一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于：包括移動機構、接球機構、理球機構、發(fā)球機構、球軌跡追蹤機構、升降機構、控制機構；首先，球軌跡追蹤機構檢測到來球的運動軌跡，并判斷來球的落點；然后傳輸給控制機構，控制機構驅動移動機構快速的到達來球落點區(qū)域附近，使球能落入接球機構中；在接收到來球的同時，控制機構發(fā)出信號給理球機構，理球機構將存儲的球每次取出一只供給發(fā)球機構，發(fā)球機構將該球按照設定的角度及速度發(fā)出，從而實現了球的接發(fā)。本實用新型可應用于有球網的球類運動陪練，如乒乓球、羽毛球、排球、網球等，也可應用于無球網的球類運動陪練，如籃球、足球等。
【專利說明】
一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置
[0001 ] 技術領域:
[0002]本實用新型涉及體育運動訓練設備領域，具體是涉及一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]地面上的兩方對打的球類運動從有無球拍的角度可以分為有球拍的和無球拍的，有球拍的有乒乓球、羽毛球、網球等;無球拍的有排球、籃球和足球等。從有無球網的角度可以分為有球網的和無球網的，有球網的有乒乓球、羽毛球、排球、網球等;無球網的有籃球、足球等。
[0005]目前球類練習裝置分為二類:(1)各類發(fā)球機，如羽毛球發(fā)球機、乒乓球發(fā)球機、網球發(fā)球機等。這些發(fā)球機通常是定點的，而且發(fā)球的速度、角度和旋轉等也是固定的；復雜一點的是實現速度、角度和旋轉的隨機發(fā)球。如專利ZL200710158676.3，只能從固定點發(fā)射羽毛球，不能根據對手的回球情況調整發(fā)射羽毛球的狀態(tài)。(2)簡易陪練裝置，如羽毛球陪練機器人，它可以實現與人的對打。如專利ZL201110366272.X，只能使用球拍進行簡單的向上擊球操作，不能實現較為復雜的球路變化和球速變化。最多適用于和初學者的對打，當速度和角度提高時，它就不能接住球，更加不要說對羽毛球的線路和速度的控制了。
[0006]當前球類運動規(guī)則都是基于一個球的往復來進行的，現有的陪練裝置也是基于這樣規(guī)則進行設計的。這類陪練裝置的缺點是:
[0007](I)只有一個球的往復，對陪練裝置的實時性要求極高，比如羽毛球從對方球場打出到本方球場落地通常2秒左右，高水平的平抽平擋小于I秒，而網球的速度快，對陪練裝置的反應時間要求更高。在這種情況下，陪練裝置能夠實現回球已經很難了，基本不能實現對速度、角度和旋轉的任意控制。
[0008](2)如果要提高這種球類陪練裝置的性能，對于陪練裝置的速度要求非常苛刻，系統(tǒng)的成本會急劇增加。
[0009](3)對于速度快、質量大的球，比如網球、足球等，這類陪練裝置要設計的非常龐大，因為這些球的沖量非常大，更加不要說回球對練了。
[0010]【實用新型內容】:
[0011]為實現適用于大部分球類，價格便宜又能高水平對練的球類運動陪練裝置，本實用新型提出一種基于多球存儲轉發(fā)的球類運動陪練裝置。
[0012]本實用新型采取的技術方案如下:
[0013]—種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:包括移動機構、接球機構、理球機構、發(fā)球機構、球軌跡追蹤機構、升降機構、控制機構；
[0014]所述移動機構作為安裝的基礎，并承載陪練裝置移動到任意指定的位置；
[0015]所述的升降機構安裝于移動機構上，在升降機構上安裝有接球機構、理球機構、發(fā)球機構；
[0016]接球機構用于接收對面擊來的回球，并提供給理球機構；
[0017]理球機構與接球機構相連通，并對接球機構收納的來球進行整理后，按照一定順序供給發(fā)球機構；
[0018]發(fā)球機構用于接收理球機構供給的來球，并按照一定速度、角度和旋轉方式將球發(fā)射出去；
[0019]所述的球軌跡追蹤機構用于檢測來球的運動軌跡，進而判斷來球的落點；
[0020]所述的控制機構，分別與球軌跡追蹤機構、升降機構、移動機構、理球機構、發(fā)球機構相連。
[0021]優(yōu)選的設置在于:
[0022]所述移動機構采用萬向移動平臺。
[0023]萬向移動平臺包括底盤，在底盤上安裝有萬向輪，在每個萬向輪上皆設置有驅動電機。
[0024]在底盤支架上還安裝有障礙物檢測機構，障礙物檢測機構用于檢測移動平臺平移方向上的障礙物，控制驅動電機進行急?；蛘咿D向。
[0025]升降機構包括安裝于移動機構的導軌，導軌豎直安裝在移動機構上，導軌上安裝有同步帶，同步帶上安裝有滑塊，同步帶與升降電機聯動連接，所述的接球機構、理球機構、發(fā)球機構與滑塊聯動連接。
[0026]接球機構采用上大下小呈漏斗狀的收納器。
[0027]發(fā)球機構包括一推送塊、一雙輪盤式發(fā)射器、以及一發(fā)射方向控制器。
