CN108888937A - 一种发射扣杀球的排球发球机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发射扣杀球的排球发球机器人，包括车架、升降架、旋转平台、发射筒、推送装置及控制器，车架包括底盘，所述升降架设在底盘的上方，且与底盘活动相连。旋转平台设置在升降架的下部，与升降架转动相连。发射筒通过支腿设在旋转平台上，支腿的前侧设有第一液压缸。发射筒为前端扩口状的圆筒结构，发射筒后部内壁固定有限位环，其外侧设有滑动套。推送装置设在发射筒的后侧，包括滑轨和曲柄滑块机构，曲柄滑块机构的滑块与滑轨相配合，滑块前侧连接有击球座。本发明结构简单，制造成本低，出球速度可调节，倾斜向下发球，提升一传或拦网技术的训练，本发明发球角度及位置，训练针对性强，提升训练效果的作用明显。

Description

一种发射扣杀球的排球发球机器人

技术领域

本发明涉及体育器材技术领域，具体涉及一种发射扣杀球的排球发球机器人。

背景技术

目前在排球训练过程中，通常需要两人或多人配合，练习一传和拦网的技术，训练中需要有一个队员在场地的另一端发球，与一传队员或拦网队员进行配合。发球的队员根据训练的要求需要做到精准发球，受限于发球队员发球的准确度不高，导致训练的效率不高，费时费力，训练效果不够显著。目前市面上也存在一些用于排球训练的发球设备，往往结构复杂，价格昂贵，尤其是现有的发球设备仅能水平或倾斜向上出球，无法用做拦网技术的训练，无法实现使用发球设备进行拦网技术的针对性训练。因此，需要一种专门用于拦网技术训练的发球机器人，同时兼顾一传技术的训练。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种发射扣杀球的排球发球机器人,解决现有排球打球器只能水平向前或者向上发球，无法实现倾斜向下发球的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种发射扣杀球的排球发球机器人，包括车架、升降架、旋转平台、发射筒、推送装置及控制器，车架包括底盘，所述升降架设在底盘的上方，且与底盘活动相连。旋转平台设置在升降架的下部，与升降架转动相连。发射筒通过支腿设在旋转平台上，支腿的前侧设有第一液压缸。发射筒为前端扩口状的圆筒结构，其顶部开有长条槽，发射筒后部内壁固定有限位环，其位于与限位环对应位置的外侧设有滑动套，滑动套连接有气泵。发射筒的上方设有填装机构，填装机构设在升降架上部。推送装置设在发射筒的后侧，包括滑轨和曲柄滑块机构，曲柄滑块机构的滑块与滑轨相配合，滑块前侧连接有击球座。

优选地，车架的底盘上设有呈方形竖向排布的四个第二液压缸，各第二液压缸的上端均与升降架的底部固定相连且同步升降，第一液压缸和所有第二液压缸均与控制器通信连接。

优选地，旋转平台为水平布置的齿轮盘，其中心与升降架转动相连。旋转平台的一侧设有第一电机，第一电机的输出端设有齿轮第一齿轮，第一齿轮与齿轮盘啮合。

优选地，所述支腿的下端与旋转平台固定相连，其上端与发射筒的底部铰接。第一液压缸的下端与支腿前侧铰接，其上端与发射筒的底部也铰接。

优选地，限位环是由橡胶制成的，其内壁是与排球相配合的球面结构，限位环与发射筒内壁固定相连，限位环上均匀布置有多个吸气通道，多个吸气通道与设在发射筒上的多个圆孔对应相通。滑动套通过四个导向杆设在发射筒的外部，滑动套的内侧壁与发射筒的外壁滑动密封配合。滑动套的内部具有空腔，空腔可通过滑动套内侧与吸气通道一一对应的多个进气孔，实现与发射筒的内部相通。

优选地，四个导向杆均匀布置在与发射筒外部的同心圆上，各导向杆的轴线与发射筒的轴线平行，所有导向杆穿过滑动套与其滑动配合。导向杆位于滑动套前侧的部分，均设有一个压缩弹簧，发射筒位于滑动套后侧的外壁上具有台阶，滑动套与台阶接触时，滑动套的空腔与发射筒的内部相通。

