智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置制造方法
【專利摘要】智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置，由單片機（1）、紅外傳感器（2）、撿球機構（3）、LCD顯示單元（4）、電源模塊（5）、串口通信模塊（6）、無線通信發(fā)送模塊（7）、無線通信接收模塊（8）和上位機顯示界面（9）組成；儲球盒（3-3）一側的紅外傳感器（2）探測到有球體（3-4）經(jīng)過，紅外傳感器（2）發(fā)生電平轉換產(chǎn)生電信號，并將電信號發(fā)送給單片機，電信號經(jīng)單片機處理后轉換為球體數(shù)量信息，單片機將球體數(shù)量信息在LCD顯示單元顯示，同時單片機將球體數(shù)量信息經(jīng)串口通信模塊發(fā)送到無線通信發(fā)送模塊，無線通信接收模塊將球體數(shù)量信息傳送至上位機顯示界面實時顯示。
【專利說明】智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能撿球機器人的專用裝置。
【背景技術】
[0002]目前，已提出專利申請的雙模智能撿球機器人控制系統(tǒng)(申請?zhí)?CN201310155091.1)利用兩種工作模式相互結合的特點有效的解決了智能撿取乒乓球、網(wǎng)球的問題。但是，該發(fā)明并不具備對所撿取的球體數(shù)量信息進行本地顯示和遠程顯示的功能，當機器人所撿取的球體數(shù)量達到所能存儲的上限時，操控人員并不能及時的得知這一信息并收集所撿取的球體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置。
[0004]本實用新型是智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置，該系統(tǒng)由單片機1、紅外傳感器
2、撿球機構3、IXD顯示單元4、電源模塊5、串口通信模塊6、無線通信發(fā)送模塊7、無線通信接收模塊8和上位機顯示界面9組成；撿球機構3中的撿球葉片3-2將球體3-4卷入儲球盒3-3中，在球體3-4落入儲球盒3-3中的瞬間，儲球盒3-3 —側的紅外傳感器2探測到有球體3-4經(jīng)過，紅外傳感器2發(fā)生電平轉換產(chǎn)生電信號，并將電信號發(fā)送給單片機I，電信號經(jīng)單片機I處理后轉換為球體3-4數(shù)量信息，單片機I將球體3-4數(shù)量信息在LCD顯示單元4顯示，同時單片機I將球體3-4數(shù)量信息經(jīng)串口通信模塊6發(fā)送到無線通信發(fā)送模塊7，無線通信接收模塊8將球體數(shù)量信息傳送至上位機顯示界面9實時顯示。
[0005]本實用新型的有益之處在于:采用光電開關技術，能夠靈敏地探測到撿球機器人所撿到的球體，同時單片機I能快速并準確地對紅外傳感器2所采集的球體信息進行數(shù)據(jù)處理，得到球體數(shù)量；單片機I通過無線通信網(wǎng)絡將球體數(shù)量實時發(fā)送到上位機以供工作人員監(jiān)測，不僅節(jié)省了大量勞動力，也大大提高了工作效率，而且本裝置機械結構簡單，計數(shù)準確，實用性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是自動計數(shù)系統(tǒng)的拓撲結構示意圖，圖2是自動計數(shù)系統(tǒng)的硬件結構鏈接框圖，圖3是紅外模塊電氣連接圖，圖4是電源模塊電氣連接圖，圖5是無線通信模塊電氣連接圖，圖6是主程序流程圖，圖7是串口初始化子函數(shù)流程圖，圖8是串口發(fā)送子函數(shù)流程圖，圖9是延時子函數(shù)流程圖，圖10是LCD顯示子函數(shù)流程圖，圖11是Zigbee中斷節(jié)點流程圖，圖12是協(xié)調(diào)器中斷節(jié)點流程圖，附圖標記及對應名稱:1、單片機，2、紅外傳感器，3、撿球機構，4、IXD顯示單元，5、電源模塊，6、串口通信模塊，7、無線通信發(fā)送模塊，8、無線通信接收模塊，9、上位機顯示界面，10,7805降壓芯片，11、外接電源，3-1葉片輔助板，3_2撿球葉片，3-3儲球盒，3-4球體，3-5葉輪轉軸，3-6擋板。【具體實施方式】
[0007]如圖1、圖2所示，本實用新型是智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置，由單片機1、紅外傳感器2、撿球機構3、IXD顯示單元4、電源模塊5、串口通信模塊6、無線通信發(fā)送模塊
7、無線通信接收模塊8和上位機顯示界面9組成。如圖1、圖2、圖6、圖11及圖12所示，在自動計數(shù)裝置工作過程中，撿球機構3中的撿球葉片3-2將球體3-4卷入儲球盒3-3中，在球體3-4落入儲球盒3-3中的瞬間,儲球盒3-3 —側的紅外傳感器2探測到有球體3_4經(jīng)過，紅外傳感器2發(fā)生電平轉換產(chǎn)生電信號，電信號經(jīng)單片機I處理后轉換為球體3-4數(shù)量信息，單片機I將球體3-4數(shù)量信息在LCD顯示單元4顯示，同時單片機I將球體3-4數(shù)量信息經(jīng)串口通信模塊6發(fā)送到無線通信發(fā)送模塊7，無線通信接收模塊8將球體數(shù)量信息傳送至上位機顯示界面9將其實時顯示。
