本實用新型涉及機器人技術領域，尤其涉及的是一種打乒乓球機器人。

背景技術：

現(xiàn)有打乒乓球機器人，主要分為兩種：一是帶擊球機構的機器人，可以完成簡單的擊球動作，將乒乓球擊回，因為其結構特殊，擊球動作緩慢、動作靈活性差，對于高速飛行的乒乓球球，無法有效回擊，且無法擊打出高質量的乒乓球，在實際的打乒乓球練習中，沒有使用價值；二是采用工業(yè)機械臂機器人進行改造，在機械臂末端安裝乒乓球拍，因為其結構復雜，無法移動，且造價昂貴，導致其無實際推廣價值。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷與不足，本實用新型的目的在于提供一種打乒乓球機器人。本實用新型總結近臺快攻打法，建立短行程近臺高速移動平臺，采用輕量化高速動作的機械臂式擊球機構，可以準確的回擊高速飛行的乒乓球。

本實用新型一種打乒乓球機器人具有制造低成本、結構簡單、動作靈活、可快速移動等優(yōu)點，可以完成各種復雜的擊球動作；本實用新型可實現(xiàn)與人高速對打乒乓球，也可實現(xiàn)機器人與機器人高速對打乒乓球。

為實現(xiàn)上述實用新型的目的所采用的技術方案為一種打乒乓球機器人，它主要包括軌道移動機構和機械臂擊球機構，所述軌道移動機構包括移動平臺、移動伺服電機、滾輪、凸型軌道和H型滑輪組，所述移動平臺內部固定H型滑輪組，所述H型滑輪組與凸型軌道上表面緊密契合，所述移動伺服電機固定在移動平臺的背面，所述移動伺服電機的輸出軸與滾輪連接，所述滾輪表面與凸型軌道下表面緊密貼合，所述移動平臺沿凸型軌道直線移動；所述機械臂擊球機構包括基座、旋轉伺服電機、旋轉平臺、肩關節(jié)舵機座、肩關節(jié)舵機、大臂、肘關節(jié)舵機、小臂、腕關節(jié)舵機、U型支架、微型旋轉電機和乒乓球拍，所述基座固定在移動平臺上，所述基座的內部固定旋轉伺服電機，所述旋轉平臺與旋轉伺服電機的輸出軸連接，所述肩關節(jié)舵機座固定在旋轉平臺上，所述肩關節(jié)舵機固定在肩關節(jié)舵機座內，所述肩關節(jié)舵機的輸出軸與大臂后端連接，所述大臂由兩片呂質金屬片組成，所述大臂前端與肘關節(jié)舵機的輸出軸連接，所述肘關節(jié)舵機固定在小臂后端內部，所述小臂由兩片呂質金屬片組成，所述小臂前端內部固定有腕關節(jié)舵機，所述腕關節(jié)舵機的輸出軸與U型支架后端連接，所述微型旋轉電機固定在U型支架前端，所述乒乓球拍與微型旋轉電機的輸出軸連接。

進一步的，所述凸型軌道的安裝方向與乒乓球臺球網平行；安裝位置距離乒乓球臺前沿小于10cm；所述凸型軌道與地面之間的高度距離為66-86cm；該凸型軌道的長度為142.5cm-162.5cm。