[0028]本實用新型的原理及有益效果如下:
[0029]1、接球和發(fā)球的不一定是同一個球:
[0030]與現有的陪練裝置進行一個球的往復不同，本實用新型提出的球類陪練裝置的核心是陪練裝置上可以事先準備好I個以上的球，當它準備接球和發(fā)球的時候，先移動到接球點附近，將來球收納起來。然后將一個準備好的球按照可控的速度、角度和旋轉發(fā)出，形成一次往復回球。
[0031 ] 2、接球和發(fā)球是分開控制的:
[0032]本實用新型提出的球類陪練裝置的另外一個特點是接球和發(fā)球在時間上是分開同步進行的，在空間上也是最大限度保持一致的。接球和發(fā)球之間的時間間隔是可控的，比如接到來球后立即發(fā)出一個球。接球點和發(fā)球點在空間上也是盡量接近的，接球點和發(fā)球點的距離盡可能縮短。這樣使得此球類陪練裝置的接發(fā)球效果可以最大限度的模擬真實的接發(fā)球效果。
[0033]這樣無論是有球拍，比如羽毛球的回球過程，或者無球拍的，比如足球的回球過程都可以用本裝置進行對練。有所區(qū)別的是接球裝置和發(fā)球裝置的具體大小、形狀以及布置的位置和數量，但是從本質上講，原理是相同的。本裝置也可以適用于各種有無球網的球類陪練。
[0034]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0035]【附圖說明】:
[0036]圖1為本實用新型的整體結構不意圖；
[0037]圖2為本實用新型的控制原理圖；
[0038]圖3為本實用新型的立體機構圖；
[0039]圖4為本實用新型所述移動平臺的結構示意圖；
[0040]圖5為本實用新型所述升降機構的結構示意圖；
[0041 ]圖6為本實用新型所述發(fā)球機構的結構示意圖。
[0042]【具體實施方式】:
[0043]如圖1一圖6所示，本實用新型的一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，包括移動機構1、接球機構2、理球機構3、發(fā)球機構4、球軌跡追蹤機構5、升降機構6、控制機構7 ；
[0044]所述移動機構I作為安裝的基礎，并承載陪練裝置移動到任意指定的位置。優(yōu)選的，所述移動機構I采用萬向移動平臺。
[0045]如圖3所示的萬向移動平臺，它可以在水平平整地面上沿任意方向平移，萬向移動平臺包括底盤11，在底盤11上安裝有萬向輪13，在每個萬向輪13上皆設置有驅動電機12，在底盤支架11上還安裝有障礙物檢測機構16。
[0046]電源模塊17設置在底盤支架11上，用于給移動平臺I和其他功能機構提供電源，當然，也可以通過外接電源來代替電源模塊17。
[0047]障礙物檢測機構16用于檢測移動平臺I平移方向上的障礙物，控制驅動電機12進行急?；蛘咿D向。
[0048]所述的升降機構6安裝于移動機構I上，在升降機構6上安裝有接球機構2、理球機構3、發(fā)球機構4;
[0049]所述升降機構6可以采用絲桿升降機構、剪叉升降機構、同步帶升降機構、直線導軌式升降機構等任意一種，本實施例中采用同步帶升降機構，如圖4所示，升降機構6包括安裝于移動機構I的導軌62，導軌62豎直安裝在移動機構I上，導軌62上安裝有同步帶63，同步帶63上安裝有滑塊61，同步帶63與升降電機64聯動連接，所述的接球機構2、理球機構3、發(fā)球機構4與滑塊61聯動連接。
[0050]接球機構2用于接收對面擊來的球，為了保證能使來球準確的落入接球機構2，接球機構2采用上大下小呈漏斗狀的收納器。
[0051 ]理球機構3與接球機構2相連通，并對接球機構2收納的來球進行整理后，按照一定順序供給發(fā)球機構4，一般而言，每次供給一個球。
[0052]發(fā)球機構4用于接收理球機構3供給的來球，并按照一定速度、角度將球發(fā)射出去。發(fā)球機構4包括一推送塊41、一雙輪盤式發(fā)射器42、以及一發(fā)射方向控制器43。
[0053]所述的雙輪盤式發(fā)射器42的兩個輪盤421分別采用單獨電機422驅動，這樣，通過兩個輪盤的的轉速控制，從而實現不同球速、以及旋轉方向的控制。當兩個輪盤同速反向旋轉，則發(fā)出的球為不帶旋轉的球，當兩輪盤中某一輪盤的轉速更快時，則發(fā)出的球帶左側或右側旋轉。
[0054]發(fā)射方向控制器43用于控制雙輪盤式發(fā)射器42的俯仰角度，通過與雙輪盤式發(fā)射器42聯動連接的旋轉電機431的轉動，即可實現發(fā)射角度的調整。
[0055]所述的球軌跡追蹤機構5用于檢測來球的運動軌跡，進而判斷來球的落點。球軌跡追蹤機構5優(yōu)選采用視頻檢測機構，如高速立體攝像頭。
[0056]所述的控制機構7，分別與球軌跡追蹤機構5、升降機構2、移動機構1、理球機構3、發(fā)球機構4相連。
[0057]結合圖2所示，本實用新型基于存儲轉發(fā)的球類陪練方法，包括以下步驟:
[0058](I)接球:
