SingTowns KI-"Ball Boy" trifft auf dem Tennisplatz ein: Eine präzise, schnelle und störungsresistente automatische Ballrückhol-Lösung.

Im Bereich intelligenter Sportgeräte und Robotik stellt die Fähigkeit autonomer Fahrzeuge, verstreute Tennisbälle zu erkennen und einzusammeln, eine zentrale Herausforderung bei der Realisierung eines intelligenten Ballsammelsystems dar.

Traditionelle Lösungen basieren auf Infrarot- oder Ultraschallsensorik, die nur begrenzte Erkennungsbereiche aufweisen und Zieltypen nicht unterscheiden können.

Zu diesem Zweck haben Hersteller intelligenter Roboter die OpenMV-Intelligente-Kamera-Erkennungstechnologie von SingTown übernommen, indem sie KI-Maschinenvision, Bilderkennung und Pfadplanungsalgorithmen integriert haben, um ein System zu konstruieren, das in der Lage ist, mehrere Tennisbälle innerhalb eines 15-Meter-Bereichs zu identifizieren, ihre Koordinaten zu berechnen und automatisierte Ballrückholtrajektorien zu planen.

Diese Lösung wird in Szenarien wie Tennis-Trainingsplätzen, intelligenten Sportrobotern und unbemannten Hilfstrainingsgeräten weitgehend eingesetzt und verbessert die Effizienz der Ballrückholung sowie das Niveau der Intelligenz erheblich.

Intelligente Roboterhersteller nutzen die OpenMV-Smartkamera-Erkennungstechnologie von SingTown Technology, um automatische Identifizierung, Positionierung und Wegplanung für Tennisbälle zu erreichen.

Dieses eingebettete Vision-System erfüllt die flexiblen Anforderungen für den Edge-Einsatz. Durch einfache Installation der Kamera über dem Ball-Sammelwagen kann die On-Device-KI der Kamera eigenständig Erkennungsaufgaben durchführen. Mittels eines Weitwinkelobjektivs zur Aufnahme von Platzbildern setzt es einen kombinierten Algorithmus ein, der Farberkennung, Kreismerkennung und Entfernungsberechnung vereint, um mehrere Tennisbälle im Bild zu identifizieren und zu lokalisieren.

Nach Abschluss der Identifikation berechnet das OpenMV-Modul die tatsächlichen räumlichen Koordinaten des Tennisballs anhand von Bildkoordinaten und einem geometrischen Umrechnungsmodell und übermittelt die Ergebnisse über die serielle Schnittstelle an die STM32-Steuereinheit.

STM32 integriert Echtzeit-Koordinatendaten mit kinematischen Planungsalgorithmen, um den optimalen Ballaufnahmepfad zu berechnen (wie Priorisierung der Nähe, Hindernisvermeidung usw.), steuert das Fahrzeug, um nacheinander zu Zielpunkten zu navigieren und die Aufnahmeaktion auszuführen.

Das Erkennungssystem des Systems erstreckt sich bis auf eine halbe Tennisplatzfläche (ca. 15 Meter). Um Schwankungen in der Beleuchtung und Störfaktoren auf dem Platz (wie Schuhe, Linien, Schatten usw.) zu bewältigen, setzt das System Filter- und Zielverfolgungsmechanismen ein, wodurch der Algorithmus in komplexen Szenarien stabile und präzise Erkennungsfähigkeiten beibehält.

Diese Lösung erreicht einen vollständigen geschlossenen Kreislauf von der visuellen Erkennung über die Koordinatenberechnung und Wegplanung bis zur automatischen Ballsammlung, wodurch der Ball einsammelnde Roboter tatsächlich über KI-gestützte Seh- und Entscheidungsfähigkeiten verfügt, die durch "präzise Wahrnehmung, exakte Bewegung und effiziente Bergung" gekennzeichnet sind.