基本信息
- 项目名称：
- 智能捡网球机器人
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 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
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
- 无
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
- 无
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
