本发明涉及运动辅助设备领域,尤其涉及一种室内运动场内运动员训练用的捡球机器人。
背景技术:
1、从二十世纪八十年代中期开始,机器人逐渐从工厂的结构化走向各行各业,进入二十一世纪,人们已经愈来愈亲身地感受到机器人深入生产、生活和社会的坚实步伐。近年来,越来越多的服务机器人也被运用于各个行业,用于协助、服务,医疗,教育,娱乐等多种环境。球类机器人作为一个服务娱乐类重要的研究对象,也逐渐成为各国所开发的热点。
2、乒乓球的标准尺寸直径为40毫米,而网球的标准尺寸直径在(6.541和6.858公分)之间,针对一些规则的球类(例如:乒乓球和网球等)进行捡球作业过程中,在较为庞大的室内运动场所球体会散落各地,而在捡球的过程中这些球类都会粘附一些灰尘,对运动器材的消毒显得格外重要,从而缺少一种能够对散落的球进行捡起收集,然后进行清灰且消毒的设备。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种运动场内运动员训练用的捡球机器人,以解决上述所提到的技术问题。
2、本发明实施例采用下述技术方案:包括麦克纳姆轮、双目摄像头、传感器、消毒枪和抽风机,还包括储存腔室、驱动装置、配合装置、球体揽入装置、球体吸入装置、除尘装置和分类收集装置,所述储存腔室设置于水平面,所述驱动装置设置在储存腔室上,所述球体揽入装置设置在储存腔室的侧端且为上下滑动配合,并且通过驱动装置传动,所述配合装置设置在储存腔室的侧端且为连通设置,所述球体吸入装置设置在球体揽入装置的侧端且通过抽风机传动,所述除尘装置设置在储存腔室的一侧且通过抽风机传动,所述分类收集装置设置在储存腔室的内部,所述麦克纳姆轮设有若干个,若干个所述麦克纳姆轮分别设置在储存腔室的下端,所述双目摄像头设置在储存腔室的上端,所述传感器设有若干个,若干个所述传感器分别设置在储存腔室的上端和球体揽入装置的上端,所述消毒枪设置在储存腔室的上端且为连通设置,所述抽风机设置在球体揽入装置的一侧,所述机械臂设置在球体揽入装置上且机械臂的端部连接在球体吸入装置上。
3、进一步的,所述驱动装置包括驱动框、驱动架、驱动电机、驱动丝杆、驱动套杆和驱动板,所述储存腔室的侧端设有两个滑动槽,所述驱动框设置在储存腔室的一侧,所述驱动架设置在储存腔室的上端,所述驱动电机设置在驱动架上且输出端朝下设置,所述驱动丝杆设置在驱动电机的输出端上且位于驱动框内与驱动框为转动连接,所述驱动套杆套设在驱动丝杆上且为螺纹连接,所述驱动板设有两个,两个所述驱动板为对称设置且一端位于对应的滑动槽内为上下滑动配合,所述驱动套杆的一端连接在对应的驱动板上。
4、进一步的,所述配合装置包括配合进入口和配合滑板,所述储存腔室上设有进入槽,所述配合进入口设置在进入槽处,所述配合滑板设置在配合进入口的下端。
5、进一步的,所述球体揽入装置包括球体揽入腔室、球体揽入液压缸、球体揽入块、球体揽入杆、球体揽入柱、连接块和球体揽入件,所述球体揽入腔室设置在两个所述驱动板的一端上,所述球体揽入腔室上设有出料口,所述出料口位于配合滑板的侧端,所述球体揽入液压缸的一端转动连接在球体揽入腔室内部的顶部,所述球体揽入液压缸的输出端转动连接在球体揽入块的一端上,所述球体揽入块的中心处转动连接在球体揽入腔室内部的顶部,所述球体揽入柱设有两个,两个所述球体揽入柱的一端对称设置在球体揽入腔室内部的顶部且均为转动连接,所述球体揽入杆设有两个,两个所述球体揽入杆的一端分别连接在球体揽入块的两端上,所述球体揽入杆的另一端分别转动连接在对应的球体揽入柱上,所述球体揽入件设有两个,两个所述球体揽入件为对称设置且转动连接在球体揽入腔室上,所述连接块设有两个,两个所述连接块的一端转动连接在对应的球体揽入柱上且另一端分别转动连接在对应的球体揽入件上。
6、进一步的,所述球体吸入装置包括球体吸入管道、流入管道、阻挡块、驱动设备和连接管道,所述流入管道倾斜设置在球体揽入腔室的侧端且为连通设置,所述球体吸入管道设置在流入管道上,所述驱动设备设置在球体吸入管道的外侧,所述阻挡块设置在球体吸入管道和流入管道的连通处且通过驱动设备驱动转动,所述连接管道的一端连接在球体吸入管道的上端且另一端连接在抽风机的吸入端,所述球体吸入管道为伸缩软管,所述机械臂的端部连接在球体吸入管道的首端上,所述球体揽入腔室41、出料口42以及配合进入口31内部均为倾斜设置,所述出料口和配合进入口内部尺寸均为7.3厘米。
7、进一步的,所述除尘装置包括除尘架、除尘管道和除尘收集盒,所述除尘架设有若干个,若干个所述除尘架分别设置在配合进入口下端和配合滑板一侧以及对应的驱动板上,所述除尘管道的一端连接在抽风机的排风端且另一端连接在储存腔室的一侧且为连通设置,所述除尘收集盒为抽屉式设置在储存腔室内部,所述除尘管道为伸缩软管。
