一、设计灵感
在现在的网球场上我们能看到一些智能的发球机,它可以起到很好的帮助球员练球的效果,但在球员打球的过程中这些球会散落在球场每一个角落,这些球还会威胁到球员的安全,介于此,我们由球场上散乱的球类入手,开发了此款智能捡球机器人。
二、设计思路
总体设计
此机器人以freescalek60芯片为主控,用两只线性CCD模块作为寻找小球的“眼睛”,并能将搜寻的图像实时显示,真正达到一种智能捡球的功能。此机器人以freescalek60芯片为主控,用两只线性CCD模块作为寻找小球的“眼睛”,并能将搜寻的图像实时显示,真正达到一种智能捡球的功能。
该系统软件设计实在IAR Embedded Workbench 开发调试环境下采用纯c语言编程实现的,该设计包括线性CCD采集图像处理程序设计,液晶显示屏点对点显示程序设计,舵机控制程序设计,以及机器人移动捡球部分的控制程序设计,其中最复杂的当属所有模块有逻辑的组合在一起,整体实现功能的接口部分的程序。
硬件设计
该捡球机器人以飞思卡尔公司的kenitis系列的k60芯片作为主控芯片,利用两只线性CCD作为传感器采集视野中所有敏感点并将其返回到K60主控中,然后软件程序对返回的信号进行滤波等操作,将此信号对比分析并实时在液晶屏上显示此信号,经过一系列分析操作后,控制机器人运动到目标小球的后方,并转动收纳电机将球收入到指定位置,搜寻过程中,该机器人需在不同方位进行搜寻,因此加入一个控制舵机,这样便可以全方位,无死角的对各个方向进行检测和控制,以此便完成了一个智能捡球的任务。
应用前景
日本机器人协会的调查报告显示,工业机器人未来的成长空间已经十分有限,反观服务机器人将有大幅成长。虽然各种统计数据对机器人的种类划分不是很统一,导致预测结果有差异,但都表明了服务机器人未来良好的发展态势。
近年来在机器人领域,一种全新的、有蓬勃生命力的自主机器人已经出现并且迅速发展起来,这便是智能服务机器人。智能服务机器人是一种半自主或全自主的机器人,按照应用环境的分类,它同军用机器人、娱乐机器人、水下机器人等共同划分到不同于工业机器人的特种机器人行列。
目前,国内还没有专门从事智能网球拾取机器人的服务及产品,属于有待开发的市场。我国现有网球场约85475所,网球运动人口864万,且运动人口数量每年以10%~ 12%的速度增长,市场潜力巨大。目前市场上存在的专门从事网球捡球的球童数量较少,且人员素质较差,多为网球场临时雇佣工作。据调查,球童工资为7元/每小时,年收入约为6120元,而一般智能网球拾取机器人价格约5000元/台。网球场引进这种智能机器人产品,既节省开支,也满足了网球爱好者对时尚的追求。