智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)與運(yùn)用分析

黃柏 胡啟林

（武漢理工大學(xué)體育學(xué)院 湖北 武漢 430070）

引言

新時(shí)期教育背景之下，為更好地遵循教學(xué)規(guī)律，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，發(fā)展素質(zhì)教育，體育教育逐漸得到了中小學(xué)校的關(guān)注和重視。為進(jìn)一步提高學(xué)校體育教育水平和能效，部分學(xué)校引入了乒乓球拾取裝置。因此，加強(qiáng)對于智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)與運(yùn)用研究是十分有必要的，這既能夠提高學(xué)生參與運(yùn)動的積極性，激發(fā)學(xué)生好奇心，同時(shí)也有助于提高體育運(yùn)動和教學(xué)活動的開展效率，對于現(xiàn)代教育事業(yè)發(fā)展有著積極意義。

1、智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)原理

智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)過程中，需要運(yùn)用的主要技術(shù)為圖像處理技術(shù)，由舵機(jī)控制攝像頭旋轉(zhuǎn)，采集圖像信息，然后將其傳送到控制中心，再結(jié)合機(jī)器人當(dāng)前的狀態(tài)，控制設(shè)備旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動等，通過視覺識別確定作用目標(biāo)，再控制撿球機(jī)構(gòu)，完成拾取動作。主要包括圖像采集模塊、陀螺儀、避障模塊、核心控制系統(tǒng)，以及電機(jī)驅(qū)動模塊。在此過程中，機(jī)器人會通過多種傳感器，實(shí)現(xiàn)對于周圍環(huán)境的有效感知，并通過將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到控制板面，經(jīng)過處理后，實(shí)現(xiàn)對于周圍障礙物的有效識別，達(dá)到避障效果。

2、智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

2.1、圖像處理技術(shù)

結(jié)合上述分析可知，圖像處理技術(shù)作為機(jī)器人設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵技術(shù)，對于機(jī)器人的執(zhí)行能力和拾取能力有著直接影響。在此過程中，系統(tǒng)會自動對攝像頭采集到的圖像信息展開處理，處理區(qū)段為10 幀，通過將目標(biāo)閾值與采集到的圖像閾值展開對比分析，建立坐標(biāo)系，其中橫向坐標(biāo)軸用于顯示球所在位置在機(jī)器人的左側(cè)還是右側(cè)，縱向坐標(biāo)軸用于確定球相對于機(jī)器人前方的位置，通過坐標(biāo)能夠顯示出球的具體位置。

2.2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

智能乒乓球拾取機(jī)器人涉及的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要指的是傳感器技術(shù)，在拾取到乒乓球后，機(jī)器人身上的紅外傳感器能夠檢測到乒乓球，并進(jìn)行自動計(jì)數(shù)，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳送到核心控制區(qū)域，已經(jīng)拾取到的乒乓球數(shù)量，會實(shí)時(shí)顯示在顯示屏上，并通過物聯(lián)網(wǎng)模塊，將其上傳到電腦或者移動端當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)拾取情況的實(shí)時(shí)、動態(tài)顯示。

3、智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1、材料選擇

智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)的過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況以及需求，確定主體材料。當(dāng)前機(jī)器人制作過程中，常用的材料包括以下幾種：第一，木材，木材的主要優(yōu)勢在于價(jià)格合理、加工處理相對較為方便，但是接頭位置容易受到損壞；第二，塑料，塑料種類較多，能夠適應(yīng)各種加工需求，而且可以根據(jù)機(jī)器人的種類、制作目標(biāo)等，合理選擇塑料材質(zhì)，主要包括熱固性塑料、彈性塑料以及熱塑性塑料。其中熱固性塑料的特點(diǎn)是硬度較強(qiáng)，適用于電器產(chǎn)品；彈性塑料的主要特點(diǎn)是彈性較高，但無法通過加熱定型；第三，金屬材料，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)度相對較高，而且來源廣，材料成本可控，常用的金屬材料包括碳鋼、鋁合金等，但同時(shí)由于金屬材料的質(zhì)量較高，若將其用于機(jī)器人設(shè)計(jì)當(dāng)中，會增加機(jī)器人負(fù)載；第四，有機(jī)玻璃，由于材料難得，因此價(jià)格相對較高。

