CN105288977A - 羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，包括第一立板，固定于第一立板上的四个驱动舵机及处于同一纵截面上的分球机构和进球机构；所述分球机构包括两个平行相对的分拨轴，所述分拨轴上设有凸缘，所述凸缘之间的间距小于羽毛球球羽的最大直径；所述进球机构包括两个固定板，两个固定板之间闭合后可形成一个圆锥台型空腔，所述圆锥台型空腔横截面直径由上至下逐渐减小，最小直径小于羽毛球球羽的最大直径,本发明将储球、分球及进球过程一体化进行，结构简单小巧，可应用于各种羽毛球机器人中，另外使分球和进球过程连续、稳定，增大羽毛球机器人的发球成功率。
Description
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，特别涉及一种羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置。
背景技术
羽毛球机器人指的是能够在运动场地上自由移动，并可以按照羽毛球自动接发羽毛球的装置，主要用来陪羽毛球运动员训练专业技术或业余锻炼身体。羽毛球机器人既属于专业的运动机器人范畴，也属于休闲娱乐机器人的范畴，有广阔的应用前景。羽毛球机器人要实现连续的自动发球，必须设计储球、分球、进球装置，特别是分球、进球过程的稳定性，很大程度上决定了羽毛球机器人的发球的成功率。如中国专利CN100579613公开的一种羽毛球发球机中设置有容球装置和抓球装置，所述的抓球装置包括机械臂和设置在机械臂前端的夹持机构；中国专利CN100355472公开的羽毛球全自动发球机中设置有储球机构和用于取球的机械手；上述储球、分球和进球装置是分离的，功能单一，且结构复杂，占据的空间较大，不方便携带。另外，羽毛球本身带有羽毛的特殊结构，使相互叠加的羽毛球易于相互交错，分球较为困难。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，技术方案为：
本发明提供一种羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，包括第一立板，固定于第一立板上的四个驱动舵机及处于同一纵截面上的分球机构和进球机构；所述分球机构包括两个平行相对的分拨轴，每个分拨轴均与驱动舵机相连并可随驱动舵机进行转动，两个分拨轴之间的间距大于羽毛球球羽的最大直径，所述分拨轴上设有凸缘，所述凸缘之间的间距小于羽毛球球羽的最大直径；所述进球机构包括两个固定板，每个固定板均与驱动舵机相连，并可随驱动舵机进行旋转，两个固定板之间闭合后可形成一个圆锥台型空腔，所述圆锥台型空腔横截面直径由上至下逐渐减小，最小直径小于羽毛球球羽的最大直径。
进一步地，所述羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置还还包括与所述第一立板相平行的第二立板和与所述第一立板相垂直的第三立板及第四立板，所述第三立板和第四立板卡接与第一立板和第二立板的上部，与其形成储球空间。
进一步地，所述固定板上设有一体成型的沿圆锥台形空腔侧壁向上延伸的延伸部。
优选地，所述进球机构的圆锥台型空腔横截面最大直径不小于羽毛球球羽的最大直径。
进一步地优选，所述圆锥台型空腔的横截面最大直径等于羽毛球羽毛部分的最大直径，最小直径等于羽毛球球羽的最小直径，且所述圆锥台型空腔的高度等于羽毛球球羽的高度。
优选地，所述分拨轴和固定板通过销轴与所述驱动舵机相连。
进一步地，所述一体化装置还包括控制系统，所述控制系统包括中央处理器和与所述中央处理器相连的旋转速度控制模块和旋转方向控制模块；所述旋转方向控制模块与每个驱动舵机相连，用以控制分拨轴和固定板的旋转，以实现储球、分球和进球功能；所述旋转速度控制模块与连接分拨轴的驱动舵机相连，用以控制分拨轴的旋转速度，以实现每次分球只分出单一羽毛球的功能。
优选地，所述凸缘的末端为斜面结构，所述斜面与羽毛球侧面相平行；进一步地优选，所述凸缘末端的斜面上设有多个凸起。
优选地，所述第三立板第四立板下部内侧设置可伸缩托球块，所述可伸缩托球块之间的最大间距小于羽毛球球羽的最大直径。
本发明所提供的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置的有益效果为：将储球、分球及进球过程一体化进行，无需额外的机械设备参与，结构简单小巧，可应用于各种羽毛球机器人中；使用分拨轴的旋转对羽毛球进行有效并简洁的存储和分离，克服羽毛球由于自身特点难以分离的缺点；通过分拨轴释放的羽毛球进一步进入圆锥台形空腔形成的羽毛球球托中，对分离的羽毛球进行进一步稳定和姿态的调整，再通过固定板的相对旋转完成稳定的垂直进球过程，分球和进球过程连续、稳定，增大羽毛球机器人的发球成功率。
