CN102363072B - 羽毛球陪练机器人机构 - Google Patents

Abstract

一种羽毛球陪练机器人机构，包括支撑部分；导向件，安装在所述支撑部分上；及击打机构，所述击打机构包括：滑块组件，系与导向件连接且相对于所述导向件可以移动；球拍固定座，与滑块组件连接且可随所述滑块组件活动而运动；及驱动机构，用以驱动所述滑块组件相对于所述导向件移动。上述羽毛球陪练机器人机构，设有击打机构，所述击打机构上设有可以移动的球拍固定座，当球拍固定座装上球拍时所述羽毛球陪练机器人机构就能够完成接球、击球及扣球等动作，故能够替代陪练人员，从而节约运动员或羽毛球爱好者的时间和费用。

Description

羽毛球陪练机器人机构

【技术领域】

本发明涉及体育运动训练设备领域，特别是涉及一种羽毛球陪练机器人机构。 

【背景技术】

羽毛球运动是一种两人乃至多人完成的体育运动。在运动中，接好发球和如何击打羽毛球是很关键的两个步骤，运动员或羽毛球爱好者为了练好接发球和击打羽毛球往往需要做大量的接球训练和扣球训练。这就需要教练员或陪练人员来完成接球和扣球练习，但请教练员和陪练人员费用昂贵，且受时间的制约。 

【发明内容】

基于此，有必要提供一种羽毛球陪练机器人机构，可替代陪练人员练习接球和击球。 

为此，提出一种羽毛球陪练机器人机构，其包括： 

支撑部分； 

导向件，安装在所述支撑部分上；及 

击打机构，所述击打机构包括： 

滑块组件，系与导向件连接且相对于所述导向件可以移动； 

球拍固定座，与滑块组件连接且可随所述滑块组件活动而运动；及 

驱动机构，用以驱动所述滑块组件相对于所述导向件移动。 

在优选的实施例中，所述驱动机构具体包括驱动电机、螺旋传动机构，所述螺旋传动机构包括螺杆和安装在螺杆上的螺母；其中所述螺杆与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述螺母与所述滑块组件固定连接。 

在优选的实施例中，所述击打机构还包括下支座、联轴器；所述驱动电机固定于下支座上；所述联轴器一端连接于所述驱动电机的输出轴，另一端连接于所述螺旋传动机构的螺杆。 

在优选的实施例中，所述击打机构还包括导杆，所述导杆的一端安装在所述下支座上，所述滑块组件可滑动地安装在所述导杆上。 

在优选的实施例中，所述导向件设有轴孔，所述击打机构还包括连杆、安装在所述导杆的另一端的上支座；所述上支座上设有与导向件的轴孔枢接的转轴；所述连杆一端与球拍固定座转动连接，所述连杆的另一端与所述滑块组件转动连接；所述球拍固定座同时与所述上支座转动连接。 

在优选的实施例中，所述球拍固定座设有两个彼此靠近的销轴，所述上支座设有具有轴承孔的支撑臂；所述连杆上设有与所述球拍固定座上的其中一个销轴转动连接的轴承孔，所述上支座的支撑臂通过所述轴承孔与所述球拍固定座上的另一个销轴转动连接。 

在优选的实施例中，所述导向件上设有供所述滑块组件活动安装的凸轮槽，所述凸轮槽由垂直于水平面的垂直段和与水平面呈锐角的倾斜段构成或仅由与水平面呈锐角的倾斜段构成；所述滑块组件设有与所述凸轮槽实现凸轮连接的滚轮。 

在优选的实施例中，所述支撑部分包括供所述导向件及所述击打机构安装的升降机构，所述升降机构用以带动所述导向件及所述击打机构上升下降，及/或全向四轮驱动移动平台，用以带动所述羽毛球陪练机器人机构在不同位置之间移动。 

在优选的实施例中，所述支撑部分上安装有水平转动机构，所述导向件系安装在所述水平转动机构上；所述水平转动机构包括水平电机轴承座、水平驱动电机、小驱动齿轮、水平轴承组件、内齿轮，其中水平电机轴承座固定在所述支撑部分上，所述水平驱动电机固定于所述水平电机轴承座的圆周孔，所述水平轴承组件的外圈定位于所述水平电机轴承座的中心孔内；所述内齿轮固定于所述水平轴承组件的内圈并与所述小驱动齿轮啮合，所述小驱动齿轮固定于所述水平驱动电机的输出轴上，并与所述内齿轮啮合而驱动所述内齿轮水平转动。 

