球场捡球机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种球场捡球机器人，包括：信息采集模块，所述信息采集模块与控制模块电连接，分别对球和球框进行定位；执行模块，所述执行模块与控制模块电连接，用于将球送入球框。球场捡球机器人区别于现阶段的其它捡球机器人在于其的使用不受场地建设的影响，体积小，造价便宜，因此能够大量制作，并广泛使用。其为自主机器人，可以在不用人监督的情况完成目标任务，能够节省人力。

【技术实现步骤摘要】
球场捡球机器人
[0001 ] 本专利技术涉及一种球场捡球机器人。
技术介绍
现有的球场捡球机器人是采用图像处理技术，通过球场上方的⑶D摄像头对球场进行拍摄，并将图像传输会上位机处理，在上位机中进行图像处理，之后通过计算确定机器人要靠近球需要转过的角度和前进的路线。该技术需要对球场进行全场摄像，受限于这个条件，如果在户外，在高空无法架设摄像机，则无法使用该技术，在户内的场地，如果屋顶高度不足，则摄像图像将无法囊括整个球场，会遗漏某些球，此外该技术使机器人投入使用需要架设摄像头和上位机，这不仅占据空间，而且需要在投入使用前期对场地进行装修，除去机器人本身，机器人的外设不仅需要摄像头，还需要上位机，这些必定造成机器人成本上昂，而且机器人本身的无线连接模块和取球模块，这些都注定机器人的造价高昂。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种不受场地限制，不需要外设，可以去除架设外设的麻烦和减去成本的球场捡球机器人，本专利技术的具体方案如下: 一种球场捡球机器人,包括: 信息采集模块，所述信息采集模块与控制模块电连接，分别对球和球框进行定位； 执行模块，所述执行模块与控制模块电连接，用于将球送入球框。 优选的，所述信息采集模块包括: 球信息采集模块，通过位置不同的两个超声波传感器判断球与执行模块的距离和角度差，从而对球进行定位； 球框信息采集模块，在所述执行模块夹取球后通过红外传感器找寻球框。 优选的，所述球信息采集模块还包括球定位后进一步判断球真实性的颜色传感器。 优选的，所述执行模块包括运动小车及机械手臂； 所述运动小车包括行走轮以及马达，所述马达通过L298驱动模块与所述控制模块电连接； 所述机械手臂包括用于夹取球的舵机爪以及用于移动球的机械臂，所述舵机爪、机械臂分别与SC90舵机、995舵机电连接，所述SC90舵机、995舵机分别与所述控制模块电连接。 优选的，所述控制模块为arduino2560。 球场捡球机器人区别于现阶段的其它捡球机器人在于其的使用不受场地建设的影响，体积小，造价便宜，因此能够大量制作，并广泛使用。其为自主机器人，可以在不用人监督的情况完成目标任务，能够节省人力。 【附图说明】 此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中: 图1为本专利技术实施例系统结构示意图； 图2为本专利技术实施例信息采集模块系统结构示意图； 图3为本专利技术实施例执行模块系统结构示意图； 图4为本专利技术实施例程序流程示意图。 【具体实施方式】 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。 实施例 如图1所不,一种球场捡球机器人,包括: 信息采集模块，所述信息采集模块与控制模块电连接，能实现障碍物、温度、光线和声音强弱等各种信息的采集和处理，并分别对球和球框进行定位，其中控制模块包括单片机的硬件平台与软件两方面的搭建，实现对机器人系统的支撑； 执行模块，所述执行模块与控制模块电连接，能实现机器人的各种动作的执行，如前进、后退、转弯、夹取和放下球等，用于将球送入球框。 如图2所示，具体的，所述信息采集模块由多种传感器结合而成，包括: 球信息采集模块，通过位置不同的两个HC-SR04超声波传感器通过接受的数据进行对比，判断球与执行模块的距离和角度差，从而对球进行定位； 球框信息采集模块，在所述执行模块夹取球后通过红外传感器找寻球框，由球框提供纯电路环境，包括硬件平台与电路设计两方面各功能模块搭建的基础，其中红外发射发射器可设于球框，其远程范围的大小取决于红外线的发射距离。 作为上述实施例方案的改进，所述球信息采集模块还包括球定位后进一步判断球真实性的颜色传感器，以颜色传感器判断，避免夹取其它杂物。 