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基本信息
- 項目名稱：
- 智能撿網(wǎng)球機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 越來越多的人開始喜歡上網(wǎng)球這一運動，而撿球的過程會消耗人們大量的體力精力，因此研制一臺智能撿網(wǎng)球機(jī)器人具有很重要的意義。本作品克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足：智能性較差、不適合實際使用等。研制了兩臺能應(yīng)用于各類網(wǎng)球場的智能機(jī)器人。其具有一定的智能性，通過視覺功能能夠自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)球，并能確定最短路徑進(jìn)行自主撿球。另外用超聲波實現(xiàn)了避障功能，用zigbee實現(xiàn)了多機(jī)協(xié)同撿球的功能。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品采用了圖像處理的技術(shù)，設(shè)計了視頻采集電路，實現(xiàn)了機(jī)器人自主找球的功能；采用了紅外線技術(shù)，設(shè)計了定位電路，實現(xiàn)了機(jī)器人對網(wǎng)球的精確定位的功能；采用了超聲波技術(shù)，設(shè)計了測距電路，實現(xiàn)了機(jī)器人避開障礙物的功能；采用了ZigBee技術(shù)，設(shè)計了通訊電路，實現(xiàn)了多個機(jī)器人協(xié)同撿球的功能。 通過以上技術(shù)組建完成的機(jī)器人可以完成智能撿球。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 網(wǎng)球作為一種時尚的運動已經(jīng)走入大家的生活當(dāng)中，目前我們身邊有了越來越多的網(wǎng)球場，也有了越來越多的人愛好上了網(wǎng)球這項運動。在打球的過程中，撿球會消耗我們大量的體力和精力。因此設(shè)計這樣一臺智能撿網(wǎng)球機(jī)器人具有非常重要的意義。 本作品找球方式主要運用車載的攝像頭對前方的場地進(jìn)行掃描。發(fā)現(xiàn)球之后，用紅外線對球進(jìn)行精確的定位。最后用電機(jī)驅(qū)動機(jī)械結(jié)構(gòu)將球撿起。另外采用超聲波測距來實現(xiàn)避人避障，采用Zigbee模塊進(jìn)行無線通訊來實現(xiàn)多機(jī)協(xié)同撿球。 作品中的關(guān)鍵技術(shù)在于視頻識別中的算法設(shè)計，以及總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，已有相關(guān)研究總結(jié)如下： 第一類為手推式的撿球機(jī)：如專利號200520059678.3、200920151753.7等。此類作品需要靠人推著車去撿球，無智能裝置。 第二類為電動控制的撿球機(jī) 如專利號200910047811.6、200820042478.0等。此類作品需要靠人操控完成撿球，無智能裝置。 第三類為自動控制的撿球車，如專利號為200710190398.x等。但此類作品每次只能撿一個球，且沒有避人避障等一些基本的控制，僅限用于實驗，智能性較差。 第四類為基于上位機(jī)結(jié)合場地攝像頭采集圖像的總體控制方案，如專利號為200810183233.4、200810188136.4等。但其控制方式僅適用于大規(guī)模的網(wǎng)球場，而且系統(tǒng)控制方式復(fù)雜，成本較高，不易攜帶。 本作品是一種應(yīng)用于各類網(wǎng)球場的智能機(jī)器人。其具有一定的智能性，通過視覺功能，能夠自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)球，并能確定最短路徑。另外還具有避障和多機(jī)協(xié)同撿球的功能。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 本作品已制作完成兩臺不同撿球方式的機(jī)器人。 正在申報專利。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示、實物、圖片、視頻
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 特點和優(yōu)勢： 本作品是一種應(yīng)用于各類網(wǎng)球場的智能機(jī)器人。他具有一定的智能性，通過其視覺功能，能夠自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)球，并能確定最短路徑。另外還具有避障和多機(jī)協(xié)同撿球的功能。很容易推廣和使用。 技術(shù)前景：此作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以用到其他的一些裝置中去，比如撿乒乓球機(jī)器人等。另外此作品中的視頻處理方式還可以用在很多方面。 經(jīng)濟(jì)效益：此作品能幫助人們有效的節(jié)省體能，具有一定的實用價值。假如以后每個網(wǎng)球場能配備一臺，甚至技術(shù)改進(jìn)后，網(wǎng)球愛好者都能有自己的機(jī)器人，這個市場將會非常的廣闊。
同類課題研究水平概述
- 通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，已有的相關(guān)研究總結(jié)如下： 第一類為手推式的撿球機(jī)[1，2，3，4] 。此類作品需要靠人推著車去撿球，無智能裝置。 第二類為電動控制的撿球機(jī)[5，6，7，8] 。此類作品需要靠人操控完成撿球，無智能裝置。 第三類為自動控制的撿球車[9] 。此類作品每次只能撿一個球，且沒有避人避障等一些基本的控制，僅限用于實驗，智能性較差。 第四類為基于上位機(jī)結(jié)合場地攝像頭采集圖像的總體控制方案[10] 。但其控制方式僅適用于大規(guī)模的網(wǎng)球場，而且系統(tǒng)控制方式復(fù)雜，成本較高，不易攜帶。 現(xiàn)制作完成的兩臺機(jī)器人克服了以上作品中存在的。其具有一定的智能性，通過視覺功能，能夠自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)球，并能確定最短路徑。另外還具有避障和多機(jī)協(xié)同撿球的功能，以適合于機(jī)器人在網(wǎng)球場實際的使用。而且本機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)可以用在更廣的情況下。 參考文獻(xiàn)： [1] 汪培榮，手推式撿球機(jī)結(jié)構(gòu)改良 [P] 中國專利：200520059678.3，2005-06-15 [2] 蔡 揮，手推式撿球機(jī) [P] 中國專利，200820208298.5，2008-09-05 [3] 蔡 揮，手推式四輪萬象電動撿球機(jī) [P] 中國專利，200920151753.7，2009-4-21 [4] 翁國沖等，小型半自動撿球機(jī)器及其方法 [P] 中國專利，201010128641.7，2010-03-22 [5] 陳 燕等，攜機(jī)械手的電動網(wǎng)球撿球機(jī) [P] 中國專利，200820042478.0，2008-01-04 [6] 孔億哲等，網(wǎng)球撿球機(jī) [P] 中國專利，200910304958.9，2009-07-29 [7] 陳 燕等，攜機(jī)械手的電動網(wǎng)球撿球機(jī) [P] 中國專利，200820042478.0，2008-01-04 [8] 韓 良等，智能網(wǎng)球車 [P] 中國專利，201010193232.5，2010-06-03 [9] 吳定會，智能移動撿球機(jī)器人 [P] 中國專利，200710190398.X，2007-11-27 [10] 付夢印等，體育場撿球機(jī)器人視覺系統(tǒng) [P] 中國專利，200810188136.4，2008-12-19
