ROObockey:精准辅助的遥控街头曲棍球机器人
- 引言
随着机器人技术进步,图像处理已成为从自动驾驶到商业服务机器人等应用的基石。加州圣马特奥的 Robogames 竞赛邀请学生设计能在全尺寸曲棍球场传递和射门的机器人。ROObockey 更进一步,集成高精度 AI 驱动射门机制,利用最先进视觉与控制算法。
- 问题陈述
2.1. 需求
曲棍球机器人目前依赖人工操作员选目标并执行传球,不可避免引入误差。嵌入能精确定位队友和对手位置的感知系统,可消除人为偏差,实现真正自主传球。此系统也为未来多机器人团队协同智能比赛铺路。
2.2. 目标
ROObockey 旨在构建能稳定将冰球射入静止目标信标的曲棍球机器人。机器人可无线手动控制比赛,也接受用户发射指令。
2.3. 背景(研究调研)
2.3.1. 概述
核心概念是软件辅助射击平台,利用图像处理检测目标形状和颜色。广角镜头摄像头实时馈送数据给处理器,驱动机电发射器精准投送冰球。
2.3.2. 相关技术
现有专利聚焦人形全尺寸曲棍球机器人或天花板安装控制器。无线控制街道级精准射击机器人这一细分领域尚空白,ROObockey 填补此空白。
2.4.目标树
- 设计需求规格
系统集成多传感器输入、电池供电、无线控制、图像分析和电机驱动。
3.1. 工程与市场需求
以下是整个系统的简单 Level 0 框图。
4.2. Level 1
4.2.1. 硬件
机器人电池供电实现无拘束运行,高压经稳压保护传感器、无线控制器和处理器。电源管理提供所需升降压。无线输入允许用户指挥移动和射击。
传感器套件含用于信标检测的摄像头和冰球存在传感器。所有数据流汇入中央处理器,处理图像分析、控制逻辑和电机指令。
电机控制驱动直流电机,通过 PWM 调节速度和方向。射击机构接收处理器释放指令精准推射冰球。
硬件 Level 1 框图(图 3)展示这些子系统及互联。
4.2.2. 软件
软件层实现颜色和形状识别定位目标信标。摄像头输入实时处理;检测到信标触发 PWM 电机指令。图 4 展示软件 Level 1 框图,显示从图像捕获到电机驱动的流程。
来源:ROObockey: Remote Controlled, Aim‑Assisted Street Hockey Robot
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