主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
智能捡网球机器人
小类:
机械与控制
简介:
越来越多的人开始喜欢上网球这一运动,而捡球的过程会消耗人们大量的体力精力,因此研制一台智能捡网球机器人具有很重要的意义。本作品克服了现有技术的不足:智能性较差、不适合实际使用等。研制了两台能应用于各类网球场的智能机器人。其具有一定的智能性,通过视觉功能能够自动发现网球,并能确定最短路径进行自主捡球。另外用超声波实现了避障功能,用zigbee实现了多机协同捡球的功能。
详细介绍:
本作品采用了图像处理的技术,设计了视频采集电路,实现了机器人自主找球的功能;采用了红外线技术,设计了定位电路,实现了机器人对网球的精确定位的功能;采用了超声波技术,设计了测距电路,实现了机器人避开障碍物的功能;采用了ZigBee技术,设计了通讯电路,实现了多个机器人协同捡球的功能。 通过以上技术组建完成的机器人可以完成智能捡球。

作品图片

  • 智能捡网球机器人
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  • 智能捡网球机器人

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

网球作为一种时尚的运动已经走入大家的生活当中,目前我们身边有了越来越多的网球场,也有了越来越多的人爱好上了网球这项运动。在打球的过程中,捡球会消耗我们大量的体力和精力。因此设计这样一台智能捡网球机器人具有非常重要的意义。 本作品找球方式主要运用车载的摄像头对前方的场地进行扫描。发现球之后,用红外线对球进行精确的定位。最后用电机驱动机械结构将球捡起。另外采用超声波测距来实现避人避障,采用Zigbee模块进行无线通讯来实现多机协同捡球。 作品中的关键技术在于视频识别中的算法设计,以及总体的结构设计。

科学性、先进性

通过查阅相关文献,已有相关研究总结如下: 第一类为手推式的捡球机:如专利号200520059678.3、200920151753.7等。此类作品需要靠人推着车去捡球,无智能装置。 第二类为电动控制的捡球机 如专利号200910047811.6、200820042478.0等。此类作品需要靠人操控完成捡球,无智能装置。 第三类为自动控制的捡球车,如专利号为200710190398.x等。但此类作品每次只能捡一个球,且没有避人避障等一些基本的控制,仅限用于实验,智能性较差。 第四类为基于上位机结合场地摄像头采集图像的总体控制方案,如专利号为200810183233.4、200810188136.4等。但其控制方式仅适用于大规模的网球场,而且系统控制方式复杂,成本较高,不易携带。 本作品是一种应用于各类网球场的智能机器人。其具有一定的智能性,通过视觉功能,能够自动发现网球,并能确定最短路径。另外还具有避障和多机协同捡球的功能。

获奖情况及鉴定结果

作品所处阶段

本作品已制作完成两台不同捡球方式的机器人。 正在申报专利。

技术转让方式

作品可展示的形式

现场演示、实物、图片、视频

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

特点和优势: 本作品是一种应用于各类网球场的智能机器人。他具有一定的智能性,通过其视觉功能,能够自动发现网球,并能确定最短路径。另外还具有避障和多机协同捡球的功能。很容易推广和使用。 技术前景:此作品的结构设计可以用到其他的一些装置中去,比如捡乒乓球机器人等。另外此作品中的视频处理方式还可以用在很多方面。 经济效益:此作品能帮助人们有效的节省体能,具有一定的实用价值。假如以后每个网球场能配备一台,甚至技术改进后,网球爱好者都能有自己的机器人,这个市场将会非常的广阔。

同类课题研究水平概述

通过查阅相关文献,已有的相关研究总结如下: 第一类为手推式的捡球机[1,2,3,4] 。此类作品需要靠人推着车去捡球,无智能装置。 第二类为电动控制的捡球机[5,6,7,8] 。此类作品需要靠人操控完成捡球,无智能装置。 第三类为自动控制的捡球车[9] 。此类作品每次只能捡一个球,且没有避人避障等一些基本的控制,仅限用于实验,智能性较差。 第四类为基于上位机结合场地摄像头采集图像的总体控制方案[10] 。但其控制方式仅适用于大规模的网球场,而且系统控制方式复杂,成本较高,不易携带。 现制作完成的两台机器人克服了以上作品中存在的。其具有一定的智能性,通过视觉功能,能够自动发现网球,并能确定最短路径。另外还具有避障和多机协同捡球的功能,以适合于机器人在网球场实际的使用。而且本机器人的相关技术可以用在更广的情况下。 参考文献: [1] 汪培荣,手推式捡球机结构改良 [P] 中国专利:200520059678.3,2005-06-15 [2] 蔡 挥,手推式捡球机 [P] 中国专利,200820208298.5,2008-09-05 [3] 蔡 挥,手推式四轮万象电动捡球机 [P] 中国专利,200920151753.7,2009-4-21 [4] 翁国冲等,小型半自动捡球机器及其方法 [P] 中国专利,201010128641.7,2010-03-22 [5] 陈 燕等,携机械手的电动网球捡球机 [P] 中国专利,200820042478.0,2008-01-04 [6] 孔亿哲等,网球捡球机 [P] 中国专利,200910304958.9,2009-07-29 [7] 陈 燕等,携机械手的电动网球捡球机 [P] 中国专利,200820042478.0,2008-01-04 [8] 韩 良等,智能网球车 [P] 中国专利,201010193232.5,2010-06-03 [9] 吴定会,智能移动捡球机器人 [P] 中国专利,200710190398.X,2007-11-27 [10] 付梦印等,体育场捡球机器人视觉系统 [P] 中国专利,200810188136.4,2008-12-19
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