移动式捡球机器人避障路径视觉反馈控制方法 被引量：6

1

作者 闫慧君 韩玉彬 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第1期278-281,286,共5页

针对目前方法进行视觉反馈控制时,由于未能在反馈控制前利用蚁群算法对训练场内的路径进行规划,导致该方法在进行捡球机器人避障路径视觉反馈控制时,存在控制误差大、控制精度低以及抗干扰能力差的问题,提出移动式捡球机器人避障路径视... 针对目前方法进行视觉反馈控制时,由于未能在反馈控制前利用蚁群算法对训练场内的路径进行规划,导致该方法在进行捡球机器人避障路径视觉反馈控制时,存在控制误差大、控制精度低以及抗干扰能力差的问题,提出移动式捡球机器人避障路径视觉反馈控制方法。该方法首先基于蚁群算法对捡球机器人的工作场地进行路径规划;再以规划的路径为基础,构建机器人移动时的动力学模型,并通过该模型获取移动式捡球机器人的控制策略;最后利用控制策略,完成对视觉反馈控制器的设计,通过控制器实现对移动式捡球机器避障路径视觉反馈控制。实验结果表明。运用该方法进行视觉反馈控制,控制误差小、控制精度高以及抗干扰能力强。 展开更多

关键词 移动式 捡球机器人 视觉反馈 控制方法 蚁群算法

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乒乓球捡取机器人的设计与实现 被引量：4

2

作者 刘秀杰 祝长生 +1 位作者 王安航 李世钰 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第10期251-256,261,共7页

针对乒乓球运动训练时存在的捡球问题,设计了一款乒乓球智能拾取机器人,它有专门的机械拾取结构,控制系统以单片机STM32F103为控制核心,通过Openmv采集乒乓球场景的图像,利用单目视觉技术进行乒乓球的自动识别,采用L298N电机驱动模块和... 针对乒乓球运动训练时存在的捡球问题,设计了一款乒乓球智能拾取机器人,它有专门的机械拾取结构,控制系统以单片机STM32F103为控制核心,通过Openmv采集乒乓球场景的图像,利用单目视觉技术进行乒乓球的自动识别,采用L298N电机驱动模块和超声波避障模块,在单目视觉导航下,指引智能捡球机器人移动到目标球的位置,再控制机械拾取机构上、下运动完成捡球作业。通过智能捡球机器人实物模型性能测试表明,该智能捡球机器人能够识别运动场景中的乒乓球,并能引导捡球机器人完成乒乓球的拾取,捡球效率比较高,为以后自动捡球设备提供技术创新与研发思路。 展开更多

关键词 捡球机器人 乒乓球 控制系统 超声波避障 单目视觉技术

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面向网球运动的捡球机器人控制系统设计 被引量：1

3

作者 陈欢 《自动化与仪器仪表》 2023年第11期202-205,211,共5页

为了提升网球运动员的训练效率,研究提出了一种自动捡球机器人来降低其捡球负担。在捡球机器人中,首先引入机器视觉技术来进行网球检测识别,其次引入PID控制算法和模糊理论来搭建捡球机器人的智能化控制系统。在算法测试中显示,研究所... 为了提升网球运动员的训练效率,研究提出了一种自动捡球机器人来降低其捡球负担。在捡球机器人中,首先引入机器视觉技术来进行网球检测识别,其次引入PID控制算法和模糊理论来搭建捡球机器人的智能化控制系统。在算法测试中显示,研究所采用的机器视觉技术的损失率仅为0.01%,此外在捡球机器人的仿真和应用测试中显示,研究所设计的机器人能够完成网球场捡球工作,并且续航时间最长为16.7 h。以上结果表明,利用机器视觉技术、PID以及模糊理论来进行捡球机器人控制系统设计具有可行性和有效性,对网球运动及机器人控制技术的未来发展具有重要意义。 展开更多

关键词 网球 机器视觉 PID 模糊理论 捡球机器人

原文传递

网球捡球机器人视觉导航系统设计 被引量：4

4

作者 陈章宝 侯勇 《廊坊师范学院学报（自然科学版）》 2020年第2期42-45,共4页

通过视觉对网球进行识别和定位,引导捡球机器人进行网球拾取。视觉系统采用ARM contex-A8内核的图像处理系统,结合OpenCV图像处理与机器视觉库,进行开放环境下的网球识别与定位,利用RGB颜色模型的B分量和HSV颜色模型的H分量进行前景目... 通过视觉对网球进行识别和定位,引导捡球机器人进行网球拾取。视觉系统采用ARM contex-A8内核的图像处理系统,结合OpenCV图像处理与机器视觉库,进行开放环境下的网球识别与定位,利用RGB颜色模型的B分量和HSV颜色模型的H分量进行前景目标的提取,基于网球的圆形轮廓特征进行目标识别,通过目标区域质心的获取进行目标定位,在局部视域下进行目标跟踪。实验结果表明,该方法在复杂的开放环境下,实现了网球目标识别和定位跟踪,为捡球机器人提供了视觉导航。 展开更多

