CN109173209B - 羽毛球发球装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种羽毛球发球装置，其包括将连续的多个羽毛球逐个输送到发球部分输球部分(A)和用于击打羽毛球的发球部分(B)，齿条(25)经由不完全齿轮(26)移动使得发球前滑块(22)移动以压缩蓄能弹簧(24)，当不完全齿轮(26)脱离啮合所述齿条(25)，所述发球前滑块(22)击发羽毛球，羽毛球发球装置可完成角度调节，抬升，自由移动，本发明可小型化且使用方便。

Description

羽毛球发球装置

技术领域

本发明涉及一种体育器械技术领域，特别是一种羽毛球发球装置。

背景技术

随着“运动能促进人身体健康”的观念不断深入人心，羽毛球作为一项平价的大众运动项目，已经被越来越多的人接受，用来锻炼身体以及消磨空闲时间。现市场上主要有三类羽毛球发射器：

一类主要为摩擦发球。其主要结构是通过两个电机带动两个PU轮高速旋转，当球的头部进入到两轮之间时，通过挤压将球快速发出。该发球方式虽然在射程上满足了发射要求，但是该发射方式容易损坏羽毛球，减少羽毛球使用次数，且由于自身结构的限制，该发射器不能实现完全自动化，某些功能的实现需要手动调节。

一类为电动摆拍发球。其主要结构是利用电机带动一个拍子转动，而球体预先放在转动路径的某个点上，当拍子到达该点时，球就被拍打出去。这类对发球角度的高低控制以及左右摇摆发球则显得无能为力，不能很好的达到人们对于陪练的需求。

一类为气动发球。其主要结构是采用高压气体将球体按照既定轨迹吹出，对球的远近和角度都有一定的控制能力，但由于需要高压气体，所以需要高压气缸，并配备多个电源，系统较多，体积较为庞大，不适用于室外羽毛球场地，成本高，不适合普通人群，达不到普通人群利用它健身的目的。

以上三类羽毛球发球机器无法囊括所有的发球和调节功能，不适合当做人们的陪练，并且有些还存在价格高昂或是体积较大，不适合作为消费者的私人购买物品。为了让人们在日常生活中能够更加便利快捷地练习羽毛球，就需要一种不但可以满足各方位，各高度的发球，而且适用于私人，外型又有较高的艺术价值的全自动羽毛球发球机器。在“人性化”理念的催生下，一款新型全自动羽毛球发球机器代替那些笨重低效的发球机成为发展的潮流。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

为解决上述现有技术的不足之处，本发明提供一种羽毛球发球装置,本发明能够小型化且具有较高的智能化程度并提高了发球效率。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种羽毛球发球装置包括，

输球部分，其将连续的多个羽毛球逐个输送到发球部分，输球部分包括至少一个储球筒和输球模块，

储球筒，所述储球筒存储连续的多个羽毛球，

输球模块，逐个分离且输送羽毛球的输球模块包括输球通道、分离件和滚子，其中，

输球通道，连通所述储球筒的输球通道设有空槽，

分离件，设在所述空槽内的分离件分别连接固定在输球通道的上层弹性圈和下层弹性圈，

滚子，其经由凸轮驱动以上下致动所述分离件，使得上层弹性圈和下层弹性圈分离羽毛球；

发球部分，用于击打羽毛球的发球部分包括发球模块和动力模块，其中，

发球模块，其包括，

发射筒，其设有入口，输球通道中被分离的羽毛球经由所述入口进入所述发射筒，

发球后滑块，与发射筒间隙配合的发球后滑块固定连接用于调节位移的后座丝杠，

发球前滑块，与发射筒间隙配合的发球前滑块固定连接可移动的齿条，

蓄能弹簧，其两端分别连接发球前滑块和发球后滑块，

动力模块，其包括，

第一电机，

不完全齿轮，其接收第一电机输出的动力以转动，

齿条，其啮合所述不完全齿轮，所述齿条经由所述不完全齿轮移动使得所述发球前滑块移动以压缩蓄能弹簧，当不完全齿轮脱离啮合所述齿条，所述发球前滑块击发羽毛球。

所述的羽毛球发球装置中，多个储球筒固定于输球上端盖，所述输球上端盖经由连接块可转动地连接输球下底板，所述输球上端盖设有主动拨盘、槽轮和用于驱动主动拨盘间歇转动的第二电机，槽轮啮合所述主动拨盘以转动所述输球上端盖，使得储球筒按照转动顺序对准所述输球通道。

