CN109432740A - 一种足球训练装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种足球训练装置，其支撑基板上设有齿弧和弧形导向槽，弧形导向槽通过滑动导向块与移动座体连接，移动座体还与步进电机固定，步进电机与齿轮连接，齿轮与齿弧啮合，步进电机输出轴上还设有角度测量传感器；移动座体与支撑柱下端铰接，支撑柱与移动座体之间铰接有液压缸；支撑柱通过击球动力装置与足球击球板相连；支撑基板通过支架固定有足球储存仓，足球储存仓的下方设有通过转轴与槽轮机构连接的转动挡盘，转动挡盘下方还设有遮挡检测传感器；该装置还包括随机数字生成模块一、随机数字生成模块二以及控制器。本发明能够自动发球并随机的改变足球发球角度，实现运动员在一个人时也能够对随机的来自不同方向的足球进行接传球训练。
Description
技术领域
本发明涉及足球训练技术领域，特别涉及一种足球训练装置。
背景技术
在足球比赛中，球员们之间的配合是取得比赛胜利的重要保障，而球员之间的配合离不开熟练的接传球技巧，因此接传球能力是足球运动员的一项重要的职业技能。优秀的足球运动员能够随时熟练的接收来自不同高度和角度传来的足球，并且能够随机应变的随时接收突然从某个方向飞来的足球而不至于使球丢失，因此针对足球运动员接传球的训练是足球训练中必不可少的一项重要训练内容，目前在这方面的训练一般靠专门的足球陪练人员将球踢给训练人员，或者通过实际足球训练比赛来提高被训练球员的接传球能力，需要耗费较大的人力物力，且效率低下，无法实现足球训练人员在单独一人时的接传球能力训练。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种足球训练装置，能够自动发球并随机的改变足球发球角度，实现运动员在一个人时也能够对随机的来自不同方向的足球进行接传球训练。
本发明的技术方案是：一种足球训练装置，包括支撑基板，所述支撑基板上分别设有齿弧以及沿齿弧弧长方向的弧形导向槽，所述弧形导向槽的曲率与齿弧的曲率相同，且弧形导向槽与齿弧拥有共同的圆心，所述弧形导向槽与滑动导向块滑动连接，滑动导向块固定于移动座体下表面，移动座体下表面还设有多个万象滚轮，移动座体还与步进电机固定连接，步进电机的输出轴与齿轮轴连接，齿轮与齿弧相啮合，步进电机输出轴上还设有角度测量传感器；所述移动座体与支撑柱的下端相铰接，支撑柱的侧壁铰接液压缸的活塞杆端头，液压缸的缸筒与移动座体相铰接；所述支撑柱的上端固定有击球动力装置，击球动力装置的动力输出臂通过连接杆与足球击球板相连；足球击球板的板面与支撑基板相垂直，且其竖直中心线经过所述齿弧和弧形导向槽共同的圆心；所述连接杆垂直于支撑柱和液压缸所构成的平面，所述支撑柱的倾角通过液压缸活塞杆的伸缩来调整，通过支撑柱倾角的改变来调整足球击球板的击球仰角；所述支撑基板上还固定有支架，支架的上端固定有足球储存仓，足球储存仓的下端设有足球出口，足球储存仓的下方设有使足球储存仓内的足球间歇性的从足球出口逐个落下的转动挡盘，所述转动挡盘水平设置，且转动挡盘盘面上沿其周向开设有多个足球落球孔，在转动挡盘转动时，各足球落球孔能够依次和所述足球出口相重合并依次落下一足球；所述转动挡盘下表面的中心与转轴的上端固定，转轴的下端通过轴承设于支架上，所述转轴与槽轮机构的从动传动件轴连接，槽轮机构的主动传动件与动力电机的输出轴连接，动力电机信号连接动力电机控制器，在间歇性动力传动过程中，当所述主动传动件对从动传动件施加动力传动的时候，所述足球出口会与其中一个足球落球孔相重合，当所述主动传动件对从动传动件不施加动力传动的时候