CN106581990A - 多向的可红外遥控的排球发球机 - Google Patents

多向的可红外遥控的排球发球机 Download PDF

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陈彦君
孟萌
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Abstract

本发明公开了一种多向的可红外遥控的排球发球机，包括：机箱，储球装置，出球机构、伸缩摆动机构和设置于机箱内部的控制模块；储球装置固定于机箱上端；机箱内设有拨球装置，拨球装置的入口端管与储球装置的出口连接；伸缩摆动机包括：托盘、滚珠丝杠组件、伸缩管、齿轮机构和弯管；伸缩管一端固定于机箱上端面，伸缩管的另一端与托盘固定；滚珠丝杠组件的用于驱动丝杆转动的动力电机内置于机箱内部，滚珠丝杠组件的丝杆转动装配于机箱上端面；托盘固定于滚珠丝杠组件的滑块螺母上；弯管转动装配于托盘上，且通过托盘预设的装配通孔与伸缩管连通；进而实现弯管高度调整以及弯管摆动角度调整的多向发球，且结构新颖、加工简便、操作方便。

Description

多向的可红外遥控的排球发球机
技术领域
本发明涉及体育器械领域，尤其是一种多向的可红外遥控的排球发球机。
背景技术
排球运动作为一项重要的体育运动，受到很多人的喜爱，经常参加排球运动，身体可以具有良好的爆发力和耐力，敏捷性和协调性也会有很大提高，改善人们的心血管系统的调节功能，促进身体健康，并培养勇敢顽强、冷静果断的心理和团队的合作精神。近年来随着排球运动的迅速发展，许多球迷和业余爱好者甚至运动员都会受困于没有陪练的情况，很难在短时间内提高球技，况且对于专业运动员来说，在现代排球竞技朝着更高更快更强的发展的大背景下，怎样找到更贴近实战的陪练是迫切需要解决的课题。因此使用排球发球机是解决上述问题的一种简单、有效的方法。现已有应用两个或三个摩擦轮来提供发球动力的发球机，也能满足发出各种不同速度角度的球，但是均需人工喂球与调速，比较浪费人力。另外，与本发明原理相似的乒乓球机也出现了，但是它无法实现球管的上下移动与管内球的退球，所以一旦启动发球机之后，无法在发球过程中向下调节高度，较不方便。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提出一个结构合理新颖，操控简单，能满足背景技术中的需要的可红外遥控的多向排球发球机，训练效果好，实用性强的排球发球机。
为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：
多向的可红外遥控的排球发球机，包括：机箱，储球装置，出球机构、伸缩摆动机构和设置于机箱内部的控制模块；
机箱底部四角各装有万向轮；
储球装置固定于机箱上端；
机箱内设有拨球装置，拨球装置的入口端管与储球装置的出口连接，且拨球装置的动力电机的控制电路与控制模块连通；
伸缩摆动机包括：托盘、滚珠丝杠组件、伸缩管、齿轮机构和弯管；
伸缩管一端固定于机箱上端面，且通过设置于机箱内部的中间输送管路与拨球装置的出口连接，伸缩管的另一端与托盘固定；
滚珠丝杠组件的用于驱动丝杆转动的动力电机内置于机箱内部，且该动力电机的控制电路与控制模块连接，滚珠丝杠组件的丝杆转动装配于机箱上端面；
托盘固定于滚珠丝杠组件的滑块螺母上；
弯管转动装配于托盘上，且通过托盘预设的装配通孔与伸缩管连通；
齿轮机构由主动齿轮、从动齿轮以及驱动主动齿轮转动的齿轮驱动电机，齿轮驱动电机固定于托盘上，从动齿轮固定于弯管上，且主动齿轮和从动齿轮啮合传动；