所述的羽毛球发球装置中，所述发球部分包括用于锁止待击发的发球前滑块的锁止模块，所述锁止模块包括锁止件和解锁件，

锁止件，其一端经由弹簧固定连接锁止模块内壁，另一端移动连接所述发球前滑块，

当不完全齿轮即将脱离齿条时，所述锁止件的另一端锁止所述发球前滑块，击发时，所述解锁件解锁所述锁止件。

所述的羽毛球发球装置中，所述羽毛球发球装置还包括调节部分，所述调节部分包括角度调节模块和抬升模块，所述角度调节模块包括俯仰角度调节模块和左右角度调节模块。

所述的羽毛球发球装置中，俯仰角度调节模块包括，

支撑板，

发球底板，其铰接所述支撑板，

从动杆，设在支撑板上的从动杆调节所述发球底板与支撑板之间的俯仰角度，

推杆，沿滑槽往复运动的推杆致动所述从动杆，

连杆，其经由主动杆驱动所述推杆。

所述的羽毛球发球装置中，左右角度调节模块包括，

转动板，

中心齿轮，其布置在转动板上，

两个边缘齿轮，布置在转动板上的边缘齿轮啮合所述中心齿轮，

两个转动杆，其分别连接边缘齿轮，所述转动杆经由弧形槽以驱动转动板转动。

所述的羽毛球发球装置中，所述抬升模块包括，

抬升支撑板，

抬升叉形架，其可伸缩地固定在所述抬升支撑板，

第三电机，其驱动所述抬升叉形架上升或下降。

所述的羽毛球发球装置中，所述动力模块为CVT变频模块，所述第一电机为CVT驱动电机，CVT驱动电机的电机驱动端插入CVT主动轮轴内，CVT滚珠丝杠套入CVT主动轮轴内空心柱；外部变频件套在CVT滚珠丝杠上；内部变频件套在CVT滚珠丝杠上；CVT推动盘嵌套在CVT主动轮内且处于外部变频件和内部变频件之间，链条套在CVT主动轮和CVT从动轮上，CVT从动轮轴和锥齿轮-1过盈配合，弹簧端盖套在调节弹簧支撑轴外部，调节弹簧一端与弹簧端盖，另一端与CVT从动轮的一侧接触。

所述的羽毛球发球装置中，所述羽毛球发球装置最下端设有用于移动的滚轮，输球通道为塑料制成的柔性管，所述输球通道设有检测羽毛球落下的红外传感器，所述槽轮的齿数和所述储球筒个数相同，所述主动拨盘具有与槽轮的齿形配合的弧形表面。

所述的羽毛球发球装置中，所述锁止件经由卡榫配合锁止所述发球前滑块，所述解锁件包括凸轮结构，所述凸轮结构间歇地解锁所述锁止件。

本发明有以下创新点与优势：

1.设计理念：该全自动羽毛球发球机器是基于“人性化”理念而设计出的一款全自动羽毛球发球机器，它从输球到各方位各角度的发球都是通过机械机构和电路控制结合自动完成的，最大化地满足了人们练习羽毛球的要求，人们只要通过控制交互界面，就可以选择进行各种模式的羽毛球训练。这些基础功能让机器去实现，能体现出机器的最大利用价值，也最大化地便利了人们的生活活动。

2.蓄能弹簧发球模块：主要的创新点在于将弹簧和不完全齿轮结合起来进行蓄能发球，而不在只利用单一的机械机构来发球。当不完全齿轮与齿条啮合时，由于齿条和发球前滑块固定在一起，因此齿条向后移动时，顺势压缩弹簧蓄能。当不完全齿轮离开齿条时，前滑块被释放，蓄能弹簧将之前压缩的弹性势能释放，转化为羽毛球的动能。这种机构的结合使用，使得羽毛球可以获得更大的动能，确保羽毛球可以落到场地内的各个地点，满足使用者的不同训练需求。

3.角度调节模块：包括了俯仰角度调节和左右角度调节功能，巧用了机械机构并联的方法，不仅实现了各方位角度调节的功能，同时也极大地节省了空间，使得整个机器往轻小化方向发展。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是本发明的总体三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图2是本发明的机体外壳模型；

图3是本发明的储球模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，隐去了机体外壳；

图4是本发明的输球模块左视图，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图5是本发明的输球模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳以及输球上端盖；

图6是本发明的输球模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图7是本发明的输球模块内部分离球功能模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳和其他不相关零件；

图8是本发明的发球模块三维模型；

图9是本发明的发球模块俯视图，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图10是本发明的发球模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图11是本发明的CVT变频模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图12是本发明的CVT变频模块俯视图，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图13是本发明的CVT变频模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳、CVT推动盘和变频电机；

图14是本发明的角度调节模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图15是本发明的角度调节模块中的俯仰角度调节模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图16是本发明的角度调节模块中的左右角度调节模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图17是本发明的抬升模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

图18是本发明的自由移动模块三维模型，由于外壳会影响图片展示效果，故隐去了机体外壳；

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图1至图18更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

