乒乓球是我国的“国球”,喜欢打乒乓球的人数众多,学校、体育馆、训练场等随处可见众多乒乓球爱好者,但是在进行乒乓球这一娱乐运动时如何省时省力的收集训练用球成为了乒乓球爱好者关注的一个问题。根据调研,目前市场上主要有以下几种收集乒乓球的方法:【1】人工捡球,这种收集球的方法费时费力,而且效率低;【2】利用收集网,在训练场经常可见收集网与乒乓球自动发球机连用,这种收集乒乓球的方式比人工捡球效率高,但收集网的安装在实际应用过程中影响运动员的视觉和击球判断,大大降低训练效果;【3】利用收集筐,这是一种类似于拖把的收集装置,用一个开口向下的网状塑料筐框住乒乓球,然后再人工捡起,这种收集装置仍然耗费人力,不够实用。
而我们开发的这款视觉检测自动寻球器是一款针对在很大范围内快速且无人工拾捡散落的乒乓球而研发的自动化捡球并可收集多个球的机器,能够实现检测乒乓球、收集规定数目乒乓球并进行运输的功能。以蓄电池供电,并用高性能单片机作为控制核心对遥控装置、寻球机构、捡球装置进行高效集中的控制。设备配置高清摄像头实时获取图像信息,主控制器对图像进行处理通过算法识别到乒乓球及其位置后通过L298N驱动板接受并发送信号,使12V直流电机接受PMM信号,从而实现机器前行和转向运行到所识别的乒乓球指定位置。机器底盘由步进电机带动驱动轮转动,在平地移动过程中通过摄像头识别并检测地面上散落的乒乓球方位;从而运动到球附近,随后利用风机叶轮在电动机的高速驱动下,叶轮中的叶片不断对空气做功,使叶轮中的空气得到能量,并以极高的速度排出风机,同时风机前端口的空气不断地补充叶轮中的空气,致使箱体内形成瞬间真空,在负压差的作用下将乒乓球吸进收集箱;通过装置在吸球管道内红外感应传感器,接收小球脉冲信号,相应单片机接收脉冲信号并进行累加,最后由数码管输出显示;识别并收集乒乓球的过程中,通过超声波测距实现,以控制小车避免碰撞;车身前左右两端还安装行程开关,当系统崩溃时,若小车仍继续前行,则自动断电以保护机器。