在實(shí)際展開智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)合實(shí)際運(yùn)作需求，應(yīng)盡量縮小機(jī)器人的體積，減輕質(zhì)量。因此，建議選用環(huán)氧樹脂塑料作為機(jī)器人材料。這種塑料不僅質(zhì)量較輕，而且十分耐用，具有較強(qiáng)的可塑性，還可通過切割、拋光等方式進(jìn)行處理，適用于機(jī)器人制造。

3.2、行走方式

常見的智能機(jī)器人行走方式包括輪式、履帶式以及行走式三種，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際使用場地、需求等合理選擇行走方式。其中輪式行走適用于場地較為寬闊、平坦的區(qū)域，可跨越的高度有限，無法實(shí)現(xiàn)爬樓梯需求，但具有順暢性較高的特點(diǎn)；履帶式行走方式，能夠在凹凸不平的地面上行走，而且具有一定跨越障礙物的能力，能夠攀爬不太高的臺階；行走式機(jī)器人的重心能夠落在腳掌上，通過模擬人類行走的方式前進(jìn)，在實(shí)際行走過程中，需要獲得準(zhǔn)靜態(tài)平衡，并保持步行的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)過程中，自動控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度相對較高。

結(jié)合智能乒乓球拾取機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行場地特點(diǎn)，乒乓球訓(xùn)練場地通常較為寬敞，而且地面平整度較高，因此建議選擇輪式行走方式，而輪式行走方式設(shè)計(jì)難度較低，制作過程相對簡單，具有較高的可行性。此外，在平整度較高的場地當(dāng)中，輪式行走方式的運(yùn)行速度相對較快，能夠更好地保障乒乓球拾取效率。

3.3、撿球方式

結(jié)合以往乒乓球拾取裝置的撿球方式來看，機(jī)器人撿球方式主要包括以下兩種：

第一，機(jī)械手撿球，通過直接抓取的方式將乒乓球放置到存放腔當(dāng)中，這種設(shè)計(jì)方式需要機(jī)械手具備靈活的關(guān)節(jié)以及精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)，需要設(shè)計(jì)的活動關(guān)節(jié)多，系統(tǒng)的復(fù)雜程度相對較高，實(shí)際自動控制處理難度較大；

第二，根據(jù)吸塵器原理，通過吸拾的方式，將乒乓球吸起來，放入存放腔，由于乒乓球本身體積和質(zhì)量都相對較小，吸取便利，而且相對于抓取方式而言，吸取的效率更高。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)智能乒乓球拾取機(jī)器人時(shí)，建議采用吸取的方式，通過安裝可吸氣的微型真空泵，實(shí)現(xiàn)撿球功能。真空泵通過電機(jī)展開圓周運(yùn)動，使得真空泵內(nèi)的隔膜做往復(fù)運(yùn)動，以此實(shí)現(xiàn)對于固定容積腔體內(nèi)空氣的壓縮和拉伸，進(jìn)而形成真空、負(fù)壓狀態(tài)，使得真空腔內(nèi)外形成壓力差，將氣體吸入泵腔內(nèi)，再從排氣口排出，在此過程中，乒乓球會隨著空氣被吸入到拾取裝置當(dāng)中。除此之外，值得注意的是，在真空泵運(yùn)作時(shí)，若空氣從乒乓球出口進(jìn)入，就會減少乒乓球入口處進(jìn)入的空氣，無法達(dá)到撿球目的。因此，需要在乒乓球出口位置設(shè)置堵氣裝置，避免空氣從此處進(jìn)入。要求撿球過程中，當(dāng)真空泵吸氣時(shí)，系統(tǒng)能夠自動關(guān)閉乒乓球出口，在完成吸氣后，方可打開乒乓球出口，以便球體排出，進(jìn)入存放腔。