为了更好地理解，参见附图，一种羽毛球发球装置，其包括，

输球部分A，其将连续的多个羽毛球逐个输送到发球部分，输球部分A包括，

至少一个储球筒1，所述储球筒1存储连续的多个羽毛球，

输球模块100，逐个分离且输送羽毛球的输球模块100包括，

输球通道110，连通所述储球筒1的输球通道110设有空槽120，

分离件130，设在所述空槽120内的分离件分别连接固定在输球通道的上层弹性圈11和下层弹性圈12，

滚子8，其经由凸轮7驱动以上下致动所述分离件130，使得上层弹性圈11和下层弹性圈12分离羽毛球；

发球部分B，用于击打羽毛球的发球部分B包括，

发球模块140，其包括，

发射筒38，其设有入口150，输球通道110中被分离的羽毛球经由所述入口150进入所述发射筒38，

发球后滑块23，与发射筒38间隙配合的发球后滑块23固定连接用于调节位移的后座丝杠29，

发球前滑块22，与发射筒间38隙配合的发球前滑块22固定连接可移动的齿条25，

蓄能弹簧24，其两端分别连接发球前滑块22和发球后滑块23，

动力模块160，其包括，

第一电机170，

不完全齿轮26，其接收第一电机170输出的动力以转动，

齿条25，其啮合所述不完全齿轮26，所述齿条25经由所述不完全齿轮26移动使得所述发球前滑块22移动以压缩蓄能弹簧24，当不完全齿轮26脱离啮合所述齿条25，所述发球前滑块22击发羽毛球。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，多个储球筒1固定于输球上端盖21，所述输球上端盖21经由连接块20可转动地连接输球下底板19，所述输球上端盖21设有主动拨盘4、槽轮5和用于驱动主动拨盘4间歇转动的第二电机10，槽轮5啮合所述主动拨盘4以转动所述输球上端盖21，使得储球筒1按照转动顺序对准所述输球通道110。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，所述发球部分B包括用于锁止待击发的发球前滑块22的锁止模块180，所述锁止模块180包括锁止件190和解锁件200，

锁止件190，其一端经由弹簧固定连接锁止模块180内壁，另一端移动连接所述发球前滑块22，

当不完全齿轮26即将脱离齿条25时，所述锁止件190的另一端锁止所述发球前滑块22，击发时，所述解锁件200解锁所述锁止件190。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，羽毛球发球装置包括调节部分C，所述调节部分C包括角度调节模块210和抬升模块220，所述角度调节模块210包括俯仰角度调节模块230和左右角度调节模块240。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，俯仰角度调节模块230包括，

支撑板62，

发球底板54，其铰接所述支撑板62，

从动杆59，设在支撑板62上的从动杆59调节所述发球底板54与支撑板62之间的俯仰角度，

推杆58，沿滑槽60往复运动的推杆58致动所述从动杆59，

连杆57，其经由主动杆56驱动所述推杆58。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，左右角度调节模块240包括，

转动板67，

中心齿轮63，其布置在转动板67上，

两个边缘齿轮64，布置在转动板67上的边缘齿轮64啮合所述中心齿轮63，

两个转动杆65，其分别连接边缘齿轮64，所述转动杆65经由弧形槽66以驱动转动板67转动。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，所述抬升模块220包括，

抬升支撑板74，

抬升叉形架70，其可伸缩地固定在所述抬升支撑板74，

第三电机73，其驱动所述抬升叉形架70上升或下降。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，所述动力模块160为CVT变频模块，所述第一电机170为CVT驱动电机，CVT驱动电机的电机驱动端插入CVT主动轮49轴内，CVT滚珠丝杠51套入CVT主动轮49轴内空心柱；外部变频件50套在CVT滚珠丝杠51上；内部变频件53套在CVT滚珠丝杠51上；CVT推动盘55嵌套在CVT主动轮49内且处于外部变频件50和内部变频件53之间，链条42套在CVT主动轮49和CVT从动轮43上，CVT从动轮轴44和锥齿轮-128过盈配合，弹簧端盖47套在调节弹簧支撑轴45外部，调节弹簧46一端与弹簧端盖47，另一端与CVT从动轮43的一侧接触。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，所述羽毛球发球装置最下端设有用于移动的滚轮75，输球通道110为塑料制成的柔性管，所述输球通道110设有检测羽毛球落下的红外传感器17，所述槽轮5的齿数和所述储球筒1个数相同，所述主动拨盘4具有与槽轮5的齿形配合的弧形表面。

本发明所述的羽毛球发球装置的优选实施例中，所述锁止件190经由卡榫配合锁止所述发球前滑块22，所述解锁件200包括凸轮结构，所述凸轮结构间歇地解锁所述锁止件190。

为了进一步理解本发明，参见如下实施例，本发明包括羽毛球以模块化设计实现对羽毛球的储球，输球，发球，角度调节，抬升，自由移动六项基础功能。

如图1至图2所示，本发明适合不同水平的羽毛球爱好者和专业运动员陪练使用，提供多种发球模式，通过调节发球频率，发球远近，发球高度，发球

方向满足不同的需求，包括储球模块Ⅰ、输球模块Ⅱ、发球模块Ⅲ、角度调节模块Ⅳ、抬升模块Ⅴ、底盘模块Ⅵ。储球模块Ⅰ包括六个储球筒；输球模块Ⅱ包括槽轮机构、凸轮机构、红外检测模块和分离球的弹性金属圈；发球模块Ⅲ包括发球模块D、快锁模块E、CVT变频模块F，其中发球模块包括不完全齿轮齿条机构、丝杠螺母机构和蓄能弹簧，快锁模块包括凸轮机构,CVT变频模块包括CVT无极变速轮机构和丝杠螺母机构；角度调节模块Ⅳ包括俯仰角度调节模块和左右角度调节模块，其中俯仰角度调节模块包括连杆机构，左右角度调节模块包括齿轮机构和连杆机构；抬升模块Ⅴ包括滑块和滑轨的配合机构；底盘模块Ⅵ包括电机和气缸吸盘配合的制动缓冲机构。全部模块按顺序由上至下分布，有机组合成羽毛球自动发球机。