优选地，所述升降架的前上方设有球筐，球筐的前侧底部安装有送球管，所述送球管的管壁两侧对称设有两个驱动辊，控制器控制两个驱动辊同步转动。

优选地，填装机构包括轨道、滑动座，轨道位于发射筒的上方，轨道后侧设有第一气缸，第一气缸驱动滑动座与轨道滑动配合。滑动座的前端设有转轴，转轴与滑动座转动相连，其前端铰接有杆体，转轴与杆体之间还通过电动伸缩杆相连，杆体的末端设有吸盘，吸盘与气泵相连。所述转轴上设有第二齿轮，滑动座上固定有第二电机，第二电机输出端设置的第三齿轮可驱动转轴转动，气泵及第二电机均与控制器通信连接。

优选地，滑轨的前后两端分别通过第二气缸和第三气缸与升降架相连，滑块通过L形支架与击球座固定相连。L形支架的两侧对称设置有两个阶梯推杆，阶梯推杆的前部插入滑动套内并与其滑动配合，可推动滑动套相对于发射筒向前运动。

优选地，底盘的两侧分别设有两个车轮，位于同侧的两个车轮呈一前一后布置。

通过采用上述技术方案，本发明的有益技术效果是：本发明结构简单，制造成本低，出球速度可调节，倾斜向下发球，提升练习者进行一传或拦网技术的训练，本发明发球角度及位置，训练针对性强，提升训练效果的作用明显。

附图说明

图1是本发明一种发射扣杀球的排球发球机器人的结构原理示意图。

图2是图1中某一部分的结构示意图，示出的是发射筒及相关部件。

图3是图2中某一部分的结构示意图，示出的是限位环。

图4是图2中另一部分的结构示意图，示出的是滑动套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

结合图1至图4，一种发射扣杀球的排球发球机器人，包括车架1、升降架2、旋转平台3、发射筒4、推送装置5及控制器10，车架1包括底盘11，底盘11的两侧分别设有两个车轮12，位于同侧的两个车轮12呈一前一后布置，底盘11前侧的两个车轮12为定向轮，其后侧的两个车轮12为万向轮，两个定向轮分别配置有车轮电机，车轮电机分别与控制器10电连接。所述升降架2设在底盘11的上方且与底盘11活动相连，具体地，车架1的底盘11上方设有四个第二液压缸13，四个第二液压缸13呈方形竖向布置，各第二液压缸13的下端与底盘11固定相连，上端均与升降架2的底部固定相连，各第二液压缸13同步升降，实现升降架2的上下平动，所有第二液压缸13均与控制器10通信连接，由控制器10控制升降架2升降。

旋转平台3设置在升降架2的下部，旋转平台3为水平布置的齿轮盘，旋转平台3中心底部固定设有连接轴，连接轴的下端通过轴承与升降架2转动相连。旋转平台3的一侧设有第一电机31，第一电机31的输出端设有齿轮第一齿轮32，第一齿轮32与齿轮盘啮合，实现旋转平台3相对于底盘11在水平方向内的转动。发射筒4通过支腿33设在旋转平台3上，所述支腿33的下端与旋转平台3固定相连，其上端与发射筒4的底部铰接。支腿33的前侧设有第一液压缸34，第一液压缸34的下端与支腿33前侧铰接，其上端与发射筒4的底部也铰接，第一液压缸34与控制器10通信连接，由控制器10控制第一液压缸34的伸缩，实现对发射筒4在竖直方向的角度调节，发射筒4在水平方向的角度调节，是通过旋转平台3的转动实现。

发射筒4为前端扩口状的圆筒结构，其顶部开有长条槽，长条槽由发射筒4的后部延伸至其前端。发射筒4的上方设有填装机构6，填装机构6设在升降架2上部。所述升降架2的前上方设有球筐9，球筐9固定安装在升降架2的前侧顶部，球筐9的前侧底部安装有送球管91，球筐9内的排球通过送球管91向外输送，所述送球管91的管壁两侧，对称设有两个驱动辊92，每个驱动辊92均配置有一个第三电机，两个第三电机均与控制器10电连接，控制器10控制两个驱动辊92同步转动，根据控制器10的指令将排球从送球管91内输出。

