CN107930079A - 一种排球投射机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排球投射机器人，包括底座，所述底座的下侧固定安装有麦克纳姆轮，所述底座的上表面固定连接有支架，所述支架的顶端固定连接有储球框，所述储球框的下侧固定连接有漏斗，所述底座的上表面插接有转轴，所述转轴的顶端固定连接有投射装置，所述投射装置与漏斗的底端连通，所述底座的上表面固定连接有旋转装置，所述旋转装置与转轴活动连接。本发明通过第一减速电机运作，从而带动轮盘旋转，轮盘旋转时齿轨会啮合齿条移动，从而使得套筒压缩弹簧，由于齿轨长度仅为轮盘周长的2/3，当轮盘继续转动时，齿轨会和齿条脱离，从而造成套筒失去限位作用，从而套筒在弹簧的弹力作用下进行推射，从而将排球从筒体内弹射出去。

Description

一种排球投射机器人

技术领域

本发明涉及体育机械技术领域，具体为一种排球投射机器人。

背景技术

排球是球类运动项目之一，球场长方形，中间隔有高网，比赛双方(每方六人)各占球场的一方，球员用手把球从网上空打来打去。排球运动使用的球，用羊皮或人造革做壳，橡胶做胆，大小和足球相似，排球场地设备简单，比赛规则容易掌握。既可在球场上比赛和训练，亦可以在一般空地上活动，运动量可大可小，适合于不同年龄、不同性别、不同体质、不同训练程度的人。

想要打好排球必要的练习是不可或缺的，目前进行排球练习时一般通过教练进行抛球，练习者进行垫球，扣杀等动作训练，而一个人则难以完成训练项目，这不仅浪费了人力资源，并且使得一个人时想要练习网球极为不便。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种排球投射机器人，解决了一个人想要练习排球困难的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种排球投射机器人，包括底座，所述底座的下侧固定安装有麦克纳姆轮，所述底座的上表面固定连接有支架，所述支架的顶端固定连接有储球框，所述储球框的下侧固定连接有漏斗，所述底座的上表面插接有转轴，所述转轴的顶端固定连接有投射装置，所述投射装置与漏斗的底端连通，所述底座的上表面固定连接有旋转装置，所述旋转装置与转轴活动连接。

优选的，所述投射装置包括筒体，所述筒体呈倾斜设置，且筒体的倾斜角度为35-40度，所述筒体的上表面开设有进料口，所述进料口位于漏斗的正下方，所述筒体的内壁固定连接有挡圈，所述挡圈的直径小于排球的直径，所述筒体的内壁固定连接有支撑杆，所述支撑杆的表面套接有套筒，所述套筒的内壁通过弹簧与支撑杆的一端固定连接，所述套筒的表面固定连接有安装板，所述安装板的一侧贯穿筒体的表面，所述安装板的表面固定连接有齿条，所述筒体的上表面固定连接有驱动装置。

优选的，所述驱动装置包括第一减速电机，所述第一减速电机的输出轴固定连接有轮盘，所述轮盘的侧面固定连接有齿轨，所述齿轨的长度为圆盘周长的2/3，所述齿轨与齿条啮合。

优选的，所述旋转装置包括第二减速电机，所述第二减速电机的输出轴固定连接有第一连杆，所述第一连杆远离第二电机的一端插接有第一活动轴，所述第一活动轴的表面固定连接有第二连杆，所述第二连杆远离第一传动轴的一端插接有第二活动轴，所述第二活动轴的表面固定连接有第三连杆，所述第三连杆。远离第二活动轴的一端与转轴的表面固定连接。

优选的，所述麦克纳姆轮的数量为四个，且四个麦克纳姆轮以矩形阵列的形式设置在底座的下侧。

优选的，所述漏斗的形状为倒置的圆台形，且漏斗底部开口的直径等于排球直径1.1-1.2倍。

优选的，所述投射装置围绕转轴旋转的角度范围为±40度。

优选的，所述底座的上表面固定连接有扶梯，所述扶梯的高度至少为储球框上侧距离地面高度的2/3。

(三)有益效果

本发明提供了一种排球投射机器人。具备以下有益效果：

(1)本发明通过设置筒体、进料口、挡圈、支撑杆、套筒、弹簧、安装板、驱动装置、第一减速电机、轮盘、齿轨和齿条，通过第一减速电机运作，从而带动轮盘旋转，轮盘旋转时齿轨会啮合齿条移动，从而使得套筒压缩弹簧，由于齿轨长度仅为轮盘周长的2/3，当轮盘继续转动时，齿轨会和齿条脱离，从而造成套筒失去限位作用，从而套筒在弹簧的弹力作用下进行推射，从而将排球从筒体内弹射出去，由于筒体具有一定的倾斜角度，从而使得排球以仰角做类抛物线运动，通过第一减速电机转动，达到了周期性抛射排球的目的。

