一种基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人。

背景技术：

大型的运动产地可以集中多项球类运动，在运动过程中，常常有球掉落到其他地方，这样对于场地工作人员来说，频繁的捡球工作十分辛苦。

虽然目前也有一些用于捡球的机器人，但是这些机器人还是存在很多问题，比如，现在的很多机器人都是机械爪一个个的捡球，这样捡球效率低下，而且这种捡球机器人只能针对一种球形进行捡球，直径过大或者过小的球，这种机器人就无法将其捡起来，并且这种机器人不具备多类球分类收集的功能，这些都大大降低了机器人的实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人，包括主体、搬运机构、移动机构、收集机构、分类机构、分类盒、中控机构和摄像头，所述移动机构设置在主体的下方，所述分类盒设置在主体的一侧，所述中控机构和摄像头均设置在主体的上方，所述搬运机构、收集机构和分类机构均设置在主体的内部，所述收集机构设置在搬运机构的一侧，所述分类机构设置在搬运机构的另一侧且与分类盒连通，所述搬运机构、收集机构和分类机构均与中控机构电连接；

所述收集机构包括移动组件和闭合组件，所述移动组件与闭合组件传动连接，所述移动组件包括第一驱动单元和移动杆，所述第一驱动单元设置在主体的内部，所述第一驱动单元包括第一电机、第一驱动轴和第一齿轮，所述第一电机设置在主体的内部，所述第一电机通过第一驱动轴与第一齿轮传动连接，所述移动杆水平设置在第一齿轮的下方，所述移动杆的上方设有若干个与第一齿轮啮合的从动齿；

所述闭合组件包括固定板和两个闭合单元，所述固定板竖向设置在主体的内部，所述固定板的内部设有凹槽，所述移动杆和固定板的一侧相连，两个闭合单元关于固定板的水平中心轴线对称，所述闭合单元包括闭合板、滑动轮和电磁铁，所述闭合板水平设置，所述闭合板的一端与滑动轮相连，所述滑动轮在凹槽内滑动，所述电磁铁竖向设置在对应的闭合板的一端上且靠近另一个闭合板，所述电磁铁设置在固定板的内部；

当需要对球体进行收集时，此时机器人向球的方向移动，到达目的后，此时第一电机反转启动，第一齿轮随之逆时针转动，因为移动杆水平设置在第一齿轮的下方，移动杆的上方设有若干个与第一齿轮啮合的从动齿，故移动杆从主体的内部带着闭合组件伸出，因为固定板的内部设有凹槽，闭合板的一端与滑动轮相连，滑动轮在凹槽内滑动，电磁铁竖向设置在对应的闭合板的一端上且靠近另一个闭合板，电磁铁设置在固定板的内部，故通过改变电磁铁的极性可以控制滑动轮的移动，通过滑动轮带动闭合板进行张开或者闭合，当闭合板伸出主体内部后，进行张开，将球体笼罩在两块闭合板内部后，闭合板闭合，此时第一电机正转，移动杆带动闭合板向主体内部移动，闭合板带着球滚动到收集箱的内部。通过这种收取方式，可以快速的对球进行各类球进行混合收集，而且当遇到大堆散落的球也可以一次性收集，比起其他捡球机器人一对一的抓取进行收集，收集效率更高，为后期分类做准备。

所述搬运机构包括壳体、收集箱、角度调节组件和升降组件，所述壳体设置在主体的内部且壳体的一端与主体的内壁铰接，所述收集箱设置在壳体的下方，所述壳体通过升降组件与收集箱传动连接，所述收集箱的一侧设有出球管道，所述升降组件设置在角度调节组件的下方，所述升降组件与角度调节组件传动连接；

所述升降组件包括第二驱动单元和升降单元，所述第二驱动单元设置在壳体的内部，所述第二驱动单元包括第二电机、第二驱动轴和第二齿轮，所述第二电机设置在壳体的内部，所述第二驱动轴竖向设置，所述第二电机通过第二驱动轴与第二齿轮传动连接；

