CN106730715A

CN106730715A - 乒乓球智能训练器材

Info

Publication number: CN106730715A
Application number: CN201710041195.8A
Authority: CN
Inventors: 连茜
Original assignee: Nanjing Xiaozhuang University
Current assignee: Nanjing Xiaozhuang University
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2017-05-31

Abstract

本发明提供一种乒乓球智能训练器材，包括自动发球机、智能乒乓球拍和智能化训练场；智能乒乓球拍包括底板与拍柄、胶面，拍柄内设有容腔，底板与胶面之间设有传感器层，底板外表面覆盖有导电纤维层,传感器层与导线纤维层电连接，容腔内固定有信号处理器，信号处理器与导电纤维层电连接；信号处理器包括无线发射装置，底板的拍边还设有LED灯珠；自动发球机、球台和智能乒乓球拍均设置在智能化训练场中，智能化训练场垂直于水平面的竖直方向上设置红外线发射器、红外线传感器、摄像机；该发明可收集球员训练时乒乓球的运动轨迹及乒乓球与球拍接触时击球点、击球力量等数据，能够分析球员优缺点，方便球员提高技术，设置多种自动发球方向和速度。

Description

乒乓球智能训练器材

技术领域

本发明涉及体育器材领域，尤其是一种乒乓球智能训练器材。

背景技术

乒乓球，是一种世界流行的球类体育项目；运动员各站球台一侧，在中间隔有横网的长274厘米、宽152厘米、高76厘米的球台上进行，用球拍击球(击法有挡、抽、削、搓、拉等)，球须在台上反弹后才能还击过网，以落在对方台面上为有效。比赛分团体、单打、双打等数种；以11分为一局，采用五局三胜，七局四胜。

目前，关于本专利，公知的技术构造是包括乒乓球拍，乒乓球台，训练场地。该技术背景下乒乓球运动员的训练不能自动的收集球员训练时的各项数据，无法及时的发现球员的不足，不能针对性的进行训练，智能化程度低。

发明内容

为了克服现有的技术存在的不足,本发明提供一种乒乓球智能训练器材，该乒乓球智能训练器材可以自动的收集球员训练时乒乓球的运动轨迹以及乒乓球与球拍接触时的击球点、击球力量等数据，且能够自动分析出球员的优缺点，方便球员提高技术，还能够设置多种自动发球的方向和发球速度，针对性的对不同的球员进行训练，智能化程度高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明包括自动发球机、智能乒乓球拍和智能化训练场；自动发球机由底座支架、控制箱、Z轴丝杠滑槽、Z轴步进电机、从动齿轮、Y轴丝杠、Y轴丝杠栓螺母、主动齿轮、Y轴步进电机、Y轴丝杠滑槽、左端丝杠挂具、右端丝杠挂具、Z轴丝杠、Z轴丝杠栓螺母、乒乓球容器、乒乓球暂置台、暂置台旋转电机、托盘、乒乓球挡轴、乒乓球敲打轴、旋转凸轮、动力源电机、固定轴、左右弹簧挡板、托盘旋转电机组成，控制箱安装在底座支架的底座上，Z轴丝杠装在Z轴丝杠的外面，Z轴步进电机安装在Z轴丝杠的上方，Y轴丝杠滑槽固定在Z轴丝杠栓螺母上，左端丝杠挂具和右端丝杠挂具分别固定在Y轴丝杠滑槽的左右两端，Y轴丝杠安装在左端丝杠挂具和右端丝杠挂具之间，Y轴丝杠栓螺母拧在Y轴丝杠上，Y轴步进电机安装在Y轴丝杠滑槽的左端，主动齿轮安装在Y轴步进电机上，从动齿轮安装在Y轴丝杠左端，托盘旋转电机安装在托盘下部，托盘安装在Y轴丝杠栓螺母上，暂置台旋转电机、动力源电机和固定轴分别安装在托盘上部指定位置，乒乓球暂置台安装在暂置台旋转电机上，旋转凸轮安装在动力源电机上，乒乓球挡轴和乒乓球敲打轴安装在固定轴上，左右弹簧挡板固定在托盘上乒乓球挡轴和乒乓球敲打轴压在旋转凸轮的两侧，乒乓球容器安装在托盘上方，自动发球机的左侧设置有一球台；智能乒乓球拍包括底板与安装在底板上的拍柄、胶面，拍柄内设有容腔，底板与胶面之间设有传感器层，底板外表面覆盖有导电纤维层,传感器层与导线纤维层电连接，容腔内固定有信号处理器，信号处理器与导电纤维层电连接；信号处理器包括无线发射装置，底板的拍边还设有LED灯珠，LED灯珠通过导电纤维层与信号处理器电连接；自动发球机、球台和智能乒乓球拍均设置在智能化训练场中，智能化训练场垂直于水平面的竖直方向上设置红外线发射器、红外线传感器、摄像机；水平面方向上设置的红外线发射器、红外线传感器、摄像机相互平行，同时垂直于相互平行的红外线发射器、红外线传感器、摄像机且均位于同一水平面上；红外线发射器、红外线传感器、摄像机均经数据采集器连接至数据处理装置，数据采集器连接有信号接收器，数据处理装置连接显示装置。

