CN104474700B - 一种发球机器人 - Google Patents

Abstract

一种发球机器人，它由电机、蜗牛式壳体、牛角式漏斗、槽轮支架及调节杆组成，电机、牛角式漏斗粘接在蜗牛式壳体上，蜗牛式壳体经转轴与槽轮支架连接，电机与槽轮支架粘接，调节杆一端经小轴与蜗牛式壳体连接、另一端经槽轮轴与槽轮支架连接。本发明结构简单合理新颖，操作简便，既能替代篮球陪练员陪练，又能提高训练效果，实用性强。

Description

一种发球机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种篮球发球训练器材。

背景技术

目前篮球发球训练器材较多，结构复杂，自动化程度低、灵敏度差，在实际应用中训练效果差，还不能真正模拟陪练员动作，移动发球及发球用力调节等高难度训练动作还是靠陪练员来实现的，这样陪练员工作强度大，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：提供一种发球机器人，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、蜗牛式壳体、牛角式漏斗、槽轮支架及调节杆组成，电机、牛角式漏斗粘接在蜗牛式壳体上，蜗牛式壳体经转轴与槽轮支架连接，电机与槽轮支架粘接，调节杆一端经小轴与蜗牛式壳体连接、另一端经槽轮轴与槽轮支架连接。

为了给发球不同动作提供动力，调节发球力的大小，模拟陪练员走动发球动作，该电机有三台，第一台为变频电动机与蜗牛式壳体粘接，它的轴垂直插入蜗牛式壳体内、轴端粘接着发球器；第二台为步进电机粘接在蜗牛式壳体上侧，它的轴上有锥形齿轮和击发器；第三台为变频电动机经粘接、轴承连接在槽轮支架下端。

为了模拟陪练员间断发球动作，在蜗牛式壳体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、下侧面有一个转轴，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。

为了模拟陪练员走动发球动作，设置的槽轮支架由支架和槽轮组成，支架上端设置有转轴、下端设置了三个槽轮均经轴承与槽轮支架连接，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，第三个槽轮的轴经调节杆与蜗牛式壳体出球口侧面的小轴连接，调节杆上有调节孔。

为了将篮球顺利发给训练员，设置的发球器为异径管状，发球器大径端为球缺状，两球缺开口圆心相对，发球器小径端为椭圆开口，椭圆开口一侧有一个弹簧式直角三角形控制开关，控制开关小锐角端粘接在发球器壁上，控制开关大锐角端伸入发球器壁内，控制开关直角端伸出发球器壁外并带有滚轮和矩形孔，矩形孔内穿插着一个一端带弹簧楔子状滑动块，滑动块沿发球器上长方形槽内滑动。

本发明的积极效果是：结构简单合理新颖，能模拟陪练员走动发球动作，发球用力可调节，既能发远球、又能发近球、能覆盖训练员的整个训练场区，发出的球可旋转运动，训练难度高，但也能调节训练难度，比同类器材发球机动、灵活，自动化程度高，能实现对球路及落球点的控制，满足训练员体能与实战训练的需要，训练技能提升快，也能将进篮球回收到牛角式漏斗内，可循环发球，实用性强。使用时对周围环境和居民生活没有任何影响。在制作方面与同类器材及主要部件相比容易制作，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2上的B-B向牛角式漏斗剖视图；

