CN110052017B - 运动娱乐球打靶装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了运动娱乐球打靶装置及其使用方法。目前缺乏老年人及儿童适用的运动娱乐装置。本发明包括击打球定位悬挂机构、靶面自动复位机构和靶机二维移动机构；通过棘轮铰链转动伸缩杆来调整击打角度，将伸缩杆伸缩调整击打长度，通过转轮驱动电机驱动绕线转轮对弹性绳进行缠绕或释放以调整击打球的高度；四种击打模式可选，三档不同快慢的击打节奏可选；靶柄被击倒时可自动复位。本发明实现运动与娱乐相结合，提高使用者的锻炼积极性。

Description

运动娱乐球打靶装置及其使用方法

技术领域

本发明属于运动娱乐器械技术领域，具体涉及一种社区与家庭用的运动娱乐球打靶装置及其使用方法。

背景技术

在生活水平日渐提高的现代社会，各年龄段尤其是老年人及儿童的运动娱乐越来越受到广泛重视，适当地进行运动娱乐锻炼，对老年人具有延缓衰老，提高生活质量作用，对儿童亦具有促进身体成长作用。目前市场上已有相当多的运动类器材装置，但大多数运动锻炼器械或为运动者提供较为单纯的体能锻炼及肌肉力量锻炼，或对眼-脑-四肢的协调配合作用较为有限，或较为缺乏运动的娱乐性，尤其缺乏老年人及儿童适用的运动娱乐装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种适合各年龄段，尤其是老年及儿童的运动娱乐球打靶装置及其使用方法，实现锻炼四肢肌肉，提升眼-脑-四肢的协调配合能力，提高生活质量，促进生长发育。

本发明运动娱乐球打靶装置，包括击打球定位悬挂机构、靶面自动复位机构和靶机二维移动机构。

所述的击打球定位悬挂机构包括击打球、伸缩杆、棘轮铰链、绕线转轮、绕线转轴、联轴器和转轮驱动电机；所述棘轮铰链的一根旋转件伸出杆固定在框架顶部，另一根旋转件伸出杆与伸缩杆固定；所述的击打球与弹性绳一端固定；弹性绳另一端穿过伸缩杆的限位孔，并缠绕在绕线转轮上；所述的绕线转轮固定在绕线转轴上；绕线转轴与转轮驱动电机的输出轴通过联轴器连接，并与框架构成转动副；转轮驱动电机的底座与框架连接。

所述的靶面自动复位机构包括靶面、靶柄、下靶台、弹性限位块、靶面复位件和靶面复位电机；所述的靶面固定于靶柄顶部；固定在靶柄上的转轴一与固定在下靶台上的转轴支撑台一构成转动副；所述的弹性限位块固定在下靶台上，下靶台在弹性限位块前部位置处开设四分之一圆弧槽；靶柄的锥形底部嵌入四分之一圆弧槽内，且靶柄的后侧面底部与弹性限位块接触；固定在靶面复位件两端的两根转轴二与固定在下靶台上的转轴支撑台二构成转动副；所述的靶面复位件与靶柄在转轴二轴向位置上对齐设置，靶面复位件与靶柄相对的一侧固定设有压力传感器；其中一根转轴二与靶面复位电机的输出轴通过联轴器连接，靶面复位电机的底座通过电机支架与下靶台固定。

所述的靶机二维移动机构包括靶机基座、同步带滑台、丝杆滑台、丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机；所述的靶机基座固定在同步带滑台的滑块上；同步带滑台水平设置；同步带滑台的座体与框架构成滑动副；同步带滑台的同步带机构由同步带滑台驱动电机驱动；同步带滑台驱动电机的底座固定于同步带滑台的座体上。丝杆滑台的螺母与同步带滑台的座体固定；丝杆滑台竖直设置；丝杆滑台的丝杆与丝杆滑台驱动电机的输出轴通过联轴器连接；丝杆滑台驱动电机的底座与丝杆滑台的座体固定；丝杆滑台的座体与框架固定。所述靶面自动复位机构的下靶台固定在靶机基座上。