附图说明
图1.实施例1所述羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置结构示意图；
图2.实施例2所述羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置第二立板透视示意图；
图3.实施例5所述羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置第二立板透视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：
如图1所述，本发明提供一种羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，包括第一立板1，固定于第一立板1上的四个驱动舵机2及处于同一纵截面上的分球机构3和进球机构4；所述分球机构3包括两个平行相对的分拨轴31，每个分拨轴31均与驱动舵机2相连并可随驱动舵机2进行转动，两个分拨轴31之间的间距大于羽毛球球羽的最大直径，所述分拨轴31上设有凸缘301，所述凸缘301之间的间距小于羽毛球球羽的最大直径；所述进球机构4包括两个固定板41，每个固定板41均与驱动舵机2相连，并可随驱动舵机2进行旋转，两个固定板41之间闭合后可形成一个圆锥台型空腔401，所述圆锥台型空腔401横截面直径由上至下逐渐减小，最小直径小于羽毛球球羽的最大直径。
使用本发明所述的一种羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，通过两个分拨轴旋转至凸缘相对闭合的状态托住羽毛球，完成了储球，当分拨轴旋转至凸缘相对开启的状态，羽毛球靠自身重力落下，完成分球过程；通过分拨轴释放的羽毛球落入到两个固定板闭合状态形成的圆锥台型空腔中，对羽毛球进行稳定和姿态的调整，使其稳定后通过固定板的旋转，使羽毛球稳定下落，完成进球过程。将储球、分球及进球过程一体化进行，无需额外的机械设备参与，结构简单小巧，可应用于各种羽毛球机器人中；另外，分球和进球过程连续、稳定，增大羽毛球机器人的发球成功率。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，与实施例1的区别在于，进一步限定，所述一体化装置还包括与所述第一立板1相平行的第二立板5和与所述第一立板1相垂直的第三立板6及第四立板7，所述第三立板6和第四立板7卡接与第一立板1和第二立板5的上部，与其形成储球空间。
本实施例加入第二立板、第三立板和第四立板，形成一个储球空间，使所述一体化装置的储球功能更加完善，增加羽毛球的稳定性和存储量。
另一方面，进一步地限定所述固定板41上设有一体成型的沿圆锥台形空腔401侧壁向上延伸的延伸部402。
将所述固定板上设置有一体成型的延伸部，当固定板进行旋转进行进球过程时，所述延伸部可对羽毛球进行轻微的挤压，有利于羽毛球的降落。
实施例3
本实施例所提供的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，与实施例1区别在于，优选地，所述圆锥台型空腔401的横截面最大直径等于羽毛球羽毛部分的最大直径，最小直径等于羽毛球球羽的最小直径，且所述圆锥台型空腔401的高度等于羽毛球球羽的高度。
优选地，上述圆锥台型空腔的形状与羽毛球球羽相符合，对羽毛球的姿态调整和稳定效果最佳。
实施例4
本实施例所提供的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，与实施例1的区别在于，进一步限定所述一体化装置还包括控制系统，所述控制系统包括中央处理器和与所述中央处理器相连的旋转速度控制模块和旋转方向控制模块；所述旋转方向控制模块与每个驱动舵机相连，用以控制分拨轴和固定板的旋转，以实现储球、分球和进球功能；所述旋转速度控制模块与连接分拨轴的驱动舵机相连，用以控制分拨轴的旋转速度，以实现每次分球只分出单一羽毛球的功能。
实施例5
如图3所示，本实施例所提供的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，与实施例2的区别在于，进一步限定所述凸缘301的末端为斜面结构，所述斜面与羽毛球侧面相平行；所述凸缘301末端的斜面上设有多个凸起302。
更进一步地，所述第三立板6第四立板7下部内侧设置可伸缩托球块601，所述可伸缩托球块601之间的最大间距小于羽毛球球羽的最大直径。