关键词 捡球机器人 视觉导航 机器视觉 目标跟踪

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基于深度学习的视觉拾球机器人研究

5

作者 苏立敏 雷高伟 +1 位作者 莫琦 陈吉东 《广东石油化工学院学报》 2023年第1期38-42,共5页

针对球类训练时(如乒乓球或棒球),散落在地上的球采用人工捡球的方式,费时费力的同时还会影响运动员训练的问题。设计一种新的基于深度学习的视觉识别拾球机器人,该系统使用STM32作为主控制器,采用K210图像处理模块作为主传感器,利用麦... 针对球类训练时(如乒乓球或棒球),散落在地上的球采用人工捡球的方式,费时费力的同时还会影响运动员训练的问题。设计一种新的基于深度学习的视觉识别拾球机器人,该系统使用STM32作为主控制器,采用K210图像处理模块作为主传感器,利用麦克纳姆轮作为机器人的移动部件,3D打印的三自由度的机械臂作为捡球的执行部件。软件层面主要对深度学习的目标球图像识别模型训练、麦克纳姆轮的PID控制算法、机械臂的控制等方面的描述,实现对乒乓球的自动识别、捡球、存球等功能。结果表明,所设计的机器人图像处理结果准确,机械结构合理,捡球速度较快。 展开更多

关键词 深度学习 图像识别技术 捡球机器人 PID算法

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涵道捡乒乓球机器人的设计与实现探究 被引量：4

6

作者 赵雪川 李卫国 王利利 《科技创新与应用》 2018年第17期83-84,共2页

文章设计了一种自动乒乓球捡球机器人,该机器人采用STM32单片机作为控制系统,利用涵道的高速旋转,使壳体内外产生一定的压强差,将外界的乒乓球压进壳体,实现自动捡球的目的,在装置的最底部安装了可以旋转的拨球装置,尽量的做到整个壳体... 文章设计了一种自动乒乓球捡球机器人,该机器人采用STM32单片机作为控制系统,利用涵道的高速旋转,使壳体内外产生一定的压强差,将外界的乒乓球压进壳体,实现自动捡球的目的,在装置的最底部安装了可以旋转的拨球装置,尽量的做到整个壳体的密闭性。 展开更多

关键词 捡球机器人 乒乓球 涵道

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关于乒乓球捡球机器人的设计应用

7

作者 刘骏豪 赵韩宇 +1 位作者 王安浩 彭子翔 《中国科技纵横》 2023年第11期59-61,共3页

为减少运动者反复捡球的次数,开展此项目。在该项目中,设计了一款可以自动收集乒乓球的机器人,它可以在场馆中自行运动并获得乒乓球的检测信息,随后自行规划路径收集乒乓球。此设计由树莓派控制模块、机器人运动、抓取、机器学习的视觉... 为减少运动者反复捡球的次数,开展此项目。在该项目中,设计了一款可以自动收集乒乓球的机器人,它可以在场馆中自行运动并获得乒乓球的检测信息,随后自行规划路径收集乒乓球。此设计由树莓派控制模块、机器人运动、抓取、机器学习的视觉识别构成,采用单目测距、机器学习等创新算法。在工作中,摄像头将实时获取球体目标和位置,呈递至树莓派,基于目标位置和识别结果参数,决定机器的运动轨迹。再基于轨迹规避障碍物,反复调整行动,并发送抓取指令,将乒乓球收集至收集框中。 展开更多

关键词 机器学习 捡球机器人 树莓派 单目测距

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基于OpenMV的捡球机器人系统设计 被引量：3

8

作者 普邑 杨哲 王新勇 《山西电子技术》 2020年第1期70-73,共4页

本文阐述了一种基于OpenMV的捡球机器人,以OpenMV图像处理平台作为机器人主要机器视觉平台,提取图像中小球的Lab颜色特征寻找并定位小球;再通过运动控制平台控制机器人运动到小球附近,最后利用滚筒式捡球机构回收小球。本设计可以更加... 本文阐述了一种基于OpenMV的捡球机器人,以OpenMV图像处理平台作为机器人主要机器视觉平台,提取图像中小球的Lab颜色特征寻找并定位小球;再通过运动控制平台控制机器人运动到小球附近,最后利用滚筒式捡球机构回收小球。本设计可以更加有效的捡取乒乓球,提高了乒乓球捡取的效率,使乒乓球回收不再繁琐。 展开更多

