项目名称：智能球场服务机器人
团队成员：王晓斌 袁铭 张佳斌
学 院：计算机与控制工程学院
项目简介：本作品是为乒乓球场、高尔夫球场、网球场等练习场馆设计的一款服务型机器人。作品的功能主要有捡球、送球、送饮料、清扫场地等，还具备避障、自动回充、手自动模式切换、远程监控等辅助功能。本作品的机械系统由作为移动载体的履带车和捡球机械结构组成；控制系统由PLC控制器、继电器、直流电机、减速电机组成；检测系统由红外线传感器、超声波传感器、电量监测传感器等构成；通讯模式为遥控和上位机监控。

一．设计、发明的目的
随着我国全民健身和体育运动的发展，国内诸如乒乓球练习场、网球练习场，高尔夫球练习场等体育场馆越来越多，参加体育运动的人数也越来越多。伴随而来的，是管理方需要投入大量的人力与财力去维护场馆的整洁与秩序。其中，练习场上大量的落球需要工作人员收集捡回，一方面，人工捡球需要增加人力成本、捡球员工作量繁重，属于简单重复性劳动；另一方面，捡球效率低下，在运营旺季的时候，往往供不应求，更是降低了场馆的运营成本。
为此，开发一种可以高效自动识别并捡球的装置，可以实现自动识别、捡球、送球。闲暇时还可兼做场馆清扫工作，从而有效地节省人力成本与运营成本。
二．基本思路
为实现自动捡球，捡球装置设计为可自主移动也可遥控的小车。该车能够自动规划路径，在有效范围内自动识别小球并执行捡球动作，接受客户遥控指令，自动送球。为安全可靠运行，该车设置满球报警、电量不足报警及回充等功能，并采用PLC作为控制器，客户可进行简单设置与编程，以满足不同功能的需求。
三．设计、发明的创新点
1、机械结构精巧、实用。捡球装置采用下压式设计，工作高效；小车采用履带式传动装置，适应能力强。
2、自动化水平高，能在无人干预下高效作业。能够自主路径规划、自行障碍规避，并且自动返回充电。
3、多功能设计，方便用户选择与使用。
4、采用PLC控制技术，具有可靠性和可扩展性。PLC控制器不但使系统运行更加可靠。而且可以培训用户进行简单编程，以适应不同运动场合的需求。
5、功耗低，且产品零件普通常见，维护成本低。
四. 技术关键和主要技术指标
1、运动避障技术——采用双电机协调驱动技术，通过两个直流电机驱动小车，实现小车前进、后退及左右转弯；采用红外传感技术，通过红外对管模块实现小车的避障功能。
技术指标：
l 驱动电机（2个）供电电压：12V
l 红外线传感器供电电压：5V
l 捡球车空载车速（可调）：0.5m/s~1m/s
l 避障有效感应范围：0~30cm

2、通讯及回充技术——采用无线通讯技术，通过无线通讯模块实现上位机对小车的控制；低电报警技术采用电量检测和报警模块，在低电时自动控制小车返回进行充电。
技术指标：
l 有效通讯范围：100m
l 通讯方式：有线/无线

3、捡球技术——利用普通直流电机、丝杠、光轴和连轴传动件自制成的两个丝杠电机分别用于捡球装置的升降及平移。
技术指标：
l 平移丝杆电机供电电压：5V
l 升降丝杆电机供电电压：12V
l 捡球效率：8s/个
l 左右转动角度：0~360°

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