进一步，LED灯珠为可变色的LED灯珠。

进一步，智能乒乓球拍外壳材质为木材。

本发明的有益效果是，可以自动的收集球员训练时乒乓球的运动轨迹以及乒乓球与球拍接触时的击球点、击球力量等数据，且能够自动分析出球员的优缺点，方便球员提高技术，还能够设置多种自动发球的方向和发球速度，针对性的对不同的球员进行训练，智能化程度高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是乒乓球智能训练器材实施例的构造图。

图2是智能化训练场实施例的构造图。

图3是智能乒乓球拍实施例的构造图。

图4是智能乒乓球拍实施例的构造图。

图5是自动发球机Y轴丝杠滑槽及丝杠挂具实施例的构造图。

图6是自动发球机丝杠及丝杠栓螺母实施例的构造图。

图7是自动发球机托盘上部实施例的构造图。

图8是自动发球机实施例的构造图。

图中

1、自动发球机

2、智能乒乓球拍

3、智能化训练场

4、底座支架

5、控制箱

6、Z轴丝杠滑槽

7、Z轴步进电机

8、从动齿轮

9、Y轴丝杠

10、Y轴丝杠栓螺母

11、主动齿轮

12、Y轴步进电机

13、Y轴丝杠滑槽

14、左端丝杠挂具

15、右端丝杠挂具

16、Z轴丝杠

17、Z轴丝杠栓螺母

18、乒乓球容器

19、乒乓球暂置台

20、暂置台旋转电机

21、托盘

22、乒乓球挡轴

23、乒乓球敲打轴

24、旋转凸轮

25、动力源电机

26、固定轴

27、左右弹簧挡板

28、托盘旋转电机；

29、底板

30、拍柄

31、胶面

32、传感器层

33、容腔

34、导电纤维层

35、信号处理器

36、无线发射装置

37、LED灯珠

38、数据采集器

39、数据处理装置

40、红外线发射器

41、红外线传感器

42、摄像机

43、信号接收器

44、显示装置

具体实施方式

在图1-8所示实施例，本发明包括自动发球机1、智能乒乓球拍2和智能化训练场3；如图5-8所示，自动发球机1由底座支架4、控制箱5、Z轴丝杠滑槽6、Z轴步进电机7、从动齿轮8、Y轴丝杠9、Y轴丝杠栓螺母10、主动齿轮11、Y轴步进电机12、Y轴丝杠滑槽13、左端丝杠挂具14、右端丝杠挂具15、Z轴丝杠16、Z轴丝杠栓螺母17、乒乓球容器18、乒乓球暂置台19、暂置台旋转电机20、托盘21、乒乓球挡轴22、乒乓球敲打轴23、旋转凸轮24、动力源电机25、固定轴26、左右弹簧挡板27、托盘旋转电机28组成，控制箱5安装在底座支架4的底座上，Z轴丝杠16装在Z轴丝杠16的外面，Z轴步进电机7安装在Z轴丝杠16的上方，Y轴丝杠滑槽13固定在Z轴丝杠栓螺母17上，左端丝杠挂具14和右端丝杠挂具15分别固定在Y轴丝杠滑槽13的左右两端，Y轴丝杠9安装在左端丝杠挂具14和右端丝杠挂具15之间，Y轴丝杠栓螺母10拧在Y轴丝杠9上，Y轴步进电机12安装在Y轴丝杠滑槽13的左端，主动齿轮8安装在Y轴步进电机12上，从动齿轮8安装在Y轴丝杠9左端，托盘旋转电机28安装在托盘21下部，托盘21安装在Y轴丝杠栓螺母10上，暂置台旋转电机20、动力源电机25和固定轴26分别安装在托盘21上部指定位置，乒乓球暂置台19安装在暂置台旋转电机20上，旋转凸轮24安装在动力