CN104474685B - 一种电动机械式足球训练器材 - Google Patents

Abstract

一种电动机械式足球训练器材，它由电机、牛角式漏斗、蜗牛式壳体、支架及槽轮组成，蜗牛式壳体经铆钉与电机、牛角式漏斗连接，支架经支撑轴与电机、牛角式漏斗连接，电机经铆钉与支架连接，槽轮经轴与支架连接，槽轮经传动杆与蜗牛式壳体连接。本发明结构简单合理新颖，操作简便，既能替代足球陪练员陪练，又能提高训练效果，实用性强。

Description

一种电动机械式足球训练器材

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种足球训练器材。

背景技术

目前足球有关训练器材还不能有效投入使用，不能真正模拟陪练员动作，特别是移动踢球及用力调节击打到门柱或横梁上后而进球门的球、靠陪练员来实现的概率也是较低的高难度动作，这种高难度训练动作陪练员工作强度大，效率低且陪练员不具备长时间供球的能力，直接影响训练员技能的提升。

发明内容

本发明的目的是：提供一种电动机械式足球训练器材，它结构简单合理新颖，操控简便，造价低，能克服背景技术中的缺陷并兼具其优点，训练效果好，实用性强。

实现本发明所采取的技术方案是：该器材由电机、牛角式漏斗、蜗牛式壳体、支架及槽轮组成，蜗牛式壳体经铆钉与电机、牛角式漏斗连接，支架经支撑轴与电机、牛角式漏斗连接，电机经铆钉与支架连接，槽轮经轴与支架连接，槽轮经传动杆与蜗牛式壳体连接。

为了给踢球不同动作提供动力，调节踢球力的大小，模拟陪练员跑步踢球动作，该电机有三台，第一台为变频电动机经铆钉与蜗牛式壳体连接，它的轴垂直插入蜗牛式壳体内、轴端经螺栓连接着踢球器；第二台为步进电机经铆钉连接在蜗牛式壳体上侧，它的轴上有锥形齿轮、击发器及齿轮；第三台为变频电动机经铆钉、轴连接在支架下端。

为了模拟陪练员间断踢球动作，蜗牛式壳体出球口处的一段腔体为倒喇叭式，出球口外侧套着一个能扭动的喇叭式出球管，出球管内壁上有螺旋线并经滚轮与蜗牛式壳体出球口处一段腔体活动连接，出球口的一面设置有小轴，出球口左侧面有一小圆孔、右侧面有一大圆孔、上侧面有一个矩形孔，小圆孔、大圆孔及牛角式漏斗下口圆心相对，牛角式漏斗内设置有半球形球模，沿半球形球模开口直径上有轴，该轴经轴承与牛角式漏斗壁滚动接触，其轴端有锥形齿轮，牛角式漏斗下端经支撑轴与支架连接。

为了模拟陪练员跑步踢球动作，在支架上端设置了支撑轴、下端设置了三个槽轮均经轴与支架连接，第一个槽轮与第三台变频电动机共轴并且和第二个槽轮在一条道轨上滚动，第三个槽轮在另一条道轨上滚动，第三个槽轮上有偏心轴经传动杆与蜗牛式壳体出球口侧面的小轴连接；两条道轨为半圆弧形，两半圆弧形道轨的圆心同心，半圆弧形道轨开口朝向守门员。

为了提高守门员的训练难度，将足球踢向球门内，设置的踢球器为异径管状，踢球器大径端为球缺状，两球缺开口圆心相对，踢球器小径端有控制开关，该开关有三块弧形可转动片经微型轴沿踢球器外壁等距离设置，三块弧形可转动片一端均插入踢球器内，另一端在踢球器外并经圆弧形传动杆活动连接，圆弧形传动杆两端经带孔支腿连接在踢球器上，其中一端套着弹簧、另一端与拉绳一端连接，拉绳的另一端经导向轮与一个带弹簧的滑动杆连接。

本发明的积极效果是：结构简单合理新颖，能模拟陪练员跑步踢球动作，踢球用力可调节，既能踢远球、又能踢近球，既能踢高球、又能踢低球、还可发点球、直接任意球等，能覆盖训练员的整个训练场区，踢出的球旋转有力、杀伤力强，也可打到门柱或横梁上又能进入球门，守门员接球难度高、但也能降低训练难度，比同类器材踢球机动、灵活、快捷，自动化程度高等，能实现对球路及落球点的精准控制，满足训练员体能与实战训练的需要，训练技能提升快，能训练训练员的反应能力和随机应变能力，实用性强。在制作方面与同类器材及主要部件相比，制作用工少、能耗低、所用材料来源广、价格低、容易推广和普及。

