一种履带式自主捡球小车

1.本发明涉及体育器材设备技术领域，尤其涉及一种履带式自主捡球小车。

背景技术：

2.在乒乓球训练中，常需要针对不同的技术动作使用大量的乒乓球进行重复练习。随着训练的进行，乒乓球会散落在地面上，完成对乒乓球的收集是一项必要但费时费力的工作。现市面上有一些辅助捡球的工具，如滚筒式乒乓球拾球器，使用过程中需要拾球者用手推动拾球器在地面滚动，乒乓球拨开滚筒上的弹性绳进入滚筒，从而完成拾球，但此类工具仍需人工操作；再比如乒乓球集球网，将此网放置在乒乓球桌周围，可以收集到达集球网位置的乒乓球，但此类工具体积较大，收集范围很有限，且没有主动收集的功能。综合以上现有产品的特性，为解决乒乓球收集难的问题，本发明设计了一种履带式自主捡球小车。

技术实现要素：

3.本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种履带式自主捡球小车，解决乒乓球收集难的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
5.一种履带式自主捡球小车，其特征在于：包括履带式捡球筒机构、驱动机构、导向机构、控制箱，所述履带式捡球筒机构包括侧固定板、前轴、后轴、履带、履带从动轮、弹性绳，所述侧固定板两侧对称设置，所述履带从动轮转动连接在侧固定板的内侧，每块侧固定板的履带从动轮上均绕设有所述履带，两块侧固定板之间通过所述前轴和后轴固定连接，所述弹性绳平行连接于所述履带之间，弹性绳之间的距离以及弹性绳与地面之间的距离小于球的直径，所述驱动机构设置在履带式捡球筒机构上，能够带动小车整体以及履带运动，所述导向机构连接在前轴上，能够控制小车寻球和转向，所述控制箱设置在侧固定板上，能够控制驱动机构和转向机构。
6.进一步的，所述侧固定板前边缘与地面之间的夹角为45
°
。
7.进一步的，所述侧固定板之间设置有若干加强轴。
8.进一步的，所述履带侧面设置有若干安装套环，所述弹性绳通过所述安装套环连接在履带上。
9.进一步的，所述驱动机构包括小车驱动轮、履带驱动轮、驱动电机，所述小车驱动轮设置在所述履带式捡球筒机构的后侧下端且与所述后轴转动连接，所述履带驱动轮转动连接在所述侧固定板内侧，两侧的履带驱动轮通过履带驱动轮轴相互连接，所述履带绕设在履带驱动轮上，所述驱动电机设置在侧固定板上，并且驱动连接小车驱动轮和履带驱动轮。
10.进一步的，所述驱动电机的驱动轴和小车驱动轮之间通过小车驱动轮传动齿轮相互连接，所述小车驱动轮传动齿轮和小车驱动轮同轴连接在所述后轴上，驱动电机的驱动轴与小车驱动轮传动齿轮相互啮合。
11.进一步的，所述履带驱动轮通过履带驱动轮传动齿轮组连接所述驱动电机的驱动轴，所述履带驱动轮传动齿轮组设置在侧固定板上，包括第一履带驱动轮传动齿轮、第二履带驱动轮传动齿轮、第三履带驱动轮传动齿轮，所述小车驱动轮传动齿轮、第一履带驱动轮传动齿轮、第二履带驱动轮传动齿轮、第三履带驱动轮传动齿轮依次相互啮合，第三履带驱动轮传动齿轮与所述履带驱动轮轴同轴设置。
12.进一步的，所述驱动电机、小车驱动轮传动齿轮、履带驱动轮传动齿轮组上罩设有驱动电机盒。
13.进一步的，所述导向机构包括舵机、前轮、前轮安装架、摄像头、舵机固定杆，所述舵机固定杆的上端连接所述前轴，下端连接舵机，所述舵机的输出轴连接所述前轮安装架，所述摄像头和前轮均连接在前轮安装架上。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、履带式捡球筒前平面在捡球小车前进过程中，始终与地面成一定角度，且弹性绳跟随履带转动，能够更好地带动乒乓球拨开弹性绳进入捡球筒，拾球效果更好；2、履带式自主捡球小车采用前轮导向，后轮驱动的三轮结构，控制难度小且适用于平坦的乒乓球训练场地地面；3、履带式自主捡球小车上的导向机构，可通过采集的图像自主控制小车前进方向，实现了捡球的自动化、智能化。
15.综上，本发明一种履带式自主捡球小车结构简单，成本低，适合乒乓球训练场地地面状况，使用方便，捡球效率高，收集容量大，能够满足大量乒乓球捡球工作的需求。
附图说明
16.图1为本发明实施例整体结构示意图；
17.图2为本发明实施例正视图；
18.图3为本发明实施例侧视图；
19.图4为本发明实施例省略弹性绳和驱动电机盒的结构示意图；
20.图5为本发明实施例驱动电机盒内部驱动机构结构示意图；
21.图6为本发明实施例中履带结构示意图；
22.图7为本发明实施例导向机构示意图。
