基于Intel SoC的羽毛球撿拾機器人設計與實現
2020年電子技術應用第9期
劉永兵，何 偉，張 玲
重慶大學 微電子與通信工程學院，重慶400000
摘要： 針對羽毛球難以實現自動化撿拾問題，研究了多傳感器數據融合技術和路徑規劃，設計了一款對羽毛球損傷率低的羽毛球撿拾機器人。該撿球機器人以激光雷達和攝像頭為感知單元，提高了定位與識別羽毛球的準確率；以直流電機、機械部件等為機器人的動作執行單元，實現了機器人的位移動作與撿球動作。測試結果表明，該羽毛球撿拾機器人對球損傷率小于5%、平均撿球速度為20～30個/min、拾球時間小于0.4 s，整個機器人系統具有一定的實用性。
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計與實現[J].電子技術應用，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計與實現[J].電子技術應用，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，目前市場上已有產品售賣；而對于羽毛球機器人的研究，目前尚處于產品原型研究中。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。針對上述現狀，本研究設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為動作執行單元，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 微電子與通信工程學院，重慶400000)
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