技术领域

本发明涉及一种基于人工智能的自动乒乓球捡球机。

背景技术

人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

而在体育行业中，如何利用人工智能进行体育训练成为人们考虑和研究的方向，在乒乓球训练中，影响接球的要素主要为球的发球方向、球速和球的转动，而运动员在训练过程中主要针对单一影响因素和组合影响因素下的运动员的肌肉应激反应。在进行发球训练时，会有大量的乒乓球落在地上，人工捡拾的话会浪费大量的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于人工智能的自动乒乓球捡球机。

为了解决上述问题，本发明包括壳体、控制系统、智能检测装置和行走系统，所述的智能检测装置包括设置在壳体顶端的红外扫描传感器和设置在壳体侧面上的超声波传感器，还包括捡球装置，所述的捡球装置包括集球装置、储球仓、输送装置和转出装置，所述的集球装置与储球仓通过输送装置连通，所述的壳体包括上半壳体和下半壳体，所述的储球仓设置在上半壳体内，所述的上半壳体上下滑动的设置在下半壳体内，所述的上半壳体的下部设置有驱动装置，所述的驱动装置包括驱动套和驱动电机，所述的驱动套与上半壳体转动连接，驱动套与下半壳体通过螺纹连接，所述的驱动套的内侧设置有齿圈，所述的驱动套通过齿轮齿圈啮合与驱动电机连接，所述的转出装置包括转出孔和转出通道，所述的转出通道为弧形板，所述的储球仓通过转出孔与外界连通，转出孔设置在上半壳体的下部，弧形板的一端铰接在转出孔的下侧，当上半壳体位于下半壳体内的下极限位置时，所述的弧形板靠在上半壳体的外侧面上且遮挡住转出孔，当上半壳体位于的下半壳体的上极限位置时，所述的弧形板处于自由状态。

为了便于设置捡球装置，本发明所述的集球装置包括集球筒和设置在集球筒内部的螺旋板，所述的集球筒包括两个圆形的侧板和固定连接在两个侧板之间的连接杆，所述的螺旋板转动设置在连接杆上且位于两个侧板之间，所述的侧板的板面上设置有容纳乒乓球通过的孔隙，两个侧板边缘之间设置有若干弹性连接绳，所述的弹性连接绳沿侧板的周向分布，相邻弹性连接绳之间的间隙小于乒乓球的直径，所述的连接杆连接有第一驱动装置，所述的螺旋板连接有第二驱动装置，所述的输送装置位于集球筒长度方向的一侧，输送装置包括U型的输送腔、设置在U型输送腔内的输送链、支撑输送链转动的链轮，所述的链轮设置在输送腔的上侧，所述的输送链上间隔设置有输送板，所述的输送板的直径与输送腔的横截面相匹配，所述的输送腔靠近集球筒的一侧设置有入球孔，当侧板在转动的过程中，侧板上的空隙存在与入球孔对应的状态；所述的储球仓位于集球筒的上侧，所述的输送腔的上端设置有出球孔，所述的输送腔通过出球孔与储球仓连通，所述的出球孔设置在储球仓的上部。

为了便于对弧形板进行限位，本发明所述的下半壳体的上侧设置有容纳弧形板的凹槽，当上半壳体位于下半壳体的下极限位置时，所述的弧形板位于凹槽内，弧形板的内侧面贴在上半壳体的外侧面上。

为了便于乒乓球在到达出球孔处时，让乒乓球滚动到储球仓中，本发明所述的输送板所在的平面与输送链所在的平面呈一定的夹角，当输送板转动到设置出球孔的一侧时，所述的输送板靠近出球孔的一侧低于输送板远离出球孔的一侧。

本发明的有益效果是：本发明在捡拾乒乓球时，捡球机向靠近乒乓球的方向移动，捡球筒为逆时针转动，当碰到乒乓球时，捡球筒会推动乒乓球向靠近壳体的方向移动，随着捡球筒的转动的过程中，乒乓球撑开弹性连接绳被压住到捡球筒内，捡球筒内转动的螺旋板推动乒乓球沿螺旋板的长度方向向靠近输送装置的方向移动，随后通过入球孔进入输送腔中，输送腔内的输送链循环转动，输送板推动乒乓球向上移动，到达出球孔时，乒乓球滚动掉落在储球仓内。本发明的捡球机能够自动实现捡球和将球转移到发球机的储球桶内，大大节省了人力，同时也节省了人工捡球耗费的大量时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为侧板的结构示意图；