填装机构6包括轨道61、滑动座62，轨道61位于发射筒4的上方，轨道61与升降架2的上部固定相连，轨道61后侧固定安装有第一气缸63，第一气缸63的伸缩端与滑动座62固定相连，所述第一气缸63驱动滑动座62沿轨道61前后运动。滑动座62的前端设有转轴64，转轴64与滑动座62转动相连，转轴64的前端铰接有杆体65，转轴64与杆体65之间还通过电动伸缩杆66相连，电动伸缩杆66驱动杆体65相对于转轴64运动，所述电动伸缩杆66与控制器10电连接，控制器10控制杆体65的运动。

杆体65的末端设有吸盘67，吸盘67通过气线与气泵14相连，气泵14安装在升降架2上。所述转轴64上固定安装与其同轴的第二齿轮68，滑动座62上固定安装有第二电机69，第二电机69输出端设置的第三齿轮70可驱动转轴64转动，气泵14及第二电机69均与控制器10通信连接。使用状态下，第一气缸63驱动转轴64向前运动，电动伸缩杆66驱动杆体65运动，使吸盘67靠近送球管91的下端，驱动辊92转动将排球从送球管91的下端吐出，吸盘67吸住排球，第二电机69驱动转轴64转动，使吸盘67向下翻转至发射筒4前侧，第一气缸63驱动转轴64向后运动，杆体65进入长条槽内并向后运动，同时将排球送入发射筒4的内部。

发射筒4后部内壁固定安装有限位环41，限位环41是由橡胶制成的，限位环41的内壁是与排球相配合的喇叭口状的球面结构，限位环41的外壁与发射筒4内壁固定成一体式结构。所述限位环41上沿其中心线依次均匀布置有六个吸气通道411，六个吸气通道411与设在发射筒4上的六个圆孔分别一一对应且相连相通，发射筒4的内部通过限位环41的六个吸气通道与其外部相通。发射筒4位于与限位环41对应位置的外侧设有滑动套42，滑动套42通过四个导向杆43设在发射筒4的外部，滑动套42的内侧壁与发射筒4的外壁滑动密封配合。四个导向杆43均匀布置在与发射筒4外部的同心圆上，各导向杆43的轴线与发射筒4的轴线平行，所有导向杆43穿过滑动套42与其滑动配合。

导向杆43位于滑动套42前侧的部分，均设有一个压缩弹簧44，发射筒4位于滑动套42后侧的外壁上具有台阶，滑动套42与台阶接触时，滑动套42的空腔与发射筒4的内部相通。滑动套42的内部具有空腔421，空腔421可通过滑动套42内侧与吸气通道422一一对应的六个进气孔，实现与发射筒4的内部相通。滑动套42的空腔通过气管连接有气泵14，气泵14固定安装在升降架2上。滑动套42可相对于发射筒4前后滑动，实现滑动套42内的空腔与发射筒4的内部连通和断开，滑动套42内的空腔与发射筒4的内部连通时，气泵14可通过限位环41上的六个吸气通道吸气，将排球吸附在限位环41上。当滑动套42向前运动至滑动套42将发射筒4上的六个圆孔封闭时，排球可与限位环41分离。

