一種斯諾克臺球機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及到機(jī)電控制領(lǐng)域，具體為一種斯諾克臺球機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]斯諾克臺球是深受人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動，國內(nèi)外經(jīng)常舉行各種大賽。在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的情況下，一些用于人機(jī)互動的比賽機(jī)器人不斷涌現(xiàn)。但是國內(nèi)外的斯諾克臺球機(jī)器人卻是少之又少，鑒于這些情況，發(fā)明人設(shè)計(jì)出一種能夠進(jìn)行人機(jī)競賽的斯諾克臺球機(jī)器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)人對機(jī)的、可用于斯諾克臺球比賽的斯諾克臺球機(jī)器人。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:它包括:主計(jì)算機(jī)1、攝像頭2、視頻采集卡、機(jī)械手控制器以及機(jī)械手；所述主計(jì)算機(jī)I通過視頻采集卡與攝像頭2相連并通過串口與機(jī)械手控制器相連；所述攝像頭固定在斯諾克臺球桌面中心上方，攝像頭的鏡頭對準(zhǔn)斯諾克臺球桌面；所述機(jī)械手控制器為一單片機(jī)及驅(qū)動電路，控制及驅(qū)動機(jī)械手運(yùn)動；所述機(jī)械手包括:能夠?qū)崿F(xiàn)球桿在水平面上移動的平移機(jī)構(gòu)；與平移機(jī)構(gòu)連接的相對所述平移機(jī)構(gòu)能夠升降的升降機(jī)構(gòu)；相對升降機(jī)構(gòu)沿著豎直軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；位于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的使得球桿相對水平面傾斜的傾斜機(jī)構(gòu)；位于傾斜機(jī)構(gòu)上的擊球機(jī)構(gòu)。
[0005]優(yōu)選的，所述平移機(jī)構(gòu)包括兩平行固定安裝在斯諾克臺球桌桌面兩側(cè)的上空的橫向固定板4，兩塊橫向固定板4各設(shè)有一道橫向滑軌5，兩道橫向滑軌5分別配合安裝有橫向滑塊6，其中一橫向固定板4的一側(cè)固定安裝有橫向電機(jī)安裝板7，橫向電機(jī)安裝板7上設(shè)置有橫向伺服電機(jī)9，橫向伺服電機(jī)9通過聯(lián)軸器alO與橫向絲桿11連接；橫向絲桿11通過設(shè)置在橫向固定板4兩端的橫向絲桿固定座8支撐設(shè)置，橫向絲桿11與固定在縱向固定板13—側(cè)的橫向絲桿螺帽12配合安裝穿過縱向固定板13，縱向固定板13兩端分別與兩橫向滑塊6固連；所述縱向固定板13設(shè)有一道縱向滑軌14，縱向滑軌14上配合安裝有縱向滑塊15 ;縱向固定板13的一側(cè)固定安裝有縱向電機(jī)安裝板16，縱向電機(jī)安裝板16上設(shè)置有縱向伺服電機(jī)18，縱向伺服電機(jī)18通過聯(lián)軸器bl9與縱向絲桿20連接，縱向絲桿20通過設(shè)置在縱向固定板13兩端的縱向絲桿固定座17支撐設(shè)置，縱向絲桿20與固定在吊臂連接塊22上的縱向絲桿螺帽21配合安裝穿過吊臂連接塊22，吊臂連接塊22的上部與縱向滑塊15固連；在橫向固定板4與縱向固定板13上各設(shè)置有直線位移傳感器。
[0006]優(yōu)選的，所述升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在豎直絲桿28的兩端支撐豎直絲桿28的兩塊豎直絲桿支撐板24，兩塊豎直絲桿支撐板24之間平行設(shè)置有兩根導(dǎo)桿25分布在豎直絲桿28兩側(cè)，其中一塊豎直絲桿支撐板24固定安裝在平移機(jī)構(gòu)的底部，豎直絲桿支撐板24上方固定安裝有豎直電機(jī)安裝板23，豎直電機(jī)安裝板23上設(shè)置有豎直伺服電機(jī)26，豎直伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器c27與豎直絲桿28連接，兩塊豎直絲桿支撐板24之間還設(shè)置有十字滑塊30，十字滑塊30上設(shè)置有豎直絲桿28穿過的中心通孔和兩根導(dǎo)桿25穿過的導(dǎo)向通孔，中心通孔處固定有豎直絲桿螺帽29與豎直絲桿28配合安裝，十字滑塊30上還固定連接有兩根拉桿31，在導(dǎo)桿25上設(shè)置有直線位移傳感器。
[0007]優(yōu)選的，其中一塊豎直絲桿支撐板24具體是固定安裝在平移機(jī)構(gòu)的吊臂連接塊22的底部，吊臂連接塊22中部固定安裝豎直電機(jī)安裝板23。
