Робот для игры в пейнтбол (варианты)
Предложенное техническое решение относится к области оборудования для спортивных игр и робототехники и позволит расширить возможности автоматизации при организации спортивных и развлекательных мероприятий. Предложенный робот для игры в пейнтбол включает: управляемый пейнтбольный маркер, сервопривод наклона пейнтбольного маркера, датчик контроля попаданий, объединенные в подвижный агрегат; средства целеуказания; программируемый блок управления; стационарную опору для установки подвижного агрегата; сервопривод поворота подвижного агрегата вокруг вертикальной оси. 3 ил., 3 н.п., 9 з.п.
Предлагаемое техническое решение относится к области робототехники и области организации спортивных и развлекательных мероприятий, а именно к организации спортивных игр с использованием роботов.
Общеизвестна спортивная игра пейнтбол и спортивное снаряжение, используемое при игре в пейнтбол (маркеры и т.п.), а также спортивное оборудование, используемое для организации площадок для проведения игр и соревнований (укрытия игроков, средства контроля игры и т.п.). Также, известно использование «нестандартного» оборудования для проведения игры в пейнтбол: легковых автомобилей (см. заявку WO 00/38800, опубликованную 06.07.2000), мотоциклов и маломерных судов (см. заявку US 2005016515, опубликованную 27.01.2005). Развитием оборудования, используемого при организации игры в пейнтбол, является использование различных средств автоматизации и контроля для организации площадки для игры в пейнтбол (см. заявку US 2008194337, опубликованную 14.08.2008).
Дальнейшем развитием автоматизации при организации игры в пейнтбол является ввод в состав игроков в пейнтбол роботов, которые могут обеспечивать функции тренажеров при подготовке спортсменов, участие в качестве самостоятельных «игроков» при организации состязаний по правилам, предусматривающим ввод в игру роботов помимо спортсменов, или же проведения игр в пейнтбол с участием роботов. Один из таких роботов для игры в пейнтбол, описанный в патенте US 7699683, опубликованном 20.04.2010, выбран в качестве ближайшего аналога предлагаемого решения. Известный из US 7699683 робот для игры в пейнтбол состоит из колесного шасси, на котором установлены управляемый пейнтбольный маркер, привод наклона пейнтбольного маркера, привод поворота пейнтбольного маркера вокруг вертикальной оси, средства целеуказания, программируемый блок управления. Описанный в US 7699683 робот обеспечивает в первую очередь развлекательные функции, и не может быть с нужной степенью эффективности использован в качестве тренажера для тренировок спортсменов. Кроме того, известный из US 7699683, робот для игры в пейнтбол не оборудован достаточным количеством средств, обеспечивающих эффективное целеуказание при работе в автоматическом режиме.
В свою очередь, предлагаемое решение позволит устранить перечисленные выше недостатки и позволит предложить варианты робота для игры в пейнтбол, характеристики которых будет особенно эффективны при проведении тренировок, за счет повышения точности целеуказания и распознавания образов.
Заявленный технический результат достигается при использовании робота для игры в пейнтбол, включающего управляемый пейнтбольный маркер, сервопривод наклона пейнтбольного маркера, датчик контроля попаданий, объединенные в подвижный агрегат; средства целеуказания; программируемый блок управления; стационарную опору для установки подвижного агрегата; сервопривод поворота подвижного агрегата вокруг вертикальной оси. Предложенные варианты исполнения робота отличаются составом средств целеуказания, в качестве которых могут быть использованы: первая и вторая аналоговая видеокамеры целеуказания, подключенные к плате видеозахвата; одна аналоговая видеокамера целеуказания, подключенная к плате видеозахвата; сканирующий лазерный дальномер. Дополнительно, робот может быть оборудован средствами связи с удаленным пунктом управления. В большинстве случаев робот будет взаимосвязан с автоматизированным комплексом для проведения игры в пейнтбол, или же быть взаимосвязан с автоматизированной охранной системой.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами.
Фиг.1 - Вариант робота с использованием средств целеуказания в виде двух аналоговых видеокамер.
Фиг.2 - Вариант робота с использованием средств целеуказания в виде одной аналоговой видеокамеры.
Фиг.3 - Вариант робота с использованием сканирующего лазерного дальномера в качестве средства целеуказания.
Основой предложенного робота для игры в пейнтбол является подвижный агрегат, расположенный на стационарной опоре и включающий управляемый пейнтбольный маркер 1, оборудованный соответствующим управляемым спусковым устройством 1', сервопривод наклона пейнтбольного маркера 2, датчик контроля попаданий 3, работа которого может быть основана на контроле изменения электрофизических характеристик. Отдельный сервопривод 4 обеспечивает поворот подвижного агрегата вокруг вертикальной оси. Расположение пейнтбольного маркера 1 на стационарной опоре при одновременной возможности наведения маркера 1 в двух плоскостях позволит проводить эффективные тренировки на тактику движения спортсменов. Использование стационарно расположенного пейнтбольного маркера 1 исключит «потери» роботов, возможные при их свободном движении и возникающие из-за неисправностей электронного оборудования, потери связи и т.п., и соответственно, нарушение режима тренировок спортсменов. Автономное функционирование робота, то есть управление наведением пейнтбольного маркера 1 и т.п., осуществляется по командам программируемого блока управления 5 (который также включает средства (плату, микросхему) 5' контроля количества попаданий), исходя из данных средств целеуказания, дополнительно возможна корректировка работы пейнтбольного маркера 1 с удаленного пункта управления.
