基于Intel SoC的羽毛球撿拾機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第9期
劉永兵，何 偉，張 玲
重慶大學(xué) 微電子與通信工程學(xué)院，重慶400000
摘要： 針對(duì)羽毛球難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化撿拾問(wèn)題，研究了多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)和路徑規(guī)劃，設(shè)計(jì)了一款對(duì)羽毛球損傷率低的羽毛球撿拾機(jī)器人。該撿球機(jī)器人以激光雷達(dá)和攝像頭為感知單元，提高了定位與識(shí)別羽毛球的準(zhǔn)確率；以直流電機(jī)、機(jī)械部件等為機(jī)器人的動(dòng)作執(zhí)行單元，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的位移動(dòng)作與撿球動(dòng)作。測(cè)試結(jié)果表明，該羽毛球撿拾機(jī)器人對(duì)球損傷率小于5%、平均撿球速度為20～30個(gè)/min、拾球時(shí)間小于0.4 s，整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)具有一定的實(shí)用性。
中圖分類(lèi)號(hào)： TN409
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200032
中文引用格式： 劉永兵，何偉，張玲. 基于Intel SoC的羽毛球撿拾機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(9)：118-122.
英文引用格式： Liu Yongbing，He Wei，Zhang Ling. Design and implementation of badminton picking robot based on Intel SoC[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(9)：118-122.
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200032
中文引用格式： 劉永兵，何偉，張玲. 基于Intel SoC的羽毛球撿拾機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(9)：118-122.
英文引用格式： Liu Yongbing，He Wei，Zhang Ling. Design and implementation of badminton picking robot based on Intel SoC[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(9)：118-122.
Design and implementation of badminton picking robot based on Intel SoC
Liu Yongbing，He Wei，Zhang Ling
School of Microelectronics and Communication Engineering，Chongqing University，Chongqing 400000，China
Abstract： In the view of difficulty of automatic pick-up of badminton, this paper studied the multi-sensor data fusion technology and path planning, and designed a badminton pick-up robot which doesn′t hurt the badmintons. The ball picking robot uses a lidar and a camera as sensing units to improve the accuracy of positioning and identifying badminton; DC motors, mechanical parts, etc. are used as the robot′s action execution units to realize the robot′s displacement and ball picking actions. The test results show that the badminton ball picking robot has a ball injury rate of less than 5%, an average ball picking speed of 20 to 30 pieces/min, and a ball picking time of less than 0.4 seconds. The entire robot system has certain practicality.
Key words : badminton；ball-picking robot；FPGA；HPS；route planning
0 引言
羽毛球作為一項(xiàng)全民健身運(yùn)動(dòng)，能夠給人體帶來(lái)很多好處。在羽毛球訓(xùn)練中，頻繁的人工撿球是一個(gè)低效的過(guò)程。若有一款能夠自動(dòng)無(wú)損傷拾取羽毛球的機(jī)器人代替人撿球，羽毛球的撿球效率將會(huì)得到提升，訓(xùn)練者也能從費(fèi)時(shí)費(fèi)力的撿球活動(dòng)中脫離出來(lái)。
目前對(duì)羽毛球撿拾系統(tǒng)的研究主要有兩類(lèi)方案：一類(lèi)是需要人工配合操作的羽毛球撿球車(chē)[1]，另一類(lèi)是能夠自動(dòng)撿球的機(jī)器人方案[2]。對(duì)于羽毛球撿球車(chē)，目前市場(chǎng)上已有產(chǎn)品售賣(mài)；而對(duì)于羽毛球機(jī)器人的研究，目前尚處于產(chǎn)品原型研究中。不管是撿球車(chē)方案還是機(jī)器人方案，均在撿球過(guò)程中不可避免地?fù)p傷羽毛球。針對(duì)上述現(xiàn)狀，本研究設(shè)計(jì)了一種能夠無(wú)損傷撿拾羽毛球的機(jī)器人。該撿球機(jī)器人以電機(jī)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為動(dòng)作執(zhí)行單元，以激光雷達(dá)和攝像頭為機(jī)器人的感知單元[3]。
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作者信息:
劉永兵，何 偉，張 玲
(重慶大學(xué) 微電子與通信工程學(xué)院，重慶400000)
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