附图说明

附图1为本发明外部结构示意图；

附图2为附图1的侧视图；

附图3为附图2的俯视图；

附图4为附图1的A-A向蜗牛式壳体剖视图；

附图5为附图4上的踢球器外部结构示意图；

附图6为附图5的俯视图；

附图7为附图6上的C-C向踢球器小径端断面图；

附图8为附图2上的B-B向牛角式漏斗断面图；

附图9为附图8上的半球形球模外部结构示意图；

附图10为附图9的俯视图；

附图11为模块控制电机的系统示意图；

附图12为第二台步进电机轴上的击发器大样图；

附图13为附图12的侧视图；

附图14为附图4上的滚轮及带齿滚动架外部结构示意图；

附图15为附图14的俯视图；

附图16为附图14的侧视图。

具体实施方式

本发明如附图1、2、3所示，该器材由电机1、蜗牛式壳体2、牛角式漏斗3、支架4及槽轮41组成，蜗牛式壳体2经铆钉与电机1、牛角式漏斗3连接，支架经支撑轴与电机1、牛角式漏斗3连接，电机1经铆钉与支架连接，槽轮41经轴与支架4连接，槽轮41经传动杆与蜗牛式壳体连接。为了给踢球不同动作提供动力、调节踢球用力的大小，模拟陪练员跑步踢球动作，该电机1有三台，第一台为变频电动机11经铆钉连接在蜗牛式壳体2上，它的轴垂直插入蜗牛式壳体2内，它的轴端经螺栓连接着踢球器111，踢球器111为异径管状，大径端为球缺状、两球缺开口圆心相对，小缺圆开口1111用来与第一台变频电动机11轴端连接固定，大缺圆开口1112用来放入球，踢球器111小径端有控制开关1113，该开关有三块弧形可转动片11131，三块弧形可转动片11131分别经微型轴沿踢球器外壁等距离设置，三块弧形可转动片11131一端插入踢球器111壁内、另一端在壁外并经圆弧形传动杆11132活动连接，圆弧形传动杆两端经带孔支腿11133上孔连接在踢球器上、其中一端套着弹簧11134，另一端与拉绳11135一端连接，拉绳另一端经导向轮11136与一个带弹簧111371的滑动杆11137连接，滑动杆由两带孔支腿11133活动支撑，滑动杆两端有半圆形帽111372、两个半圆形帽一大一小、大半圆形帽用来开启控制开关1113、小半圆帽用来防止滑动杆脱离带孔支腿11133；第一台变频电动机11另一端经支撑轴与支架4连接，用来调节踢球角度；第二台为步进电机12经铆钉连接在蜗牛式壳体2上侧，步进电机12的轴上有锥形齿轮121、击发器122及齿轮；第三台为变频电动机13经铆钉、轴连接在支架4下端，这三台电机1由一个控制模块5控制（如图1、2、3、4、5、6、7、11、12、13所示）。为了模拟陪练员踢球的随机动作，蜗牛式壳体2出球口22处一段腔体为倒喇叭式，出球口外侧套着一个能扭动的喇叭式出球管25，出球管25内壁上有螺旋线、并经滚轮250和蜗牛式壳体出球口22处一段腔体滚动连接，该滚轮250有两部分，第一部分有四个等径滚轮2501经轮架2502等距离连接在出球管25内壁上、沿出球管25长度方向滚动且只能在蜗牛式壳体出球口22处一段腔体外壁上设置的第一部分滚轮槽2503内滚动，第一部分滚轮槽2503有四个，分别和第一部分四个等径滚轮2501对应；第二部分有八个滚轮2504，一个大号滚轮25041、两个中号等径滚轮25042和五个小号等径滚轮25043，它们分别经轴均连接在一个带齿2506的滚动架2505上，其中一个大号滚轮25041、一个小号等径滚轮25043和两个中号等径滚轮25042等距离设置在带齿2506滚动架2505的一个圆周上，两个中号等径滚轮25042在带齿2506滚动架2505直径上对称设置，大号滚轮25041和小号等径滚轮设置在两个中号等径滚轮的两侧，另外四个小号等径滚轮25043等距离设置在带齿2506滚动架2505的另一个圆周上，大号滚轮、中号等径滚轮和小号等径滚轮八个滚轮2504均在蜗牛式壳体出球口22处一段腔体外壁上同一个圆周槽内滚动，带齿滚动架2505上的齿2506和第二台步进电机12轴上的齿轮123啮合，在蜗牛式壳体2出球口22的一面设置有小轴23、用来调节踢球角度，出球口22左侧面有小圆孔、用来插入第一台变频电动机11的轴，出球口22右侧面有大圆孔用来放球，出球口22上侧面有一个矩形孔24、用来通过击发器122；牛角式漏斗3下口和蜗牛式壳体2出球口22左侧的小圆孔、右侧的大圆孔及踢球器111大径端两球缺开口圆心相对，是为了放球、踢球、调节踢球角度；牛角式漏斗3内设置有半球形球模31，沿半球形球模31开口直径上设置有轴32，该轴32经轴承与牛角式漏斗3壁滚动接触，该轴32一端有锥形齿轮33和第二台步进电机12轴上的锥形齿轮121啮合，牛角式漏斗3下口圆心相对的外壁上、有支撑轴34连接在支架4上端，用来调节踢球角度（如图1、2、3、4、8、9、10、14、15、16所示）。为了模拟陪练员跑步踢球动作，在支架4下端设置了三个槽轮41，三个槽轮41均经轴承及轴连接在支架4下端，第一个槽轮411和第三台变频电动机13共轴并和第二个槽轮412在一条半圆弧形道轨4120上滚动，第三个槽轮413在另一条半圆弧形道轨4130上滚动，两半圆弧形道轨4120、4130的圆心为同心，第三个槽轮413上有偏心轴4131经传动杆42与蜗牛式壳体2出球口22一面的小轴23活动连接，用来调节踢球角度（如图1、2、3所示）。