源电机25上，乒乓球挡轴22和乒乓球敲打轴23安装在固定轴26上，左右弹簧挡板27固定在托盘21上乒乓球挡轴22和乒乓球敲打轴23压在旋转凸轮24的两侧，乒乓球容器18安装在托盘21上方，自动发球机1的左侧设置有一球台；如图3-4所示，智能乒乓球拍2包括底板29与安装在底板29上的拍柄30、胶面31，拍柄30内设有容腔33，底板29与胶面31之间设有传感器层32，底板29外表面覆盖有导电纤维层34，传感器层32与导线纤维层34电连接，容腔33内固定有信号处理器35，信号处理器35与导电纤维层34电连接；信号处理器35包括无线发射装置36，底板29的拍边还设有LED灯珠37，LED灯珠37通过导电纤维层34与信号处理器35电连接；如图1-2所示，自动发球机1、球台和智能乒乓球拍2均设置在智能化训练场3中，智能化训练场3垂直于水平面的竖直方向上设置红外线发射器40、红外线传感器41、摄像机42；水平面方向上设置的红外线发射器40、红外线传感器41、摄像机42相互平行，同时垂直于相互平行的红外线发射器40、红外线传感器41、摄像机42且均位于同一水平面上；红外线发射器40、红外线传感器41、摄像机42均经数据采集器38连接至数据处理装置39，数据采集器38连接有信号接收器43，数据处理装置39连接显示装置44；LED灯珠37为可变色的LED灯珠；智能乒乓球拍2外壳材质为木材。

具体实施时，自动发球机1通过Z轴步进电机7和Y轴步进电机12带动丝杠旋转，使托盘21及其上部部分可以到达Z轴和Y轴形成的平面内的任意一点，托盘旋转电机28带动托盘21及其上部部分旋转从而实现不同方向的发球，暂置台旋转电机20带动乒乓球暂置台19从而使乒乓球旋转实现球的旋转发球，乒乓球敲打轴23可以敲打乒乓球让球发出，乒乓球挡轴22的挡板撤出乒乓球容器18的下落管使球下落，通过动力源电机25带动旋转凸轮24旋转实现乒乓球挡轴22和乒乓球敲打轴23的交替工作，可使发球工作进入循环，整个装置的电机都由嵌入式技术控制。自动发球机1发球后，球员使用智能乒乓球拍2开始训练，通过在智能乒乓球拍2胶面31下的传感器层32获知运动员的击球点、击球力量等信息，然后通过信号处理器35的无线发射装置36发出该信息数据，然后由信号接收器43接收该信息，最后传递到数据采集器38中。智能化训练场3的周围安装有红外线发射器40、红外线传感器41和摄像机42，红外线发射器40发射出红外线，红外线经过运动的乒乓球时会被反射，红外线传感器41则可以接收反射回来的红外线，以此来确定乒乓球的运动速度以及运动频率，摄像机42则可以准确地捕捉到乒乓球的运动轨迹，红外线发射器40、红外线传感器41、摄像机42均经数据采集器38连接至数据处理装置39，数据处理装置39收到的数据采集器38采集到的图形信息、红外线信息以及智能乒乓球拍传感器层32的信息进行加工处理、储存，可以获得运动员及球类等体育器材的运动轨迹的三维视频资料，并可在设置于训练场的显示装置44上播放。运动员及教练员根据三维视频资料，可以精确观察运动员及体育器材的运动轨迹，有助于调整训练方案，迅速提高运动成绩，体育器材厂家也可以根据相关视频改进产品的质量和性能。由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。

