基于Intel SoC的羽毛球捡拾机器人设计与实现
2020年电子技术应用第9期
刘永兵，何 伟，张 玲
重庆大学 微电子与通信工程学院，重庆400000
摘要： 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。
中圖分類號： TN409
文獻標識碼： 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的羽毛球撿拾機器人設(shè)計與實現(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.
文獻標識碼： 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的羽毛球撿拾機器人設(shè)計與實現(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
羽毛球作為一項全民健身運動，能夠給人體帶來很多好處。在羽毛球訓(xùn)練中，頻繁的人工撿球是一個低效的過程。若有一款能夠自動無損傷拾取羽毛球的機器人代替人撿球，羽毛球的撿球效率將會得到提升，訓(xùn)練者也能從費時費力的撿球活動中脫離出來。
目前對羽毛球撿拾系統(tǒng)的研究主要有兩類方案：一類是需要人工配合操作的羽毛球撿球車[1]，另一類是能夠自動撿球的機器人方案[2]。對于羽毛球撿球車，目前市場上已有產(chǎn)品售賣；而對于羽毛球機器人的研究，目前尚處于產(chǎn)品原型研究中。不管是撿球車方案還是機器人方案，均在撿球過程中不可避免地損傷羽毛球。針對上述現(xiàn)狀，本研究設(shè)計了一種能夠無損傷撿拾羽毛球的機器人。該撿球機器人以電機等傳動機構(gòu)為動作執(zhí)行單元，以激光雷達和攝像頭為機器人的感知單元[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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