3.4、驅(qū)動轉(zhuǎn)向

智能乒乓球拾取機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，并不是所有需要撿拾的乒乓球都位于機(jī)器人的正前方，因此需要對機(jī)器人展開驅(qū)動和轉(zhuǎn)向方式的設(shè)計(jì)，以便機(jī)器人運(yùn)作過程中，能夠靈活調(diào)整自身方向。驅(qū)動方面，可采取步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，并通過前輪驅(qū)動、后輪導(dǎo)向的方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。導(dǎo)向輪可選擇萬向輪，不僅容易獲得，而且使用便利，能夠在動載或者靜載的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)水平360°旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)前，常見的機(jī)器人轉(zhuǎn)向方法較多，常見的轉(zhuǎn)向方法包括差動型轉(zhuǎn)向、汽車型轉(zhuǎn)向、三輪車型轉(zhuǎn)向以及全方位轉(zhuǎn)向。第一，差動型轉(zhuǎn)向，該方法是當(dāng)前輪式行走機(jī)器人最為常用的轉(zhuǎn)向方式，在轉(zhuǎn)向的過程中，機(jī)器人的一側(cè)輪子會處于停止固定，或者反向運(yùn)動的狀態(tài)，而另一側(cè)輪子則會繼續(xù)前進(jìn)，直至到達(dá)指定位置，以此達(dá)到調(diào)整行進(jìn)方向的目的，轉(zhuǎn)向原理相對較為簡單、易操作，可行性較高；第二，汽車型轉(zhuǎn)向，與差動轉(zhuǎn)向相比，汽車型轉(zhuǎn)向的機(jī)動性相對較差，但對于室外路況有著較高的適應(yīng)能力，在凹凸不平的路面上轉(zhuǎn)向優(yōu)勢更為突出，主要原理為轉(zhuǎn)向圓心位于輪子外側(cè)，而非兩個(gè)輪子之間，能夠幫助機(jī)器人獲得更大牽引力，因此適用于室外環(huán)境；第三，三輪車轉(zhuǎn)向，運(yùn)用該方法時(shí)，應(yīng)確保兩側(cè)轉(zhuǎn)向電機(jī)同步，確保機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)直線行走，該方法的主要問題在于，若兩側(cè)車輪電機(jī)的速度不同步就會使得行走路線為曲線；第四，全方位轉(zhuǎn)向，該轉(zhuǎn)向方式的優(yōu)勢在于靈活性較高，而且控制準(zhǔn)確，但是技術(shù)要求較高，需要3 個(gè)轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪、2 個(gè)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)難度大。

結(jié)合上述分析，智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)采用輪式行走方式，而且場地較為平坦，因此建議采用差動型轉(zhuǎn)向方式，通過在機(jī)器人兩側(cè)對應(yīng)位置安裝相同的電機(jī)，用于驅(qū)動控制兩個(gè)轉(zhuǎn)向車輪。當(dāng)兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向和速度相同時(shí)，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)前后運(yùn)動；若左輪停止，或反向轉(zhuǎn)動時(shí)，機(jī)器人左轉(zhuǎn)；若右輪停止，或反向轉(zhuǎn)動時(shí)，機(jī)器人右轉(zhuǎn)；當(dāng)兩個(gè)輪子以相同的速率正反轉(zhuǎn)的情況下，就會出現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向的情況。因此，在展開驅(qū)動轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)過程中，共計(jì)需要3 個(gè)輪子，其中機(jī)器人前方的兩個(gè)輪子，用于驅(qū)動，且為獨(dú)立驅(qū)動方式；后方的萬向輪則用于控制方向。

4、智能乒乓球拾取機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1、驅(qū)動機(jī)構(gòu)

驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面：

第一，電源選擇。機(jī)器人常用電源包括干電池、鉛酸蓄電池、鎳鉻/鎳氫電池，以及鋰離子/鋰聚合物動力電池。干電池為一次性電池，成本相對較高，內(nèi)部電阻較大，在負(fù)載較高的情況下，電壓會迅速下降，無法滿足機(jī)器人大電流工況下的連續(xù)使用需求；鉛酸蓄電池的主要優(yōu)勢是價(jià)格低廉，具有較強(qiáng)的耐過充能力，但質(zhì)量較大，實(shí)際維護(hù)困難；鎳鉻/鎳氫電池具有良好的大電流放電特性，維護(hù)簡單，耐過充能力強(qiáng)，但若充放電處理不當(dāng)，容易導(dǎo)致電池壽命有所縮短，而且鎘是有毒金屬，不利于環(huán)境保護(hù)；鋰離子/鋰聚合物動力電池的重量小、容量大，但需要配備專門的防過充、過放電保護(hù)電路，同時(shí)價(jià)格較高。結(jié)合智能乒乓球拾取機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)和需求，在綜合考量結(jié)構(gòu)成本的基礎(chǔ)上，建議選用鉛酸蓄電池；

第二，電機(jī)選擇。機(jī)器人的常用電機(jī)包括以下三種類型：（1）步進(jìn)電機(jī)，能夠?qū)㈦娒}沖信號轉(zhuǎn)為角位移或者線位移，在正常情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)動以及停止，僅會受到脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)影響，與負(fù)載變化情況無關(guān)，而且僅存在周期誤差，無累積誤差，實(shí)際控制相對簡單；（2）直流電機(jī)，功率調(diào)節(jié)范圍較廣，具有良好的適應(yīng)性，以及過載能力，性價(jià)比較高；（3）伺服電機(jī)，具有極強(qiáng)的可控性，由舵盤、控制電路板等組成。結(jié)合機(jī)器人特點(diǎn)，建議選用步進(jìn)電機(jī)，以便控制；

第三，車輪選擇。結(jié)合上述分析可知，機(jī)器人的前輪為驅(qū)動車輪，后輪為定位導(dǎo)向車輪。因此，前輪選擇具有較大花紋的車輪，以此增大摩擦力，實(shí)現(xiàn)有效驅(qū)動；后輪為萬向輪，可使用市面上的成品，價(jià)格也相對合理；

第四，驅(qū)動裝置。根據(jù)智能乒乓球拾取機(jī)器人運(yùn)行特點(diǎn)以及使用場景，為提高設(shè)計(jì)的便利性，以及平穩(wěn)性，選用齒輪傳動方式，通過緊定螺釘將電機(jī)軸與齒輪連接起來。前軸驅(qū)動輪軸系零件包括軸承、定位套筒、螺母等。

4.2、撿球機(jī)構(gòu)

撿球機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

第一，吸氣裝置。根據(jù)上述分析，可知機(jī)器人吸氣裝置采用了微型真空泵，實(shí)際運(yùn)作過程中，由單片機(jī)控制真空泵，將乒乓球吸入軟膠管道當(dāng)中，并從出口排出，進(jìn)入存放腔，為保障乒乓球的整潔度，避免將雜物等帶入機(jī)器人內(nèi)部，需在乒乓球入口處設(shè)置毛刷，實(shí)現(xiàn)自清潔，清除表面灰塵。整個(gè)吸氣裝置包括吸氣嘴、真空泵、塑料軟澆灌、電磁鐵、連桿等結(jié)構(gòu)；

第二，真空泵選擇。微型真空泵在選擇過程中，應(yīng)確保其能夠完成撿球，并將球吹放到存放腔內(nèi)等一系列動作。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對于配件的選擇和設(shè)計(jì)，真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，會產(chǎn)生震動，影響實(shí)際工作性能以及機(jī)器人壽命，因此，需要安裝相應(yīng)減震膠墊。最后，真空泵的長期運(yùn)行，會使得內(nèi)部積累粉塵，降低真空度，影響精密元件運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要在進(jìn)氣管處安裝過濾器，過濾氣體當(dāng)中的粉塵和雜質(zhì)；

