一種移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)及回?fù)舴椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，特別涉及一種移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)及回?fù)舴椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002]正常羽毛球飛行速度很快，從發(fā)球到球落地不過(guò)一兩秒時(shí)間，并且羽毛球場(chǎng)地比較大，羽毛球飛行落地點(diǎn)隨機(jī)分布，飛行高度、速度、角度都各不相同。因此要在這么短時(shí)間內(nèi)讓現(xiàn)有的機(jī)器人判斷羽毛球飛行、落地位置并保證其精準(zhǔn)的回?fù)粲鹈颍饪寇?chē)輪調(diào)節(jié)速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，并且現(xiàn)有的羽毛球擊打機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)是在機(jī)架上只安裝一個(gè)球拍，并且只是通過(guò)車(chē)輪移動(dòng)到回球位置進(jìn)行回?fù)?，該機(jī)器人的回?fù)舴秶^小，直接導(dǎo)致了其回?fù)艟纫卜浅５?，低?0%，影響了該羽毛球擊打機(jī)器人的推廣與使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的現(xiàn)有羽毛球擊打機(jī)器人機(jī)架上只安裝一個(gè)球拍，只是通過(guò)車(chē)輪調(diào)節(jié)速度來(lái)回?fù)粲鹈虻挠行Х秶^小，直接導(dǎo)致其回?fù)艟群艿偷纳鲜霾蛔?，提供一種移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)，并同時(shí)提供了該移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)的回?fù)舴椒ā?br>[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0005]一種移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)，包括設(shè)于移動(dòng)平臺(tái)上的支架，還包括:
[0006]縱向回球部件，沿豎直方向旋轉(zhuǎn)連接在所述支架上，并且用于從豎直方向回?fù)粢苿?dòng)物體；
[0007]橫向回球部件，沿橫向旋轉(zhuǎn)連接在所述支架上，并且用于從橫向回?fù)粢苿?dòng)物體；
[0008]主控系統(tǒng)，根據(jù)移動(dòng)物體分別到所述縱向回球部件、橫向回球部件的距離，控制離移動(dòng)物體距離較近的所述縱向回球部件或橫向回球部件進(jìn)行回?fù)簟?br>[0009]該移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)，通過(guò)在支架上分別設(shè)置縱向回球部件和橫向回球部件，其中縱向回球部件能夠在豎直平面內(nèi)對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)?，橫向回球部件能夠在橫向的平面內(nèi)對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)?，兩個(gè)回球部件增大了對(duì)運(yùn)動(dòng)物體回?fù)舻目臻g范圍，提高了回?fù)舻木?，兩個(gè)回球部件還可以根據(jù)移動(dòng)物體的速度和高度選擇不同的回?fù)羲俣群蛽舸蚪嵌?，以滿足實(shí)際需要。
[0010]主控系統(tǒng)能夠根據(jù)移動(dòng)物體離縱向回球部件和橫向回球部件的距離來(lái)選擇其中一個(gè)進(jìn)行回?fù)?，具體是根據(jù)縱向回球部件的回?fù)艨臻g范圍和橫向回球部件的空間范圍與二者分別相距移動(dòng)物體的間距來(lái)匹配，當(dāng)移動(dòng)物體的與二者的間距范圍如果均存在縱向回球部件、橫向回球部件的回?fù)艨臻g范圍重疊處，則主控系統(tǒng)可以任意選擇其中一個(gè)回球部件進(jìn)行回?fù)?；提高了該移?dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)的智能化，提高了移動(dòng)物體回?fù)艟?。適用于如羽毛球、乒乓球、毽球等之類(lèi)的移動(dòng)物體回?fù)簟?br>[0011]優(yōu)選地，所述縱向回球部件包括旋轉(zhuǎn)連接在所述支架上的揮拍軸，所述揮拍軸上設(shè)有在豎直平面用于回?fù)粢苿?dòng)物體的縱向球拍，所述揮拍軸通過(guò)縱向電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0012]縱向回球部件包括縱向電機(jī)、揮拍軸和縱向球拍，通過(guò)縱向電機(jī)帶動(dòng)揮拍軸旋轉(zhuǎn)，縱向球拍繞揮拍軸旋轉(zhuǎn)對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)?。