一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，包括球門1、安裝在所述球門 1上的3D視覺(jué)裝置2、底座3、安裝在所述底座上的電機(jī)4、安裝在所述電機(jī)4上的守門員擋板5和決策控制系統(tǒng)6，所述3D視覺(jué)裝置2捕捉足球運(yùn)動(dòng)軌跡，所述決策控制系統(tǒng)6根據(jù)足球運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)落球點(diǎn)位置，并將落球點(diǎn)位置發(fā)送給所述電機(jī)4，所述電機(jī)4帶動(dòng)所述守門員擋板5轉(zhuǎn)動(dòng)至所述落球點(diǎn)位置以撲擋足球。本發(fā)明能夠代替真實(shí)守門員撲擋足球，適用于足球射門訓(xùn)練和大眾體育運(yùn)動(dòng)。
【專利說(shuō)明】
一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]足球運(yùn)動(dòng)中，守門員的任務(wù)是關(guān)注球場(chǎng)上的足球及運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)向，及時(shí)調(diào)整位置與姿態(tài)，將射擊而來(lái)的足球阻擋在球門外。足球守門員是射門運(yùn)動(dòng)員突破防線后的最后一關(guān)，守門員的觀察力、反應(yīng)力和防守能力越強(qiáng)，射門運(yùn)動(dòng)員就能夠得到越完善的訓(xùn)練。引入一個(gè)優(yōu)秀的足球守門員對(duì)于射門運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練至關(guān)重要，但是一方面優(yōu)秀的足球守門員數(shù)量很少，引入難度大；另一方面一只足球隊(duì)伍中守門員的數(shù)量往往遠(yuǎn)小于射門運(yùn)動(dòng)員的數(shù)量，守門陪練強(qiáng)度大，效率低，直接影響射門運(yùn)動(dòng)員技能的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種足球守門員機(jī)器人，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，觀察力敏銳且反應(yīng)迅速，能克服【背景技術(shù)】中的缺陷并兼具其優(yōu)點(diǎn)，訓(xùn)練效果好，實(shí)用性強(qiáng)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種足球守門員機(jī)器人，包括球門、安裝在所述球門上的3D視覺(jué)裝置、底座、安裝在所述底座上的電機(jī)、安裝在所述電機(jī)上的守門員擋板和決策控制系統(tǒng)，所述3D視覺(jué)裝置捕捉足球運(yùn)動(dòng)軌跡，所述決策控制系統(tǒng)根據(jù)足球運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)落球點(diǎn)位置，并將預(yù)測(cè)的落球點(diǎn)位置發(fā)送給所述電機(jī)，所述電機(jī)帶動(dòng)守門員擋板轉(zhuǎn)動(dòng)至所述落球點(diǎn)位置以撲擋足球。
[0005]所述3D視覺(jué)裝置由兩個(gè)高速相機(jī)組成。
[0006]所述決策控制系統(tǒng)包括主控計(jì)算機(jī)和PLC控制柜，所述主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)構(gòu)建足球運(yùn)動(dòng)的3D空間軌跡，進(jìn)行系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)分析、判斷與決策，將預(yù)測(cè)的落球點(diǎn)位置發(fā)送給所述PLC控制柜，所述PLC控制柜控制所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]還包括感應(yīng)墻，所述感應(yīng)墻上陣列設(shè)有落球點(diǎn)傳感器，所述落球點(diǎn)傳感器用于記錄足球的實(shí)際落球點(diǎn)位置。
[0008]所述3D視覺(jué)裝置通過(guò)有線或無(wú)線的形式與所述決策控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。
[0009]所述落球點(diǎn)傳感器為一組壓力傳感器或一組紅外光柵。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:通過(guò)3D視覺(jué)系統(tǒng)迅速捕捉超高球速足球的軌跡，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)著球點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)方向各個(gè)角度射來(lái)的高速運(yùn)動(dòng)足球的軌跡完美撲擋。滿足射門運(yùn)動(dòng)員體能與實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練的需要，同時(shí)能夠快速提升射門運(yùn)動(dòng)員射門能力，實(shí)用性強(qiáng)，適用于足球訓(xùn)練和大眾體育娛樂(lè)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是附圖1的側(cè)視圖；