关键词 捡球机器人 机器视觉 OpenMV Lab模型 运动控制

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视觉导航网球捡球机器人控制系统设计 被引量：3

9

作者 程鹏 周朱德 陈章宝 《工业控制计算机》 2019年第3期120-121,共2页

设计了基于视觉导航网球场捡球机器人控制系统,系统以STM32F407VET6为主控芯片,通过摄像头采集网球场景的图像,利用网球的颜色特征和轮廓特征进行网球的识别、定位和跟踪,以IR2014结合H桥作为底盘电机驱动电路,在视觉导航下引导捡球小... 设计了基于视觉导航网球场捡球机器人控制系统,系统以STM32F407VET6为主控芯片,通过摄像头采集网球场景的图像,利用网球的颜色特征和轮廓特征进行网球的识别、定位和跟踪,以IR2014结合H桥作为底盘电机驱动电路,在视觉导航下引导捡球小车向目标移动,通过耙轮机构完成捡球作业。实验结果表明,该系统能够识别开放场景中的所有网球,并引导捡球小车完成网球的拾取。 展开更多

关键词 视觉导航 捡球机器人 STM32F407 IR2014

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智能网球收球机器人系统 被引量：2

10

作者 吴伟键 曾毅杰 冯贵斌 《科技视界》 2019年第5期90-91,共2页

文章介绍了一种基于机器视觉的智能捡球机器人,包含机械结构、视觉模块、无线模块、避障系统、叶轮系统等硬件设备。实现了可以完全自主收集大范围区域内的比赛型网球,且具有自动和手动两种控制模式,用户可以连接手机APP实现对车体的完... 文章介绍了一种基于机器视觉的智能捡球机器人,包含机械结构、视觉模块、无线模块、避障系统、叶轮系统等硬件设备。实现了可以完全自主收集大范围区域内的比赛型网球,且具有自动和手动两种控制模式,用户可以连接手机APP实现对车体的完全控制。具有收集速度快,成功率高,连续工作时间长,故障率低等特点。通过实物样品的性能测试表明,该捡球机器人能达到预期捡球效果,具有推广意义。 展开更多

关键词 捡球机器人 颜色识别 机器视觉

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一种智能捡球机器人系统

11

作者 马飞 《信息通信》 2017年第7期226-227,共2页

针对现有捡球机器人系统设计单一的特点,结合多传感器数据融合理论以及智能机器人技术,设计了一种适用于大型体育训练场馆的智能捡球机器人系统,该系统由捡球机器人、无线通讯网络、上位机数据显示界面三部分组成。文章对其系统结构组... 针对现有捡球机器人系统设计单一的特点,结合多传感器数据融合理论以及智能机器人技术,设计了一种适用于大型体育训练场馆的智能捡球机器人系统,该系统由捡球机器人、无线通讯网络、上位机数据显示界面三部分组成。文章对其系统结构组成、主要工作方式、传感器选取和布局等进行了介绍,为后续捡球机器人的机械结构设计、控制系统设计和捡球计数系统设计提供了工作平台。 展开更多

关键词 多传感器 数据融合 无线通讯网络 捡球机器人

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一种多传感器数据融合的智能捡球机器人结构设计 被引量：3

12

作者 马飞 《内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版）》 CAS 北大核心 2017年第4期517-519,523,共4页

设计了一种分层布局的智能捡球机器人.采用分层设计的思路将机器人机械部分分为捡球储球机构和机器人框架两部分,并对机械结构进行了系统的分析和设计.根据设计方案制作了机器人样机,分别以乒乓球和网球进行了捡球效率测试,结果表明,该... 设计了一种分层布局的智能捡球机器人.采用分层设计的思路将机器人机械部分分为捡球储球机构和机器人框架两部分,并对机械结构进行了系统的分析和设计.根据设计方案制作了机器人样机,分别以乒乓球和网球进行了捡球效率测试,结果表明,该机器人机械结构布局合理、视野较宽、捡球效率高. 展开更多

