1、乒乓球機器人控制方法及其應用與流程 1.本發明涉及乒乓球機器人領域，且特殊涉及一種乒乓球機器人控制辦法及其應用。背景技術：2.乒乓球發球機器人廣泛地應用在訓練、教學和健身等領域。現階段市場大多數通過橡膠輪擠出方式的乒乓球發球機器人大同小異，3所示，開頭運行之后只能以一個固定的頻率發球，不具有靈便性，同時系統實施開環控制，導致落點精度較差。3.因此，如何提供一種能夠實現精細化控制發球模式和發球間隔時光的乒乓球機器人是本事域技術人員亟待解決的技術問題。技術實現要素：4.為了解決起碼部分上述技術問題，本發明提供一種乒乓球機器人控制辦法，其中該控制辦法包括：預設組合球列表、組合運行模式和發球總次數；所

2、述組合球列表包括預設單球參數，所述預設單球參數包括單球重復次數和發球間隔時光；乒乓球機器人循環如下工作模式，直至統計實際發球數等于所述發球總次數時，乒乓球機器人結束發球；所述工作模式為：乒乓球機器人依據所述組合運行模式，從所述組合球列表選取待發單球，并根據該待發單球的所述單球重復次數重復發球，完成該待發單球發球。5.在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，所述組合運行模式包括根據所述組合球列表挨次的挨次發球模式、倒置所述組合球列表挨次的倒序發球模式和隨機發球模式；所述隨機發球模式為隨機從所述組合球列表中選取待發單球。6.在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，所述預設單球參數還

3、包括：線速度、旋轉速度、旋轉方向和落點位置。7.在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括按照所述線速度和所述旋轉速度確定上輪電機的第一速度和下輪電機的其次速度。8.在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，確定所述第一速度和所述其次速度的公式為：00090010vup為所述第一速度，vdown為所述其次速度，vb為所述線速度，wb為所述旋轉速度，a1，a2，a3，b1，b2和b3是擬合模型的系數，通過標定獵取。0011在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，按照所述旋轉方向確定乒乓球機器人側旋電機的第一角度；按照所述落點和所述頻率確定乒乓球機器人的俯仰電機

4、的其次角度和左右電機角度的第三角度。0012在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括：利用pid控制所述上輪電機達到所述第一速度；利用所述pid控制所述下輪電機達到所述其次速度；利用脈沖控制所述側旋電機的轉動角度達到所述第一角度；利用所述脈沖控制所述俯仰電機的轉動角度達到所述其次角度；利用所述脈沖控制所述左右電機的轉動角度達到所述第三角度。0013在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括利用pwm控制所述乒乓球機器人的送球電機啟動或關閉，控制發球的時光間隔。0014在某些實施方式中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括：利用編碼器檢測所

5、述上輪電機的速度和所述下輪電機的速度；當所述編碼器檢測所述上輪電機速度穩定保持所述第一速度和所述下輪電機速度穩定保持所述其次速度，所述第一角度、所述其次角度和所述第三角度均滿足，且所述時光間隔達到預設的所述發球間隔時光，所述送球電機啟動并發球；當所述編碼器檢測所述上輪電機的速度降低，所述編碼器檢測所述下輪電機的速度降低，則乒乓球機器人完成本次發球。0015本發明另一方面還提供一種應用上述控制辦法的乒乓球機器人。0016本發明實施例所述的乒乓球機器人控制辦法起碼具有如下之一的有益效果：00171.本發明所述的乒乓球機器人控制辦法，不同于傳統開環控制送球電機，本發明利用編碼器檢測上輪電機的第一速度