推送装置5设在发射筒4的后侧，包括滑轨51和曲柄滑块机构，曲柄滑块机构的滑块52与滑轨51滑动配合，滑块52前侧连接有击球座53，曲柄滑块机构的连杆54的长度可调节。滑轨51的前后两端分别通过第二气缸7和第三气缸8与升降架2相连，第二气缸7的上端与升降架2固定相连，其下端与滑轨51的前端顶部铰接，第三气缸8的上端与升降架2铰接，其下端与滑轨51的后端顶部铰接，滑块52通过L形支架55与击球座53固定相连。L形支架55的两侧对称设置有两个阶梯推杆56，两个阶梯推杆56与设置在发射筒4位于滑动套42前方两侧的导向座57滑动配合。阶梯推杆56的前部插入滑动套42内并与其滑动配合，可推动滑动套42相对于发射筒4向前运动。使用状态下，滑块52沿滑轨51向前运动，带动击球座53向前运动，阶梯推杆56随L形支架55一起向前运动，在击球座53接触排球前，阶梯推杆56推动滑动套42向前运动，限位环41上的六个吸气通道停止吸气，击球座53瞬间将排球击飞，阶梯推杆56随滑块52向后运动时，滑动套42在压缩弹簧44的作用下复位，滑动套42的空腔再次与发射筒4的内部相通。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发射扣杀球的排球发球机器人，包括车架、升降架、旋转平台、发射筒、推送装置及控制器，其特征在于，车架包括底盘，所述升降架设在底盘的上方，且与底盘活动相连；旋转平台设置在升降架的下部，与升降架转动相连；发射筒通过支腿设在旋转平台上，支腿的前侧设有第一液压缸；发射筒为前端扩口状的圆筒结构，其顶部开有长条槽，发射筒后部内壁固定有限位环，其位于与限位环对应位置的外侧设有滑动套，滑动套连接有气泵；发射筒的上方设有填装机构，填装机构设在升降架上部；推送装置设在发射筒的后侧，包括滑轨和曲柄滑块机构，曲柄滑块机构的滑块与滑轨相配合，滑块前侧连接有击球座。

2.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，车架的底盘上设有呈方形竖向排布的四个第二液压缸，各第二液压缸的上端均与升降架的底部固定相连且同步升降，第一液压缸和所有第二液压缸均与控制器通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，旋转平台为水平布置的齿轮盘，其中心与升降架转动相连；旋转平台的一侧设有第一电机，第一电机的输出端设有齿轮第一齿轮，第一齿轮与齿轮盘啮合。

4.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，所述支腿的下端与旋转平台固定相连，其上端与发射筒的底部铰接；第一液压缸的下端与支腿前侧铰接，其上端与发射筒的底部也铰接。

5.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，限位环是由橡胶制成的，其内壁是与排球相配合的球面结构，限位环与发射筒内壁固定相连，限位环上均匀布置有多个吸气通道，多个吸气通道与设在发射筒上的多个圆孔对应相通；滑动套通过四个导向杆设在发射筒的外部，滑动套的内侧壁与发射筒的外壁滑动密封配合；滑动套的内部具有空腔，空腔可通过滑动套内侧与吸气通道一一对应的多个进气孔，实现与发射筒的内部相通。

6.根据权利要求5所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，四个导向杆均匀布置在与发射筒外部的同心圆上，各导向杆的轴线与发射筒的轴线平行，所有导向杆穿过滑动套与其滑动配合；导向杆位于滑动套前侧的部分，均设有一个压缩弹簧，发射筒位于滑动套后侧的外壁上具有台阶，滑动套与台阶接触时，滑动套的空腔与发射筒的内部相通。

7.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，所述升降架的前上方设有球筐，球筐的前侧底部安装有送球管，所述送球管的管壁两侧对称设有两个驱动辊，控制器控制两个驱动辊同步转动。

8.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，填装机构包括轨道、滑动座，轨道位于发射筒的上方，轨道后侧设有第一气缸，第一气缸驱动滑动座与轨道滑动配合；滑动座的前端设有转轴，转轴与滑动座转动相连，其前端铰接有杆体，转轴与杆体之间还通过电动伸缩杆相连，杆体的末端设有吸盘，吸盘与气泵相连；所述转轴上设有第二齿轮，滑动座上固定有第二电机，第二电机输出端设置的第三齿轮可驱动转轴转动，气泵及第二电机均与控制器通信连接。

9.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，滑轨的前后两端分别通过第二气缸和第三气缸与升降架相连，滑块通过L形支架与击球座固定相连；L形支架的两侧对称设置有两个阶梯推杆，阶梯推杆的前部插入滑动套内并与其滑动配合，可推动滑动套相对于发射筒向前运动。

10.根据权利要求1所述的一种发射扣杀球的排球发球机器人，其特征在于，底盘的两侧分别设有两个车轮，位于同侧的两个车轮呈一前一后布置。