圖中:1、球門；2、3D視覺(jué)裝置;3、底座;4、電機(jī);5、守門員擋板;6、決策控制系統(tǒng);61、主控計(jì)算機(jī);62、PLC控制柜;7、感應(yīng)墻;8、傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]—種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括球門1、安裝在所述球門I上的3D視覺(jué)裝置2、底座3、安裝在所述底座上的電機(jī)4、安裝在所述電機(jī)4上的守門員擋板5和決策控制系統(tǒng)6，所述3D視覺(jué)裝置2捕捉足球運(yùn)動(dòng)軌跡，所述決策控制系統(tǒng)6根據(jù)足球運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)落球點(diǎn)位置，并將預(yù)測(cè)的落球點(diǎn)位置發(fā)送給所述電機(jī)4，所述電機(jī)4帶動(dòng)所述守門員擋板5轉(zhuǎn)動(dòng)至所述落球點(diǎn)位置以撲擋足球。
[0014]還包括感應(yīng)墻7，所述感應(yīng)墻7上陣列設(shè)有落球點(diǎn)傳感器8，所述落球點(diǎn)傳感器8用于記錄足球的實(shí)際落球點(diǎn)位置。
[0015]所述3D視覺(jué)裝置2由兩個(gè)高速相機(jī)組成。
[0016]所述決策控制系統(tǒng)6包括主控計(jì)算機(jī)61和PLC控制柜62，所述主控計(jì)算機(jī)61負(fù)責(zé)構(gòu)建足球運(yùn)動(dòng)的3D空間軌跡，進(jìn)行系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)分析、判斷與決策，將預(yù)測(cè)的落球點(diǎn)位置發(fā)送給所述PLC控制柜62，所述PLC控制柜62控制所述電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]所述3D視覺(jué)裝置2通過(guò)有線或無(wú)線的形式與所述決策控制系統(tǒng)6進(jìn)行通信。
[0018]所述落球點(diǎn)傳感器8為一組壓力傳感器或一組紅外光柵。
[0019]所述足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)作過(guò)程如下:在射門過(guò)程中，所述3D視覺(jué)裝置2高速采集射門全過(guò)程圖像信息，所述3D視覺(jué)裝置2將圖像信息發(fā)送給所述決策控制系統(tǒng)6，所述決策控制系統(tǒng)6根據(jù)足球運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)落球點(diǎn)位置，所述電機(jī)4在所述決策控制系統(tǒng)6的控制下動(dòng)作，帶動(dòng)所述守門員擋板5轉(zhuǎn)動(dòng)至所述落球點(diǎn)位置撲擋足球，如果所述守門員擋板5未成功阻擋，足球落在所述感應(yīng)墻7上，設(shè)在所述感應(yīng)墻7的傳感器8將記錄足球的實(shí)際落球點(diǎn)位置。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)著球點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)方向各個(gè)角度射來(lái)的高速運(yùn)動(dòng)足球的完美撲擋;能克服人工守門員在高頻率、高強(qiáng)度訓(xùn)練過(guò)程中的不足，訓(xùn)練效果好，實(shí)用性強(qiáng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:包括球門1、安裝在所述球門I上的3D視覺(jué)裝置2、底座3、安裝在所述底座上的電機(jī)4、安裝在所述電機(jī)4上的守門員擋板5和決策控制系統(tǒng)6，所述3D視覺(jué)裝置2捕捉足球運(yùn)動(dòng)空間軌跡，所述決策控制系統(tǒng)6根據(jù)足球運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)落球點(diǎn)位置，并將預(yù)測(cè)的落球點(diǎn)位置發(fā)送給所述電機(jī)4，所述電機(jī)4帶動(dòng)所述守門員擋板5轉(zhuǎn)動(dòng)至所述落球點(diǎn)位置以撲擋足球。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于所述3D視覺(jué)裝置2由兩個(gè)高速相機(jī)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于所述決策控制系統(tǒng)6包括主控計(jì)算機(jī)61和PLC控制柜62，所述主控計(jì)算機(jī)61負(fù)責(zé)系統(tǒng)構(gòu)建足球運(yùn)動(dòng)的3D空間軌跡，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)分析、判斷與決策，將預(yù)測(cè)的落球點(diǎn)位置發(fā)送給所述PLC控制柜62，所述PLC控制柜62控制所述電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于還包括感應(yīng)墻7，所述感應(yīng)墻7上陣列設(shè)有落球點(diǎn)傳感器8，所述落球點(diǎn)傳感器8用于記錄足球的實(shí)際落球點(diǎn)位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述3D視覺(jué)裝置2通過(guò)有線或無(wú)線的形式與所述決策控制系統(tǒng)6進(jìn)行通信。6.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種足球守門員機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述落球點(diǎn)傳感器8為一組壓力傳感器或一組紅外光柵。
【文檔編號(hào)】A63B69/00GK105854265SQ201610400249
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】王春梅, 黃怡, 張雙生
【申請(qǐng)人】南京景曜智能科技有限公司