8、进一步的,所述分类收集装置包括固定板、分类收集电机、分类收集框架、分类收集转盘,所述固定板固定设置在储存腔室内侧壁上,所述分类收集电机设置在固定板上,所述分类收集框架设置在储存腔室内部的顶部,所述分类收集转盘位于分类收集框架内部,所述分类收集电机的输出端穿过分类收集框架连接在分类收集转盘上,所述分类收集框架的两侧均设有网孔,所述分类收集框架上设有两个下料口,所述分类收集框架上设有收集口,所述除尘管道的另一端位于对应的网孔处,所述除尘收集盒的开口处位于对应的网孔处。
9、进一步的,还包括第一球体收集盒和第二球体收集盒,所述第一球体收集盒和第二球体收集盒均为抽屉式设置在储存腔室内部且为对称设置。
10、本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
11、其一,本发明当对球类进行捡球作业时,首先通过双目摄像头运行来拍摄图片以捕捉地面球的位置,接着通过若干个麦克纳姆轮运行带动整个设备进行运动到所需位置,而在设备运动过程中通过若干个传感器能够避免阻碍物以及在场人员,若此时地面散落的球类成堆集中密集过多时,通过球体揽入液压缸运行带动球体揽入液压缸输出端上的球体揽入块以球体揽入块的中心处进行转动,球体揽入块转动带动两个球体揽入杆进行运动,两个球体揽入杆运动带动对应的球体揽入柱以对应的球体揽入柱的一端对称转动,从而通过两个连接块带动对应的球体揽入件进行对称转动,使得两个球体揽入件打开处于开启状态,而此时地面球类处于两个球体揽入件打开范围内的下方,接着再通过驱动电机运行带动驱动电机输出端上的驱动丝杆转动,驱动丝杆转动带动驱动丝杆上的驱动套杆向下运动,而两个驱动板在对应的滑动槽内配合向下运动,从而带动球体揽入装置向下运动,当两个球体揽入件向下运动的即将接触到地面时,驱动电机停止运行,此时地面球类处于两个球体揽入件的内侧,再通过球体揽入液压缸再次运行带动两个球体揽入件回到原来状态,而在两个球体揽入件回到原来位置时,两个球体揽入件会将位于两个球体揽入件内侧的若干个球类进行揽入球体揽入腔室内,并且滚动到球体揽入腔室上的出料口处,通过配合滑板进行阻挡,避免球类掉落,从而实现将地面的若干个球类进行揽入收集。
12、其二,本发明当地面散落的球类较少时或者遇到场地死角位置以及球附近有障碍物时,通过双目摄像头、若干个麦克纳姆轮以及若干个传感器,将设备运动到所需位置,使得地面散落的球类位于球体吸入管道的下方,接着通过驱动电机运行带动球体揽入装置向下运动,球体揽入装置向下运动带动球体吸入装置向下运动,从而带动球体吸入管道位于球类的一侧,再通过启动机械臂带动球体吸入管道对准地面球类,这时,通过抽风机运行将球类吸入到球体吸入管道内,此时,阻挡块位于球体吸入管道和流入管道的连通处,而在抽风机运行时,阻挡吸入力分散到流入管道内流,从而能够提供较大的吸力,将球类顺利被吸入到球体吸入管道内,当球类被吸入到球体吸入管道内超过阻挡块的高度时,这时通过驱动设备运行带动阻挡块转动,将球体吸入管道关闭,此时流入管道打开,抽风机停止运行球类此时没有受到吸力的影响掉落在阻挡块上,并且通过流入管道掉落到球体揽入腔室内进行储存,从而不会使得球类位于场地死角位置或球类附近有障碍物时造成无法捡球的问题。
13、其三,本发明当球类收集到球体揽入腔室内部后,通过驱动电机运行带动球体揽入腔室向上运动,而此时球类均处于出料口处,当出料口与配合进入口重合连通时,球类会通过出料口以及配合进入口和收集口滚入到分类收集框架内且位于分类收集转盘上,这时,抽风机运行将风从球体吸入管道吸入,而灰尘也会同步进入,通过抽风机自身的过滤芯能够将灰尘过滤,从而避免将灰尘通过除尘管道排出影响除尘效果,通过除尘管道排出通过分类收集框架上的网孔流入到分类收集框架内部的球类上,从而对球类的表面进行吹尘作业,从而灰尘会通过分类收集框架上的另一侧的网孔排出,并且飞入到除尘收集盒内,从而实现对球类的表面进行除尘作业,避免各种较大颗粒和沙粒灰尘纸屑粘附在球类的表面,造成训练人员二次使用时训练人员交叉感染和影响人员训练效果。
14、其四,本发明对当球类的表面除尘作业完成后,通过启动消毒枪将已经除尘后位于分类收集框架内的球类进行消毒作业,消毒完成后,通过抽风机运行将球类进行快速风干,当球类表面消毒风干完成后,通过分类收集电机运行带动分类收集电机输出端上的分类收集转盘在分类收集框架内部进行转动,从而带动位于分类收集转盘上的球类进行转动,并且通过分类收集框架上对应的下料口正好掉落到第一球体收集盒内进行储存,从而便于后续训练人员使用。
15、其五,本发明当对某一个球类捡球完成后,对另一种球类进行捡球作业时,根据上述所述重复作业即可,当另一种球类表面消毒风干完成后,通过分类收集电机运行带动分类收集电机输出端上的分类收集转盘在分类收集框架内部进行反向转动,从而将位于分类收集转盘上的球类进行反向转动,并且通过分类收集框架上对应的下料口正好掉落到第二球体收集盒内进行储存,从而实现了球类分类收集的效果,便于后续训练人员使用。