本发明工作原理及使用方法：在足球场内设置两道同心半圆弧形道轨4120、4130，半圆弧形道轨4120、4130开口朝向守门员，将该器材放在道轨上，第一槽轮411、第二个槽轮412放在大半径半圆弧形道轨4120上，第三个槽轮413放在小半径半圆弧形道轨4130上，然后启动该器材，三台电机1在设定的程序控制下，第三台变频电动机13驱动第一槽轮411及该器材在半圆弧形道轨4120、4130上往返移动；第二台步进电机12经锥形齿轮121、33驱动牛角式漏斗3内的半球形球模31转动，牛角式漏斗3内的球模将足球逐个放入蜗牛式壳体2内的踢球器111内，踢球器111在第一台变频电动机11的驱动作用下产生的离心力使足球从踢球器111大径端移动到踢球器111的小径端椭圆口处被弹簧式直角三角形控制开关1113控制，当踢球器111小径端转动到蜗牛式壳体2出球口22上侧的矩形孔24时，被第二台步进电机12轴上的击发器122触碰到直角三角形控制开关1113上的滑动块11136，滑动块11136顺长方形槽11137滑动被压入直角三角形控制开关1113直角端上的矩形孔内，伸入踢球器111壁内的直角三角形控制开关1113的大锐角瞬间变大、伸向踢球器111壁外，踢球器111在第一台变频电动机11的驱动作用下产生的离心力使足球从踢球器111大径端移动到踢球器111的小径端被控制开关1113控制，当踢球器111小径端转动到蜗牛式壳体2出球口22上侧的矩形孔24时，被第二台步进电机12轴上的击发器122触碰到控制开关1113上的滑动杆11137端部的半圆形帽111372，滑动杆11137滑动并拉动拉绳11135带动圆弧形传动杆11132转动、从而也带动了三块弧形可转动片11131转动、开启控制开关1113，足球脱离踢球器111经蜗牛式壳体2出球口22飞向球门、对守门员进行接球训练，控制开关1113在圆弧形传动杆11132一端弹簧11134和滑动杆11137一端弹簧111371作用下恢复原位，控制下一个球，重复上述过程，该器材可继续踢球、不断变换踢球位置，由于第三个槽轮411上有偏心轴4131连接着传动杆42，可连续调节踢球角度、踢球方向，加之出球管25的扭动，出球方向复合连续变化，训练难度加大，可使守门员的接球技能提升快，接球的反应能力和随机应变能力也能得到快速提升。如果训练直接任意球、罚球点球、球门球等动作，可将该器材调整并停在训练动作规定的区域或罚点球的位置，调整踢球方向，再用传动杆42调整踢球角度，并调整第一台变频电动机11转速即可。