所述可伸缩托球块601在分拨轴31由闭合状态向开启状态旋转释放羽毛球时处于伸出状态，当分拨轴31完成释放动作旋转至闭合位置时处于缩回状态。
将水平凸缘的末端设置为斜面结构，且所述斜面与羽毛球侧面相平行，进一步增大羽毛球的稳定性，保证羽毛球的垂直度，位置端正有利于羽毛球的分离；将水平凸缘末端的斜面上设置多个微小凸起，利用羽毛球自身羽毛的特性，使水平凸缘向下转动进行分球过程时，对羽毛球具有带动作用，使待分羽毛球即使与层叠在其上侧的羽毛球有轻微连带，也能有效的将羽毛球逐一的分离出去，实现更加有效准确的分球过程。
更进一步地，在第三立板和第四立板下部内侧设置可伸缩托球块，与分拨轴相配合，尤其是所述可伸缩托球块在分拨轴由闭合状态向开启状态旋转释放羽毛球时处于伸出状态，对层叠在待分羽毛球上的羽毛球具有托举和卡住的作用，结合上述凸缘的形状，使分球成功率大大提高，有效克服由于羽毛球自身特点而引起的分球困难的问题。
以上所述实施例仅为对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，包括第一立板(1)，固定于第一立板(1)上的四个驱动舵机(2)及处于同一纵截面上的分球机构(3)和进球机构(4)；所述分球机构(3)包括两个平行相对的分拨轴(31)，每个分拨轴(31)均与驱动舵机(2)相连并可随驱动舵机(2)进行转动，两个分拨轴(31)之间的间距大于羽毛球球羽的最大直径，所述分拨轴(31)上设有凸缘(301)，所述凸缘(301)之间的间距小于羽毛球球羽的最大直径；所述进球机构(4)包括两个固定板(41)，每个固定板(41)均与驱动舵机(2)相连，并可随驱动舵机(2)进行旋转，两个固定板(41)之间闭合后可形成一个圆锥台型空腔(401)，所述圆锥台型空腔(401)横截面直径由上至下逐渐减小，最小直径小于羽毛球球羽的最大直径。
2.如权利要求1所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括与所述第一立板(1)相平行的第二立板(5)和与所述第一立板(1)相垂直的第三立板(6)及第四立板(7)，所述第三立板(6)和第四立板(7)卡接与第一立板(1)和第二立板(5)的上部，与其形成储球空间。
3.如权利要求1所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述固定板(41)上设有一体成型的沿圆锥台形空腔(401)侧壁向上延伸的延伸部(402)。
4.如权利要求1所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述进球机构(4)的圆锥台型空腔(401)横截面最大直径不小于羽毛球球羽的最大直径。
5.如权利要求4所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述圆锥台型空腔(401)的横截面最大直径等于羽毛球羽毛部分的最大直径，最小直径等于羽毛球球羽的最小直径，且所述圆锥台型空腔(401)的高度等于羽毛球球羽的高度。
6.如权利要求1所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述分拨轴(31)和固定板(41)通过销轴与所述驱动舵机(2)相连。
7.如权利要求1所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括控制系统，所述控制系统包括中央处理器和与所述中央处理器相连的旋转速度控制模块和旋转方向控制模块；所述旋转方向控制模块与每个驱动舵机相连，用以控制分拨轴和固定板的旋转，以实现储球、分球和进球功能；所述旋转速度控制模块与连接分拨轴的驱动舵机相连，用以控制分拨轴的旋转速度，以实现每次分球只分出单一羽毛球的功能。
8.如权利要求1-7任一所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述凸缘(301)的末端为斜面结构，所述斜面与羽毛球侧面相平行。
9.如权利要求8所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述凸缘(301)末端的斜面上设有多个凸起(302)。
10.如权利要求2所述的羽毛球机器人的储球、分球及进球一体化装置，其特征在于，所述第三立板(6)第四立板(7)下部内侧设置可伸缩托球块(601)，所述可伸缩托球块(601)之间的最大间距小于羽毛球球羽的最大直径。
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