，所述足球出口会被转动挡盘盘面上无足球落球孔的位置所封堵，所述转动挡盘下方还设有遮挡检测传感器；所述击球动力装置、步进电机、角度测量传感器以及遮挡检测传感器分别与控制器信号连接，控制器还与随机数字生成模块一以及随机数字生成模块二信号连接，所述击球动力装置、步进电机、动力电机、液压缸以及控制器均与供电电源电连接；所述遮挡检测传感器用于检测是否有足球落下形成遮挡，并将所检测到的足球落下的遮挡信号发送给所述控制器；所述随机数字生成模块一用于在足球击球板进行一次击球完毕后，在下一个足球下落之前，随机生成一个第一数字，所生成的第一数字位于所述齿弧的长度数值范围内，随机数字生成模块一将所生成的第一数字发送给所述控制器；所述角度测量传感器用于实时测量所述步进电机输出轴所转动的角度量，并实时将该角度量实时发送给所述控制器；所述随机数字生成模块二用于在足球击球板进行一次击球完毕后，在下一个足球下落之前，随机的生成一个第二数字，所生成的第二数字位于液压缸的设置伸缩长度数值范围内，所述随机数字生成模块二将所生成的第二数字发送给所述控制器；所述控制器用于接收所述遮挡检测传感器发送来的遮挡信号，当接收到所述遮挡信号时，经过设定时间间隔的等待后，控制所述击球动力装置带动连接杆和足球击球板运动，对下落的足球进行击打使其传至训练者方向；所述控制器还用于接收所述随机数字生成模块一发送来的第一数字，并根据第一数字与步进电机的输出轴转动的角度量的唯一对应关系，控制步进电机转动，当控制器接收到所述角度测量传感器所发送来的角度量与所述第一数字对应时，控制器控制所述步进电机停止转动；所述控制器还用于接收所述随机数字生成模块二发送来的第二数字，并通过液压缸控制器控制所述液压缸伸缩至与所述第二数字相等的长度数值。
上述设定时间间隔为足球离开足球出口的瞬间直至下落到足球击球板的击打范围内的指定高度处时的时间间隔。
上述控制器是PLC控制器或MSP430单片机；所述遮挡检测传感器是光电对射器或红外测距传感器；所述击球动力装置是舵机；所述齿弧即弧形齿条；所述角度测量传感器采用光电编码器或磁电编码器进行角度测量。
本发明的有益效果：本发明实施例中，提供一种足球训练装置，通过槽轮机构的间歇性转动能够将足球储存仓中的足球逐个的向下释放出来，当遮挡检测传感器检测到有足球落下时，通过控制器控制击球动力装置带动足球击球板对落下的足球进行击打，使足球飞向足球训练运动员，在相邻的两次击打动作之间的时间段内，还会通过步进电机和齿弧之间的配合，随机的改变移动座体在齿弧上的位置，从而随机的调整足球击球板的击打方位角，同时通过随机的控制液压缸的伸缩长度来调整支撑柱在竖直方向的倾角，随机的调整足球击球板的击打仰角，从而做到将每个落下的足球以随机的方向传给足球训练运动员。本发明能够自动发球并随机的改变足球发球角度，实现运动员在一个人时也能够对随机的来自不同方向的足球进行接传球训练，本发明结构简单，自动化程度高，实用性强。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的电系统连接框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参见图1及图2，本发明实施例提供了一种足球训练装置，包括支撑基板1，所述支撑基板1上分别设有齿弧3以及沿齿弧3弧长方向的弧形导向槽4，所述弧形导向槽4的曲率与齿弧3的曲率相同，且弧形导向槽4与齿弧3拥有共同的圆心23，所述弧形导向槽4与滑动导向块5滑动连接，滑动导向块5固定于移动座体25下表面，移动座体25下表面还设有多个万象滚轮8，移动座体25还与步进电机6固定连接