在优选的实施例中，所述羽毛球陪练机器人机构还包括垂直转动机构，所 述垂直转动机构包括水平支承座、电机座、垂直驱动电机、小齿轮、定位轴、大齿轮、垂直轴承组件及大齿轮连接板；所述水平支承座固定于所述水平转动机构的内齿轮的上平面；所述电机座固定于水平支承座的上平面的外侧边缘，所述定位轴与垂直驱动电机的输出轴同向设置并固定于水平支承座的下平面的外侧边缘；所述垂直轴承组件的内圈套设于所述定位轴上，所述垂直轴承组件的外圈固定于所述大齿轮；所述垂直驱动电机固定于所述电机座的安装孔，所述垂直驱动电机的输出轴系水平布置；所述小齿轮固定于所述垂直驱动电机的输出轴并与所述大齿轮啮合，所述大齿轮固定于所述大齿轮连接板，所述导向件系固定在所述大齿轮连接板上。 

上述羽毛球陪练机器人机构，设有击打机构，所述击打机构上设有可以移动的球拍固定座，当球拍固定座装上球拍时所述羽毛球陪练机器人机构就能够完成接球、击球及扣球等动作，故能够替代陪练人员，从而节约运动员或羽毛球爱好者的时间和费用。 

图1为羽毛球陪练机器人机构的立体组装图； 

图2为羽毛球陪练机器人机构的爆炸图； 

图3为移动平台的爆炸图； 

图4为升降机构的爆炸图； 

图5为水平转动机构的剖视图； 

图6为垂直转动机构的剖视图； 

图7为垂直转动机构的爆炸图； 

图8为击打机构的爆炸图； 

图9为击打机构与垂直转动机构组装关系的示意图； 

图10为初始默认姿态的立体图； 

图11为正向挑球准备姿态的立体图； 

图12为正向挑球准备姿态的正视图； 

图13为正向挑球准备姿态的俯视图； 

图14为正向扣球准备姿态的立体图； 

图15为正向扣球准备姿态的正视图； 

图16为正向扣球准备姿态的俯视图； 

图17为侧向挑球准备姿态的立体图； 

图18为侧向挑球准备姿态的正视图； 

图19为侧向挑球准备姿态的俯视图； 

图20为侧向扣球准备姿态的立体图； 

图21为侧向扣球准备姿态的正视图； 

图22为侧向扣球准备姿态的俯视图。 

【具体实施方式】

本实施方式的基本构思是：提供一种基于动量守恒定律的羽毛球陪练机器人机构系统。由动量守恒定律得知羽毛球被击打前的动量应等于被击打后的动量，即动量守恒定律公式：MV1+M1V2＝M1V+MV0。其中，M为球拍和机器人质量，M1为羽毛球质量，V1为击球前球拍挥动速度，V2为羽毛球被击打前的自身速度，V为羽毛球被击打后瞬间获得的初速度，V0为击球后机器人和羽毛球拍的速度。 

为了提高羽毛球陪练机器人机构的使用效果，需要羽毛球陪练机器人机构能够提高羽毛球被击打后瞬间获得的初速度V，因此羽毛球陪练机器人机构最好能够有效提高羽毛球拍击球前的挥拍速度V1，即球拍击球点位置的速度。 

为此，提出一种羽毛球陪练机器人机构，其包括支撑部分；导向件，安装在所述支撑部分上；及击打机构，所述击打机构包括：滑块组件，系与导向件连接且相对于所述导向件可以移动；球拍固定座，与滑块组件连接且可随所述滑块组件活动而运动；及驱动机构，用以驱动所述滑块组件相对于所述导向件移动。 

下面结合具体实施例，对羽毛球陪练机器人机构进行具体的描述。 

请参考附图1和附图2，本实施方式的羽毛球陪练机器人机构包括：支撑部分1、安装于该支撑部分1上的用于使羽毛球拍上下运动的升降机构2、安装于该升降机构2上的使羽毛球拍于水平面灵活摆动的水平转动机构3、安装于该水平转动机构3上的使羽毛球拍于侧向垂直面灵活摆动的垂直转动机构4，以及安装于该垂直转动机构4上的击打机构5组成。 