附图6为附图4上的发球器外部结构示意图；

附图7为附图6的俯视图；

附图8为附图5上半球形球模外部结构示意图；

附图9为附图8的俯视图；

附图10为模块控制电机的系统示意图；

附图11为第二台步进电机轴上的击发器大样图；

附图12为附图11的侧视图；

附图13为附图6的局部结构大样图；

附图14为附图13的俯视图；

附图15为附图13的D-D向剖视图；

附图16附图6的C-C向剖视图、即第一台变频电动机轴端与发球器粘接剖视图。

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、槽轮支架4及调节杆42组成，电机1、牛角式漏斗3粘接在蜗牛式壳体2上，蜗牛式壳体2经转轴21与槽轮支架4连接，电机1与槽轮支架4粘接，调节杆42一端经小轴23与蜗牛式壳体2连接、另一端经槽轮轴与槽轮支架4连接。为了给发球不同动作提供动力、调节发球用力的大小，模拟陪练员走动发球动作，该电机1有三台，第一台为变频电动机11粘接在蜗牛式壳体2上，它的轴垂直插入蜗牛式壳体2内，它的轴1100端为阶梯形圆台、粘接着发球器111，发球器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用来插入第一台变频电动机11轴1100端小圆台11001、并与阶面1101粘接固定，大缺圆开口1112用来放入球，发球器111小径端为椭圆开口、一侧壁上有一个弹簧式直角三角形控制开关1113，直角三角形控制开关1113的小锐角端11131粘接在发球器111壁上，大锐角端11132伸入发球器111内，直角端11133伸出发球器壁外并带有滚轮11134和矩形孔，矩形孔内穿插着一个一端带弹簧11135的楔子状滑动块11136，滑动块11136沿发球器111外壁上长方形槽11137内滑动，弹簧11135内有导向杆11139，导向杆11139一端与滑动块11136粘接、另一端穿插在发球器111壁上的固定块11138上的孔内；第二台为步进电机12粘接在蜗牛式壳体2上侧，步进电机12的轴120上有锥形齿轮121和击发器122；第三台为变频电动机13经粘接、轴承连接在槽轮支架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、6、7、10、11、12、13、14、15、16所示）。为了模拟陪练员间断发球动作，在蜗牛式壳体2出球口22的一面设置有小轴23用来调节发球角度、左侧面有小圆孔用来插入第一台变频电动机11的轴、右侧面有大圆孔用来放球、上侧面有一个矩形孔24用来通过击发器122、下侧面有一个转轴21用来与槽轮支架4连接并调节发球角度；牛角式漏斗3下口和蜗牛式壳体2左侧的小圆孔、右侧的大圆孔及发球器111大径端两球缺开口圆心相对，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（如图1、2、3、4、5、8、9所示）。为了模拟陪练员走动发球动作，设置的槽轮支架4由支架和槽轮组成，支架上端设置有转轴21、下端设置有三个槽轮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的轴经调节杆42与蜗牛式壳体2出球口22侧面的小轴23活动连接，调节杆42上有调节孔421，用来调节发球角度（如图1、2、3所示）。

本发明工作原理及使用方法：在球篮下设置两道同心半圆弧形道轨4120、4130，半圆弧形道轨4120、4130开口背向球篮，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，用调节杆42调节发球角度，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驱动槽轮411使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内的篮球逐个放入蜗牛式壳体2内的发球器111内，发球器111在第一台变频电动机11的驱动作用下产生的离心力使篮球从发球器111大径端移动到发球器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，当发球器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，伸入发球器111内的直角三角形控制开关1113的大锐角瞬间变大、伸向发球器111外，篮球脱离发球器111经蜗牛式壳体2出球口22发到训练员场区，直角三角形控制开关1113上的滑动块11136在它一端的弹簧作用下恢复原位，直角三角形控制开关1113的大锐角11132变小又伸入到发球器内、控制下一个球，重复上述过程，该器材可继续发球。如果将该器材设置在球篮下位置发球，可将进篮的球经加长的挂网回收到牛角式漏斗3内循环发球，如果训练球员在场区某个位置投球，可将该器材设置在道轨上某个位置将球传给球员进行训练。

Claims (2)

1.一种发球机器人，其特征在于：它由电机、蜗牛式壳体、牛角式漏斗、槽轮支架及调节杆组成，所述的电机有三台，第一台为变频电动机粘接在蜗牛式壳体上，该变频电动机的轴垂直插入蜗牛式壳体内、轴端粘接着发球器；第二台为步进电机粘接在蜗牛式壳体上侧，该步进电机的轴上有锥形齿轮和击发器；第三台为变频电动机经粘接、轴承连接在槽轮支架下端；蜗牛式壳体与牛角式漏斗粘接，蜗牛式壳体经转轴与槽轮支架连接；所述的槽轮支架由支架和槽轮组成，支架上端有转轴、下端有三个经轴承连接的槽轮，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，第三个槽轮的轴经调节杆和蜗牛式壳体出球口一面的小轴连接，出球口的上侧面有矩形孔，调节杆上有调节孔；两条道轨为半圆弧形，两半圆弧道轨的圆心同心；所述的发球器为异径管状，发球器大径端为球缺状，两球缺开口圆心相对，发球器小径端为椭圆开口，椭圆开口一侧有一个弹簧式直角三角形控制开关，该弹簧式直角三角形控制开关小锐角端粘接在发球器壁上、大锐角端伸入发球器壁内、直角端伸出发球器壁外并带有滚轮和矩形孔，该矩形孔内穿插着一个一端带弹簧楔子状滑动块，该滑动块沿发球器上长方形槽内滑动，发球时由牛角式漏斗将篮球逐个放入发球器内，发球器在第一台变频电动机驱动作用下，使篮球从发球器的大径端移动到发球器小径端的椭圆口处，此时篮球被弹簧式直角三角形控制开关控制，当发球器小径端转动到蜗牛式壳体出球口上侧的矩形孔时，弹簧式直角三角形控制开关上的滑动块被击发器触碰，滑动块就顺长方形槽滑动，且进入弹簧式直角三角形控制开关直角端上的矩形孔内，而弹簧式直角三角形控制开关的直角端瞬间伸向发球器外，此时篮球脱离发球器，并经蜗牛式壳体出球口发到训练员场区。

2.根据权利要求1所述的一种发球机器人，其特征在于：所述的牛角式漏斗内有半球形球模，沿球模开口直径有轴，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。