(2)、本发明通过设置第二减速电机、第一连杆、第一活动轴、第二连杆、第二活动轴和第三连杆，当第二减速电机运作时，第二减速电机带动第一连杆环绕第二减速电机的输出轴做圆周运动，第一连杆做圆周运动时会通过第二连杆拉扯第三连杆，通过曲臂连杆原理，使得第三连杆围绕转轴旋转，从而使得第二减速电机运作带动转轴旋转，并且第二减速电机每旋转一周，转轴做一次正向转动和反向转动，从而达到了周期性调节抛射排球的角度的问题，避免训练时射球角度单一。

附图说明

图1为本发明正视图的结构示意图；

图2为本发明投射装置正视图的结构示意图；

图3为本发明投射装置正视图的剖面结构示意图。

图中：1底座、2麦克纳姆轮、3支架、4储球框、5漏斗、6转轴、7投射装置、71筒体、72进料口、73挡圈、74支撑杆、75套筒、76弹簧、77安装板、78驱动装置、781第一减速电机、782轮盘、783齿轨、79齿条、8旋转装置、81第二减速电机、82第一连杆、83第一活动轴、84第二连杆、85第二活动轴、86第三连杆、9扶梯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明提供一种技术方案：一种排球投射机器人，包括底座1，底座1的上表面固定连接有扶梯9，扶梯9的高度至少为储球框4上侧距离地面高度的2/3，底座1的下侧固定安装有麦克纳姆轮2，麦克纳姆轮2的数量为四个，且四个麦克纳姆轮2以矩形阵列的形式设置在底座1的下侧，麦克纳姆轮2是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面，依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动，底座1的上表面固定连接有支架3，支架3的顶端固定连接有储球框4，储球框4的下侧固定连接有漏斗5，漏斗5的形状为倒置的圆台形，且漏斗5底部开口的直径等于排球直径1.1-1.2倍，底座1的上表面插接有转轴6，转轴6的顶端固定连接有投射装置7，投射装置7围绕转轴6旋转的角度范围为±40度，投射装置7包括筒体71，筒体71呈倾斜设置，且筒体71的倾斜角度为35-40度，筒体71的上表面开设有进料口72，进料口72位于漏斗5的正下方，筒体71的内壁固定连接有挡圈73，挡圈73的直径小于排球的直径，设置挡圈73将排球挡在挡圈73外侧，从而使得排球受到限位，筒体71内的排球将进料口72堵住，避免了漏斗5内的排球进入，从而使得筒体71内同时只存在一个排球，筒体71的内壁固定连接有支撑杆74，支撑杆74的表面套接有套筒75，套筒75的内壁通过弹簧76与支撑杆74的一端固定连接，套筒75的表面固定连接有安装板77，安装板77的一侧贯穿筒体71的表面，安装板76的表面固定连接有齿条79，筒体71的上表面固定连接有驱动装置78，驱动装置78包括第一减速电机781，第一减速电机781的输出轴固定连接有轮盘782，轮盘782的侧面固定连接有齿轨783，齿轨783的长度为圆盘782周长的2/3，齿轨783与齿条79啮合，投射装置7与漏斗5的底端连通，底座1的上表面固定连接有旋转装置8，旋转装置8与转轴6活动连接，旋转装置8包括第二减速电机81，第二减速电机81的输出轴固定连接有第一连杆82，第一连杆82远离第二电机81的一端插接有第一活动轴83，第一活动轴83的表面固定连接有第二连杆84，第二连杆84远离第一传动轴83的一端插接有第二活动轴85，第二活动轴85的表面固定连接有第三连杆86，第三连杆86。远离第二活动轴85的一端与转轴6的表面固定连接。

工作原理：训练者通过爬上扶梯9，将使用的训练用球放入到储球框4内，同时启动该装置，第二减速电机81运作，第二减速电机81带动第一连杆82环绕第二减速电机81的输出轴做圆周运动，第一连杆82做圆周运动时会通过第二连杆84拉扯第三连杆86，通过曲臂连杆原理，使得第三连杆86围绕转轴6旋转，从而使得第二减速电机81运作带动转轴6旋转，并且第二减速电机81每旋转一周，转轴6做一次正向转动和反向转动，从而周期性调节抛射排球的角度，第一减速电机781运作，从而带动轮盘782旋转，轮盘782旋转时齿轨783会啮合齿条79移动，从而使得套筒75压缩弹簧76，由于齿轨783长度仅为轮盘782周长的2/3，当轮盘782继续转动时，齿轨783会和齿条79脱离，从而造成套筒75失去限位作用，从而套筒75在弹簧76的弹力作用下进行推射，从而将排球从筒体71内弹射出去，由于筒体71具有一定的倾斜角度，从而使得排球以仰角做类抛物线运动，通过第一减速电机781转动，从而周期性抛射排球，人在另一端通过该装置射出的排球进行训练。