1、储球模块结构

具体模型图如图3。

储球模块主要完成储球功能。

储球模块包括储球筒1，储球筒盖子2，储球桶盖子支撑柱3。

六只储球筒1围绕中心均匀分布，并与储球筒盖子2相配合使用。

2、输球模块结构及工作原理

具体模型图如图4、图5、图6、图7。

输球模块主要完成转换储球筒、分离球并输球的功能，将一串球分离成一个一个的球并落入发球筒内。

输球模块包括主动拨盘4，槽轮5，槽轮电机6，凸轮7，滚子8，凸轮支撑架9，凸轮电机10，上层弹性金属圈11，下层弹性金属圈12，分离杆，输球管下端14，输球管中端15，输球管上端16，红外传感器17，传感器支撑板18，输球下底板19，十字型连接块20，输球上端盖21。

十字型连接块20定位在输球下底板19中央，但仍能做旋转运动，十字型连接块20通过槽轮5、输球上端盖21套入储球桶盖子支撑柱3内的十字型空槽，固定输球通盖子支撑柱3；主动拨盘4通过槽轮电机6固定在输球下底板19，且与槽轮5相配合；槽轮电机6通过螺栓固定在输球下底板19的下侧；输球管上端16和输球管下端14的材料为塑料，输球管中端15为类吸管褶皱处的软性材料，三段输球管以及输球下底板19的连接通过胶水粘合；红外传感器17通过传感器支撑板18和螺母进行轴向固定；传感器支撑板18和输球下底板19利用螺栓连接；上层弹性金属圈11和下层弹性金属圈12固定在输球管上端16上，切片端口坡型与分离杆的坡型一致，分离杆通过输球管上端16的矩形空槽约束了水平方向的移动；滚子8和分离杆为铆钉连接，并与凸轮7配合；凸轮7通过轴肩进行轴向固定，通过键槽进行周向固定，并且被凸轮电机10驱动，为主动件；凸轮电机与凸轮支撑架9为螺栓连接；凸轮支撑架9与输球下底板19为螺栓连接。

输球模块运动传递过程如下：

由槽轮电机6提供动力，主动拨盘4做原动件，槽轮5做从动件，实现单方向间歇转动；由凸轮电机10为凸轮7提供动力，带动滚子8做直线上下运动，由于分离杆与滚子8连接，故带动分离杆上下移动，从而实现上层弹性金属圈11、下层弹性金属圈12的分别撑开紧缩和紧缩撑开，实现将一串羽毛球分离成一个一个羽毛球的功能；分离成单个的羽毛球分别沿着输球管上端16、输球管中端15和输球管下端14落入发射筒38。

3、发球模块结构及工作原理

具体模型图如图8、图9、图10。

发球模块主要完成对已分隔成单个的羽毛球击打发出的功能以及调节发球频率和发球力度的功能。

发球模块包括蓄能弹簧发球模块D，快锁模块E和CVT变频模块F。弹簧发球模块D包括发球前滑块22，发球后滑块23，蓄能弹簧24，齿条25，不完全齿轮26，锥齿轮-2 27，锥齿轮-1 28，后座丝杠29，后座丝杠支撑架30，后座电机31，发射筒38，不完全齿轮支撑轴40，不完全齿轮支撑架41，发球底板54。快锁模块E包括快锁机构-弹簧32，快锁件33，快锁机构-凸轮34，快锁机构-电机35，快锁机构-电机支撑架36，快锁盒子37。CVT变频模块F包括CVT盒子39，链条42，CVT从动轮43，CVT从动轮轴44，调节弹簧支撑轴45，调节弹簧46，弹簧端盖47，CVT驱动电机48，CVT主动轮49，外部变频件50，CVT滚珠丝杠51，CVT变频电机52，内部变频件53，CVT推动盘55。

发射筒38、快锁盒子37、CVT盒子39通过螺栓与发球底板54连接固定。后座丝杠支撑架30和发射筒38为螺栓连接；后座丝杠29与发射后滑块23为焊

接；后座电机31与后座丝杠29固连。

蓄能弹簧发球模块D包括发球前滑块22和发球后滑块23与发射筒38为间隙配合；蓄能弹簧24的两端与发球前滑块22和发球后滑块23的各一侧焊接；齿条25和发球前滑块22焊接；不完全齿轮支撑轴40套于不完全齿轮26下方，且与不完全齿轮26以及锥齿轮-2 27过盈配合，不完全齿轮支撑轴40套于不完全齿轮支撑架41上方；不完全齿轮支撑架41与发球底板54螺栓固定。

快锁模块E包括快锁件33由快锁盒子37固定，前端坡型柱可插入发球前滑块22一侧的坡型空槽；快锁机构-弹簧32一端和快锁盒子37的盒壁焊接，一端与快锁件33的平面焊接；快锁机构-凸轮34通过轴的过盈配合固定在快锁机构-电机支撑架36上，且与快锁件33的小圆柱配合形成凸轮机构；快锁机构-电机35和快锁机构-电机支撑架36螺栓连接固定；快锁机构-电机支撑架36和发球底板54螺栓固定。