，步进电机6的输出轴与齿轮7轴连接，齿轮7与齿弧3相啮合，步进电机6输出轴上还设有角度测量传感器；所述移动座体25与支撑柱21的下端相铰接，支撑柱21的侧壁铰接液压缸2的活塞杆端头，液压缸2的缸筒与移动座体25相铰接；所述支撑柱21的上端固定有击球动力装置17，击球动力装置17的动力输出臂通过连接杆18与足球击球板19相连；足球击球板19的板面与支撑基板1相垂直，且其竖直中心线20经过所述齿弧3和弧形导向槽4共同的圆心23；所述连接杆18垂直于支撑柱21和液压缸2所构成的平面，所述支撑柱21的倾角通过液压缸2活塞杆的伸缩来调整，通过支撑柱21倾角的改变来调整足球击球板19的击球仰角；所述支撑基板1上还固定有支架2，支架2的上端固定有足球储存仓9，足球储存仓9的下端设有足球出口9-1，足球储存仓9的下方设有使足球储存仓9内的足球10间歇性的从足球出口9-1逐个落下的转动挡盘14，所述转动挡盘14水平设置，且转动挡盘14盘面上沿其周向开设有多个足球落球孔15，在转动挡盘14转动时，各足球落球孔15能够依次和所述足球出口9-1相重合并依次落下一足球10；所述转动挡盘14下表面的中心与转轴13的上端固定，转轴13的下端通过轴承11设于支架2上，所述转轴13与槽轮机构的从动传动件12轴连接，槽轮机构的主动传动件16与动力电机24的输出轴连接，动力电机24信号连接动力电机控制器，在间歇性动力传动过程中，当所述主动传动件16对从动传动件12施加动力传动的时候，所述足球出口9-1会与其中一个足球落球孔15相重合，当所述主动传动件16对从动传动件12不施加动力传动的时候，所述足球出口9-1会被转动挡盘14盘面上无足球落球孔15的位置所封堵，所述转动挡盘14下方还设有遮挡检测传感器；所述击球动力装置17、步进电机6、角度测量传感器以及遮挡检测传感器分别与控制器信号连接，控制器还与随机数字生成模块一以及随机数字生成模块二信号连接，所述击球动力装置17、步进电机6、动力电机24、液压缸以及控制器均与供电电源电连接；所述遮挡检测传感器用于检测是否有足球10落下形成遮挡，并将所检测到的足球10落下的遮挡信号发送给所述控制器；所述随机数字生成模块一用于在足球击球板19进行一次击球完毕后，在下一个足球10下落之前，随机生成一个第一数字，所生成的第一数字位于所述齿弧6的长度数值范围内，随机数字生成模块一将所生成的第一数字发送给所述控制器；所述角度测量传感器用于实时测量所述步进电机7输出轴所转动的角度量，并实时将该角度量实时发送给所述控制器；所述随机数字生成模块二用于在足球击球板19进行一次击球完毕后，在下一个足球10下落之前，随机的生成一个第二数字，所生成的第二数字位于液压缸4的设置伸缩长度数值范围内，所述随机数字生成模块二将所生成的第二数字发送给所述控制器；所述控制器用于接收所述遮挡检测传感器发送来的遮挡信号，当接收到所述遮挡信号时，经过设定时间间隔的等待后，控制所述击球动力装置17带动连接杆18和足球击球板19运动，对下落的足球10进行击打使其传至训练者方向；所述控制器还用于接收所述随机数字生成模块一发送来的第一数字，并根据第一数字与步进电机7的输出轴转动的角度量的唯一对应关系，控制步进电机7转动，当控制器接收到所述角度测量传感器所发送来的角度量与所述第一数字对应时，控制器控制所述步进电机7停止转动；所述控制器还用于接收所述随机数字生成模块二发送来的第二数字，并通过液压缸控制器控制所述液压缸4伸缩至与所述第二数字相等的长度数值。