综上可得，(1)本发明通过设置筒体71、进料口72、挡圈73、支撑杆74、套筒75、弹簧76、安装板77、驱动装置78、第一减速电机781、轮盘782、齿轨783和齿条79，通过第一减速电机781运作，从而带动轮盘782旋转，轮盘782旋转时齿轨783会啮合齿条79移动，从而使得套筒75压缩弹簧76，由于齿轨783长度仅为轮盘782周长的2/3，当轮盘782继续转动时，齿轨783会和齿条79脱离，从而造成套筒75失去限位作用，从而套筒75在弹簧76的弹力作用下进行推射，从而将排球从筒体71内弹射出去，由于筒体71具有一定的倾斜角度，从而使得排球以仰角做类抛物线运动，通过第一减速电机781转动，达到了周期性抛射排球的目的。

(2)、本发明通过设置第二减速电机81、第一连杆82、第一活动轴83、第二连杆84、第二活动轴85和第三连杆86，当第二减速电机81运作时，第二减速电机81带动第一连杆82环绕第二减速电机81的输出轴做圆周运动，第一连杆82做圆周运动时会通过第二连杆84拉扯第三连杆86，通过曲臂连杆原理，使得第三连杆86围绕转轴6旋转，从而使得第二减速电机81运作带动转轴6旋转，并且第二减速电机81每旋转一周，转轴6做一次正向转动和反向转动，从而达到了周期性调节抛射排球的角度的问题，避免训练时射球角度单一。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种排球投射机器人，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的下侧固定安装有麦克纳姆轮(2)，所述底座(1)的上表面固定连接有支架(3)，所述支架(3)的顶端固定连接有储球框(4)，所述储球框(4)的下侧固定连接有漏斗(5)，所述底座(1)的上表面插接有转轴(6)，所述转轴(6)的顶端固定连接有投射装置(7)，所述投射装置(7)与漏斗(5)的底端连通，所述底座(1)的上表面固定连接有旋转装置(8)，所述旋转装置(8)与转轴(6)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种排球投射机器人，其特征在于：所述投射装置(7)包括筒体(71)，所述筒体(71)呈倾斜设置，且筒体(71)的倾斜角度为35-40度，所述筒体(71)的上表面开设有进料口(72)，所述进料口(72)位于漏斗(5)的正下方，所述筒体(71)的内壁固定连接有挡圈(73)，所述挡圈(73)的直径小于排球的直径，所述筒体(71)的内壁固定连接有支撑杆(74)，所述支撑杆(74)的表面套接有套筒(75)，所述套筒(75)的内壁通过弹簧(76)与支撑杆(74)的一端固定连接，所述套筒(75)的表面固定连接有安装板(77)，所述安装板(77)的一侧贯穿筒体(71)的表面，所述安装板(76)的表面固定连接有齿条(79)，所述筒体(71)的上表面固定连接有驱动装置(78)。

3.根据权利要求2所述的一种排球投射机器人，其特征在于：所述驱动装置(78)包括第一减速电机(781)，所述第一减速电机(781)的输出轴固定连接有轮盘(782)，所述轮盘(782)的侧面固定连接有齿轨(783)，所述齿轨(783)的长度为圆盘(782)周长的2/3，所述齿轨(783)与齿条(79)啮合。

4.根据权利要求1所述的一种排球投射机器人，其特征在于：所述旋转装置(8)包括第二减速电机(81)，所述第二减速电机(81)的输出轴固定连接有第一连杆(82)，所述第一连杆(82)远离第二电机(81)的一端插接有第一活动轴(83)，所述第一活动轴(83)的表面固定连接有第二连杆(84)，所述第二连杆(84)远离第一传动轴(83)的一端插接有第二活动轴(85)，所述第二活动轴(85)的表面固定连接有第三连杆(86)，所述第三连杆(86)。远离第二活动轴(85)的一端与转轴(6)的表面固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种排球投射机器人，其特征在于：所述麦克纳姆轮(2)的数量为四个，且四个麦克纳姆轮(2)以矩形阵列的形式设置在底座(1)的下侧。

6.根据权利要求1所述的一种排球投射机器人，其特征在于：所述漏斗(5)的形状为倒置的圆台形，且漏斗(5)底部开口的直径等于排球直径1.1-1.2倍。

7.根据权利要求1所述的一种排球投射机器人，其特征在于：所述投射装置(7)围绕转轴(6)旋转的角度范围为±40度。

8.根据权利要求1所述的一种排球投射机器人，其特征在于：所述底座(1)的上表面固定连接有扶梯(9)，所述扶梯(9)的高度至少为储球框(4)上侧距离地面高度的2/3。