[0008]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括固連在升降機(jī)構(gòu)底端的旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32，通過兩根固定柱34固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32下面的轉(zhuǎn)軸支撐板33，通過推力軸承37轉(zhuǎn)動支撐在轉(zhuǎn)軸支撐板33上的旋轉(zhuǎn)軸35 ;所述旋轉(zhuǎn)軸35上設(shè)置有角度傳感器；所述固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32上的旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)36的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器d38與旋轉(zhuǎn)軸35相連接。
[0009]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32具體是設(shè)置在拉桿31的底端，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)36固定在兩拉桿31之間。
[0010]優(yōu)選的，所述傾斜機(jī)構(gòu)包括固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底部的傾斜固定板39，傾斜固定板39兩側(cè)分別固連直線推桿40和固定桿42，固定桿42下端通過鉸鏈a43鉸接導(dǎo)向滑塊41，鉸鏈a43上的銷軸固連在導(dǎo)向滑塊41上，并與角度傳感器同軸固連。
[0011]優(yōu)選的，所述傾斜固定板39具體是固定在旋轉(zhuǎn)軸35底部。
[0012]優(yōu)選的，所述擊球機(jī)構(gòu)包括電缸45和球桿46，所述球桿46的尾端與電缸45的推桿相連，電缸45末端與傾斜機(jī)構(gòu)中直線推桿40的推桿頂部通過鉸鏈b44連接，所述球桿46的前端可滑動的套裝在導(dǎo)向滑塊41內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，所述直線位移傳感器可采用直線光柵尺、直線磁柵尺；所述角度傳感器可采用角度光柵尺、角度磁柵尺。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，制造和維護(hù)方便；利用攝像頭采集斯諾克臺球桌面上的信息，通過主計(jì)算機(jī)迅速作出擊球決策，然后完成擊球，智能化程度高。
[0016]2、本實(shí)用新型所采用直線位移及角度傳感器構(gòu)成閉環(huán)控制，結(jié)合絲桿傳動的高精度的特點(diǎn)，使定位精度更高，能夠較大提高擊球進(jìn)洞的命中率；
[0017]3、本實(shí)用新型能大范圍調(diào)整擊球角度，能完成人類在斯諾克臺球比賽中所需要的各種動作，機(jī)動性能強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)競賽。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中A處的放大圖；
[0020]圖3是圖1中B處的放大圖；
[0021]圖4是圖1中C處的放大圖；
[0022]圖5是圖1中D處的放大圖；
[0023]圖6是圖1中E處的放大圖；
[0024]圖7是圖1中F處的放大圖；
[0025]圖8是圖1中G處的放大圖；
[0026]圖9是圖1中H處的放大圖；
[0027]圖10是本實(shí)用新型的電路原理框架示意圖。
[0028]圖11是本實(shí)用新型的工作流程示意圖；
[0029]圖中，1、主計(jì)算機(jī)；2、攝像頭；3、斯諾克臺球桌；4、橫向固定板；5、橫向滑軌；6、橫向滑塊；7、橫向電機(jī)安裝板；8、橫向絲桿固定座；9、橫向伺服電機(jī)；10、聯(lián)軸器a ;11、橫向絲桿；12、橫向絲桿螺帽；13、縱向固定板；14、縱向滑軌；15、縱向滑塊；16、縱向電機(jī)安裝板；17、縱向絲桿固定座；18、縱向伺服電機(jī)；19、聯(lián)軸器b ;20、縱向絲桿；21、縱向絲桿螺帽；22、吊臂連接塊；23、豎直電機(jī)安裝板；24、豎直絲桿支撐板；25、導(dǎo)桿；26、豎直伺服電機(jī)；27、聯(lián)軸器c ;28、豎直絲桿；29、豎直絲桿螺帽；30、十字滑塊；31、拉桿；32、旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板；33、轉(zhuǎn)軸支撐板；34、固定柱；35、旋轉(zhuǎn)軸；36、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；37、推力軸承；38、聯(lián)軸器d;39、傾斜固定板；40、直線推桿；41、導(dǎo)向滑塊；42、固定桿；43、鉸鏈a ;44、鉸鏈b ;45、電缸；46、球桿。