请参考附图3，所述支撑部分1系全向四轮驱动移动平台，包括平台电机支承座1.1、全向轮组件1.3及底盘盖1.4，当然所述支撑部分1还需要整合平台驱动电机。 

所述全向轮组件1.3系固定于平台驱动电机的输出轴上，平台驱动电机可定位并固接于平台电机支承座1.1上，底盘盖1.4固定于平台电机支承座1.1上，所述驱动电机系步进行星轮减速电机。 

请参考附图4，所述升降机构2由下支承套筒2.1、升降电机2.2、下支承座组件2.3、升降联轴器2.4、升降滑块组件2.5、升降螺旋传动机构2.6、升降导杆2.7、上支承座组件2.8、升降套筒2.9、上支承套筒2.10组成，通过其下支承套筒2.1的下平面固定于支撑部分1的平台电机支承座1.1上。 

请参考附图2和附图5，所述水平转动机构3由水平电机轴承座3.1、水平驱动电机3.2、小驱动齿轮3.3、水平轴承组件3.4、内齿轮3.5、水平限位块3.6组成，水平转动机构3通过其水平电机轴承座3.1的下平面固定于所述升降机构2的升降套筒2.3的上平面。 

所述水平转动机构3的水平驱动电机3.2定位并固定于水平电机轴承座3.1的圆周孔，水平轴承组件3.4外圈定位于水平电机轴承座3.1的中心孔内；内齿轮3.5定位并固定于水平轴承组件3.4内圈，并与小驱动齿轮3.3啮合；小驱动齿轮3.3固定于水平驱动电机3.2的输出轴上，并与内齿轮3.5啮合进而驱动内齿轮3.5以及相应机构的水平转动，从而能实现羽毛球拍的水平转动。 

请参考附图6和附图7，所述垂直转动机构4由水平支承座4.1、电机座4.2、垂直驱动电机4.3、小齿轮4.4、定位轴4.5、大齿轮4.6、垂直轴承组件4.7、大齿轮连接板4.8、导向侧板4.9、垂直限位块4.10组成，通过其水平支承座4.1 固定于所述水平转动机构3的内齿轮3.5上平面。 

所述垂直转动机构4的电机座4.2固定于水平支承座4.1的上平面的外侧边缘；定位轴4.5同向固定于水平支承座4.1下平面的外侧边缘；垂直轴承组件4.7的内圈固定于定位轴4.5上，外圈定位并固定大齿轮4.6；垂直驱动电机4.3定位并固定于电机座4.2的安装孔上；小齿轮4.4固定于垂直驱动电机4.3的输出轴上并与大齿轮4.6啮合，大齿轮4.6固定于大齿轮连接板4.8，大齿轮连接板4.8两侧各固定有一个导向侧板4.9。 

所述导向侧板4.9上设有轴孔4.9.1和凸轮槽4.9.2，凸轮槽4.92可以是由与水平面垂直的垂直段和与水平面呈锐角的倾斜段两段组成，也可以仅由一段与水平面呈锐角的倾斜段构成。凸轮槽4.9.2的垂直段用于实现击打机构5的快速击打能力，倾斜段则用于实现击打机构5的水平挑球功能，上述功能的实现后文将进一步叙述。 

请参考附图8，所述击打机构5由驱动电机5.1、下支座5.2、联轴器5.3、螺旋传动机构5.4、缓冲垫5.5、导杆5.6、滑块组件5.7、压缩弹簧5.8、上支座5.9、连杆5.10、球拍固定座组件5.11组成。所述螺旋传动机构5.4、导杆5.6、滑块组件5.7、上支座5.9、连杆5.10、球拍固定座组件5.11组成一个四连杆机构，通过其上支座5.9两侧的转轴5.91与所述垂直转动机构4的导向侧板4.9的轴孔4.9.1实现铰链连接；同时，还通过其滑块组件5.7两侧的滚轮5.7.1与所述垂直转动机构4的导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2实现凸轮连接。所述驱动电机5.1、下支座5.2、联轴器5.3、螺旋传动机构5.4、缓冲垫5.5、导杆5.6、压缩弹簧5.8、上支座5.9及连杆5.10实际上构成了可以驱动滑块组件5.7及球拍固定座组件5.11运动的驱动机构。 

所述击打机构5的驱动电机5.1固定于下支座5.2下方；螺旋传动机构5.4固定于下支座5.2的轴承组件上；联轴器5.3的下端连接于驱动电机5.1的输出轴，上端连接于螺旋传动机构5.4的螺杆轴；导杆5.6的上下端分别固定于下支座5.2和上支座5.9的导杆座或导杆安装孔内；滑块组件5.7中心孔与螺旋传动机构5.4的螺母台阶面固定连接，其中心孔两侧对称设有导向用的直线轴承，直线轴承与导杆5.6滑动连接，这样滑块组件5.7与螺旋传动机构5.4的螺母连接 后，将螺杆的旋转运动变换成上下直线运动，滑块组件5.7在上下直线运动的同时靠导杆5.6精确导向以及缓冲垫5.5缓冲；球拍固定座组件5.11靠球拍网一例所设的销轴5.11.1并与上支座5.9的支撑臂5.9.2的轴承孔转动连接，其靠近球拍手柄一例所设的销轴5.11.1与连杆5.10的轴承孔转动连接，连杆5.10另一端的轴承孔与滑块组件5.7的连杆轴5.7.2转动连接。当驱动电机5.1得电旋转时，驱动联轴器5.3、螺旋传动机构5.4的螺杆一起转动，螺杆的旋转运动转换成螺母和滑块组件5.7一体的直线运动。滑块组件5.7的连杆轴5.7.2推动连杆5.10，连杆5.10再推动球拍固定座组件5.11并使之绕上支座5.9的支撑臂5.9.2的轴承孔摆动。由于球拍固定座组件5.11的两个销轴5.11.1之间的间距相对羽毛球拍击球位置的距离很小，这样可以实现羽毛球拍对羽毛球的快速击打。 

所述击打机构5的上支座5.9两侧的转轴5.9.1与垂直转动组件4的导向侧板4.9的轴孔4.9.1转动连接，其滑块组件5.7两侧的滚轮5.7.1与垂直转动组件4的导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2滑动连接；由此使滑块组件5.7在螺旋传动机构5.4驱使下，其两侧滚轮5.7.1在导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2垂直段运动时，滑块组件5.7推动连杆5.10使球拍固定座组件5.11完成摆动动作，而当滑块组件5.7两侧滚轮5.7.1在导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2的倾斜段运动时，整个击打机构5又绕垂直转动机构4的导向侧板4.9的轴孔4.9.1摆动，故所述导向侧板4.9实际是一个导向件，用以引导及限定击打机构5的活动路径。 

所述击打机构5在滑块组件5.7与上支座5.9之间还设有压缩弹簧5.8，其目的是克服驱动电机5.1的启动阻力以及机构的摩擦力，同时也加大驱动电机5.1的启动力矩。 

所述螺旋传动机构5.4的主要作用在于使由螺杆的旋转运动变为螺母的直线运动，而由于螺旋传动机构5.4的螺母系固定于滑块组件5.7的中心孔，故螺杆的旋转运动形成螺母、滑块组件5.7组合一起的直线运动。 

所述滑块组件5.7于其外侧对称设有滚轮5.7.1和连杆轴5.7.2，滑块组件5.7的本体中心设有与螺旋传动机构5.4的螺母固定连接的中心孔，中心孔对称分布有滑块导向孔，直线轴承固定于滑块导向孔内。 

需要指出，本实施方式的所述滑块组件5.7是由分离元件：螺母、滑块本体、 直线轴承、滚轮、连杆轴组成的一个组件，当然可以是整件一体化滑块，即整件一体化的滑块中心孔为螺旋孔。 

本实施方式中，所述球拍固定座组件5.11于其两侧各设有两个相同尺寸的销轴5.11.1，所述销轴5.11.1系设于一个突出的轴座上。由于羽毛球拍很长，羽毛球拍系固定在所述球拍固定座组件5.11上，而击打部分则悬空，故所述球拍固定座组件5.11的下端还设有配重块5.11.2，用以以平衡羽毛球拍的自重。 

以下结合附图10至附图21，说明本实施方式的羽毛球陪练机器人机构是如何由初始默认姿态转变至正向挑球准备姿态、正向扣球准备姿态、侧向挑球准备姿态及侧向扣球准备姿态等各种准备姿态及如何完成上述动作的。 

请参考附图10，初始默认姿态：当机器人处于断电情况或带电初始状态时，升降机构2处于最下端位置，击打机构5的滑块组件5.7处于下限位置，水平转动机构3和垂直转动机构4均处于中间位置。 

正向扣球准备姿态：请参考附图11至附图13，当羽毛球捕获跟踪系统捕获并判断羽毛球靠近网前并处于羽毛球陪练机器人机构的正前方位置即网前球时，控制系统发出指令，支撑部分1即全向四轮驱动移动平台快速移动到前场合适位置，升降机构2的升降电机2.2得电使击打机构5快速下降到一定位置；同时，击打机构5的驱动电机5.1得电驱动螺旋传动机构5.4的螺杆正向旋转，将螺旋传动机构的旋转运动变换成螺母和滑块组件5.7的直线上升运动，滑块组件5.7由下限位置快速上升到上限位置并推动连杆5.10，连杆5.10再推动球拍固定座组件5.11绕其自身的靠近网框一例的转轴摆动，此时，滑块组件5.7的滚轮在导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2由下端位置快速移动到上端位置；另外，整个击打机构5又绕其上支座5.9的转轴5.9.1整体摆动，以实现球拍由下往上的挑球前的准备姿态；如附图11的正向挑球准备姿态，此时，驱动电机5.1停机并制动。当挑球时，驱动电机5.1制动器松开电机启动并反向高速旋转，滑块组件5.7在压缩弹簧5.8以及螺旋传动机构5.4的螺杆高速旋转驱动下快速下降，快速下降的滑块组件5.7又带动连杆5.10使得球拍固定座组件5.11实现快速击 球。 

正向扣球准备姿态：请参考附图14至附图16，当羽毛球捕获跟踪系统捕获并判断羽毛球为正向高远球时，控制系统发出指令，全向四轮驱动移动平台快速移动到后场中间合适的位置，升降机构2处于最高位置，水平转动机构3和垂直转动机构4均处于初始默认位置。此时，击打机构5的驱动电机5.1得电驱动螺旋传动机构5.4的螺杆正向高速旋转，将螺旋传动机构的高速旋转运动变换成螺母和滑块组件5.7的快速直线上升运动，滑块组件5.7的滚轮5.7.1在导向侧板4.9的凸轮槽由下端位置快速移动到直线段与倾斜段相交的拐点位置，即滑块组件5.7的滚轮5.7.1在导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2的直线段内快速上升；如附图14的正向扣球准备姿态，此时，驱动电机5.1停机并制动。当扣球时，驱动电机5.1制动器松开电机启动并反向高速旋转，滑块组件5.7在压缩弹簧5.8以及螺旋传动机构5.4的螺杆高速旋转驱动下快速下降，快速下降的滑块组件5.7又带动连杆5.10使得球拍固定座组件5.11实现快速正向扣球。 

侧向挑球准备姿态：请参考附图17至附图19，当羽毛球捕获跟踪系统捕获并判断羽毛球边缘网前球时，同样地，全向四轮驱动移动平台快速移动到前场合适位置，升降机构2的升降电机2.2得电使击打机构5快速下降到一定位置。此时，水平转动机构3的水平驱动电机3.1得电并带动小驱动齿轮3.3驱动内齿轮3.5以及固定其上垂直转动机构4一起转动，根据控制系统的指令，可以是左转动也可以是右转动；垂直转动机构4的垂直驱动电机4.3得电并带动小齿轮4.4驱动大齿轮4.6转动，由于大齿轮4.6固定于大齿轮连接板4.8上，大齿轮连接板4.8两侧又各固定导向侧板4.9，因此导向侧板4.9连同大齿轮4.6一起带动击打机构5转动，根据控制系统的指令，可以是向前转动也可以是向后转动。同时，击打机构5的驱动电机5.1得电驱动螺旋传动机构5.4的螺杆正向旋转，将螺旋传动机构的旋转运动变换成螺母和滑块组件5.7的直线上升运动，滑块组件5.7由下限位置快速上升到上限位置并推动连杆5.10，连杆5.10再推动球拍固定座组件5.11绕其自身的靠近网框一例的转轴摆动，此时，滑块组件5.7的滚轮5.7.1在导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2由下端位置快速移动到上端位置；另外，整个击打机构5又绕其上支座5.9的转轴5.9.1整体摆动，以实现球拍由下往上 的挑球前的准备姿态；如附图17的侧向挑球准备姿态，此时，驱动电机5.1停机并制动。当挑球时，驱动电机5.1制动器松开电机启动并反向高速旋转，滑块组件5.7在压缩弹簧5.8以及螺旋传动机构5.4的螺杆高速旋转驱动下快速下降，快速下降的滑块组件5.7又带动连杆5.10使得球拍固定座组件5.11实现快速击球。 