所述升降单元包括条形齿轮、移动块和伸缩架，所述条形齿轮水平设置在第二齿轮的一侧，所述条形齿轮与第二齿轮啮合，所述伸缩架竖向设置，所述伸缩架上侧的两端均设置在壳体的内部，所述伸缩架上侧的一端与移动块铰接，所述移动块与条形齿轮相连，所述伸缩架上侧的另一端铰接于壳体的内部，所述伸缩架下侧的两端与收集箱相连且在收集箱上方的滑动；

所述角度调节组件包括气缸、输出轴、滑动块和固定框，所述固定框设置在壳体的一侧且位于铰接处的上方，所述气缸设置在主体的内部，所述滑动块在固定框的内部滑动，所述输出轴水平设置，所述气缸通过输出轴与滑动块传动连接；

当需要将收集箱内的各类球搬运到分类箱时，此时第二电机启动，第二齿轮随之转动，因为条形齿轮水平设置在第二齿轮的一侧，条形齿轮与第二齿轮啮合，故条形齿轮向左移动，因为伸缩架竖向设置，伸缩架上侧的一端与移动块铰接，移动块与条形齿轮相连，伸缩架上侧的另一端铰接于壳体的内部，伸缩架下侧的两端与收集箱相连且在收集箱上方的滑动，当条形齿轮向左移动伸缩架竖直向上移动，带动收集箱从下方移动到主体的内部，到到达适合的位置时，此时气缸启动，因为气缸通过输出轴与滑动块传动连接，壳体设置在主体的内部且壳体的一端与主体的内壁铰接，固定框设置在壳体的一侧且位于铰接处的上方，滑动块在固定框的内部滑动，故气缸通过控制输出轴的移动，来改变壳体的角度，壳体带动收集箱角度改变，收集箱倾斜，出球管道位置较低，此时出球管道打开，各类球从收集箱中滑落到分类箱中。

所述分类机构包括控制组件和晃动组件，所述控制组件与晃动组件传动连接；

所述控制组件包括第三电机、第三驱动轴和滚筒，所述第三电机设置在主体的内部，所述第三驱动轴竖向设置，所述滚筒竖向设置，所述滚筒的周身设有导槽，所述导槽收尾相连，所述导槽在滚筒的圆周面上倾斜设置，所述第三电机通过第三驱动轴与滚筒传动连接；

所述晃动组件包括固定块、第一连杆、第二连杆、分类箱和若干个分类层，所述固定块设置在主体的内部且位于滚筒的一侧，所述第一连杆水平设置，所述第一连杆的一端与固定块铰接，所述第一连杆的另一端在滚筒的导槽内滑动，所述第二连杆竖向设置，所述分类箱通过第二连杆与第一连杆相连，各分类层从上往下依次均匀的设置在分类箱的内部，所述分类箱与分类盒连通。

当需要对各类球进行分类时，此时第三电机启动，滚筒随之转动，因为固定块设置在主体的内部且位于滚筒的一侧，第一连杆水平设置，第一连杆的一端与固定块铰接，第一连杆的另一端在滚筒的导槽内滑动，故第一连杆绕着固定块上下摆动，又因为第二连杆竖向设置，分类箱通过第二连杆与第一连杆相连，故分类箱也开始上下摆动，因为分类层上设有若干个开孔，各分类层上的开孔直径从上往下依次减小，故各类球在分类箱晃动时，直径小的球最先掉落，最中能够实现不同大小的球进行分类，避免人为检查识别归类，使得各类的球分类时更加的便捷高效。

作为优选，为了使闭合门在进球后能够自动关闭，当球进入时，球与闭合门接触，给闭合门一个作用力，因为闭合门的上端与收集箱内壁的上方铰接，故闭合门转动打开，同时第二弹簧受到挤压收缩，当球进入到收集箱后，第二弹簧不再受力，从收缩状态恢复变长，同时带动闭合门转动到原位。所述收集箱的另一侧设有闭合组件，所述闭合组件包括定位块、第二弹簧和闭合门，所述闭合门的上端与收集箱内壁的上方铰接，所述定位块设置在收集箱内壁的上方，所述第二弹簧水平设置，所述定位块通过弹簧与闭合门传动连接。

作为优选，为了使机器人能够自动移动去收集球，所述移动机构包括第四电机、第四驱动轴和移动轮，所述第四电机设置在主体的内部，所述移动轮设置在主体的下方，所述第四电机通过第四驱动轴与移动轮传动连接。