关键词 智能捡球机器人 多传感器 数据融合 捡球效率

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捡球机器人路径规划算法研究及仿真 被引量：6

13

作者 陈卫 邓志良 《计算机仿真》 北大核心 2020年第10期291-296,共6页

基于捡球机器人视野范围有限的特点,采用分层规划思想对全局进行窗口划分,在每个窗口内采用蚁群算法对窗口内球体进行多目标路径规划,Matlab仿真结果表明在机器人搜索完全局后虽不能实现全局最优,但接近全局最优且对捡球机器人的特点具... 基于捡球机器人视野范围有限的特点,采用分层规划思想对全局进行窗口划分,在每个窗口内采用蚁群算法对窗口内球体进行多目标路径规划,Matlab仿真结果表明在机器人搜索完全局后虽不能实现全局最优,但接近全局最优且对捡球机器人的特点具有较强适用性。针对捡球机器人工作动态环境,在传统人工势场法基础上引入机器人与障碍物的相对速度因素,对势场力角度进行调整,并加入自适应步长。仿真结果表明,上述算法解决了机器人在特殊位置关系下不可到达目标点和避障轨迹不平滑问题,使机器人更快摆脱障碍物的影响。 展开更多

关键词 捡球机器人 路径规划 蚁群算法 人工势场法

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基于深度学习及嵌入式视觉系统的球童机器人 被引量：5

14

作者 黄林琪 卢颖仪 +3 位作者 黎盛业 关兆基 郜志航 李德荣 《现代机械》 2021年第5期15-19,共5页

为解决球场运动后捡球工作量大的问题,设计了一款自动捡球的球童机器人。在对其主要结构进行应力分析后,符合安全要求的基础上,该机器人通过嵌入式控制,首先利用深度学习YOLO-v3算法对球类进行识别,继而利用激光雷达配合UWB定位实时监... 为解决球场运动后捡球工作量大的问题,设计了一款自动捡球的球童机器人。在对其主要结构进行应力分析后,符合安全要求的基础上,该机器人通过嵌入式控制,首先利用深度学习YOLO-v3算法对球类进行识别,继而利用激光雷达配合UWB定位实时监测周围环境,实现自动避障,最后通过驱动四爪机械手结构来捡球。此款机器人集识别、捡球、储球等功能于一体,实现了高度自动化、智能化,其捡球效率高,能有效减少人工成本,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 球童机器人 深度学习 定位避障 图像识别

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基于Intel SoC的羽毛球捡拾机器人设计与实现 被引量：3

15

作者 刘永兵 何伟 张玲 《电子技术应用》 2020年第9期118-122,共5页

针对羽毛球难以实现自动化捡拾问题,研究了多传感器数据融合技术和路径规划,设计了一款对羽毛球损伤率低的羽毛球捡拾机器人。该捡球机器人以激光雷达和摄像头为感知单元,提高了定位与识别羽毛球的准确率;以直流电机、机械部件等为机器... 针对羽毛球难以实现自动化捡拾问题,研究了多传感器数据融合技术和路径规划,设计了一款对羽毛球损伤率低的羽毛球捡拾机器人。该捡球机器人以激光雷达和摄像头为感知单元,提高了定位与识别羽毛球的准确率;以直流电机、机械部件等为机器人的动作执行单元,实现了机器人的位移动作与捡球动作。测试结果表明,该羽毛球捡拾机器人对球损伤率小于5%、平均捡球速度为20~30个/min、拾球时间小于0.4 s,整个机器人系统具有一定的实用性。 展开更多

关键词 羽毛球 捡球机器人 FPGA HPS 路径规划

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基于粤港澳工程训练的拾放球机器人结构方案分析及设计

16

作者 陈显扬 欧阳纬熹 +3 位作者 黄林琪 赖泓杰 陈西明 李德荣 《现代制造技术与装备》 2020年第5期34-35,38,共3页

针对2019粤港澳大学生工程训练综合能力竞赛中对拾放球机器人设计的要求,依据机械原理、机械设计及机械制造技术基础的基本知识,选择合理的机器人小车结构及材料,设计出一款能够按照比赛要求快速且精确拾放多种类球的机器人小车。结果证... 针对2019粤港澳大学生工程训练综合能力竞赛中对拾放球机器人设计的要求,依据机械原理、机械设计及机械制造技术基础的基本知识,选择合理的机器人小车结构及材料,设计出一款能够按照比赛要求快速且精确拾放多种类球的机器人小车。结果证明:该拾放球机器人小车装置结构设计合理,夹取牢固精准,拾放效率高。 展开更多

关键词 工程训练 拾放球机器人 结构方案

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