CVT变频模块F包括CVT驱动电机48和CVT盒子39螺栓连接，固定于盒子上，且电机驱动端插入CVT主动轮49轴内；CVT变频电机52和CVT盒子39螺栓连接，固定于盒子上，且电机驱动端插入CVT滚珠丝杠51内；CVT滚珠丝杠51套入CVT主动轮49轴内空心柱；外部变频件50套在CVT滚珠丝杠51上；内部变频件53套在CVT滚珠丝杠51上；CVT推动盘55嵌套在CVT主动轮49内，处于外部变频件50和内部变频件53之间，但与CVT滚珠丝杠51无直接的表面接触；链条42套在CVT主动轮49和CVT从动轮43上；CVT从动轮轴44和CVT从动轮43焊接；CVT从动轮轴44和锥齿轮-1 28过盈配合；调节弹簧支撑轴45和CVT从动轮43焊接；弹簧端盖47套在调节弹簧支撑轴45外部，和CVT盒子39螺栓连接；调节弹簧46一端与弹簧端盖47，另一端与CVT从动轮43的一侧接触。

发球模块运动传递过程如下：

CVT驱动电机48为动力来源，带动CVT主动轮49，通过链条42将扭矩传递到CVT从动轮43，带动锥齿轮-1 28，进而带动锥齿轮-2 27。由于锥齿轮-2 27和不完全齿轮26同时固定在不完全齿轮支撑轴40上，因此带动不完全齿轮26，由不完全齿轮26与齿条25啮合连接，并且齿条25与发射前滑块22固定连接，所以发射前滑块22随着动力传入向后移动，随之压缩蓄能弹簧24，实现蓄能，

当不完全齿轮26与齿条25脱离时，蓄能弹簧24释放弹性势能，由发射前滑块22将从输球管下端14落入的羽毛球击打发出。由快锁机构-电机35输入动力，带动快锁机构-凸轮34运动，从而带动快锁件33做直线往返运动，当不完全齿轮26与齿条25即将脱离时，将快锁件33插入发射前滑块22侧边孔中，当到发射时间时，由带动快锁机构-凸轮34转动，带动快锁件33从孔中抽出，松开发射前滑块22，并利用蓄能弹簧24释放的弹性势能，将从输球管下端14落入的羽毛球击打发出。利用后座电机31、后座丝杠29调整发射后滑块23在发射筒38中的相对位置，从而改变蓄能弹簧24每次被压缩时的改变量，改变弹性势能，改变发球力度，调整发球距离的远近。

以下结合附图11、附图12、附图13，说明CVT变频模块工作原理：

当CVT变频电机52转动时，CVT滚珠丝杠51转动，此时外部变频件50和内部变频件53同时向内或向外运动，推动CVT推动盘55向内或向外移动，从而带动CVT主动轮49之间的间隙变化，链条42由于V型形状，向上或向下移动；此时调节弹簧46为了保护链条42以及保证链条42的传动可靠性，会随之改变其压缩程度，进一步改变CVT从动轮43之间的间隙。改变两带轮之间的间隙后，从而实现主动轮与从动轮实际直径比的改变，实现传动比的改变，改变发球频率。

4、角度调节模块结构及工作原理

具体模型图如图14。

角度调节模块主要完成调节羽毛球发球俯仰角度的功能和羽毛球发球左右角度的功能。

以下结合附图15，说明角度调节模块中俯仰角度调节结构及工作原理

俯仰角度调节模块包括发球底板54为展示清楚内部连杆机构故将隐去该零件，俯仰调节-主动杆56，俯仰调节-连杆57，俯仰调节-推杆58，俯仰调节-从动杆59，俯仰调节-滑槽60，俯仰调节-合页61，俯仰调节-支撑板62。

发球底板54与俯仰调节-支撑板62通过两个对称的俯仰调节-合页61和俯仰调节-从动杆59连接在一起，实现0°-60°的俯仰角度调节；俯仰调节-主动杆56与俯仰调节-连杆57、俯仰调节-连杆57与俯仰调节-推杆58、俯仰调节-推杆58与俯仰调节-从动杆59均通过铰接连接在一起；俯仰调节-滑槽60开在俯仰调节-支撑板62上表面，俯仰调节-推杆58与俯仰调节-滑槽60相配合。

俯仰角度调节模块的运动传递过程如下：

由俯仰调节-主动杆56传入动力，带动俯仰调节-连杆57做平面运动，进一步地，带动俯仰调节-推杆58沿俯仰调节-滑槽60做往复直线运动，通过俯仰调节-从动杆59与俯仰调节-合页61的配合使发球底板54与俯仰调节-支撑板62之间角度发生改变，因为俯仰调节-支撑板62是保持水平状态的，从而可以实现发球俯仰角度的改变。

以下结合附图16，说明角度调节模块中左右角度调节结构及工作原理

左右角度调节模块包括中心齿轮63，边缘齿轮64，转动杆65，弧形槽66，转动板67。

中心齿轮63与左右两个边缘齿轮64相啮合，并通过轴与转动板67连接；两个转动杆65与两个边缘齿轮64同轴用键连接；两个转动杆65与转动板67固定连接；转动板67与弧形槽66相配合，弧形槽66开在转动板67上。

左右角度调节模块的运动传递过程如下：

中心齿轮63转动，带动与之啮合的两个边缘齿轮64同方向同角速度转动，进一步地，带动两个转动杆65同方向同角速度转动，进一步地，形成带虚约束的平行四边形机构，带动俯仰调节-支撑板62左右转动，并通过俯仰调节-支撑板62与弧形槽66相配合使运动平稳，从而实现发球左右角度的改变。