图3为螺旋板的结构示意图；

图4为输送装置的侧视示意图；

图5为输送装置的剖视示意图；

图6为转出装置的结构示意图；

图7为将乒乓球转出时的状态示意图。

其中：1、壳体，2、侧板，3、螺旋板，4、弹性连接绳，5、滚轮，6、链轮，7、输送链，8、出球孔，9、输送腔，10、入球孔，11、输送板，12、弧形板，13、转出孔，14、驱动套，15、驱动电机，16、储球仓，1-1、上半壳体，1-2、下半壳体。

具体实施方式

如图1所示的基于人工智能的自动乒乓球捡球机，包括壳体1、控制系统、智能检测装置、捡球装置和行走系统，所述的智能检测装置包括设置在壳体1顶端的红外扫描传感器和设置在壳体1侧面上的超声波传感器，所述的捡球装置包括集球装置、储球仓16、输送装置和转出装置，所述的集球装置与储球仓16通过输送装置连通，所述的集球装置包括集球筒和设置在集球筒内部的螺旋板3，如图3所示，所述的集球筒包括两个圆形的侧板2和固定连接在两个侧板2之间的连接杆，所述的螺旋板3转动设置在连接杆上且位于两个侧板2之间，如图2所示，所述的侧板2的板面上设置有容纳乒乓球通过的孔隙，两个侧板2边缘之间设置有若干弹性连接绳4，所述的弹性连接绳4沿侧板2的周向分布，相邻弹性连接绳4之间的间隙小于乒乓球的直径，所述的连接杆连接有第一驱动装置，所述的螺旋板3连接有第二驱动装置，所述的输送装置位于集球筒长度方向的一侧，如图4和图5所示，输送装置包括U型的输送腔9、设置在U型输送腔9内的输送链7、支撑输送链7转动的链轮6，所述的链轮6设置在输送腔9的上侧，所述的输送链7上间隔设置有输送板11，所述的输送板11的直径与输送腔9的横截面相匹配，所述的输送腔9靠近集球筒的一侧设置有入球孔10，当侧板2在转动的过程中，侧板2上的空隙存在与入球孔10对应的状态；所述的储球仓16位于集球筒的上侧，所述的输送腔9的上端设置有出球孔8，所述的输送腔9通过出球孔与储球仓16连通，所述的出球孔8设置在储球仓16的上部。所述的壳体1包括上半壳体1-1和下半壳体1-2，所述的储球仓16设置在上半壳体1-1内，所述的上半壳体1-1上下滑动的设置在下半壳体1-2内，所述的上半壳体1-1的下部设置有驱动装置，所述的驱动装置包括驱动套14和驱动电机15，所述的驱动套14与上半壳体1-1转动连接，驱动套14与下半壳体1-2通过螺纹连接，所述的驱动套14的内侧设置有齿圈，所述的驱动套14通过齿轮齿圈啮合与驱动电机15连接，所述的转出装置包括转出孔13和转出通道，所述的转出通道为弧形板12，所述的储球仓16通过转出孔13与外界连通，转出孔13设置在上半壳体1-1的下部，弧形板12的一端铰接在转出孔13的下侧，所述的下半壳体1-2的上侧设置有容纳弧形板12的凹槽。当上半壳体1-1位于下半壳体1-2内的下极限位置时，所述的弧形板12靠在上半壳体1-1的外侧面上且遮挡住转出孔13，当上半壳体1-1位于的下半壳体1-2的上极限位置时，所述的弧形板12处于自由状态。

本实施例所述的输送板11所在的平面与输送链7所在的平面呈一定的夹角，当输送板11转动到设置出球孔8的一侧时，所述的输送板11靠近出球孔8的一侧低于输送板11远离出球孔8的一侧。

工作原理：当捡拾乒乓球时，捡球机向靠近乒乓球的方向移动，捡球筒为逆时针转动，当碰到乒乓球时，捡球筒会推动乒乓球向靠近壳体的方向移动，随着捡球筒的转动的过程中，乒乓球撑开弹性连接绳4被压住到捡球筒内，捡球筒内转动的螺旋板3推动乒乓球沿螺旋3板的长度方向向靠近输送装置的方向移动，随后通过入球孔10进入输送腔9中，输送腔9内的输送链7循环转动，输送板11推动乒乓球向上移动，达到出球孔8时，乒乓球由于滚动掉落在储球仓16内。

当储球仓内的乒乓球达到一定数量时，需要将球转入到发球机的储球桶里，在捡球时，上半壳体1-1位于下极限位置，当需要将球转出时，第四驱动装置带动驱动套14转动，驱动套14转动带动上半壳体1-1向上移动，当上移一定的距离时，弧形板12脱离下半壳体1-2的限制，转动为倾斜状态，弧形板12的另一端架在发球机的储球桶里，转出口13敞开，高尔夫球由转出口13滚出到储球桶中，转移结束后，上半壳体1-1下降，弧形板12又重新靠在上半壳体1-1的外表面上。