第三，堵氣結(jié)構(gòu)。堵氣結(jié)構(gòu)的主要目的是防止吸氣過程中，氣體從乒乓球出口進(jìn)入，影響乒乓球的正常撿拾。當(dāng)真空泵吸氣時(shí)，電磁鐵停止工作，堵氣蓋蓋住乒乓球出口；當(dāng)真空泵停止吸氣時(shí)，電磁鐵通電，拉起堵氣蓋，同時(shí)真空泵排氣，將乒乓球吹出，當(dāng)乒乓球吹出后，電磁鐵斷電，堵氣蓋重新閉合。因此，電磁鐵需要選擇拉式電磁鐵；

第四，存放腔設(shè)計(jì)。機(jī)器人體積本身相對較小，留給存放乒乓球的空間十分有限，若存放腔設(shè)計(jì)不合理，將會導(dǎo)致存放乒乓球的數(shù)量較少，影響實(shí)際工作效率。因此，可將存放腔設(shè)計(jì)成彎曲形態(tài)，相較于直線形，彎曲形態(tài)能夠存放更多乒乓球。存放腔主要包括軌道部分和護(hù)欄部分，軌道部分可使用塑料材料，并要求軌道具備一定傾斜角度，保障乒乓球存放的順利性，護(hù)欄則主要用于避免乒乓球掉到地上，可使用鐵絲制作，通過將護(hù)欄向上撥動，就可取出存放的乒乓球，整體結(jié)構(gòu)相對簡單，加工制造容易，使用便利。

5、智能乒乓球拾取機(jī)器人功能設(shè)計(jì)

5.1、視覺功能

機(jī)器人想要能夠準(zhǔn)確拾取到乒乓球，就需要先準(zhǔn)確判斷乒乓球的位置，對此，需要借助CCD 圖像識別傳感器技術(shù)，幫助機(jī)器人“看”到乒乓球。需要將CCD 傳感器與紅外線傳感器安裝在機(jī)器人上，并能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的360°旋轉(zhuǎn)，以便其能夠從多個(gè)角度觀察到乒乓球的位置，然后將采集到的信息傳輸回控制系統(tǒng)，計(jì)算得到最優(yōu)行程路線，然后控制機(jī)器人走到指定位置，拾取乒乓球。CCD 傳感器的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，具有較高的清晰度，而且成像大小達(dá)到了μm 級別，能夠感知到較為精細(xì)的物體，實(shí)際影像品質(zhì)較高，由于乒乓球體積較小，尤其遠(yuǎn)距離圖像采集過程中，需要實(shí)現(xiàn)對于乒乓球的有效識別，而CCD傳感器具有較強(qiáng)的識別能力，可滿足乒乓球撿拾要求；第二，具有較高的敏感度，即使環(huán)境空間的光度較低，也能夠?qū)崿F(xiàn)有效偵測；第三，適用范圍廣泛，能夠有效分別強(qiáng)光、弱光，可有效規(guī)避信號反差，并且具有良好的曲線特性，設(shè)備的體積和重量都相對較小。

5.2、觸覺功能

觸覺功能的設(shè)計(jì)主要是為了應(yīng)對機(jī)器人運(yùn)行過程中可能遇到的障礙物或者墻壁等，以免機(jī)器人失去撿球作用，影響功能的正常發(fā)揮。對此，可為機(jī)器人設(shè)計(jì)觸覺功能，如胡須觸覺開關(guān)，當(dāng)機(jī)器人接觸到障礙物時(shí)，可自動察覺到障礙物或者墻壁的存在，并自動避開，以免出現(xiàn)磕碰等不良事故，影響機(jī)器人正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.3、計(jì)數(shù)功能