作为优选，为了分类不同的球，分类箱晃动，故分类箱内部的各类球也在晃动，因为分类层上设有若干个开孔，各分类层上的开孔直径从上往下依次减小，故各类大小不同的球分别留在与之对应的分类层中，等待被收集。所述分类层上设有若干个开孔，各分类层上的开孔直径从上往下依次减小。

作为优选，为了调节两块闭合板之间的距离，防止移动碰撞损坏，两块电磁铁之间设有第一弹簧，所述第一弹簧的伸缩方向与电磁铁的移动方向一致。

作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键、状态指示灯和plc，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与plc电连接。

作为优选，为了在显示界面操作更加方便，所述显示界面为触摸显示屏。

作为优选，为了能够遥控机器人工作，所述主体的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了防止闭合门转动过多，使得闭合门被打开，球掉落出来，所述闭合门的下端设有凸起，所述凸起与闭合门抵触，所述凸起设置在收集箱的开口的下方。

作为优选，为了检测各类球所处位置，方便为后续工作做准备，所述主体的内部设有红外线探测器，所述红外线探测器与中控机构电连接。

本发明的有益效果是，该基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人中，通过收集机构，可以将地上的各种不同种类的球迅速的合并集中，通过搬运机构将多种球类输送到指定位置，通过分类机构，可以将不同的球进行快速分类归集，与其他捡球机器人相比，捡球效率更高，并且具有了不同球类分类的功能，通过这些机构，大大提高了机器人的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人的收集机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人的搬运机构的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人的分类机构的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人的中控机构的结构示意图；

图中：1.主体，2.搬运机构，3.移动机构，4.收集机构，5.分类盒，6.中控机构，7.摄像头，8.第一电机，9.第一齿轮，10.移动杆，11.固定板，12.闭合板，13.滑动轮，14.电磁铁，15.第一弹簧，16.收集箱，17.出球管道，18.闭合门，19.第二弹簧，20.定位块，21.伸缩架，22.壳体，23.第二电机，24.第二齿轮，25.条形齿轮，26.移动块，27.气缸，28.输出轴，29.固定框，30.滑动块，31.第三电机，32.滚筒，33.固定块，34.第一连杆，35.第二连杆，36.分类箱，37.分类层，38.显示界面，39.控制按键，40.状态指示灯。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图5所示，一种基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人，包括主体1、搬运机构2、移动机构3、收集机构4、分类机构、分类盒5、中控机构6和摄像头7，所述移动机构3设置在主体1的下方，所述分类盒5设置在主体1的一侧，所述中控机构6和摄像头7均设置在主体1的上方，所述搬运机构2、收集机构4和分类机构均设置在主体1的内部，所述收集机构4设置在搬运机构2的一侧，所述分类机构设置在搬运机构2的另一侧且与分类盒5连通，所述搬运机构2、收集机构4和分类机构均与中控机构6电连接；

所述收集机构4包括移动组件和闭合组件，所述移动组件与闭合组件传动连接，所述移动组件包括第一驱动单元和移动杆10，所述第一驱动单元设置在主体1的内部，所述第一驱动单元包括第一电机8、第一驱动轴和第一齿轮9，所述第一电机8设置在主体1的内部，所述第一电机8通过第一驱动轴与第一齿轮9传动连接，所述移动杆10水平设置在第一齿轮9的下方，所述移动杆10的上方设有若干个与第一齿轮9啮合的从动齿；

所述闭合组件包括固定板11和两个闭合单元，所述固定板11竖向设置在主体1的内部，所述固定板11的内部设有凹槽，所述移动杆10和固定板11的一侧相连，两个闭合单元关于固定板11的水平中心轴线对称，所述闭合单元包括闭合板12、滑动轮13和电磁铁14，所述闭合板12水平设置，所述闭合板12的一端与滑动轮13相连，所述滑动轮13在凹槽内滑动，所述电磁铁14竖向设置在对应的闭合板12的一端上且靠近另一个闭合板12，所述电磁铁14设置在固定板11的内部；