Claims (4)

1.一种电动机械式足球训练器材，其特征在于：它由电机、蜗牛式壳体、牛角式漏斗、槽轮及支架组成，所述的电机有三台，第一台为变频电动机经铆钉连接在蜗牛式壳体上，该变频电动机的轴垂直插入蜗牛式壳体内、轴端经螺栓连接着踢球器；第二台为步进电机经铆钉连接在蜗牛式壳体上侧，该步进电机的轴上有锥形齿轮、击发器及齿轮；第三台为变频电动机经铆钉、轴连接在支架下端；蜗牛式壳体经铆钉与牛角式漏斗连接；所述的支架上端有支撑轴，第一台变频电动机及牛角式漏斗经支撑轴与支架连接，支架下端有三个经轴连接的槽轮，第一个槽轮和第三台变频电动机共轴并且和第二个槽轮在一条道轨上滚动，第三个槽轮在另一条道轨上滚动，第三个槽轮上有偏心轴经传动杆和蜗牛式壳体出球口一面的小轴连接；两条道轨为半圆弧形，两半圆弧道轨的圆心同心，半圆弧形道轨开口朝向守门员；所述的踢球器为异径管状，踢球器大径端为球缺状，两球缺开口圆心相对，踢球器小径端有控制开关，该控制开关有三块弧形可转动片，三块弧形可转动片经微型轴沿踢球器外壁等距离设置，三块弧形可转动片一端插入踢球器内，另一端在踢球器外并经圆弧形传动杆活动连接，圆弧形传动杆两端经带孔支腿连接在踢球器上，其中一端套着弹簧，另一端与拉绳一端连接，拉绳另一端经导向轮与一个带弹簧的滑动杆连接；踢球时由第二台步进电机经锥形齿轮驱动牛角式漏斗内的半球形球模转动，将牛角式漏斗内的足球逐个放入踢球器内，踢球器在第一台变频电动机的驱动作用下，使足球从踢球器大径端移动到踢球器的小径端，此时足球被控制开关控制，当踢球器小径端转动到蜗牛式壳体出球口上侧的矩形孔时，滑动杆端部的半圆形帽被击发器触碰，滑动杆滑动并拉动拉绳带动圆弧形传动杆转动，从而也带动了三块弧形可转动片转动，控制开关被开启，足球脱离踢球器经蜗牛式壳体出球口飞向球门。

2.根据权利要求1所述的一种电动机械式足球训练器材，其特征在于：所述的蜗牛式壳体出球口处一段腔体为倒喇叭式，出球口外侧套着一个喇叭式出球管经滚轮与蜗牛式壳体出球口处一段腔体活动连接，出球口的一面有小轴，出球口的上侧面有矩形孔。

3.根据权利要求1所述的一种电动机械式足球训练器材，其特征在于：所述的牛角式漏斗内有半球形球模，沿半球形球模开口直径有轴，该轴经轴承与牛角式漏斗壁滚动接触，该轴的一端有锥形齿轮。

4.根据权利要求2所述的一种电动机械式足球训练器材，其特征在于：所述的滚轮有两部分，第一部分有四个等径滚轮经轮架等距离连接在出球管内壁上，沿出球管长度方向滚动且只能在蜗牛式壳体出球口处一段腔体外壁上设置的第一部分滚轮槽内滚动，第一部分滚轮槽有四个，分别和第一部分四个等径滚轮对应；第二部分有八个滚轮，一个大号滚轮，两个中号等径滚轮和五个小号等径滚轮，它们分别经轴均连接在一个带齿的滚动架上，其中一个大号滚轮、一个小号等径滚轮和两个中号等径滚轮等距离设置在带齿滚动架的一个圆周上，两个中号等径滚轮在带齿滚动架直径上对称设置，大号滚轮和小号等径滚轮设置在两个中号等径滚轮的两侧，另外四个小号等径滚轮等距离设置在带齿滚动架的另一个圆周上，大号滚轮、中号等径滚轮和小号等径滚轮八个滚轮均在蜗牛式壳体出球口腔体一段外壁上同一个圆周槽内滚动。