本发明通过槽轮机构的间歇性转动能够将足球储存仓中的足球逐个的向下释放出来，当遮挡检测传感器检测到有足球落下时，通过控制器控制击球动力装置带动足球击球板对落下的足球进行击打，使足球飞向足球训练运动员，在相邻的两次击打动作之间的时间段内，还会通过步进电机和齿弧之间的配合，随机的改变移动座体在齿弧上的位置，从而随机的调整足球击球板的击打方位角，同时通过随机的控制液压缸的伸缩长度来调整支撑柱在竖直方向的倾角，随机的调整足球击球板的击打仰角，从而做到将每个落下的足球以随机的方向传给足球训练运动员。
进一步地，所述设定时间间隔为足球10离开足球出口9-1的瞬间直至下落到足球击球板19的击打范围内的指定高度处时的时间间隔。由于足球击球板具备一定的尺寸，因此通过合理的设置该时间间隔，能够做到使足球从足球储存仓中被释放后，自由落体落到击打范围内而对其进行击打。
进一步地，所述控制器是PLC控制器或MSP430单片机；所述遮挡检测传感器是光电对射器或红外测距传感器；所述击球动力装置17是舵机；所述齿弧3即弧形齿条；所述角度测量传感器采用光电编码器或磁电编码器进行角度测量。所述PLC控制器、MSP430单片机、光电对射器、红外测距传感器、舵机、弧形齿条、光电编码器、磁电编码器等均是现有技术成熟部件，且都是控制技术中的常用部件，其价格低廉，性能稳定，在此不再进一步详细叙述其具体技术参数及其性能特点。
综上所述，本发明实施例提供了一种足球训练装置，通过槽轮机构的间歇性转动能够将足球储存仓中的足球逐个的向下释放出来，当遮挡检测传感器检测到有足球落下时，通过控制器控制击球动力装置带动足球击球板对落下的足球进行击打，使足球飞向足球训练运动员，在相邻的两次击打动作之间的时间段内，还会通过步进电机和齿弧之间的配合，随机的改变移动座体在齿弧上的位置，从而随机的调整足球击球板的击打方位角，同时通过随机的控制液压缸的伸缩长度来调整支撑柱在竖直方向的倾角，随机的调整足球击球板的击打仰角，从而做到将每个落下的足球以随机的方向传给足球训练运动员。本发明能够自动发球并随机的改变足球发球角度，实现运动员在一个人时也能够对随机的来自不同方向的足球进行接传球训练，本发明结构简单，自动化程度高，实用性强。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种足球训练装置，其特征在于，包括支撑基板(1)，所述支撑基板(1)上分别设有齿弧(3)以及沿齿弧(3)弧长方向的弧形导向槽(4)，所述弧形导向槽(4)的曲率与齿弧(3)的曲率相同，且弧形导向槽(4)与齿弧(3)拥有共同的圆心(23)，所述弧形导向槽(4)与滑动导向块(5)滑动连接，滑动导向块(5)固定于移动座体(25)下表面，移动座体(25)下表面还设有多个万象滚轮(8)，移动座体(25)还与步进电机(6)固定连接，步进电机(6)的输出轴与齿轮(7)轴连接，齿轮(7)与齿弧(3)相啮合，步进电机(6)输出轴上还设有角度测量传感器；所述移动座体(25)与支撑柱(21)的下端相铰接，支撑柱(21)的侧壁铰接液压缸(2)的活塞杆端头，液压缸(2)的缸筒与移动座体(25)相铰接；所述支撑柱(21)的上端固定有击球动力装置(17)，击球动力装置(17)的动力输出臂通过连接杆(18)与足球击球板(19)相连；足球击球板(19)的板面与支撑基板(1)相垂直，且其竖直中心线(20)经过所述齿弧(3)和弧形导向槽(4)共同的圆心(23)；所述连接杆(18)垂直于支撑柱(21)和液压缸(2)所构成的平面，所述支撑柱(21)的倾角通过液压缸(2)活塞杆的伸缩来调整，通过支撑柱(21)倾角的改变来调整足球击球板(19)的击球仰角；所述支撑基板(1)上还固定有支架(2)，支架(2)的上端固定有足球储存仓(9)，足球储存仓(9