本實用新型具有以下有益效果：

1.本實用新型一種打乒乓球機器人具有制造成本低、結構簡單、動作靈活、可快速移動等優(yōu)點。

2.本實用新型一種打乒乓球機器人，其凸型軌道長度為142.5cm-162.5cm，移動平臺沿凸型軌道直線移動，行程短，速度快。

3.本實用新型一種打乒乓球機器人，其移動平臺左右水平移動，使機械臂擊球機構的擊球覆蓋范圍增大。

4.本實用新型一種打乒乓球機器人，其機械臂擊球機構仿生人體手臂結構，結構簡單，動作靈活，可以完成各種復雜的擊球動作。

附圖說明

圖1為本實用新型一種打乒乓球機器人的正面結構示意圖。

圖2為本實用新型一種打乒乓球機器人的側面結構示意圖。

圖3為本實用新型一種打乒乓球機器人的主結構示意圖。

圖4為本實用新型一種打乒乓球機器人的具體實施示意圖。

圖5為本實用新型一種打乒乓球機器人工作流程示意圖。

附圖標記：1、移動平臺，2、移動伺服電機，3、滾輪，4、凸型軌道，5、H型滑輪組，6、基座，7、旋轉伺服電機，8、旋轉平臺，9、肩關節(jié)舵機座，10、肩關節(jié)舵機，11、大臂，12、肘關節(jié)舵機，13、小臂，14、腕關節(jié)舵機，15、U型支架，16、微型旋轉電機，17、乒乓球拍。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1、圖2和圖3為本實用新型一種打乒乓球機器人的結構示意圖，主要包括軌道移動機構和機械臂擊球機構，所述軌道移動機構包括移動平臺1、移動伺服電機2、滾輪3、凸型軌道4和H型滑輪組5，所述機械臂擊球機構固定在移動平臺1上，移動平臺1在凸型軌道4上做水平運動；所述移動平臺1內部固定H型滑輪組5，所述H型滑輪組5與凸型軌道4上表面緊密契合，所述移動伺服電機2固定在移動平臺1的背面，所述移動伺服電機2的輸出軸與滾輪3連接，所述滾輪3表面與凸型軌道4下表面緊密貼合，所述移動平臺1沿凸型軌道4直線移動；所述機械臂擊球機構包括基座6、旋轉伺服電機7、旋轉平臺8、肩關節(jié)舵機座9、肩關節(jié)舵機10、大臂11、肘關節(jié)舵機12、小臂13、腕關節(jié)舵機14、U型支架15、微型旋轉電機16和乒乓球拍17，所述基座6固定在移動平臺1上，所述基座6的內部固定旋轉伺服電機7，所述旋轉平臺8與旋轉伺服電機7的輸出軸連接，所述肩關節(jié)舵機座9固定在旋轉平臺8上，所述肩關節(jié)舵機10固定在肩關節(jié)舵機座9內，所述肩關節(jié)舵機10的輸出軸與大臂11后端連接，所述大臂11由兩片鋁質金屬片組成，所述大臂11前端與肘關節(jié)舵機12的輸出軸連接，所述肘關節(jié)舵機12固定在小臂13后端內部，所述小臂13由兩片鋁質金屬片組成，所述小臂13前端內部固定有腕關節(jié)舵機14，所述腕關節(jié)舵機14的輸出軸與U型支架15后端連接，所述微型旋轉電機16固定在U型支架15前端，所述乒乓球拍17與微型旋轉電機16的輸出軸連接。

本實用新型的工作原理

圖3為本實用新型一種打乒乓球機器人的主結構示意圖，一種打乒乓球機器人，該機器人包括凸型軌道4、移動平臺1、機械臂擊球機構，所述機械臂擊球機構固定在移動平臺1上，移動平臺1在凸型軌道4上做水平運動。

圖5為本實用新型一種打乒乓球機器人工作流程示意圖，視覺單元采集乒乓球臺區(qū)域的實時影像，計算單元采用公知的運動檢測算法和色彩識別算法分析實時影像，計算出乒乓球飛行軌跡和相對應的機器人回拍擊球位置及動作，控制單元控制移動平臺移動到相應位置，機械臂擊球機構執(zhí)行擊球動作，擊打乒乓球。

圖4本實用新型一種打乒乓球機器人的具體實施示意圖。所述視覺單元包括四臺高速攝像機，四臺高速攝像機安裝位置為乒乓球臺的四角上方。所述計算單元包括PC、乒乓球軌跡計算軟件、機器人位置及動作計算軟件。所述控制單元包括控制電路，可以根據計算單元發(fā)來的命令控制伺服電機、舵機運行，驅動移動平臺和機械臂擊球機構。

具體實施步驟如下：

1)整個機器人系統(tǒng)初始化，視覺單元、計算單元、控制單元運行正常后，控制單元驅動移動平臺1移動到凸型軌道4中間位置，機械臂擊球機構進入等待狀態(tài)；

2)視覺單元通過四個高速攝像機采集乒乓球臺區(qū)域的實時影像，將四個角度的乒乓球臺區(qū)域實時影像傳遞給計算單元；

3)計算單元計算出乒乓球飛行軌跡和機器人相對應的回拍擊球位置及動作，將機器人擊球位置及動作命令發(fā)送給控制單元18；

4)控制單元驅動移動伺服電機，控制移動平臺水平移動到凸型軌道相應位置；

5)控制單元驅動舵機(肩關節(jié)舵機10、肘關節(jié)舵機12、腕關節(jié)舵機14)和微型旋轉電機16，控制機械臂擊球機構執(zhí)行擊球動作；

6)控制單元驅動旋轉伺服電機7快速旋轉，帶動整個機械臂系統(tǒng)快速旋轉，擊打乒乓球，將乒乓球擊打回對面球臺。

7)控制單元驅動移動伺服電機2，控制移動平臺1移動到凸型軌道4中間位置，機械臂擊球機構進入等待狀態(tài)，等待下一次擊球。

以上對本實用新型的詳細說明，僅用以說明解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍內。