[0008]如圖3所示，本裝置的紅外傳感器2有三個引腳，其中一端接地，一端接電源正，另一端接單片機I的某一 I/O 口，并接上IOK上拉電阻以避免紅外探測器被燒壞；如圖2、圖3及圖6所示，紅外傳感器2位于儲球盒3-3的一側，在其探測到有球體3-4經(jīng)過時，將發(fā)生電平轉換產(chǎn)生電信號，并將電信號發(fā)送給單片機I進行處理；在撿球機器人撿球過程中，如果沒有球體經(jīng)過紅外傳感器2，則紅外傳感器2 —直向單片機I輸出高電平，當有球體3-4到達紅外傳感器2的探測范圍時，紅外傳感器2發(fā)生電平轉換，將高電平轉換為低電平，當球體3-4離開紅外傳感器2的探測范圍時，紅外傳感器2再次發(fā)生電平轉換，將低電平恢復至高電平；在此過程中，只有當電平發(fā)生轉換且為上升沿時，單片機I才對球體3-4數(shù)量進行一次加一處理，然后得到新的球體3-4數(shù)量信息。
[0009]如圖4所示，其中Kl為電源開關，外接電源電壓范圍為9V到15V ;當按下電源開關Kl后，外接電源11經(jīng)過降壓芯片降壓后將電壓穩(wěn)定為+5V，此電壓值為單片機正常工作所需要的電壓。
[0010]如圖5所示為本裝置的無線通信發(fā)送模塊電氣連接圖，單片機I通過兩個I/O 口與串口通信模塊6進行連接，用于單片機I和串口通信模塊6之間的通信，其中一個為輸入，一個為輸出；如圖5、圖11及圖12所示，串口通信模塊6通過串口芯片的輸入輸出引腳與無線通信發(fā)送模塊7相連接，用于串口通信模塊6和無線通信發(fā)送模塊7之間的信息傳送。
[0011]位于儲球盒3-3另一側的擋板3-6以及儲球盒3-3內(nèi)壁全部要用反光效果弱的深色材料覆蓋，以減少光線對傳感器的干擾，提高紅外傳感器2的探測準確度。
[0012]本實用新型采用Zigbee實現(xiàn)無線通信，無線通信發(fā)送模塊7通過串口通信模塊6和單片機I相連接；無線通信接收模塊8和上位機顯示界面9相連接。
[0013]所述的單片機I采用AT89S52微處理器，用于球體3_4信息的處理、接收和傳送；所述的紅外傳感器2采用漫反射式光電開關；所述的LCD顯示單元4采用12864液晶，用于機器人自身顯示球體3-4數(shù)量信息；所述的上位機顯示界面采用MFC編寫，用于遠程上位機界面球體3-4數(shù)量信息的實時顯示；所述的串口通信模塊6采用MAX232芯片，用于單片機I和無線通信發(fā)送模塊7的信息傳送。
【權利要求】
1.智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置，其特征在于該裝置由單片機(I)、紅外傳感器(2)、撿球機構(3)、IXD顯示單元(4)、電源模塊(5)、串口通信模塊(6)、無線通信發(fā)送模塊(7)、無線通信接收模塊(8)和上位機顯示界面(9)組成；撿球機構(3)中設有能夠將球體(3-4)卷入儲球盒(3-3)中的撿球葉片(3-2)，在儲球盒(3-3) —側設有能夠探測到有球體(3-4)經(jīng)過的紅外傳感器(2)，紅外傳感器(2)發(fā)生電平轉換產(chǎn)生電信號，并將電信號發(fā)送給能夠將電信號轉換為球體(3-4)數(shù)量信息的單片機(I )，單片機(I)將球體(3-4)數(shù)量信息在IXD顯示單元(4)顯示，同時單片機(I)將球體(3-4)數(shù)量信息經(jīng)串口通信模塊(6)發(fā)送到無線通信發(fā)送模塊(7)，無線通信接收模塊(8)將球體數(shù)量信息傳送至上位機顯示界面(9)實時顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置，其特征在于位于儲球盒(3-3)另一側的擋板(3-6)以及儲球盒(3-3)內(nèi)壁全部要用反光效果弱的深色材料覆蓋。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置，其特征在于采用Zigbee實現(xiàn)無線通信，無線通信發(fā)送模塊(7)通過串口通信模塊(6)和單片機(I)相連接；無線通信接收模塊(8)和上位機顯示界面(9)相連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的智能撿球機器人球體自動計數(shù)裝置，其特征在于所述的單片機(I)米用AT89S52微處理器,用于球體(3-4)信息的處理、接收和傳送；所述的紅外傳感器(2)采用漫反射式光電開關；所述的LCD顯示單元(4)采用12864液晶，用于機器人自身顯示球體(3-4)數(shù)量信息；所述的上位機顯示界面用于遠程上位機界面球體(3-4)數(shù)量信息的實時顯示；所述的串口通信模塊(6)采用MAX232芯片，用于單片機(I)和無線通信發(fā)送模塊(7)的信息傳送。
【文檔編號】G06M3/06GK203444516SQ201320416858
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權日:2013年7月15日
【發(fā)明者】馬飛, 曹潔, 貴向泉, 王進花, 李軍, 李偉, 耿振節(jié), 牛麗波, 吳亞坤, 劉嘉琪, 竇聰 申請人:蘭州理工大學