出球机构包括：摩擦轮组和震动偏心轮机构；
摩擦轮组设置于弯管出口部分；
震动偏心轮机构固定于弯管上，且震动偏心轮机构的动力电机的控制电路与控制模块连通。
进一步的，拨球装置中心转动拨球结构为一个槽轮，该槽轮上的缺口为半圆形，半径尺寸与实际排球的半径所相同，并且其圆周上设有至少6个槽口。
进一步的，摩擦轮组是有上摩擦轮、下摩擦轮以及驱动它们的摩擦轮驱动电机组成，上摩擦轮和下摩擦轮均有一部分嵌入弯管的管腔中，上摩擦轮与下摩擦轮转动方向相反。
进一步的，齿轮机构中的从动齿轮部分与弯管为一体式设计，而且从动齿轮只在一半的圆周上加工有齿形与主动齿轮啮合。
其中，拨球装置的动力电机为步进电机，震动偏心轮机构的动力电机为步进电机，齿轮驱动电机为步进电机，滚珠丝杠组件的动力电机为步进电机，摩擦轮驱动电机为直流电机。
进一步的，控制模块包括：总开关，红外遥控器，电路板，安装在电路板上的红外接收器，解码单片机和主体单片机；总开关的输出端与主体单片机的输入端相连，主体单片机的输入端还通过红外接收器接受红外遥控器发来的信息，主体单片机的控制输出端与所有动力电机、摩擦轮驱动电机和齿轮驱动电机的控制电路相连。
本发明的优点是主要表现在：
1、结构简单紧凑：本发明包括支撑机架，安装在支撑机架上的机箱，储球装置，出球机构，传动机构，动力结构和控制模块；其中出球机构由摩擦轮，出球弯管，凸轮机构，齿轮机构组成，该出球机构由控制一对摩擦轮的转速，提供排球发出的动力，其结构比较简单紧凑。
2、可以控制出球的距离、旋向和方向：由于本发明出球机构由摩擦轮，弯管，凸轮机构，齿轮机构组成，通过改变一对摩擦轮的转速，给射出的排球提供不同的出球速度；通过控制凸轮的旋转使出球管上下摆动，改变排球出球的竖直方向；通过控制齿轮的旋转使出球管左右摆动，改变排球的出球的水平方向。综合控制摩擦轮，凸轮，齿轮，可以控制出球的距离、旋向和方向。
3、运动平稳可靠，本发明的传动机构中，通过滚珠丝杠的旋转运动带动螺母沿丝杠上下往复运动，其运动比较平稳可靠；
4、操控简单：本发明的控制模块包括总开关，红外遥控器，电路板，安装在电路板上的红外接收器，解码单片机，主体单片机。主体单片机的输出端均与相应电机的输入端相连，当想要发球时，调整相应的参数，包括出球速度，水平角度和竖直角度，再按下启动键，即可控制发球，当想要改变出球方式，任一改变其中任一参数即可实现。
适用范围广：本发明不仅可以用于排球训练，还可以用于乒乓球，网球等球类项目的训练。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
本发明共9幅附图,其中：
图1为本发明的整体结构主视图。
图2为本发明的整体结构侧视图。
图3为本发明的槽轮主视图。
图4为本发明的伸缩管主视图。
图5为本发明的弯管主视图。
图6为本发明的齿轮机构啮合状态俯视图。
图7为本发明的托盘剖面结构示意图。
图8为本发明的托盘俯视图。
图9为本发明的控制模块的原理框图。
图中：1、万向轮，2、机箱，3、拨球装置，4、储球装置，5、弯管，6、摩擦轮组，7、震动偏心轮机构，8、齿轮机构，8.1、主动齿轮，8.2、从动齿轮，9、托盘，10、滚珠丝杠组件，10.1、丝杆，10.2、滑块螺母，11、伸缩管。
具体实施方式
如图1至图8所示的一种多向的可红外遥控的排球发球机，包括：机箱2，储球装置4，出球机构、伸缩摆动机构和设置于机箱2内部的控制模块；
的机箱2底部四角各装有万向轮1，优选带锁万向轮；
储球装置4固定于机箱2上端；
的机箱2内设有拨球装置3，拨球装置3的入口端管与储球装置4的出口连接，且拨球装置3的动力电机的控制电路与控制模块连通；
