O AI "Ball Boy" da SingTown Chega ao Campo de Ténis: Uma Solução de Recolha Automática de Bolas Precisas, Rápida e Resistente a Interferências

No domínio do equipamento desportivo inteligente e da robótica, permitir que veículos autónomos identifiquem e recolham bolas de ténis dispersas é um desafio fundamental para concretizar um sistema inteligente de recolha de bolas.

As soluções tradicionais dependem de sensores infravermelhos ou ultrassónicos, que têm alcances de reconhecimento limitados e não conseguem distinguir tipos de alvo.

Para este fim, os fabricantes de robôs inteligentes adotaram a tecnologia de reconhecimento de câmara inteligente OpenMV da SingTown, integrando visão artificial de IA, reconhecimento de imagem e algoritmos de planeamento de trajetórias para construir um sistema capaz de identificar múltiplas bolas de ténis dentro de um alcance de 15 metros, calcular as suas coordenadas e planear trajetórias automatizadas de recolha de bolas.

Esta solução é amplamente aplicada em cenários como campos de treino de ténis, robôs desportivos inteligentes e equipamentos de treino auxiliar não tripulados, aumentando significativamente a eficiência na recolha de bolas e o nível de inteligência.

Os fabricantes de robôs inteligentes utilizam a tecnologia de reconhecimento da câmara inteligente OpenMV da SingTown Technology para alcançar a identificação automática, o posicionamento e o planeamento de percursos para bolas de ténis.

Este sistema de visão incorporado atende aos requisitos flexíveis para implementação na periferia. Ao instalar simplesmente a câmara acima do carrinho de recolha de bolas, a IA no dispositivo da câmara pode completar independentemente tarefas de reconhecimento. Utilizando uma lente grande angular para capturar imagens do campo, emprega um algoritmo composto que combina reconhecimento de cor, deteção de características circulares e cálculo de distância para identificar e localizar múltiplas bolas de ténis dentro do enquadramento.

Após a conclusão da identificação, o módulo OpenMV calcula as coordenadas espaciais reais da bola de ténis utilizando coordenadas de imagem e um modelo de conversão geométrica, e transmite os resultados através da porta série para a unidade de controlo STM32.

O STM32 integra dados de coordenadas em tempo real com algoritmos de planeamento cinemático para calcular o percurso ótimo de recolha da bola (como priorizar a proximidade, evitar obstáculos, etc.), controlando o veículo para navegar sequencialmente até aos pontos-alvo e executar a ação de recolha.

O alcance de reconhecimento do sistema estende-se até meio campo de ténis (aproximadamente 15 metros). Para lidar com variações de iluminação e fatores de interferência no campo (como sapatos, linhas de limite, sombras, etc.), o sistema emprega mecanismos de filtragem e rastreamento de alvos, permitindo que o algoritmo mantenha capacidades de reconhecimento estáveis e precisas em cenários complexos.

Esta solução alcança um ciclo fechado completo desde o reconhecimento visual até ao cálculo de coordenadas, planeamento de trajetória e recolha automática de bolas, permitindo que o robô coletor de bolas possua verdadeiramente capacidades de visão e tomada de decisão de IA, caracterizadas por "perceção precisa, movimento exato e recuperação eficiente.