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]實(shí)施例1，本實(shí)用新型包括主計(jì)算機(jī)1、攝像頭2、視頻采集卡、機(jī)械手控制器以及機(jī)械手；所述主計(jì)算機(jī)I通過視頻采集卡與攝像頭2相連并通過串口與機(jī)械手控制器相連；所述攝像頭固定在斯諾克臺球桌面中心上方，攝像頭的鏡頭對準(zhǔn)斯諾克臺球桌面；所述機(jī)械手控制器為一單片機(jī)及驅(qū)動電路，控制及驅(qū)動機(jī)械手運(yùn)動；所述機(jī)械手包括:能夠?qū)崿F(xiàn)球桿在水平面上移動的平移機(jī)構(gòu)；與平移機(jī)構(gòu)連接的相對所述平移機(jī)構(gòu)能夠升降的升降機(jī)構(gòu)；相對升降機(jī)構(gòu)沿著豎直軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；位于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的使得球桿相對水平面傾斜的傾斜機(jī)構(gòu)；位于傾斜機(jī)構(gòu)上的擊球機(jī)構(gòu)。參閱圖1至圖11。
[0032]實(shí)施例2，優(yōu)選的，所述平移機(jī)構(gòu)包括兩平行固定安裝在斯諾克臺球桌桌面兩側(cè)的上空的橫向固定板4，兩塊橫向固定板4各設(shè)有一道用來實(shí)現(xiàn)橫向定位的橫向滑軌5，兩道橫向滑軌5分別配合安裝有橫向滑塊6，其中一橫向固定板4的一側(cè)固定安裝有橫向電機(jī)安裝板7，橫向電機(jī)安裝板7上設(shè)置有橫向伺服電機(jī)9，橫向伺服電機(jī)9通過聯(lián)軸器alO與橫向絲桿11連接；橫向絲桿11通過設(shè)置在橫向固定板4兩端的橫向絲桿固定座8支撐設(shè)置，橫向絲桿11與固定在縱向固定板13—側(cè)的橫向絲桿螺帽12配合安裝穿過縱向固定板13，縱向固定板13兩端分別與兩橫向滑塊6固連；所述縱向固定板13設(shè)有一道用來實(shí)現(xiàn)縱向定位的縱向滑軌14，縱向滑軌14上配合安裝有縱向滑塊15 ;縱向固定板13的一側(cè)固定安裝有縱向電機(jī)安裝板16，縱向電機(jī)安裝板16上設(shè)置有縱向伺服電機(jī)18，縱向伺服電機(jī)18通過聯(lián)軸器bl9與縱向絲桿20連接，縱向絲桿20通過設(shè)置在縱向固定板13兩端的縱向絲桿固定座17支撐設(shè)置，縱向絲桿20與固定在吊臂連接塊22上的縱向絲桿螺帽21配合安裝穿過吊臂連接塊22，吊臂連接塊22的上部與縱向滑塊15固連；在橫向固定板4與縱向固定板13上各設(shè)置有直線位移傳感器。參閱圖1至圖11，其余同實(shí)施例1。
[0033]實(shí)施例3，優(yōu)選的，所述升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在豎直絲桿28的兩端支撐豎直絲桿28的兩塊豎直絲桿支撐板24，兩塊豎直絲桿支撐板24之間平行設(shè)置有兩根導(dǎo)桿25分布在豎直絲桿28兩側(cè)，其中一塊豎直絲桿支撐板24固定安裝在平移機(jī)構(gòu)的底部，豎直絲桿支撐板24上方固定安裝有豎直電機(jī)安裝板23，豎直電機(jī)安裝板23上設(shè)置有豎直伺服電機(jī)26，豎直伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器c27與豎直絲桿28連接，兩塊豎直絲桿支撐板24之間還設(shè)置有十字滑塊30，十字滑塊30上設(shè)置有豎直絲桿28穿過的中心通孔和兩根導(dǎo)桿25穿過的導(dǎo)向通孔，中心通孔處固定有豎直絲桿螺帽29與豎直絲桿28配合安裝，十字滑塊30上還固定連接有兩根拉桿31，在導(dǎo)桿25上設(shè)置有直線位移傳感器。參閱圖1至圖11，其余同上述實(shí)施例。
[0034]實(shí)施例4，優(yōu)選的，其中一塊豎直絲桿支撐板24具體是固定安裝在平移機(jī)構(gòu)的吊臂連接塊22的底部，吊臂連接塊22中部固定安裝豎直電機(jī)安裝板23。參閱圖1至圖11，其余同上述實(shí)施例。
[0035]實(shí)施例5，優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括固連在升降機(jī)構(gòu)底端的旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32，通過兩根固定柱34固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32下面的轉(zhuǎn)軸支撐板33，通過推力軸承37轉(zhuǎn)動支撐在轉(zhuǎn)軸支撐板33上的旋轉(zhuǎn)軸35 ;所述旋轉(zhuǎn)軸35上設(shè)置有角度傳感器；所述固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32上的旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)36的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器d38與旋轉(zhuǎn)軸35相連接。參閱圖1至圖11，其余同上述實(shí)施例。
[0036]實(shí)施例6，優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝板32具體是設(shè)置在拉桿31的底端，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)36