23.其中：1-弹性绳、2-履带、3-小车驱动轮、4-驱动电机盒、5-侧固定板、6-前轮安装架、7-前轮、8-摄像头、9-舵机、10-舵机固定杆、11-前轴、12-安装套环、13-控制箱、14-履带从动轮、15-履带驱动轮、16-加强轴、17-履带驱动轮轴、18-后轴、19-第一履带驱动轮传动齿轮、20-第二履带驱动轮传动齿轮、21-第三履带驱动轮传动齿轮、22-履带驱动轮传动齿轮组、23-小车驱动轮传动齿轮、24-驱动电机。
具体实施方式
24.为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
25.图1-7示出了一种履带式自主捡球小车的具体实施例，包括履带式捡球筒机构、驱动机构、导向机构、控制箱13，其中履带式捡球筒机构包括侧固定板5、前轴11、后轴18、履带2、履带从动轮14、弹性绳1，侧固定板5两侧对称设置，履带从动轮14转动连接在侧固定板5的内侧，每块侧固定板5的履带从动轮14上均绕设有履带2，两块侧固定板5之间通过前轴11
和后轴18固定连接，弹性绳1平行连接于履带2之间，弹性绳1之间的距离以及弹性绳1与地面之间的距离小于球的直径，保证履带式捡球筒机构不与地面直接接触，避免阻碍捡球小车运动。侧固定板5前边缘与地面呈约45
°
角，从而使得履带式捡球筒机构前侧与地面呈约45
°
角。可根据实际强度要求在履带从动轮14的转轴位置添加适当数量的加强轴16，用以连接两侧的侧固定板5。
26.如图6所示，履带2侧面设置有若干安装套环12，弹性绳1的两端通过安装套环12与履带2相互连接。
27.如图4、5所示，驱动机构设置在履带式捡球筒机构上，能够带动小车整体以及履带运动，驱动机构由小车驱动轮3、履带驱动轮15、驱动电机24、小车驱动轮传动齿轮23、履带驱动轮传动齿轮组22组成，小车驱动轮3设置在履带式捡球筒机构的后侧下端且与后轴18转动连接，履带驱动轮15转动连接在侧固定板5内侧，两侧的履带驱动轮15通过履带驱动轮轴17相互连接，履带2绕设在履带驱动轮15上，驱动电机24设置在侧固定板5上，驱动电机24的驱动轴和小车驱动轮3之间通过小车驱动轮传动齿轮23相互连接，小车驱动轮传动齿轮23和小车驱动轮3同轴连接在后轴18上，驱动电机24的驱动轴与小车驱动轮传动齿轮23相互啮合。驱动电机24的驱动轴和小车驱动轮3之间通过小车驱动轮传动齿轮23相互连接，为小车驱动轮3提供动力。小车驱动轮传动齿轮23和小车驱动轮3同轴连接在后轴18上，驱动电机24的驱动轴与小车驱动轮传动齿轮23相互啮合。
28.履带驱动轮15通过履带驱动轮传动齿轮组22连接驱动电机24的驱动轴，履带驱动轮传动齿轮组22设置在侧固定板5上，包括第一履带驱动轮传动齿轮19、第二履带驱动轮传动齿轮20、第三履带驱动轮传动齿轮21，小车驱动轮传动齿轮23、第一履带驱动轮传动齿轮19、第二履带驱动轮传动齿轮20、第三履带驱动轮传动齿轮21依次相互啮合，第三履带驱动轮传动齿轮21与履带驱动轮轴17同轴设置，从而将驱动电机24的驱动力传递给履带驱动轮15带动履带2旋转。
29.驱动电机24、小车驱动轮传动齿轮23、履带驱动轮传动齿轮组22上罩设有驱动电机盒4。
30.如图7所示，导向机构连接在前轴11上，能够控制小车寻球和转向，包括舵机9、前轮7、前轮安装架6、摄像头8、舵机固定杆10，舵机固定杆10的上端连接前轴11，下端连接舵机9，舵机9的输出轴连接前轮安装架6，摄像头8和前轮7均连接在前轮安装架6上。转向过程中，前轮安装架6、前轮7、摄像头模块8同步转动。舵机9控制前轮7的方向，控制目标采集图像中的乒乓球位于图像中间位置。
31.控制箱13设置在侧固定板5上，能够控制驱动机构和转向机构。
32.履带式自主捡球小车开始工作时，首先由摄像头8采集周围环境图像，若图像中识别出乒乓球，则控制舵机9转动，使乒乓球位于图像中间位置，然后驱动电机24的驱动轴转动，依次通过小车驱动轮传动齿轮23和履带驱动轮传动齿轮组22带动小车驱动轮3和履带2转动。若图像中有多个乒乓球，则比较各乒乓球在图像中的大小，始终优先使图像中最大的乒乓球位于图像中间位置，该乒乓球距离小车距离最近，然后驱动电机24的驱动轴转动，依次通过小车驱动轮传动齿轮23和履带驱动轮传动齿轮组22带动小车驱动轮3和履带2转动。若图像中没有乒乓球出现时，控制驱动电机24和舵机9带动捡球小车顺时针旋转360
°
，在此过程中，若视野范围内出现乒乓球，则向乒乓球方向移动，否则进入待机状态。