6、和下輪電機的其次速度，惟獨當第一速度和其次速度恒定且滿足預設的線速度和預設的旋轉速時，啟動pwm控制送球電機運轉，開頭往擠球位置輸送乒乓球，實現相對精確的落點控制，本辦法采納閉環的控制方式實現對發球的精細化控制。00182.本發明所述的乒乓球機器人控制辦法，通過設置增強單球頻率和單球次數，使發球組合球具有更高的靈便性。00193.本發明所述的乒乓球機器人控制辦法，利用上輪電機和下輪電機推斷乒乓球是否完成發球，利用送球電機的啟動和關閉控制發球間隔時光，精準控制發球間隔時光。附圖解釋0020圖1是本發明其中一個實施方式中所述的乒乓球機器人控制辦法的第一流程暗示圖。0021圖2是本發明其中一個實施方

7、式中所述的乒乓球機器人控制辦法的其次流程暗示圖。0022圖3是現有技術中乒乓球機器人的結構暗示圖。0023附圖標志：00241代表上輪電機，2代表下輪電機，3代表側旋電機，4代表俯仰電機，5代表左右電機，6代表送球電機。詳細實施方式0025現具體解釋本發明的多種示例性實施方式，該具體解釋不應認為是對本發明的限制，而應理解為是對本發明的某些方面、特性和實施計劃的更具體的描述。0026應理解本發明中所述的術語僅僅是為描述特殊的實施方式，并非用于限制本發明。另外，對于本發明中的數值范圍，應理解為詳細藏匿了該范圍的上限和下限以及它們之間的每個中間值。在任何陳述值或陳述范圍內的中間值以及任何其他陳述值或

8、在所述范圍內的中間值之間的每個較小的范圍也包括在本發明內。這些較小范圍的上限和下限可自立地包括或排解在范圍內。0027除非另有解釋，否則本文用法的全部技術和科學術語具有本發明所述領域的常規技術人員通常理解的相同含義。雖然本發明僅描述了優選的辦法和材料，但是在本發明的實施或測試中也可以用法與本文所述相像或等同的任何辦法和材料。本解釋書中提到的全部文獻通過引用并入，用以藏匿和描述與所述文獻相關的辦法和/或材料。在與任何并入的文獻矛盾時，以本解釋書的內容為準。0028在不背離本發明的范圍或精神的狀況下，可對本發明解釋書的詳細實施方式做多種改進和變幻，這對本事域技術人員而言是自不待言的。本技術解釋書和

9、實施例僅是示例性的。0029關于本文中所用法的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限于。0030關于本文中所用法的“和/或”，包括所述事物的任一或所有組合。0031以下通過詳細實施方式，并結合附圖對本發明作進一步解釋。00321至圖3所示，本發明提供一種乒乓球機器人控制辦法，其中該控制辦法包括：預設組合球列表、組合運行模式和發球總次數；所述組合球列表包括預設單球參數，所述預設單球參數包括單球重復次數和發球間隔時光；乒乓球機器人循環如下工作模式，直至統計實際發球數等于所述發球總次數時，乒乓球機器人結束發球；所述工作模式為：乒乓球機器人依據所述組合運行模式，

10、從所述組合球列表選取待發單球，并根據該待發單球的所述單球重復次數重復發球，完成該待發單球發球。0033上述計劃中，根據預設單球參數舉行發球的發球模塊是詳細驅動機器人發球的控制單元，以實現單次發球功能。完成單次發球之后更新當前單球重復次數和發球總次數，進入下一次發球的循環。0034本發明專利藏匿了一種乒乓球發球機器人的控制辦法，本發明專利的控制對象是組合球發球，即用戶可以將多種類型的單球組合在一起形成組合球列表，實現上旋球、下旋球、側旋球等各類型球自主切換發球，它詳細需要配置各預設單球參數，組合運行模式和發球總次數。0035所述組合運行模式包括根據所述組合球列表挨次的挨次發球模式、倒置所述組合球

