作品名稱(chēng)：自動(dòng)撿乒乓球機(jī)
學(xué)校名稱(chēng)：塔里木大學(xué)
參賽隊(duì)伍：夢(mèng)之沙一隊(duì)
參賽學(xué)生：牛浩遠(yuǎn) 翟彩云 孫夢(mèng)月
指導(dǎo)老師：范修文
本設(shè)計(jì)的目的在于提供一種乒乓球自動(dòng)撿球機(jī)，其操作方便，省時(shí)省力，可實(shí)現(xiàn)大量乒乓球的一次性收集工作，效率高，效果好，節(jié)省人力，提高工作效率。
本設(shè)計(jì)的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種乒乓球自動(dòng)撿球機(jī)包括移動(dòng)、電源、收集、存儲(chǔ)、動(dòng)力、控制這幾大系統(tǒng)。由輪式結(jié)構(gòu)，傳輸管道，42步進(jìn)電機(jī)，無(wú)刷直流異步電機(jī)，廂式儲(chǔ)球結(jié)構(gòu)，電機(jī)架幾大重點(diǎn)零部件構(gòu)成。機(jī)器底部配有差速輪和變向輪，通過(guò)速度差實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)彎，通過(guò)變相輪實(shí)現(xiàn)遇到障礙物時(shí)的靜止轉(zhuǎn)向。
機(jī)器總體為三層框架結(jié)構(gòu)，底部為兩層結(jié)構(gòu)由下至上：第一層裝有帶領(lǐng)整個(gè)機(jī)器實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二層裝有機(jī)器的控制系統(tǒng)和接線(xiàn)板、電源裝置和開(kāi)關(guān)等，第三層即為機(jī)器收集和儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)。機(jī)器動(dòng)力系統(tǒng)由電機(jī)和電源配合提供，電源提供動(dòng)力給42伺服步進(jìn)電機(jī)，大容量?jī)?chǔ)存電池為機(jī)器持續(xù)工作的實(shí)現(xiàn)提供保障，且當(dāng)電量低于設(shè)置值后可以自動(dòng)回到充電樁進(jìn)行充電；收集系統(tǒng)由吸氣式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)機(jī)器頂部的電機(jī)和風(fēng)扇產(chǎn)生吸力，在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中將散落在地上的乒乓球利用吸力吸入傳輸管道再落入收集裝置中，儲(chǔ)球箱為抽屜式結(jié)構(gòu)，拉動(dòng)把手將箱體取，即可拿出收集到的乒乓球。機(jī)器頂部的電機(jī)和風(fēng)機(jī)前會(huì)裝有灰塵過(guò)濾裝置，即灰塵濾芯袋，保證了無(wú)刷電機(jī)不受影響。而機(jī)器頂部以及底盤(pán)第二結(jié)構(gòu)配有的傳感器能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空間地圖的構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)空間路徑規(guī)劃，確保能全覆蓋不重復(fù)的繞場(chǎng)清理乒乓球。關(guān)于超聲波傳感器檢測(cè)到前方有障礙物后數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋回控制系統(tǒng)，根據(jù)算法實(shí)現(xiàn)遇障礙物轉(zhuǎn)向九十度繼續(xù)進(jìn)行收集工作。整臺(tái)機(jī)器在42伺服步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下能實(shí)現(xiàn)精確、快速地覆蓋繞場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，清理地面上的乒乓球。
本設(shè)計(jì)使用時(shí)，機(jī)器運(yùn)動(dòng)由伺服步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)。無(wú)刷電機(jī)和風(fēng)機(jī)配合使用提供吸力，機(jī)器即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)及收集工作。只需將機(jī)器打開(kāi)，首次運(yùn)作后構(gòu)建空間地圖即可構(gòu)建空間地圖，進(jìn)行路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)全覆蓋不重復(fù)繞場(chǎng)清理場(chǎng)地收集乒乓球。操作者僅需打開(kāi)開(kāi)關(guān)，操作簡(jiǎn)便，適合各類(lèi)人群進(jìn)行操作。