33.上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种履带式自主捡球小车，其特征在于：包括履带式捡球筒机构、驱动机构、导向机构、控制箱(13)，所述履带式捡球筒机构包括侧固定板(5)、前轴(11)、后轴(18)、履带(2)、履带从动轮(14)、弹性绳(1)，所述侧固定板(5)两侧对称设置，所述履带从动轮(14)转动连接在侧固定板(5)的内侧，每块侧固定板(5)的履带从动轮(14)上均绕设有所述履带(2)，两块侧固定板(5)之间通过所述前轴(11)和后轴(18)固定连接，所述弹性绳(1)平行连接于所述履带(2)之间，弹性绳(1)之间的距离以及弹性绳(1)与地面之间的距离小于球的直径，所述驱动机构设置在履带式捡球筒机构上，能够带动小车整体以及履带(2)运动，所述导向机构连接在前轴(11)上，能够控制小车寻球和转向，所述控制箱(13)设置在侧固定板(5)上，能够控制驱动机构和转向机构。2.根据权利要求1所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述侧固定板(5)前边缘与地面之间的夹角为45
°
。3.根据权利要求1所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述侧固定板(5)之间设置有若干加强轴(16)。4.根据权利要求1所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述履带(2)侧面设置有若干安装套环(12)，所述弹性绳(1)通过所述安装套环(12)连接在履带(2)上。5.根据权利要求1所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述驱动机构包括小车驱动轮(3)、履带驱动轮(15)、驱动电机(24)，所述小车驱动轮(3)设置在所述履带式捡球筒机构的后侧下端且与所述后轴(18)转动连接，所述履带驱动轮(15)转动连接在所述侧固定板(5)内侧，两侧的履带驱动轮(15)通过履带驱动轮轴(17)相互连接，所述履带(2)绕设在履带驱动轮(15)上，所述驱动电机(24)设置在侧固定板(5)上，并且驱动连接小车驱动轮(3)和履带驱动轮(15)。6.根据权利要求5所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述驱动电机(24)的驱动轴和小车驱动轮(3)之间通过小车驱动轮传动齿轮(23)相互连接，所述小车驱动轮传动齿轮(23)和小车驱动轮(3)同轴连接在所述后轴(18)上，驱动电机(24)的驱动轴与小车驱动轮传动齿轮(23)相互啮合。7.根据权利要求6所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述履带驱动轮(15)通过履带驱动轮传动齿轮组(22)连接所述驱动电机(24)的驱动轴，所述履带驱动轮传动齿轮组(22)设置在侧固定板(5)上，包括第一履带驱动轮传动齿轮(19)、第二履带驱动轮传动齿轮(20)、第三履带驱动轮传动齿轮(21)，所述小车驱动轮传动齿轮(23)、第一履带驱动轮传动齿轮(19)、第二履带驱动轮传动齿轮(20)、第三履带驱动轮传动齿轮(21)依次相互啮合，第三履带驱动轮传动齿轮(21)与所述履带驱动轮轴(17)同轴设置。8.根据权利要求7所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述驱动电机(24)、小车驱动轮传动齿轮(23)、履带驱动轮传动齿轮组(22)上罩设有驱动电机盒(4)。9.根据权利要求1所述一种履带式自主捡球小车，其特征在于：所述导向机构包括舵机(9)、前轮(7)、前轮安装架(6)、摄像头(8)、舵机固定杆(10)，所述舵机固定杆(10)的上端连接所述前轴(11)，下端连接舵机(9)，所述舵机(9)的输出轴连接所述前轮安装架(6)，所述摄像头(8)和前轮(7)均连接在前轮安装架(6)上。

技术总结

本发明公开了一种履带式自主捡球小车，包括履带式捡球筒机构、驱动机构、导向机构、控制箱，履带式捡球筒机构包括侧固定板、前轴、后轴、履带、履带从动轮、弹性绳，弹性绳平行连接于履带之间，弹性绳之间的距离以及弹性绳与地面之间的距离小于球的直径，驱动机构设置在履带式捡球筒机构上，能够带动小车整体以及履带运动，导向机构连接在前轴上，能够控制小车寻球和转向，控制箱设置在侧固定板上，能够控制驱动机构和转向机构。本发明可自动向地面上散落的乒乓球移动，小车移动过程中，捡球筒上的履带转动，带动弹性绳转动，捡球筒前方的乒乓球将弹性绳拨开从而进入捡球筒内，自主完成乒乓球的收集，提高了捡球效率，降低了捡球的人力成本。力成本。力成本。