上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种乒乓球智能训练器材，其特征是：包括自动发球机、智能乒乓球拍和智能化训练场；自动发球机由底座支架、控制箱、Z轴丝杠滑槽、Z轴步进电机、从动齿轮、Y轴丝杠、Y轴丝杠栓螺母、主动齿轮、Y轴步进电机、Y轴丝杠滑槽、左端丝杠挂具、右端丝杠挂具、Z轴丝杠、Z轴丝杠栓螺母、乒乓球容器、乒乓球暂置台、暂置台旋转电机、托盘、乒乓球挡轴、乒乓球敲打轴、旋转凸轮、动力源电机、固定轴、左右弹簧挡板、托盘旋转电机组成，控制箱安装在底座支架的底座上，Z轴丝杠装在Z轴丝杠的外面，Z轴步进电机安装在Z轴丝杠的上方，Y轴丝杠滑槽固定在Z轴丝杠栓螺母上，左端丝杠挂具和右端丝杠挂具分别固定在Y轴丝杠滑槽的左右两端，Y轴丝杠安装在左端丝杠挂具和右端丝杠挂具之间，Y轴丝杠栓螺母拧在Y轴丝杠上，Y轴步进电机安装在Y轴丝杠滑槽的左端，主动齿轮安装在Y轴步进电机上，从动齿轮安装在Y轴丝杠左端，托盘旋转电机安装在托盘下部，托盘安装在Y轴丝杠栓螺母上，暂置台旋转电机、动力源电机和固定轴分别安装在托盘上部指定位置，乒乓球暂置台安装在暂置台旋转电机上，旋转凸轮安装在动力源电机上，乒乓球挡轴和乒乓球敲打轴安装在固定轴上，左右弹簧挡板固定在托盘上乒乓球挡轴和乒乓球敲打轴压在旋转凸轮的两侧，乒乓球容器安装在托盘上方，自动发球机的左侧设置有一球台；

智能乒乓球拍包括底板与安装在底板上的拍柄、胶面，拍柄内设有容腔，底板与胶面之间设有传感器层，底板外表面覆盖有导电纤维层,传感器层与导线纤维层电连接，容腔内固定有信号处理器，信号处理器与导电纤维层电连接；信号处理器包括无线发射装置，底板的拍边还设有LED灯珠，LED灯珠通过导电纤维层与信号处理器电连接；

自动发球机、球台和智能乒乓球拍均设置在智能化训练场中，智能化训练场垂直于水平面的竖直方向上设置红外线发射器、红外线传感器、摄像机；水平面方向上设置的红外线发射器、红外线传感器、摄像机相互平行，同时垂直于相互平行的红外线发射器、红外线传感器、摄像机且均位于同一水平面上；红外线发射器、红外线传感器、摄像机均经数据采集器连接至数据处理装置，数据采集器连接有信号接收器，数据处理装置连接显示装置。

2.根据权利要求1所述的一种乒乓球智能训练器材，其特征是：LED灯珠为可变色的LED灯珠。

3.根据权利要求1所述的一种乒乓球智能训练器材，其特征是：智能乒乓球拍外壳材质为木材。