伸缩摆动机包括：托盘9、滚珠丝杠组件10、伸缩管11、齿轮机构8和弯管5；
伸缩管11一端固定于机箱2上端面，且通过设置于机箱2内部的中间输送管路与拨球装置3的出口连接，伸缩管11的另一端与托盘9固定；
滚珠丝杠组件10的用于驱动丝杆转动的动力电机内置于机箱2内部，且该动力电机的控制电路与控制模块连接，滚珠丝杠组件10的丝杆10.1转动装配于机箱2上端面；
托盘9固定于滚珠丝杠组件10的滑块螺母10.2上；
弯管5转动装配于托盘9上，且通过托盘9预设的装配通孔与伸缩管11连通；
齿轮机构8由主动齿轮8.1、从动齿轮8.2以及驱动主动齿轮8.1转动的齿轮驱动电机，齿轮驱动电机固定于托盘9上，从动齿轮固定于弯管5上，且主动齿轮8.1和从动齿轮8.2啮合传动；
出球机构包括：摩擦轮组6和震动偏心轮机构7；
摩擦轮组6设置于弯管5出口部分；
震动偏心轮机构7固定于弯管5上，且震动偏心轮机构7的动力电机的控制电路与控制模块连通。
进一步的，拨球装置3中心转动拨球结构为一个槽轮，该槽轮上的缺口为半圆形，半径尺寸与实际排球的半径所相同，并且其圆周上设有至少6个槽口。
进一步的，摩擦轮组6是有上摩擦轮、下摩擦轮以及驱动它们的摩擦轮驱动电机组成，上摩擦轮和下摩擦轮均有一部分嵌入弯管5的管腔中(即弯管5预设有用于上摩擦轮和下摩擦轮嵌入的孔)，上摩擦轮与下摩擦轮转动方向相反。
进一步的，齿轮机构8中的从动齿轮部分与弯管5为一体式设计，而且从动齿轮只在一半的圆周上加工有齿形与主动齿轮啮合。
其中，拨球装置3的动力电机为步进电机，震动偏心轮机构7的动力电机为步进电机，齿轮驱动电机为步进电机，滚珠丝杠组件10的动力电机为步进电机，摩擦轮驱动电机为直流电机。
进一步的，控制模块包括：总开关，红外遥控器，电路板，安装在电路板上的红外接收器，解码单片机和主体单片机；总开关的输出端与主体单片机的输入端相连，主体单片机的输入端还通过红外接收器接受红外遥控器发来的信息，主体单片机的控制输出端与所有动力电机、摩擦轮驱动电机和齿轮驱动电机的控制电路相连，其控制原理如图9所示。
本发明的工作原理和使用方法：首先将发球机推至发球底线，按下总开关，根据发球点的位置，通过遥控控制滚珠丝杠组件10处的步进电机使滚珠丝杠10旋转，使滑块螺母10.2上的托盘9上升从而使弯管5上升到合适的高度，保证球发出去能够通过球网。将排球放在储球装置4的顶部漏斗中，排球在重力的作用下向下滚动，到达拨球装置3处，控制拨球装置4的槽轮旋转的步进电动机与控制滚珠丝杠10处的动力电动机是联动的，所以当滚珠丝杠10在动力电机驱动下使螺母上升时，拨球装置3的槽轮逆时针旋转，排球在槽轮的旋转带动下一点点充满运球管道，来到出球弯管5处，并且靠着槽轮旋转带动下排球一个个之间的挤压力，挤入摩擦轮组6内侧，在摩擦轮组6的旋转下，依靠摩擦，被挤压带出出球弯管5，这样实现发球。
为了贴合实战，实时变化出球方向，可在发球机发球过程中，震动偏心轮机构7和齿轮8处的步进电动机，使之或正转或反转，使得在震动偏心轮机构7的凸轮或者偏心轮处，弯管5会在凸轮或者偏心轮7的位置变化下，会上下摆动，而在齿轮机构8处，弯管5会在齿轮机构8啮合位置变化下，实现左右摆动，这样在竖直水平两个方向的变化叠加下，可是弯管5改变方向，从而改变出球的方向。
因为控制拨球装置3的槽轮旋转的步进电动机与控制滚珠丝杠10处的步进电动机是联动的，所以当调节滚珠丝杠组件10旋转使螺母托着托盘9下降时，为了防止由于运球管道变短使排球在管内拥堵，拨球装置3的槽轮在步进电动机的驱动下顺时旋转，将多余的球重新带入储球机构4的漏斗形容器中。