該縱向球拍揮拍速度快，回?fù)粲鹈蛄α垦该?，可以針?duì)直線運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)物體予以高速回?fù)?，通過(guò)調(diào)節(jié)縱向電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)縱向球拍的揮拍力度，控制移動(dòng)物體回?fù)舻倪\(yùn)動(dòng)距離。
[0013]優(yōu)選地，所述支架上設(shè)有用于限制所述縱向球拍旋轉(zhuǎn)角度的限位塊。
[0014]限位塊用于控制縱向球拍旋轉(zhuǎn)角度，該限位塊可以包括兩個(gè)，其中一個(gè)用于縱向球拍位于初始位置時(shí)的限位，第二個(gè)限位塊用于縱向球拍回?fù)暨\(yùn)動(dòng)物體后的旋轉(zhuǎn)止停位置。
[0015]優(yōu)選地，所述橫向回球部件包括旋轉(zhuǎn)連接在所述支架上的揮拍軸，所述揮拍軸上設(shè)有沿橫向回?fù)粢苿?dòng)物體的橫向球拍，所述揮拍軸通過(guò)橫向電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0016]橫向回球部件包括橫向電機(jī)、揮拍軸和橫向球拍，通過(guò)橫向電機(jī)帶動(dòng)揮拍軸旋轉(zhuǎn)，橫向球拍繞揮拍軸旋轉(zhuǎn)對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)?。該橫向球拍用于對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成一定角度進(jìn)行回?fù)?，使該運(yùn)動(dòng)物體改變飛行角度并處于一定的飛行軌跡，該橫向球拍的旋轉(zhuǎn)面可以是位于水平面，或者與水平面成一定夾角的旋轉(zhuǎn)面，該橫向球拍由于可以360°旋轉(zhuǎn)，因此有效增大了該平臺(tái)對(duì)移動(dòng)物體的回?fù)艨臻g范圍。
[0017]優(yōu)選地，所述橫向球拍與所述揮拍軸之間旋轉(zhuǎn)設(shè)有角度調(diào)節(jié)器，使橫向球拍在橫向旋轉(zhuǎn)時(shí)，拍面與豎直平面的夾角逐漸增大以將移動(dòng)物體沿斜向上方回?fù)舫鋈ァ?br>[0018]在橫向球拍和揮拍軸之間設(shè)置角度調(diào)節(jié)器，可以調(diào)節(jié)揮拍軸與橫向球拍的連接角度，當(dāng)橫向球拍垂直連接在揮拍軸上時(shí)，橫向球拍的旋轉(zhuǎn)面是一個(gè)垂直于揮拍軸的平面；當(dāng)橫向球拍通過(guò)角度調(diào)節(jié)器與揮拍軸傾斜連接時(shí)，該橫向球拍的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)與揮拍軸成一定角度的錐形面。角度調(diào)節(jié)器能夠調(diào)節(jié)橫向球拍旋轉(zhuǎn)形成的錐形面與揮拍軸的夾角，適用于不同回?fù)艨臻g范圍的需要。
[0019]優(yōu)選地，所述揮拍軸傾斜設(shè)于所述支架上，所述揮拍軸端部設(shè)有的所述角度調(diào)節(jié)器為楔形塊，所述橫向球拍固定在所述楔形塊上。
[0020]將揮拍軸傾斜設(shè)于支架上，揮拍軸相對(duì)豎直平面傾斜一定角度旋轉(zhuǎn)，角度調(diào)節(jié)器為楔形塊，套設(shè)在揮拍軸上并可繞揮拍軸旋轉(zhuǎn)，橫向球拍固設(shè)在楔形塊上。因此，橫向球拍旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于楔形塊表面與水平面的夾角發(fā)生變化，因此其拍面與豎直平面或水平面的夾角也會(huì)發(fā)生變化，變化的拍面與豎直平面或水平面的夾角變化，能夠以不同的回?fù)艚嵌葘?duì)移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)簦M(jìn)而能夠改變移動(dòng)物體飛行角度、速度和方向，可以仿真人對(duì)移動(dòng)物體不同角度、速度和方向的回?fù)?，以靈活適應(yīng)不同的情況。
[0021]優(yōu)選地，所述橫向回球部件的揮拍軸外側(cè)設(shè)有能夠檢測(cè)其旋轉(zhuǎn)角度的角度傳感器。
[0022]主控系統(tǒng)發(fā)出信息控制電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，該角度傳感器能夠檢測(cè)橫向回球部件的揮拍軸旋轉(zhuǎn)角度變化值，將其反饋至主控系統(tǒng)，以靈活控制該揮拍軸上的橫向球拍的旋轉(zhuǎn)角度值和旋轉(zhuǎn)角速度值。