11、列表挨次的倒序發球模式和隨機發球模式；所述隨機發球模式為隨機從所述組合球列表中選取待發單球。描述的是各單球之間的切換方式。0036上述計劃中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，所述預設單球參數還包括：線速度、旋轉速度、旋轉方向和落點位置。0037上述計劃中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括按照所述線速度和所述旋轉速度確定上輪電機1的第一速度和下輪電機2的其次速度。0038按照配置的單球參數乒乓球的線速度和旋轉速度，利用橡膠輪擠球的約束模型，獵取機器人期望的上輪電機1的第一速度和下輪電機2的其次速度。0039上述計劃中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，確定所述第一速度和所述其次速度的公式

12、為：00400041vup為所述第一速度，vdown為所述其次速度，vb為所述線速度，wb為所述旋轉速度，a1，a2，a3，b1，b2和b3是擬合模型的系數，通過標定獵取。a1，a2，a3，b1，b2和b3確實定過程為，確定上輪電機1和下輪電機2之間的輪間距后，測定上輪電機1的速度、下輪電機2的速度，線速度和球旋轉速度后，確定a1，a2，a3，b1，b2和b3的數值。0042上述計劃中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，按照所述旋轉方向確定乒乓球機器人側旋電機3的第一角度；按照所述落點和所述頻率確定乒乓球機器人的俯仰電機4的其次角度和左右電機5角度的第三角度。0043按照配置的旋轉方向，利用驅動約

13、束關系獵取期望的側旋電機3角度，公式如下：0044qmotornratioqj(2)0045其中，qmotor表示側旋電機3角度值，nratio表示驅動減速比，qj表示旋轉方向。0046按照配置的乒乓球落點位置和個數，利用乒乓球飛翔動力學約束和乒乓球與球桌的碰撞約束獲得期望俯仰電機4和左右電機5角度。0047乒乓球飛翔動力學約束公式：00480049其中v(t)代表線速度矢量，|v(t)|代表相對速度大小，kc為阻力系數，kb為馬格努斯力系數，wx，wy，wz分離代表旋轉速度在三維坐標系下的三個重量，且旋轉速度在乒乓球飛翔過程中認為是保持不變，g為重力加速度是一個負數常量。0050乒乓球與球桌

14、的碰撞約束公式：0051005200530054其中a是乒乓球與球桌的摩擦系數，en是碰撞復原系數，r是乒乓球的半徑。0055上述計劃中，所述送球電機6負責將儲球框內的乒乓球輸送到上輪電機1和下輪電機2位置；左右電機5調整發球的左右方向；俯仰電機4調整發球的俯仰方向；側旋電機3調整發球旋轉速度的方向；上輪電機1和下輪電機2將乒乓球擠壓出去，調整上輪電機1和下輪電機2的速度差可以控制乒乓球的旋轉。0056上述計劃中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括：利用pid控制所述上輪電機1達到所述第一速度；利用所述pid控制所述下輪電機2達到所述其次速度；利用脈沖控制所述側旋電機3的轉動角度達

15、到所述第一角度；利用所述脈沖控制所述俯仰電機4的轉動角度達到所述其次角度；利用所述脈沖控制所述左右電機5的轉動角度達到所述第三角度。0057上述計劃中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括利用pwm控制所述乒乓球機器人的送球電機6啟動或關閉，控制發球的時光間隔。0058上述計劃中，所述的乒乓球機器人控制辦法中，該控制辦法還包括：利用編碼器檢測所述上輪電機1的速度和所述下輪電機2的速度；0059當所述編碼器檢測所述上輪電機1速度穩定保持所述第一速度和所述下輪電機速度穩定保持所述其次速度，所述第一角度、所述其次角度和所述第三角度均滿足，且所述時光間隔達到預設的所述發球間隔時光，所述送球電機6啟動并發球；0060當所述編碼器檢測所述上輪電機1的速度降低，所述編碼器檢測所述下輪電機2的速度降低，則乒乓球機器人完成本次發球。0061進一步當上輪電機1的速度和下輪電機2的速度達到期望速度的第一速度和其次速度且穩定，側旋電機3、俯仰電機4和左右電機5均到達期望角度以及定時器累加時光到位條件都滿足時，啟動pwm控制送球電機6運轉，開頭往擠