В качестве средств целеуказания могут быть использованы; первая 61 и вторая 62 аналоговая видеокамеры целеуказания, подключенные к соответствующим платам видеозахвата 71 и 72 ; одна аналоговая видеокамера целеуказания 61, подключенная к плате видеозахвата 71; сканирующий лазерный дальномер 8. Предложенный перечень средств целеуказания обеспечивает обнаружение движущейся цели, наведение маркера 1 на цель и поражение цели при возможности определения координат, габаритов и/или типа цели, то есть дает возможность задавать необходимую сложность прохождения маршрута при проведении тренировок, а также в ходе игр, предусматривающих наличие «игроков»-роботов.
Так, при использовании первой 61 и второй 62 аналоговой видеокамеры целеуказания обеспечиваются функции стереозрения. То есть, выполняется одновременный захват изображений с указанных левой 61 и 62 правой камер, выполняется стерео исправление изображений, в соответствии с заданным алгоритмом. Далее обеспечивается нахождение и сопровождение движущихся областей при помощи шаблонов движения на одном из изображений. В итоге находятся стереосоответствия для полученных изображений и определяются координаты, габариты и тип движущихся областей и выдается соответствующая команда на маркер 1, в случае выработки команды на выстрел датчик контроля попаданий регистрирует попадание или же промах.
При использовании одной аналоговой видеокамеры целеуказания 6 1 обеспечивается получение изображения с камеры 61 , захват движущегося объекта при неподвижной камере 61 . Осуществляется сопровождение объекта в соответствии с заданным алгоритмом, определение координат, габаритов и типа движущихся областей и выдача соответствующей команды на маркер 1, в случае выработки команды на выстрел датчик контроля попаданий 3 регистрирует попадание или же промах.
При использовании сканирующего лазерного дальномера, получают данные с дальномера, вычитают из полученного сигнала с дальномера предыдущий сигнал, при помощи цифровых фильтров снижают уровень шумов в полученной разности, сравнивают модуль полученной разности с пороговым значением, если модуль больше порогового значения, то область движется. Далее вычисляют координаты движущихся объектов и выдают соответствующую команду на маркер, в случае выработки команды на выстрел датчик контроля попаданий регистрирует попадание или же промах.
Очевидно, что перечисленные возможности обеспечивают возможность модернизации и расширения области использования предложенного робота при его включении в состав автоматизированной охранной системы. В этом случае робот для игры в пейнтбол будет выполнять функции робота-«сторожа», который помимо обнаружения нежелательного проникновения сможет нанести нарушителю отметины краской.
Таким образом, предложен робот для игры в пейнтбол, обеспечивающий высокое качество проведения тренировок, а также обладающий возможностями по дальнейшей модернизации и использованию в составе автоматизированных охранных систем.
1. Робот для игры в пейнтбол, включающий:
управляемый пейнтбольный маркер, первую и вторую аналоговые видеокамеры целеуказания, подключенные к плате видеозахвата, сервопривод наклона пейнтбольного маркера, датчик контроля попаданий, объединенные в подвижный агрегат;
программируемый блок управления;
стационарную опору для установки подвижного агрегата;
сервопривод поворота подвижного агрегата вокруг вертикальной оси.
2. Робот для игры в пейнтбол по п.1, отличающийся тем, что включает средства связи с удаленным пунктом управления.
3. Робот для игры в пейнтбол по п.1 или 2, отличающийся тем, что взаимосвязан с автоматизированным комплексом для проведения игры в пейнтбол.
4. Робот для игры в пейнтбол по п.1 или 2, отличающийся тем, что взаимосвязан с автоматизированной охранной системой.
5. Робот для игры в пейнтбол, включающий:
управляемый пейнтбольный маркер, одну аналоговую видеокамеру целеуказания, подключенную к плате видеозахвата, сервопривод наклона пейнтбольного маркера, датчик контроля попаданий, объединенные в подвижный агрегат;
программируемый блок управления;
стационарную опору для установки подвижного агрегата;
сервопривод поворота подвижного агрегата вокруг вертикальной оси.
6. Робот для игры в пейнтбол по п.5, отличающийся тем, что включает средства связи с удаленным пунктом управления.
7. Робот для игры в пейнтбол по п.5 или 6, отличающийся тем, что взаимосвязан с автоматизированным комплексом для проведения игры в пейнтбол.
8. Робот для игры в пейнтбол по п.5 или 6, отличающийся тем, что взаимосвязан с автоматизированной охранной системой.
9. Робот для игры в пейнтбол, включающий:
управляемый пейнтбольный маркер, сервопривод наклона пейнтбольного маркера, датчик контроля попаданий, объединенные в подвижный агрегат;
сканирующий лазерный дальномер;
программируемый блок управления;
стационарную опору для установки подвижного агрегата;
сервопривод поворота подвижного агрегата вокруг вертикальной оси.
10. Робот для игры в пейнтбол по п.1, отличающийся тем, что включает средства связи с удаленным пунктом управления.
11. Робот для игры в пейнтбол по п.5 или 6, отличающийся тем, что взаимосвязан с автоматизированным комплексом для проведения игры в пейнтбол.
12. Робот для игры в пейнтбол по п.5 или 6, отличающийся тем, что взаимосвязан с автоматизированной охранной системой.