[0023]本發(fā)明還提供了一種移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)的回?fù)舴椒?，包括上述的一種移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)，該平臺(tái)的回?fù)舴椒òㄒ韵虏襟E:
[0024]步驟一、所述平臺(tái)復(fù)位，將所述縱向回球部件、橫向回球部件復(fù)位于初始狀態(tài)，SP旋轉(zhuǎn)所述橫向回球部件使回?fù)舴较蛭挥谒椒较?，旋轉(zhuǎn)所述縱向回球部件至初始位置，使所述橫向回球部件旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)與所述縱向回球部件發(fā)生干涉；
[0025]步驟二、所述主控系統(tǒng)計(jì)算移動(dòng)物體分別到所述縱向回球部件、橫向回球部件的距離，并判斷離移動(dòng)物體距離較近的所述縱向回球部件或橫向回球部件；
[0026]步驟三、所述主控系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)信號(hào)輸入所述步驟二中的離移動(dòng)物體距離較近的所述縱向回球部件或橫向回球部件，并控制其旋轉(zhuǎn)，將移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)簦?br>[0027]步驟四、主控系統(tǒng)控制所述步驟三種的縱向回球部件或橫向回球部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，并進(jìn)行復(fù)位。
[0028]該移動(dòng)物體回?fù)羝脚_(tái)的回?fù)舴椒ㄍㄟ^(guò)將該回?fù)羝脚_(tái)安裝在可移動(dòng)的機(jī)器人底盤(pán)上，首先機(jī)器人底盤(pán)移動(dòng)到移動(dòng)物體飛行軌跡落點(diǎn)附近，然后主控系統(tǒng)根據(jù)某一時(shí)刻移動(dòng)物體分別到縱向回球部件、橫向回球部件的距離，并判斷離移動(dòng)物體距離較近的縱向回球部件或橫向回球部件，將旋轉(zhuǎn)信號(hào)，即角速度信號(hào)輸入該縱向回球部件或橫向回球部件，最終將移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)?。該回?fù)羝脚_(tái)的回?fù)舴椒憫?yīng)迅速、回?fù)粲行Х秶^大，方法簡(jiǎn)單可靠、精度較高。
[0029]優(yōu)選地，所述步驟一中主控系統(tǒng)獲取的移動(dòng)物體位置坐標(biāo)信息是通過(guò)場(chǎng)外視覺(jué)系統(tǒng)無(wú)線捕捉到的移動(dòng)物體位置坐標(biāo)，并將其信息傳遞給所述主控系統(tǒng)。
[0030]上述的場(chǎng)外視覺(jué)系統(tǒng)，是使用如高清移動(dòng)攝像頭捕獲到的移動(dòng)物體飛行位置坐標(biāo)，控制系統(tǒng)可以將其軌跡與時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而得到移動(dòng)物體即將到達(dá)的位置坐標(biāo)，將其無(wú)線如通過(guò)藍(lán)牙傳遞給主控系統(tǒng)。
[0031]優(yōu)選地，所述步驟二中的主控系統(tǒng)計(jì)算移動(dòng)物體分別到所述縱向回球部件、橫向回球部件的距離是通過(guò)以下方法獲得:所述平臺(tái)設(shè)于移動(dòng)平臺(tái)如機(jī)器人移動(dòng)底盤(pán)上，該底盤(pán)上設(shè)有碼盤(pán)陀螺儀系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)首先根據(jù)所述碼盤(pán)陀螺儀系統(tǒng)測(cè)量所述平臺(tái)的位置坐標(biāo)與所述移動(dòng)物體位置坐標(biāo)差值的到移動(dòng)物體與所述平臺(tái)的間距，再根據(jù)所述縱向回球部件、橫向回球部件與碼盤(pán)陀螺儀系統(tǒng)的位置關(guān)系，最后計(jì)算得到移動(dòng)物體分別到所述縱向回球部件、橫向回球部件的距離。
[0032]該回?fù)羝脚_(tái)裝配到現(xiàn)有的移動(dòng)平臺(tái)上，如設(shè)于機(jī)器人底盤(pán)上，利用底盤(pán)的快速移動(dòng)以及碼盤(pán)陀螺儀系統(tǒng)的位置檢測(cè)，回?fù)羝脚_(tái)可以有限時(shí)間內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)到移動(dòng)物體目標(biāo)位置附近，并作出及時(shí)的響應(yīng)，將移動(dòng)物體進(jìn)行回?fù)簟?br>[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果: