CN102512815B - 棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置 - Google Patents

Abstract

棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，涉及一种棒球供球及挥棒速度监测装置。它是为了解决现有的采用人为方式的棒球供球方式的供球规律性低，击球者难以准确选择击球点，以及无法准确监测球员触球时的挥棒速度的问题。本发明采用悬浮式供球，球员可以准确选择触球点进行击球训练；本发明还能够进行棒球的发射式供球，供球角度可以任意选择，保证棒球运行轨迹的再现，从而使球员能够有效的进行接球训练；本发明通过切割光束的方式，对运动员的挥棒速度进行监测。本发明适用于棒球训练过程中。

Description

棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置

技术领域

本发明涉及一种棒球供球及挥棒速度监测装置。

背景技术

目前，在棒球击球训练中，所采用的击球训练方法主要为：通过教练供球和采用发球机供球两种，前一种供球方式受人为因素影响较大，供球规律性较低；而采用发球机供球，发球机供球速度较快，击球者（尤其是初学者）难以准确选择击球点；并且，目前无法准确监测球员触球时的挥棒速度。

利用运动员运动信息对运动员动作技术过程进行监控的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置在国内国外还没有出现。

发明内容

本发明是为了解决现有的采用人为方式的棒球供球方式的供球规律性低，击球者难以准确选择击球点，以及无法准确监测球员触球时的挥棒速度的问题，从而提供棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置。

棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，它包括限位用供气管路、一号气泵、悬浮用供气管路、三号气泵、整流栅、供球管路、集球箱、挡板、N组光束收发装置和控制系统；

限位用供气管路和悬浮用供气管路按由外向内的顺序依次同轴套在一起；位于限位用供气管路下部的入气口与一号气泵的出气口连通；位于悬浮用供气管路下部的入气口与三号气泵的出气口连通；整流栅覆盖并固定在悬浮用供气管路的出气口上；

供球管路的入球口与集球箱的底部连通；限位用供气管路和悬浮用供气管路的侧壁上均开有入球口，供球管路的出球口穿过限位用供气管路和悬浮用供气管路的侧壁上的入球口与悬浮用供气管路连通；供球管路与限位用供气管路之间的夹角为锐角；挡板位于供球管路中，所述挡板采用下开启的方式通过轴承与供球管路的内侧壁连接；

每组光束收发装置均包括一个光束发生装置和一个光束接收装置，所述光束发生装置和光束接收装置相对设置；所述每组光束收发装置设置在限位用供气管路的侧面，且光束收发装置出射的光束方向为竖直向上；每组光束收发装置出射光束均与限位用供气管路的中轴线位于同一水平面上；

控制系统包括控制电路、计时器、一号气泵驱动电路、三号气泵驱动电路、挡板驱动电路和一号电机；

计时器的时间信号输出端与控制电路的时间信号输入端连接；控制电路的一号气泵驱动信号输出端与一号气泵驱动电路的气泵驱动信号输入端连接；一号气泵驱动电路的驱动信号输出端与一号气泵的驱动信号输入端连接；

控制电路的三号气泵驱动信号输出端与三号气泵驱动电路的气泵驱动信号输入端连接；三号气泵驱动电路的驱动信号输出端与三号气泵的驱动信号输入端连接；

控制电路的挡板驱动信号输出端与挡板驱动电路的挡板驱动信号输入端连接；挡板驱动电路的驱动信号输出端与一号电机的驱动信号输入端连接；一号电机的输出轴与挡板的轴承连接；

每个光束发生装置的光束发生控制信号输入端均与控制电路的一个光束发生控制信号输出端连接；每个光束接收装置的光束发生控制信号输出端与控制电路的一个光束发生控制信号输入端连接；

N为大于或等于2的正整数。

它还包括M根旋转用供气管路、M个电磁阀和二号气泵，所述M根旋转用供气管路布并设置在同轴套在限位用供气管路和悬浮用供气管路之间，每根旋转用供气管路下部的进气口均与二号气泵的出气口连通；每根旋转用供气管路上均设置一个电磁阀；

控制系统还包括二号气泵驱动电路，控制电路的二号气泵驱动信号输出端与二号气泵驱动电路的气泵驱动信号输入端连接；二号气泵驱动电路的驱动信号输出端与二号气泵的驱动信号输入端连接；M个电磁阀的控制信号输入端分别与控制电路的M个电磁阀控制信号输出端连接；M为正整数。

它还包括喷射用供气管路和高压气泵，喷射用供气管路同轴套在悬浮用供气管路内部；位于喷射用供气管路侧面的入气口与高压气泵的出气口连通；

控制系统还包括高压气泵驱动电路，高压气泵驱动电路的驱动信号输出端与高压气泵的驱动信号输入端连接。

它还包括底座、万向节和支架，所述支架的一端固定在限位用供气管路的底部边缘；支架的另一端通过万向节与底座的上表面连接；

控制系统还包括万向节驱动电路和二号电机，控制电路的万向节驱动信号输出端与万向节驱动电路的万向节驱动信号输入端连接；所述万向节驱动电路的驱动信号输出端与二号电机的驱动信号输入端连接；二号电机用于带动万向节运动。

有益效果：本发明采用悬浮式供球，球员可以准确选择触球点进行击球训练；本发明还能够进行棒球的发射式供球，供球角度可以任意选择，保证棒球运行轨迹的再现，从而使球员能够有效的进行接球训练；本发明通过切割光束的方式，对运动员的挥棒速度进行监测。本发明采用多组光束收发装置，可以监测运动员在和击球过程中的挥棒速度，并能够将该挥棒速度的大小实时显示在与控制模块连接的显示器上，实现训练者技术过程的实时有效监控。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是图1供气管路部分的俯视图；图3是本发明的供球部分原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1至3说明本具体实施方式，棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，它包括限位用供气管路1、一号气泵1-4、悬浮用供气管路3、三号气泵3-4、整流栅5、供球管路6、集球箱7、挡板8、N组光束收发装置和控制系统；

限位用供气管路1和悬浮用供气管路3按由外向内的顺序依次同轴套在一起；位于限位用供气管路1下部的入气口与一号气泵1-4的出气口连通；位于悬浮用供气管路3下部的入气口与三号气泵3-4的出气口连通；整流栅5覆盖并固定在悬浮用供气管路3的出气口上；

供球管路6的入球口与集球箱7的底部连通；限位用供气管路1和悬浮用供气管路3的侧壁上均开有入球口，供球管路6的出球口穿过限位用供气管路1和悬浮用供气管路3的侧壁上的入球口与悬浮用供气管路3连通；供球管路6与限位用供气管路1之间的夹角为锐角；挡板8位于供球管路6中，所述挡板8采用下开启的方式通过轴承与供球管路6的内侧壁连接；

每组光束收发装置均包括一个光束发生装置12-1和一个光束接收装置12-2，所述光束发生装置12-1和光束接收装置12-2相对设置；所述每组光束收发装置设置在限位用供气管路1的侧面，且光束收发装置出射的光束方向为竖直向上；每组光束收发装置出射光束均与限位用供气管路1的中轴线位于同一水平面上；

控制系统包括控制电路60、计时器50、一号气泵驱动电路1-3、三号气泵驱动电路3-3、挡板驱动电路8-2和一号电机8-1；

定时器50的时间信号输出端与控制电路60的时间信号输入端连接；控制电路60的一号气泵驱动信号输出端与一号气泵驱动电路1-3的气泵驱动信号输入端连接；一号气泵驱动电路1-3的驱动信号输出端与一号气泵1-4的驱动信号输入端连接；

控制电路60的三号气泵驱动信号输出端与三号气泵驱动电路3-3的气泵驱动信号输入端连接；三号气泵驱动电路3-3的驱动信号输出端与三号气泵3-4的驱动信号输入端连接；

控制电路60的挡板驱动信号输出端与挡板驱动电路8-2的挡板驱动信号输入端连接；挡板驱动电路8-2的驱动信号输出端与一号电机8-1的驱动信号输入端连接；一号电机8-1的输出轴与挡板8的轴承连接；

每个光束发生装置12-1的光束发生控制信号输入端均与控制电路60的一个光束发生控制信号输出端连接；每个光束接收装置12-2的光束发生控制信号输出端与控制电路60的一个光束发生控制信号输入端连接；

N为大于或等于2的正整数。

整流栅为网格结构，且每个网孔的面积相同。

本发明的棒球悬浮式供球原理：首先采用定时器50对控制电路60进行定时，在一个时间周期内，控制电路60控制挡板8开启，将一颗棒球落到整流栅5上，然后将挡板8关闭；与此时间周期内，控制电路60控制一号气泵1-4和三号气泵3-4开启，实现供气，进而实现一个周期的棒球悬浮式供球；然后，在设定时间间隔下进行下一个周期的棒球悬浮。

本发明的挥棒速度监测原理：本发明在挥棒时，球棒连续切割两条以上的光束，通过计算两个光束发生装置的距离以及切割两个光束的时间间隔，从而获得瞬时挥棒速度。

本实施方式通过气体流通使棒球悬浮在击球者的击球位置实现供球，供球规律性高；并且，由于棒球悬浮在空中，供球初始速度为零，击球者可以有足够的时间选择击球点，训练效果得以大幅度提升。

具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置的区别在于，它还包括M根旋转用供气管路2、M个电磁阀2-1和二号气泵2-4，所述M根旋转用供气管路2均布并设置在同轴套在限位用供气管路1和悬浮用供气管路3之间，每根旋转用供气管路2下部的进气口均与二号气泵2-4的出气口连通；每根旋转用供气管路2上均设置一个电磁阀2-1；

控制系统还包括二号气泵驱动电路2-3，控制电路60的二号气泵驱动信号输出端与二号气泵驱动电路2-3的气泵驱动信号输入端连接；二号气泵驱动电路2-3的驱动信号输出端与二号气泵2-4的驱动信号输入端连接；M个电磁阀2-1的控制信号输入端分别与控制电路60的M个电磁阀控制信号输出端连接；M为正整数。

本实施方式中，采用M根旋转用供气管路2实现供球过程中棒球的旋转，通过控制旋转用供气管路2相应的部分阀门开启和关闭，实现棒球如上旋、下旋等运动，更加真实模拟棒球的运行，训练效果更佳。

具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一或二所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置的区别在于，它还包括喷射用供气管路4和高压气泵4-4，喷射用供气管路4同轴套在悬浮用供气管路3内部；位于喷射用供气管路4侧面的入气口与高压气泵4-4的出气口连通；

控制系统还包括高压气泵驱动电路4-3，高压气泵驱动电路4-3的驱动信号输出端与高压气泵4-4的驱动信号输入端连接。

本发明的棒球喷射式供球原理：首先采用定时器50对控制电路60进行定时，在一个时间周期内，控制电路60控制挡板8开启，将一颗棒球落到整流栅5上，然后将挡板8关闭；与此时间周期内，控制电路60控制高压气泵4-4开启，实现喷射，进而实现一个周期的棒球喷射式供球；然后，在设定时间间隔下进行下一个周期的棒球喷射。

具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式三所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置的区别在于，它还包括底座11、万向节9和支架10，所述支架10的一端固定在限位用供气管路1的底部边缘；支架10的另一端通过万向节9与底座的上表面连接；

控制系统还包括万向节驱动电路9-2和二号电机9-1，控制电路60的万向节驱动信号输出端与万向节驱动电路9-2的万向节驱动信号输入端连接；所述万向节驱动电路9-2的驱动信号输出端与二号电机9-1的驱动信号输入端连接；二号电机9-1用于带动万向节9运动。

本实施方式用于棒球喷射的过程，本实施方式中，通过万向节调整方向，实现不同角度的棒球喷射。

具体实施方式五、具体实施方式二所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置的区别在于，M=12。

具体实施方式六、具体实施方式五所述的内部下球式棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置的区别在于，控制电路60采用单片机实现。

Claims (6)

1.棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，其特征是：它包括限位用供气管路（1）、一号气泵（1-4）、悬浮用供气管路（3）、三号气泵（3-4）、整流栅（5）、供球管路（6）、集球箱（7）、挡板（8）、N组光束收发装置和控制系统；

限位用供气管路（1）和悬浮用供气管路（3）按由外向内的顺序依次同轴套在一起；位于限位用供气管路（1）下部的入气口与一号气泵（1-4）的出气口连通；位于悬浮用供气管路（3）下部的入气口与三号气泵（3-4）的出气口连通；整流栅（5）覆盖并固定在悬浮用供气管路（3）的内侧壁上；

供球管路（6）的入球口与集球箱（7）的底部连通；限位用供气管路（1）和悬浮用供气管路（3）的侧壁上均开有入球口，供球管路（6）穿过限位用供气管路（1）侧壁上的入球口后与悬浮用供气管路（3）侧壁上的入球口连通；整流栅（5）位于悬浮用供气管路（3）侧壁上的入球口的下侧，供球管路（6）与限位用供气管路（1）之间的夹角为锐角；挡板（8）位于供球管路（6）中，所述挡板（8）采用下开启的方式通过轴承与供球管路（6）的侧壁连接；

每组光束收发装置均包括一个光束发生装置（12-1）和一个光束接收装置（12-2），所述光束发生装置（12-1）和光束接收装置（12-2）相对设置；所述每组光束收发装置设置在限位用供气管路（1）的侧面，且光束收发装置出射的光束方向为竖直向上；N组光束收发装置出射光束均与限位用供气管路（1）的中轴线位于同一平面上；

控制系统包括控制电路（60）、计时器（50）、一号气泵驱动电路（1-3）、三号气泵驱动电路（3-3）、挡板驱动电路（8-2）和一号电机（8-1）；

计时器（50）的时间信号输出端与控制电路（60）的时间信号输入端连接；控制电路（60）的一号气泵驱动信号输出端与一号气泵驱动电路（1-3）的气泵驱动信号输入端连接；一号气泵驱动电路（1-3）的驱动信号输出端与一号气泵（1-4）的驱动信号输入端连接；

控制电路（60）的三号气泵驱动信号输出端与三号气泵驱动电路（3-3）的气泵驱动信号输入端连接；三号气泵驱动电路（3-3）的驱动信号输出端与三号气泵（3-4）的驱动信号输入端连接；

控制电路（60）的挡板驱动信号输出端与挡板驱动电路（8-2）的挡板驱动信号输入端连接；挡板驱动电路（8-2）的驱动信号输出端与一号电机（8-1）的驱动信号输入端连接；一号电机（8-1）的输出轴与挡板（8）的轴承连接；

每个光束发生装置（12-1）的光束发生控制信号输入端均与控制电路（60）的一个光束发生控制信号输出端连接；每个光束接收装置（12-2）的光束发生控制信号输出端与控制电路（60）的一个光束发生控制信号输入端连接；

N为大于或等于2的正整数。

2.根据权利要求1所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，其特征在于它还包括M根旋转用供气管路（2）、M个电磁阀（2-1）和二号气泵（2-4），所述M根旋转用供气管路（2）均布并设置在同轴套在限位用供气管路（1）和悬浮用供气管路（3）之间，每根旋转用供气管路（2）下部的进气口均与二号气泵（2-4）的出气口连通；每根旋转用供气管路（2）上均设置一个电磁阀（2-1）；

控制系统还包括二号气泵驱动电路（2-3），控制电路（60）的二号气泵驱动信号输出端与二号气泵驱动电路（2-3）的气泵驱动信号输入端连接；二号气泵驱动电路（2-3）的驱动信号输出端与二号气泵（2-4）的驱动信号输入端连接；M个电磁阀（2-1）的控制信号输入端分别与控制电路（60）的M个电磁阀控制信号输出端连接；M为正整数。

3.根据权利要求1或2所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，其特征在于它还包括喷射用供气管路（4）和高压气泵（4-4），喷射用供气管路（4）同轴套在悬浮用供气管路（3）内部；位于喷射用供气管路（4）侧面的入气口与高压气泵（4-4）的出气口连通；

控制系统还包括高压气泵驱动电路（4-3），高压气泵驱动电路（4-3）的驱动信号输出端与高压气泵（4-4）的驱动信号输入端连接。

4.根据权利要求3所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，其特征在于还包括底座（11）、万向节（9）、二维驱动机构（9-1）和支架（10），所述支架（10）的活动端固定在限位用供气管路（1）的底部；支架（10）的固定端通过万向节（9）与底座连接，所述二维驱动机构用于驱动支架（10）的活动端产生二维运动；

控制系统还包括二维驱动电路（9-2），控制电路（60）的摆动控制信号输出端与二维驱动电路（9-2）的控制信号输入端连接；所述二维驱动电路（9-2）的驱动信号输出端与二维驱动机构（9-1）的驱动信号输入端连接。

5.根据权利要求2所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，其特征在于M=12。

6.根据权利要求5所述的棒球悬浮式供球及挥棒速度监测装置，其特征在于控制电路（60）采用单片机实现。

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