5、抬升模块结构及工作原理

具体模型图如图17。

抬升模块主要完成抬升发球筒高度，达到发球目标的功能以及节约空间的功能。

抬升模块包括2个抬升上滑块轨道68，2个抬升下滑快轨道69，8个抬升叉形架70，2个抬升上滑块71，2个抬升下滑块72，2个抬升模块-电机73，抬升模块-支撑板74。

抬升下滑快轨道682个分别对称布置于抬升模块-支撑板74上且为螺栓连接；抬升下滑块722个分别安置于抬升下滑快轨道692个上，抬升上滑块712个分别安置于抬升上滑快轨道682个上；抬升上滑快轨道682个分别对称布置于转动板67上且为螺栓连接；抬升叉形架70

8个与抬升上滑块轨道682个和抬升下滑快轨道692个均使用销钉连接；抬升模块-电机73位于抬升下滑快轨道69内侧。

抬升模块运动传递过程如下：

抬升模块-电机73输入动力，带动与之相连的抬升叉形架70，拉动抬升下滑块72向内运动，两边运动对称，使抬升模块实现抬升发球筒的功能。

6、底盘模块结构及工作原理

具体模型图如图18。

底盘模块主要完成羽毛球发球机的移动以及水平位置的调整，并且增加制动缓冲装置，使发球精度提高，发球平稳。

底盘模块包括抬升模块-支撑板74，4个麦克纳姆轮75，4个麦轮电机76，4个麦轮支撑架77，吸盘78，气缸79。

4个麦轮支撑架77均匀固定于抬升模块-支撑板74下面；4个麦轮电机76分别与4个麦轮支撑架77连接；4个麦克纳姆轮75分别通过联轴器与4个麦轮电机76连接；4个麦克纳姆轮75分别与4个麦轮轴76连接；气缸79放置于抬升模块-支撑板74上，用螺栓连接；吸盘78套在气缸79上。

底盘模块运动传递过程如下：4个麦轮电机76分别为4个麦克纳姆轮75输入动力，控制羽毛球发球机前后左右运动；气缸79带动吸盘78做吸地制动缓冲运动。

在一个实施例中，本发明外型为陕西兵马俑造型，由兵马俑头部，身体部分和弓弩三部分组成，包括输球部分，发球部分，调节部分。具体涵盖储球，输球，发球，角度调节，抬升，自由移动六项基础功能；其中输球部分位于“兵马俑”头部处，可完成储球，输球两项功能；发球部分位于“弓弩”处，可完成发球功能，该部分包括发射模块，快锁模块，击球变频模块；调节部分位于兵马俑下半身，可完成角度调节，抬升，自由移动三项功能，该部分包括俯角度调节模块，抬升模块和底盘模块。

本发明进一步的改进在于：六只储球桶分别插在储球桶盖子的六个孔内，可取出储球桶填装羽毛球，储球桶盖子支撑柱固定在储球桶盖子中央。

本发明进一步的改进在于：十字型连接块定位在输球下底板中央，但仍能做旋转运动，十字型连接块通过槽轮、输球上端盖套入储球桶盖子支撑柱内的十字型空槽，固定输球通盖子支撑柱；主动拨盘通过槽轮电机固定在输球下底板，且与槽轮相配合；槽轮电机通过螺栓固定在输球下底板的下侧；输球管上端和输球管下端的材料为塑料，输球管中端为类吸管褶皱处的软性材料，三段输球管以及输球下底板的连接通过胶水粘合；红外传感器通过传感器支撑板和螺母进行轴向固定；传感器支撑板和输球下底板利用螺栓连接；上层弹性金属圈和下层弹性金属圈固定在输球管上端上，切片端口坡型与分离杆的坡型一致，分离杆通过输球管上端的矩形空槽约束了水平方向的移动；滚子和分离杆为铆钉连接，并与凸轮配合；凸轮通过轴肩进行轴向固定，通过键槽进行周向固定，并且被凸轮电机驱动，为主动件；凸轮电机与凸轮支撑架为螺栓连接；凸轮支撑架与输球下底板为螺栓连接。

本发明进一步的改进在于：在发球模块中，包括蓄能弹簧发球模块，快锁模块和CVT变频模块。发射筒、快锁盒子、CVT盒子通过螺栓与发球底板连接固定。

发球模块还包括后座丝杠支撑架和发射筒为螺栓连接；后座丝杠与发射后滑块为焊接；后座电机与后座丝杠固连。

蓄能弹簧发球模块的改进在于：发球前滑块和发球后滑块与发射筒为间隙配合；蓄能弹簧的两端与发球前滑块和发球后滑块的各一侧焊接；齿条和发球前滑块焊接；不完全齿轮支撑轴套于不完全齿轮下方，且与不完全齿轮以及锥齿轮-2过盈配合，不完全齿轮支撑轴套于不完全齿轮支撑架上方；不完全齿轮支撑架与发球底板螺栓固定。

快锁模块的改进在于：快锁件由快锁盒子固定，前端坡型柱可插入发球前滑块一侧的坡型空槽；快锁机构-弹簧一端和快锁盒子的盒壁焊接，一端与快锁件的平面焊接；快锁机构-凸轮通过轴的过盈配合固定在快锁机构-电机支撑架上，且与快锁件的小圆柱配合形成凸轮机构；快锁机构-电机和快锁机构-电机支撑架螺栓连接固定；快锁机构-电机支撑架和发球底板螺栓固定。