实训时，教练员可以根据实际情况，实时调节各个部分的参数，来使发球机出来的球路多变。当然也可以把发球机推至网前，来模拟扣球，增加训练的难度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.多向的可红外遥控的排球发球机，其特征在于，包括：机箱(2)，储球装置(4)，出球机构、伸缩摆动机构和设置于机箱(2)内部的控制模块；
所述的机箱(2)底部四角各装有万向轮(1)；
所述储球装置(4)固定于机箱(2)上端；
所述的机箱(2)内设有拨球装置(3)，拨球装置(3)的入口端管与储球装置(4)的出口连接，且拨球装置(3)的动力电机的控制电路与控制模块连通；
所述伸缩摆动机包括：托盘(9)、滚珠丝杠组件(10)、伸缩管(11)、齿轮机构(8)和弯管(5)；
所述伸缩管(11)一端固定于机箱(2)上端面，且通过设置于机箱(2)内部的中间输送管路与拨球装置(3)的出口连接，伸缩管(11)的另一端与托盘(9)固定；
所述滚珠丝杠组件(10)的用于驱动丝杆转动的动力电机内置于机箱(2)内部，且该动力电机的控制电路与控制模块连接，滚珠丝杠组件(10)的丝杆(10.1)转动装配于机箱(2)上端面；
所述托盘(9)固定于滚珠丝杠组件(10)的滑块螺母(10.2)上；
所述弯管(5)转动装配于托盘(9)上，且通过托盘(9)预设的装配通孔与伸缩管(11)连通；
所述齿轮机构(8)由主动齿轮(8.1)、从动齿轮(8.2)以及驱动主动齿轮(8.1)转动的齿轮驱动电机，齿轮驱动电机固定于托盘(9)上，从动齿轮固定于弯管(5)上，且主动齿轮(8.1)和从动齿轮(8.2)啮合传动；
所述出球机构包括：摩擦轮组(6)和震动偏心轮机构(7)；
所述摩擦轮组(6)设置于弯管(5)出口部分；
所述震动偏心轮机构(7)固定于弯管(5)上，且震动偏心轮机构(7)的动力电机的控制电路与控制模块连通。
2.根据权利要求1所述的多向的可红外遥控的排球发球机，其特征在于：所述的拨球装置(3)中心转动拨球结构为一个槽轮，该槽轮上的缺口为半圆形，半径尺寸与实际排球的半径所相同，并且其圆周上设有至少6个槽口。
3.根据权利要求1所述的多向的可红外遥控的排球发球机，其特征在于：所述的摩擦轮组(6)是有上摩擦轮、下摩擦轮以及驱动它们的摩擦轮驱动电机组成，上摩擦轮和下摩擦轮均有一部分嵌入弯管(5)的管腔中，上摩擦轮与下摩擦轮转动方向相反。
4.根据权利要求1所述的多向的可红外遥控的排球发球机，其特征在于：齿轮机构(8)中的从动齿轮部分与弯管(5)为一体式设计，而且从动齿轮只在一半的圆周上加工有齿形与主动齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述的多向的可红外遥控的排球发球机，其特征在于：
其中，拨球装置(3)的动力电机为步进电机，震动偏心轮机构(7)的动力电机为步进电机，齿轮驱动电机为步进电机，滚珠丝杠组件(10)的动力电机为步进电机，摩擦轮驱动电机为直流电机。
6.根据权利要求1所述的多向的可红外遥控的排球发球机，其特征在于：所述的控制模块包括：总开关，红外遥控器，电路板，安装在电路板上的红外接收器，解码单片机和主体单片机；总开关的输出端与主体单片机的输入端相连，主体单片机的输入端还通过红外接收器接受红外遥控器发来的信息，主体单片机的控制输出端与所有动力电机、摩擦轮驱动电机和齿轮驱动电机的控制电路相连。
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