)的下端设有足球出口(9-1)，足球储存仓(9)的下方设有使足球储存仓(9)内的足球(10)间歇性的从足球出口(9-1)逐个落下的转动挡盘(14)，所述转动挡盘(14)水平设置，且转动挡盘(14)盘面上沿其周向开设有多个足球落球孔(15)，在转动挡盘(14)转动时，各足球落球孔(15)能够依次和所述足球出口(9-1)相重合并依次落下一足球(10)；所述转动挡盘(14)下表面的中心与转轴(13)的上端固定，转轴(13)的下端通过轴承(11)设于支架(2)上，所述转轴(13)与槽轮机构的从动传动件(12)轴连接，槽轮机构的主动传动件(16)与动力电机(24)的输出轴连接，动力电机(24)信号连接动力电机控制器，在间歇性动力传动过程中，当所述主动传动件(16)对从动传动件(12)施加动力传动的时候，所述足球出口(9-1)会与其中一个足球落球孔(15)相重合，当所述主动传动件(16)对从动传动件(12)不施加动力传动的时候，所述足球出口(9-1)会被转动挡盘(14)盘面上无足球落球孔(15)的位置所封堵，所述转动挡盘(14)下方还设有遮挡检测传感器；所述击球动力装置(17)、步进电机(6)、角度测量传感器以及遮挡检测传感器分别与控制器信号连接，控制器还与随机数字生成模块一以及随机数字生成模块二信号连接，所述击球动力装置(17)、步进电机(6)、动力电机(24)、液压缸以及控制器均与供电电源电连接；
所述遮挡检测传感器用于检测是否有足球(10)落下形成遮挡，并将所检测到的足球(10)落下的遮挡信号发送给所述控制器；
所述随机数字生成模块一用于在足球击球板(19)进行一次击球完毕后，在下一个足球(10)下落之前，随机生成一个第一数字，所生成的第一数字位于所述齿弧(6)的长度数值范围内，随机数字生成模块一将所生成的第一数字发送给所述控制器；所述角度测量传感器用于实时测量所述步进电机(7)输出轴所转动的角度量，并实时将该角度量实时发送给所述控制器；
所述随机数字生成模块二用于在足球击球板(19)进行一次击球完毕后，在下一个足球(10)下落之前，随机的生成一个第二数字，所生成的第二数字位于液压缸(4)的设置伸缩长度数值范围内，所述随机数字生成模块二将所生成的第二数字发送给所述控制器；
所述控制器用于接收所述遮挡检测传感器发送来的遮挡信号，当接收到所述遮挡信号时，经过设定时间间隔的等待后，控制所述击球动力装置(17)带动连接杆(18)和足球击球板(19)运动，对下落的足球(10)进行击打使其传至训练者方向；所述控制器还用于接收所述随机数字生成模块一发送来的第一数字，并根据第一数字与步进电机(7)的输出轴转动的角度量的唯一对应关系，控制步进电机(7)转动，当控制器接收到所述角度测量传感器所发送来的角度量与所述第一数字对应时，控制器控制所述步进电机(7)停止转动；所述控制器还用于接收所述随机数字生成模块二发送来的第二数字，并通过液压缸控制器控制所述液压缸(4)伸缩至与所述第二数字相等的长度数值。
2.如权利要求1所述的一种足球训练装置，其特征在于，所述设定时间间隔为足球(10)离开足球出口(9-1)的瞬间直至下落到足球击球板(19)的击打范围内的指定高度处时的时间间隔。
3.如权利要求1所述的一种足球训练装置，其特征在于，所述控制器是PLC控制器或MSP430单片机；所述遮挡检测传感器是光电对射器或红外测距传感器；所述击球动力装置(17)是舵机；所述齿弧(3)即弧形齿条；所述角度测量传感器采用光电编码器或磁电编码器进行角度测量。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190308 |