CVT变频模块的改进在于：CVT驱动电机和CVT盒子螺栓连接，固定于盒子上，且电机驱动端插入CVT主动轮轴内；CVT变频电机和CVT盒子螺栓连接，固定于盒子上，且电机驱动端插入CVT滚珠丝杠内；CVT滚珠丝杠套入CVT主动轮轴内空心柱；外部变频件套在CVT滚珠丝杠上；内部变频件套在CVT滚珠丝杠上；CVT推动盘嵌套在CVT主动轮内，处于外部变频件和内部变频件之间，但与CVT滚珠丝杠无直接的表面接触；链条套在CVT主动轮和CVT从动轮上；CVT从动轮轴和CVT从动轮焊接；CVT从动轮轴和锥齿轮-1过盈配合；调节弹簧支撑轴和CVT从动轮焊接；弹簧端盖套在调节弹簧支撑轴外部，和CVT盒子螺栓连接；调节弹簧一端与弹簧端盖，另一端与CVT从动轮的一侧接触。

本发明进一步的改进在于：角度调节机模块分为俯仰角度调节模块和左右角度调节模块。

俯仰角度调节模块的改进在于：发球底板与俯仰调节-支撑板通过两个对称的俯仰调节-合页和俯仰调节-从动杆连接在一起，实现0°-60°的俯仰角度调节；俯仰调节-主动杆与俯仰调节-连杆、俯仰调节-连杆与俯仰调节-推杆、俯仰调节-推杆与俯仰调节-从动杆均通过铰接连接在一起；俯仰调节-滑槽开在俯仰调节-支撑板上表面，俯仰调节-推杆与俯仰调节-滑槽相配合。

左右角度调节模块的改进在于：中心齿轮与左右两个边缘齿轮相啮合，并通

过轴与转动板连接；两个转动杆与两个边缘齿轮同轴用键连接；两个转动杆与俯仰调节-支撑板固定连接；俯仰调节-支撑板与弧形槽相配合，弧形槽开在转动板上。

本发明进一步的改进在于：抬升下滑快轨道2个分别对称布置于抬升模块-支撑板上且为螺栓连接；抬升下滑块2个分别安置于道2个抬升下滑快轨上，2个抬升上滑块分别安置于2个抬升上滑快轨道上；抬升上滑快轨道2个分别对称布置于转动板上且为螺栓连接；8个抬升叉形架与2个抬升上滑块轨道和2个抬升下滑快轨道均使用销钉连接；抬升模块-电机位于抬升下滑快轨道内侧。

本发明进一步的改进在于：4个麦轮支撑架均匀固定于抬升模块-支撑板下面；4个麦轮电机分别与4个麦轮支撑架连接；4个麦轮轴分别与4个麦轮电机连接；4个麦克纳姆轮分别与4个麦轮轴连接；气缸放置于抬升模块-支撑板上，用螺栓连接；吸盘套在气缸上。

本发明进一步的改进在于：机体外壳外形为兵马俑造型，小兵头顶处设有小门，可打开用来放球；小兵身体部与发射筒连接处为活动式，可与发射筒一起移动。

与现有市场产品相比，本发明一种全自动羽毛球发球机器，更加符合“人性化”的理念，为了满足人们对发球机的各种不同发球模式的要求，本发明包括了输球，发球，调节三个部分。其中输球部分包括储球模块、输球模块，发球部分包括发球模块，调节部分包括俯角度调节模块、抬升模块、底盘模块和机体外壳。每个部分的机械传动机构设计巧妙简洁，保证了羽毛球发球的高效性。

进一步地，机械传动结构体现在每一模块上。储球模块利用槽轮及时更换球桶，保证连续发球。输球模块的分离球结构利用弹性金属圈和凸轮机构，将一串羽毛球分离成单个的球，为发射做准备。发球模块包括蓄能弹簧发球结构，齿轮齿条结构，丝杠结构，凸轮弹簧结构综合控制发球的频率和力度。调节模块利用曲柄连杆机构实现俯仰角度的调节，利用平行四边形机构实现左右角度调节。抬升模块利用X叉架进行整个发球平台的抬升。底盘模块选择使用麦克纳母轮，以及气缸和吸盘的组合来防止后坐力。这些模块的组合，使得该机器能够进行多方位各角度的发球，功能强大。使用者的控制极为方便，只需要在人机交互界面选择相应的模式和功能即可。

工业实用性

本发明所述的羽毛球发球装置可以在体育器械并使用。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (8)