当需要对球体进行收集时，此时机器人向球的方向移动，到达目的后，此时第一电机8反转启动，第一齿轮9随之逆时针转动，因为移动杆10水平设置在第一齿轮9的下方，移动杆10的上方设有若干个与第一齿轮9啮合的从动齿，故移动杆10从主体1的内部带着闭合组件伸出，因为固定板11的内部设有凹槽，闭合板12的一端与滑动轮13相连，滑动轮13在凹槽内滑动，电磁铁14竖向设置在对应的闭合板12的一端上且靠近另一个闭合板12，电磁铁14设置在固定板11的内部，故通过改变电磁铁14的极性可以控制滑动轮13的移动，通过滑动轮13带动闭合板12进行张开或者闭合，当闭合板12伸出主体1内部后，进行张开，将球体笼罩在两块闭合板12内部后，闭合板12闭合，此时第一电机8正转，移动杆10带动闭合板12向主体1内部移动，闭合板12带着球滚动到收集箱16的内部。通过这种收取方式，可以快速的对球进行各类球进行混合收集，而且当遇到大堆散落的球也可以一次性收集，比起其他捡球机器人一对一的抓取进行收集，收集效率更高，为后期分类做准备。

所述搬运机构2包括壳体22、收集箱16、角度调节组件和升降组件，所述壳体22设置在主体1的内部且壳体22的一端与主体1的内壁铰接，所述收集箱16设置在壳体22的下方，所述壳体22通过升降组件与收集箱16传动连接，所述收集箱16的一侧设有出球管道17，所述升降组件设置在角度调节组件的下方，所述升降组件与角度调节组件传动连接；

所述升降组件包括第二驱动单元和升降单元，所述第二驱动单元设置在壳体22的内部，所述第二驱动单元包括第二电机23、第二驱动轴和第二齿轮24，所述第二电机23设置在壳体22的内部，所述第二驱动轴竖向设置，所述第二电机23通过第二驱动轴与第二齿轮24传动连接；

所述升降单元包括条形齿轮25、移动块26和伸缩架21，所述条形齿轮25水平设置在第二齿轮24的一侧，所述条形齿轮25与第二齿轮24啮合，所述伸缩架21竖向设置，所述伸缩架21上侧的两端均设置在壳体22的内部，所述伸缩架21上侧的一端与移动块26铰接，所述移动块26与条形齿轮25相连，所述伸缩架21上侧的另一端铰接于壳体22的内部，所述伸缩架21下侧的两端与收集箱16相连且在收集箱16上方的滑动；

所述角度调节组件包括气缸27、输出轴28、滑动块30和固定框29，所述固定框29设置在壳体22的一侧且位于铰接处的上方，所述气缸27设置在主体1的内部，所述滑动块30在固定框29的内部滑动，所述输出轴28水平设置，所述气缸27通过输出轴28与滑动块30传动连接；

当需要将收集箱16内的各类球搬运到分类箱36时，此时第二电机23启动，第二齿轮23随之转动，因为条形齿轮25水平设置在第二齿轮24的一侧，条形齿轮25与第二齿轮24啮合，故条形齿轮24向左移动，因为伸缩架21竖向设置，伸缩架21上侧的一端与移动块26铰接，移动块26与条形齿轮25相连，伸缩架21上侧的另一端铰接于壳体22的内部，伸缩架21下侧的两端与收集箱16相连且在收集箱16上方的滑动，当条形齿轮24向左移动伸缩架21竖直向上移动，带动收集箱16从下方移动到主体1的内部，到到达适合的位置时，此时气缸27启动，因为气缸27通过输出轴28与滑动块30传动连接，壳体22设置在主体1的内部且壳体22的一端与主体1的内壁铰接，固定框29设置在壳体22的一侧且位于铰接处的上方，滑动块30在固定框29的内部滑动，故气缸27通过控制输出轴28的移动，来改变壳体22的角度，壳体22带动收集箱16角度改变，收集箱16倾斜，出球管道17位置较低，此时出球管道17打开，各类球从收集箱16中滑落到分类箱36中。

所述分类机构包括控制组件和晃动组件，所述控制组件与晃动组件传动连接；

所述控制组件包括第三电机31、第三驱动轴和滚筒32，所述第三电机31设置在主体1的内部，所述第三驱动轴竖向设置，所述滚筒32竖向设置，所述滚筒32的周身设有导槽，所述导槽收尾相连，所述导槽在滚筒32的圆周面上倾斜设置，所述第三电机31通过第三驱动轴与滚筒32传动连接；