侧向扣球准备姿态：请参考附图20至附图22，当羽毛球捕获跟踪系统捕获并判断羽毛球为侧向高远球时，控制系统发出指令，全向四轮驱动移动平台快速移动到后场中线偏左或偏右的合适位置，升降机构2处于最高位置。此时，水平转动机构3的水平驱动电机3.1得电并带动小驱动齿轮3.3驱动内齿轮3.5以及固定其上垂直转动机构4一起转动，根据控制系统的指令，可以是左转动也可以是右转动；垂直转动机构4的垂直驱动电机4.3得电并带动小齿轮4.4驱动大齿轮4.6转动，由于大齿轮4.6固定于大齿轮连接板4.8上，大齿轮连接板4.8两侧又各固定导向侧板4.9，因此导向侧板4.9连同大齿轮4.6一起带动击打机构5转动，根据控制系统的指令，可以是向前转动也可以是向后转动。同时，击打机构5的驱动电机5.1得电驱动螺旋传动机构5.4的螺杆正向高速旋转，将螺旋传动机构5.4的高速旋转运动变换成螺母和滑块组件5.7的快速直线上升运动，滑块组件5.7的滚轮5.7.1在导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2由下端位置快速移动到直线段与倾斜段相交的拐点位置，即滑块组件5.7的滚轮5.7.1在导向侧板4.9的凸轮槽4.9.2的直线段内快速上升；如附图20的侧向扣球准备姿态，此时，驱动电机5.1停机并制动。当扣球时，驱动电机5.1制动器松开电机启动并反向高速旋转，滑块组件5.7在压缩弹簧5.8以及螺旋传动机构5.4的螺杆高速旋转驱动下快速下降，快速下降的滑块组件5.7又带动连杆5.10使得球拍固定座组件5.11实现快速侧向扣球。 

需要说明的是，上述实施方式的羽毛球陪练机器人机构是完整且较佳的实施方式，可以实现：正向挑球、正向扣球、侧向挑球及侧向扣球等各种击球动作，更可以在场地内全方位移动过程中完成上述动作。但可以理解的是，上述实施方式的羽毛球陪练机器人机构实际应用时，也可以不同时实现上述功能。 具体变化如下： 

水平转动机构3的功能是带动球拍固定座组件5.11及羽毛球拍在水平面内转动，实际上全向四轮驱动移动平台也可以实现类似的功能，二者同时存在，效果更佳。 

垂直转动机构4的作用是使球拍固定座组件5.11及羽毛球拍在垂直面内转动。实际应用中，垂直转动机构4可以取消，即仅仅利用水平转动机构3或全向四轮驱动移动平台。例如，在垂直转动机构4取消的情况下，如仅利用水平转动机构3，羽毛球陪练机器人机构只能实现在原地的正向挑球及扣球功能；在垂直转动机构4取消的情况下，如果仅采用全向四轮驱动移动平台，则羽毛球陪练机器人机构可以在场地内全方位快速的移动，如此也能间接实现侧向挑球及扣球的功能；在垂直转动机构4取消的情况下，同时使用水平转动机构3及全向四轮驱动移动平台，则可以较好的实现场地内全方位的正向挑球及正向扣球功能，以及实现场地内全方位的侧向挑球及侧向扣球功能。 

故实际上，球拍固定座组件5.11可以直接安装在水平转动机构3上，甚至安装在升降机构2上；同样地，垂直转动机构4的导向侧板4.9可以是直接安装在水平转动机构3上，甚至整合安装在升降机构2上。上述方式也能实现球拍固定座组件5.11的击球功能，只是能够实现的功能数量不同，效果不一样。 