[0059]首先，球軌跡追蹤機構檢測到來球的運動軌跡，并判斷來球的落點;然后傳輸給控制機構，控制機構驅動移動機構快速的到達最佳接收區(qū)域附近，使來球能落入接球機構中；
[0060](2)發(fā)球:
[0061 ]在接收到來球的同時，控制機構發(fā)出信號給理球機構，理球機構將存儲的球每次取出一只供給發(fā)球機構，發(fā)球機構將該球按照設定的速度、角度和旋轉方式發(fā)出，從而實現了球的接發(fā);從接球機構接收的來球，進入到理球機構內，理球機構將球整理好，為下次發(fā)球備用。
[0062]本實用新型的核心是接球和發(fā)球不一定是同一個球，這樣的優(yōu)點有幾個:
[0063]1、由于將接球和發(fā)球分開，使陪練裝置有更加充裕的準備時間，對萬向移動平臺的速度要求大幅降低，更加實用化。同時在垂直方向上增加一個上下移動的升降臺，可以結合來球的落點和高度進行接球，從而對移動平臺的速度要求進一步降低。
[0064]2、由于將接球和發(fā)球分開，可以結合各類球類接球(撿球)和發(fā)球裝置的優(yōu)點，從而提高可靠性、降低成本。
[0065]3、接球和發(fā)球可以是同一個球，也可以是不同的球，這樣增加了接發(fā)球的靈活性。通過精確控制，使接球和發(fā)球在時間上連續(xù)，接球點和發(fā)球點在空間上也盡量保持一致，并結合平臺的移動，可以最大限度的模擬人類的回球過程。
[0066]4、對于有球拍的球類陪練裝置來說，比如羽毛球，避免了復雜的球拍操作，提高了發(fā)射球的靈活性，可以根據設定擊發(fā)出各種速度、角度和旋轉的球，從而提供更有效的練習，甚至可以用于實戰(zhàn)對打，代替專業(yè)的陪練。
[0067]5、對于無球拍的球類陪練裝置來說，比如足球和排球等速度快、質量大的球，采用這種設計方案，只需要在接球裝置上設置簡易的緩沖網，緩解這些球的巨大沖量，實現收球。又由于接球和發(fā)球是分開的，發(fā)球不會受接球的影響，從而實現了平穩(wěn)的回球。雖然它不能實現有球拍陪練裝置的實戰(zhàn)水平，但是可以用于日常訓練。
[0068]6、基于本實用新型的方法及裝置，可應用于有球網的球類運動陪練，如乒乓球、羽毛球、排球、網球等，也可應用于無球網的球類運動陪練，如籃球、足球等。
【主權項】
1.一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:包括移動機構、接球機構、理球機構、發(fā)球機構、球軌跡追蹤機構、升降機構、控制機構； 所述移動機構作為安裝的基礎，并承載陪練裝置移動到任意指定的位置； 所述的升降機構安裝于移動機構上，在升降機構上安裝有接球機構、理球機構、發(fā)球機構； 接球機構用于接收對面擊來的回球，并提供給理球機構； 理球機構與接球機構相連通，并對接球機構收納的來球進行整理后，按照一定順序供給發(fā)球機構； 發(fā)球機構用于接收理球機構供給的來球，并按照一定速度、角度將球發(fā)射出去； 所述的球軌跡追蹤機構用于檢測來球的運動軌跡，進而判斷來球的落點； 所述的控制機構，分別與球軌跡追蹤機構、升降機構、移動機構、理球機構、發(fā)球機構相連。2.根據權利要求1所述的一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:所述移動機構采用萬向移動平臺。3.根據權利要求2所述的一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:萬向移動平臺包括底盤，在底盤上安裝有萬向輪，在每個萬向輪上皆設置有驅動電機。4.根據權利要求1所述的一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:在底盤支架上還安裝有障礙物檢測機構，障礙物檢測機構用于檢測移動平臺平移方向上的障礙物，控制驅動電機進行急?；蛘咿D向控制。5.根據權利要求1所述的一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:升降機構包括安裝于移動機構的導軌，導軌豎直安裝在移動機構上，導軌上安裝有同步帶，同步帶上安裝有滑塊，同步帶與升降電機聯動連接，所述的接球機構、理球機構、發(fā)球機構與滑塊聯動連接。6.根據權利要求1所述的一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:接球機構采用上大下小呈漏斗狀的收納器。7.根據權利要求1所述的一種基于存儲轉發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:發(fā)球機構包括一推送塊、一雙輪盤式發(fā)射器、以及一發(fā)射方向控制器。
【文檔編號】A63B69/00GK205412146SQ201620155432
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】楊帆
【申請人】紹興凱健科技有限公司