所述晃动组件包括固定块33、第一连杆34、第二连杆35、分类箱36和若干个分类层37，所述固定块33设置在主体1的内部且位于滚筒32的一侧，所述第一连杆34水平设置，所述第一连杆34的一端与固定块33铰接，所述第一连杆34的另一端在滚筒32的导槽内滑动，所述第二连杆35竖向设置，所述分类箱36通过第二连杆35与第一连杆34相连，各分类层37从上往下依次均匀的设置在分类箱36的内部，所述分类箱36与分类盒5连通。

当需要对各类球进行分类时，此时第三电机31启动，滚筒32随之转动，因为固定块33设置在主体1的内部且位于滚筒32的一侧，第一连杆34水平设置，第一连杆34的一端与固定块33铰接，第一连杆34的另一端在滚筒32的导槽内滑动，故第一连杆34绕着固定块33上下摆动，又因为第二连杆35竖向设置，分类箱36通过第二连杆35与第一连杆34相连，故分类箱36也开始上下摆动，因为分类层37上设有若干个开孔，各分类层37上的开孔直径从上往下依次减小，故各类球在分类箱36晃动时，直径小的球最先掉落，最中能够实现不同大小的球进行分类，避免人为检查识别归类，使得各类的球分类时更加的便捷高效。

作为优选，为了使闭合门18在进球后能够自动关闭，当球进入时，球与闭合门18接触，给闭合门18一个作用力，因为闭合门18的上端与收集箱16内壁的上方铰接，故闭合门18转动打开，同时第二弹簧19受到挤压收缩，当球进入到收集箱16后，第二弹簧19不再受力，从收缩状态恢复变长，同时带动闭合门18转动到原位。所述收集箱16的另一侧设有闭合组件，所述闭合组件包括定位块20、第二弹簧19和闭合门18，所述闭合门18的上端与收集箱16内壁的上方铰接，所述定位块20设置在收集箱16内壁的上方，所述第二弹簧19水平设置，所述定位块20通过弹簧与闭合门18传动连接。

作为优选，为了使机器人能够自动移动去收集球，所述移动机构3包括第四电机、第四驱动轴和移动轮，所述第四电机设置在主体1的内部，所述移动轮设置在主体1的下方，所述第四电机通过第四驱动轴与移动轮传动连接。

作为优选，为了分类不同的球，分类箱36晃动，故分类箱36内部的各类球也在晃动，因为分类层37上设有若干个开孔，各分类层37上的开孔直径从上往下依次减小，故各类大小不同的球分别留在与之对应的分类层中，等待被收集。所述分类层37上设有若干个开孔，各分类层37上的开孔直径从上往下依次减小。

作为优选，为了调节两块闭合板12之间的距离，防止移动碰撞损坏，两块电磁铁14之间设有第一弹簧15，所述第一弹簧15的伸缩方向与电磁铁14的移动方向一致。

作为优选，所述中控机构6包括显示界面38、控制按键39、状态指示灯40和plc，所述显示界面38、控制按键39和状态指示灯40均与plc电连接。

作为优选，为了在显示界面操作更加方便，所述显示界面38为触摸显示屏。

作为优选，为了能够遥控机器人工作，所述主体1的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了防止闭合门18转动过多，使得闭合门18被打开，球掉落出来，所述闭合门18的下端设有凸起，所述凸起与闭合门18抵触，所述凸起设置在收集箱16的开口的下方。

作为优选，为了检测各类球所处位置，方便为后续工作做准备，所述主体1的内部设有红外线探测器，所述红外线探测器与中控机构6电连接。

与现有技术相比，该基于物联网的具有不同球类分类功能的捡球机器人中，通过收集机构4，可以将地上的各种不同种类的球迅速的合并集中，通过搬运机构2将多种球类输送到指定位置，通过分类机构，可以将不同的球进行快速分类归集，与其他捡球机器人相比，捡球效率更高，并且具有了不同球类分类的功能，通过这些机构，大大提高了机器人的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。