如图3所示，具体的，所述执行模块包括运动小车及机械手臂；所述运动小车包括行走轮以及马达，所述马达通过L298驱动模块与所述控制模块电连接；所述机械手臂包括用于夹取球的舵机爪以及用于移动球的机械臂，所述舵机爪、机械臂分别与SC90舵机、995舵机电连接，所述SC90舵机、995舵机分别与所述控制模块电连接。arduino2560通过对L298的电平进行控制，间接的改变了马达两端的电压，从而控制机器人进行前进、后退和转弯，通过给两个舵机不同的角度，从而控制机械手臂对球进行夹取，放下等处理。 上述实施例方案中，所述控制模块为arduino2560, Arduino Mega2560是米用USB接口的核心电路板，它最大的特点就是具有多达54路数字输入输出，特别适合需要大量1接口的设计。Mega2560的处理器核心是ATmega2560，同时具有54路数字输入/输出口(其中16路可作为PWM输出)，16路模拟输入，4路UART接口，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。 机器人程序设计 本程序主要功能包括控制运动小车的运动，控制机械手臂的工作，对传感器的控制，因此控制小车的运动的功能中包括了前进、后退、左转、右转、停止等。 控制机械手臂的工作则是包含它抬起和下降。对传感器的控制主要是对超声波传感器、颜色传感器、红外传感器传回来的数据进行处理，从而控制机械进行下一步的动作。 本程序在arduino平台进行编写的，以下对arduino中setup O函数和10pO函数进行说明。 在setupO中除了进行对接口的输入输出规定，同时也对舵机(机械臂)的初始角度(位置)进行调整使其不会干扰其他传感器的工作。 在ΙοορΟ中，第一步是进行颜色传感器的白平衡的操作，然后开始读取两个超声波传感器的读数(通过算法来排除误差数据的干扰)从而判断此时小车的位置，接着控制小车的运动，若单片机通过超声波传感器的读数判断(算法判断)出有小球在小车的前方，则开始进行小车位置的微调直到小车的机械臂能够夹起小球。当机械臂成功夹起小球时，颜色传感器进行颜色判断，若是正确就返回基地(通过红外寻找基地的位置)，若否则放下小球，重新寻找其他小球。 本专利技术提供的球场捡球机器人采用多个传感器进行合作顶替摄像头对球进行定位，因为球场的建设不可能为适应捡球机器人而改变，这样便可不受场地限制，传感器都在机器人身上不需要外设，可以去除架设外设的麻烦和减去成本；机器人是自动活动的，如果到达场地的边缘，可能会出现因为转弯的一边为墙的缘故而无法转弯卡死之类的情况出现。这便需要自动规避这种情况的出现，需要机器人能够自动远离墙壁并避免转向墙壁。 以上对本专利技术实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本专利技术实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本专利技术实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术实施例，在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球场捡球机器人，其特征在于包括：信息采集模块，所述信息采集模块与控制模块电连接，分别对球和球框进行定位；执行模块，所述执行模块与控制模块电连接，用于将球送入球框。

【技术特征摘要】
1.一种球场捡球机器人,其特征在于包括: 信息采集模块，所述信息采集模块与控制模块电连接，分别对球和球框进行定位； 执行模块，所述执行模块与控制模块电连接，用于将球送入球框。2.如权利要求1所述的球场捡球机器人，其特征在于所述信息采集模块包括: 球信息采集模块，通过位置不同的两个超声波传感器判断球与执行模块的距离和角度差，从而对球进行定位； 球框信息采集模块，在所述执行模块夹取球后通过红外传感器找寻球框。3.如权利要求2所述的球场捡球机器人，其特征在于: 所述球信息采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继民，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44