故综上所述，可以理解，上述全向四轮驱动移动平台、升降机构2、水平转动机构3、垂直转动机构4及击打机构5等部件可以合理的组合使用，并非一定要全部同时存在。当然，不同方式的组合，能够实现的功能不同，效果也不尽相同。 

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (9)

1.一种羽毛球陪练机器人机构，其特征在于，包括：

支撑部分；

导向件，安装在所述支撑部分上；及

击打机构，所述击打机构包括：

滑块组件，系与导向件连接且相对于所述导向件可以移动；

球拍固定座，与滑块组件连接且可随所述滑块组件活动而运动；及

驱动机构，用以驱动所述滑块组件相对于所述导向件移动；所述导向件上设有供所述滑块组件活动安装的凸轮槽，所述凸轮槽由垂直于水平面的垂直段和与水平面呈锐角的倾斜段构成或仅由与水平面呈锐角的倾斜段构成；所述滑块组件设有与所述凸轮槽实现凸轮连接的滚轮。

2.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述驱动机构具体包括驱动电机、螺旋传动机构，所述螺旋传动机构包括螺杆和安装在螺杆上的螺母；其中所述螺杆与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述螺母与所述滑块组件固定连接。

3.根据权利要求2所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述击打机构还包括下支座、联轴器；所述驱动电机固定于下支座上；所述联轴器一端连接于所述驱动电机的输出轴，另一端连接于所述螺旋传动机构的螺杆。

4.根据权利要求3所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述击打机构还包括导杆，所述导杆的一端安装在所述下支座上，所述滑块组件可滑动地安装在所述导杆上。

5.根据权利要求4所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述导向件设有轴孔，所述击打机构还包括连杆、安装在所述导杆的另一端的上支座；所述上支座上设有与导向件的轴孔枢接的转轴；所述连杆一端与球拍固定座转动连接，所述连杆的另一端与所述滑块组件转动连接；所述球拍固定座同时与所述上支座转动连接；所述滑块组件与上支座之间还设有压缩弹簧。

6.根据权利要求5所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述球拍固定座设有两个彼此靠近的销轴，所述上支座设有具有轴承孔的支撑臂；所述连杆上设有与所述球拍固定座上的其中一个销轴转动连接的轴承孔，所述上支座的支撑臂通过所述轴承孔与所述球拍固定座上的另一个销轴转动连接。

7.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述支撑部分包括供所述导向件及所述击打机构安装的升降机构，所述升降机构用以带动所述导向件及所述击打机构上升下降，及/或全向四轮驱动移动平台，用以带动所述羽毛球陪练机器人机构在不同位置之间移动。

8.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述支撑部分上安装有水平转动机构，所述导向件系安装在所述水平转动机构上；所述水平转动机构包括水平电机轴承座、水平驱动电机、小驱动齿轮、水平轴承组件、内齿轮，其中水平电机轴承座固定在所述支撑部分上，所述水平驱动电机固定于所述水平电机轴承座的圆周孔，所述水平轴承组件的外圈定位于所述水平电机轴承座的中心孔内；所述内齿轮固定于所述水平轴承组件的内圈并与所述小驱动齿轮啮合，所述小驱动齿轮固定于所述水平驱动电机的输出轴上，并与所述内齿轮啮合而驱动所述内齿轮水平转动。

9.根据权利要求8所述的羽毛球陪练机器人机构，其特征在于：所述羽毛球陪练机器人机构还包括垂直转动机构，所述垂直转动机构包括水平支承座、电机座、垂直驱动电机、小齿轮、定位轴、大齿轮、垂直轴承组件及大齿轮连接板；所述水平支承座固定于所述水平转动机构的内齿轮的上平面；所述电机座固定于水平支承座的上平面的外侧边缘，所述定位轴与垂直驱动电机的输出轴同向设置并固定于水平支承座的下平面的外侧边缘；所述垂直轴承组件的内圈套设于所述定位轴上，所述垂直轴承组件的外圈固定于所述大齿轮；所述垂直驱动电机固定于所述电机座的安装孔，所述垂直驱动电机的输出轴系水平布置；所述小齿轮固定于所述垂直驱动电机的输出轴并与所述大齿轮啮合，所述大齿轮固定于所述大齿轮连接板，所述导向件系固定在所述大齿轮连接板上。

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