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。
中图分类号：TN409
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200032
中文引用格式：刘永兵，何伟，张玲. 基于Intel SoC的羽毛球捡拾机器人设计与实现[J].电子技术应用，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.
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200032
中文引用格式：刘永兵，何伟，张玲. 基于Intel SoC的羽毛球捡拾机器人设计与实现[J].电子技术应用，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
羽毛球作为一项全民健身运动，能够给人体带来很多好处。在羽毛球训练中，频繁的人工捡球是一个低效的过程。若有一款能够自动无损伤拾取羽毛球的机器人代替人捡球，羽毛球的捡球效率将会得到提升，训练者也能从费时费力的捡球活动中脱离出来。
目前对羽毛球捡拾系统的研究主要有两类方案：一类是需要人工配合操作的羽毛球捡球车[1]，另一类是能够自动捡球的机器人方案[2]。对于羽毛球捡球车，目前市场上已有产品售卖；而对于羽毛球机器人的研究，目前尚处于产品原型研究中。不管是捡球车方案还是机器人方案，均在捡球过程中不可避免地损伤羽毛球。针对上述现状，本研究设计了一种能够无损伤捡拾羽毛球的机器人。该捡球机器人以电机等传动机构为动作执行单元，以激光雷达和摄像头为机器人的感知单元[3]。
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作者信息:
刘永兵，何 伟，张 玲
(重庆大学 微电子与通信工程学院，重庆400000)
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