由于機(jī)器人內(nèi)部空間有限，因此乒乓球儲存數(shù)量不多，需要在每次撿起乒乓球后，進(jìn)行自動計(jì)數(shù)，當(dāng)內(nèi)部空間貯滿之后，機(jī)器人需要停止撿球，并通知相關(guān)工作人員將內(nèi)腔儲存的乒乓球取出。因此，計(jì)數(shù)功能是機(jī)器人設(shè)計(jì)過程中必不可少的部分。對此，可選用光電計(jì)數(shù)器進(jìn)行設(shè)計(jì)，其不僅精度較高，而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，安裝和使用都相對較為便利。在機(jī)器人撿起乒乓球后，系統(tǒng)會發(fā)出脈沖，進(jìn)行自動計(jì)數(shù)。

6、智能乒乓球拾取機(jī)器人運(yùn)作流程

基于上述研究設(shè)計(jì)的智能乒乓球拾取機(jī)器人，在實(shí)際運(yùn)作過程中，主要包括以下流程：第一，當(dāng)相關(guān)工作人員發(fā)出撿球指令時(shí)，機(jī)器人會先通過聲控裝置接收并識別撿球指令；第二，通過圖像識別技術(shù)以及紅外線傳感器等，在現(xiàn)場搜索并確定乒乓球的位置；第三，通過對識別結(jié)果的處理和計(jì)算分析，由控制系統(tǒng)控制機(jī)器人，驅(qū)動車輪“走向”乒乓球所在位置；第四，啟動真空泵吸取乒乓球，經(jīng)過入口毛刷，實(shí)現(xiàn)乒乓球的自動清理；第五，將乒乓球送入到指定位置后，停止吸氣，同時(shí)電磁鐵通電，打開乒乓球出口位置的堵氣蓋；第六，系統(tǒng)控制真空泵，將乒乓球吹入存放腔，同時(shí)電磁鐵停止工作，堵氣機(jī)構(gòu)復(fù)位，堵住乒乓球出口；第七，重復(fù)上述步驟，繼續(xù)“走向”下一個(gè)乒乓球進(jìn)行撿拾。當(dāng)存放腔放滿乒乓球之后，需要人工將其中的乒乓球取出，然后再向機(jī)器人下達(dá)指令，繼續(xù)撿球。此次智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)較為簡單、實(shí)用，性價(jià)比較高，實(shí)際運(yùn)行流暢，有著較好的使用效果。

7、結(jié)束語

綜上所述，智能乒乓球拾取機(jī)器人設(shè)計(jì)過程中，需要運(yùn)用圖像識別以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，確保機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)對于乒乓球的自動撿拾，保障運(yùn)作效果。實(shí)際展開機(jī)器人設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)著重加強(qiáng)對于材料選擇、行走方式、撿球方式以及驅(qū)動轉(zhuǎn)向的設(shè)計(jì)，建議選用環(huán)氧樹脂塑料，輪式行走方式以及吸拾撿球方式，并通過差動型轉(zhuǎn)向控制機(jī)器人行走方向。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，主要包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電源選擇、電機(jī)選擇以及車輪選擇，建議采用鉛酸蓄電池、步進(jìn)電機(jī)，大花紋驅(qū)動車輪、萬向輪以及齒輪傳動方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的有效控制。撿球機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括吸氣裝置、真空泵、堵氣結(jié)構(gòu)以及存放腔設(shè)計(jì)，應(yīng)充分結(jié)合乒乓球特點(diǎn)，盡可能增加存球數(shù)量，延長機(jī)器人使用壽命。最后還需要對機(jī)器人的視覺功能、觸覺功能以及計(jì)數(shù)功能展開設(shè)計(jì)，確保機(jī)器人功能的完整性，保障實(shí)際撿球效果。相信通過對智能乒乓球拾取機(jī)器人的研究和使用，中小學(xué)乒乓球教學(xué)活動效率和水平都將會得到進(jìn)一步提升。