1.一种羽毛球发球装置，其包括，输球部分(A)和发球部分(B)，

输球部分(A)，其将连续的多个羽毛球逐个输送到发球部分，输球部分(A)包括，

储球筒(1)，所述储球筒(1)存储连续的多个羽毛球，

输球模块(100)，逐个分离且输送羽毛球的输球模块(100)包括输球通道(110)、分离件(130)和滚子(8)，其中，

输球通道(110)，连通所述储球筒(1)的输球通道(110)设有空槽(120)，

分离件(130)，设在所述空槽(120)内的分离件分别连接固定在输球通道的上层弹性圈(11)和下层弹性圈(12)，

滚子(8)，其经由凸轮(7)驱动以上下致动所述分离件(130)，使得上层弹性圈(11)和下层弹性圈(12)分离羽毛球；

发球部分(B)，用于击打羽毛球的发球部分(B)包括发球模块(140)和动力模块(160)，其中，

发球模块(140)，其包括，

发射筒(38)，其设有入口(150)，输球通道(110)中被分离的羽毛球经由所述入口(150)进入所述发射筒(38)，

发球后滑块(23)，与发射筒(38)间隙配合的发球后滑块(23)固定连接用于调节位移的后座丝杠(29)，

发球前滑块(22)，与发射筒间(38)隙配合的发球前滑块(22)固定连接可移动的齿条(25)，

蓄能弹簧(24)，其两端分别连接发球前滑块(22)和发球后滑块(23)，

动力模块(160)，其包括，

第一电机(170)，

不完全齿轮(26)，其接收第一电机(170)输出的动力以转动，

齿条(25)，其啮合所述不完全齿轮(26)，所述齿条(25)经由所述不完全齿轮(26)移动使得所述发球前滑块(22)移动以压缩蓄能弹簧(24)，当不完全齿轮(26)脱离啮合所述齿条(25)，所述发球前滑块(22)击发羽毛球，

所述发球部分(B)包括用于锁止待击发的发球前滑块(22)的锁止模块(180)，所述锁止模块(180)包括锁止件(190)和解锁件(200)，

锁止件(190)，其一端经由弹簧固定连接锁止模块(180)内壁，另一端移动连接所述发球前滑块(22)，

当不完全齿轮(26)即将脱离齿条(22)时，所述锁止件(190)的另一端锁止所述发球前滑块(22)，击发时，所述解锁件(200)解锁所述锁止件(190)，

所述动力模块(160)为CVT变频模块，所述第一电机(170)为CVT驱动电机，CVT驱动电机的电机驱动端插入CVT主动轮(49)轴内，CVT滚珠丝杠(51)套入CVT主动轮(49)轴内空心柱；外部变频件(50)套在CVT滚珠丝杠(51)上；内部变频件(53)套在CVT滚珠丝杠(51)上；CVT推动盘(55)嵌套在CVT主动轮(49)内且处于外部变频件(50)和内部变频件(53)之间，链条(42)套在CVT主动轮(49)和CVT从动轮(43)上，CVT从动轮轴(44)和锥齿轮-1(28)过盈配合，弹簧端盖(47)套在调节弹簧支撑轴(45)外部，调节弹簧(46)一端与弹簧端盖(47)，另一端与CVT从动轮(43)的一侧接触。

2.根据权利要求1所述的羽毛球发球装置，其中，多个储球筒(1)固定于输球上端盖(21)，所述输球上端盖(21)经由连接块(20)可转动地连接输球下底板(19)，所述输球上端盖(21)设有主动拨盘(4)、槽轮(5)和用于驱动主动拨盘(4)间歇转动的第二电机(10)，槽轮(5)啮合所述主动拨盘(4)以转动所述输球上端盖(21)，使得储球筒(1)按照转动顺序对准所述输球通道(110)。

3.根据权利要求1所述的羽毛球发球装置，其中，所述羽毛球发球装置还包括调节部分(C)，所述调节部分(C)包括角度调节模块(210)和抬升模块(220)，所述角度调节模块(210)包括俯仰角度调节模块(230)和左右角度调节模块(240)。

4.根据权利要求3所述的羽毛球发球装置，其中，俯仰角度调节模块(230)包括，

支撑板(62)，

发球底板(54)，其铰接所述支撑板(62)，

从动杆(59)，设在支撑板(62)上的从动杆(59)调节所述发球底板(54)与支撑板(62)之间的俯仰角度，

推杆(58)，沿滑槽(60)往复运动的推杆(58)致动所述从动杆(59)，

连杆(57)，其经由主动杆(56)驱动所述推杆(58)。

5.根据权利要求3所述的羽毛球发球装置，其中，左右角度调节模块(240)包括，

转动板(67)，

中心齿轮(63)，其布置在转动板(67)上，

两个边缘齿轮(64)，布置在转动板(67)上的边缘齿轮(64)啮合所述中心齿轮(63)，

两个转动杆(65)，其分别连接边缘齿轮(64)，所述转动杆(65)经由弧形槽(66)以驱动转动板(67)转动。

6.根据权利要求3所述的羽毛球发球装置，其中，所述抬升模块(220)包括，

抬升支撑板(74)，

抬升叉形架(70)，其可伸缩地固定在所述抬升支撑板(74)，

第三电机(73)，其驱动所述抬升叉形架(70)上升或下降。

7.根据权利要求2所述的羽毛球发球装置，其中，所述羽毛球发球装置最下端设有用于移动的滚轮(75)，输球通道(110)为塑料制成的柔性管，所述输球通道(110)设有检测羽毛球落下的红外传感器(17)，所述槽轮(5)的齿数和所述储球筒(1)个数相同，所述主动拨盘(4)具有与槽轮(5)的齿形配合的弧形表面。

8.根据权利要求1所述的羽毛球发球装置，其中，所述锁止件(190)经由卡榫配合锁止所述发球前滑块(22)，所述解锁件(200)包括凸轮结构，所述凸轮结构间歇地解锁所述锁止件(190)。