所述绕线转轴的两端通过轴承分别支承在轴承座和轴承支撑板上；轴承座和轴承支撑板均与框架固定。

所述的棘轮铰链包括构成转动副的两个旋转件；其中一个旋转件的一侧设有一体成型且沿周向等距排布的多个轮齿，另一侧设有一体成型的旋转件伸出杆；与另一个旋转件一体成型的旋转件伸出杆上固定有棘爪安装座，棘爪与棘爪安装座构成滑动副；棘爪尾部与棘爪安装座通过弹簧连接，头部嵌入设有轮齿的那个旋转件的其中两轮齿内。

所述同步带滑台的座体一端通过连接件一与导向块一固定，另一端通过连接件二与导向块二固定；导向块一与直线导轨一构成滑动副，导向块二与直线导轨二构成滑动副；直线导轨一和直线导轨二均与框架固定。

所述的同步带机构包括主动带轮、同步带和从动带轮；所述的主动带轮和从动带轮均与同步带滑台的座体铰接；主动带轮固定在同步带滑台驱动电机的输出轴上，并与从动带轮通过同步带连接；所述的滑块固定在同步带上。

所述转轮驱动电机、靶面复位电机、丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机的控制信号端均与控制器连接，压力传感器的信号输出端与控制器连接。

还包括底层支撑机构；所述的底层支撑机构包括折展组件和支撑板；两个折展组件对称设置在支撑板两端；所述的折展组件包括固定件、连接杆、旋转件和卡扣；所述连接杆的一端与固定件中部通过销钉铰接，固定在连接杆另一端的销轴与旋转件一端开设的滑槽构成滑动副；旋转件另一端与固定件底部通过销钉铰接；所述的卡扣与旋转件固定，并位于滑槽靠近固定件的那端位置处；卡扣开设有卡槽；两个折展组件的旋转件均固定在支撑板上；底层支撑机构设有两个，两个底层支撑机构对称设置在框架底部；两个底层支撑机构的各固定件均与框架固定。

该运动娱乐球打靶装置的使用方法，具体如下：

第一步、放置好框架，将支撑板下翻在地面上，此时连接杆上的销轴沿旋转件的滑槽滑入卡扣的卡槽内。

第二步、通过棘轮铰链转动伸缩杆来调整击打角度，将伸缩杆伸缩调整击打长度；然后通过转轮驱动电机驱动绕线转轮对弹性绳进行缠绕或释放以调整击打球的高度。

第三步、首先，选择击打模式：若选择击打模式一，则丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机均不转动；若选择击打模式二，则丝杆滑台驱动电机转动，同步带滑台驱动电机不转动；若选择击打模式三，则同步带滑台驱动电机转动，丝杆滑台驱动电机不转动；若选择击打模式四，则丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机均转动；然后，选择三档不同快慢的击打节奏：若选择击打模式一，则选择的击打节奏不起作用，否则根据选择的击打模式，丝杆滑台驱动电机或同步带滑台驱动电机根据击打节奏调整转速，或丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机同步根据击打节奏调整转速；其中，丝杆滑台驱动电机启动时，带动丝杆滑台，使同步带滑台进行垂直升降往复运动；同步带滑台驱动电机启动时，带动与同步带滑台的滑块固定的靶机二维移动机构进行水平往复移动。

第四步、对击打球进行击打，击打球击中靶面时，靶柄被击倒，靶柄的锥形底部移出下靶台的四分之一圆弧槽外，并触碰靶面复位件上的压力传感器；压力传感器将压力信号传给控制器，控制器启动靶面复位电机带动靶面复位件转动，靶面复位件带动靶柄复位，弹性限位块将靶柄限位于竖直位置。

本发明的有益效果在于：

1、本发明实现靶面的自动复位、靶机的二维可调、击打球的位置可调等功能。

2、本发明实现运动与娱乐相结合，提高使用者的锻炼积极性。

3、本发明实现脑、眼睛与四肢的综合锻炼，提高协调能力。

4、本发明靶机静止或移动状态可调，靶机的二维移动速度也可调，适应使用者的不同运动强度。

5、本发明底层支撑机构可实现折叠，减小占地面积，便于收纳。

附图说明

图1为本发明运动娱乐球打靶装置的立体图；

图2为本发明中击打球定位悬挂机构的结构示意图；

图3为本发明中靶面自动复位机构的结构示意图；

图4为本发明中靶机二维移动机构的结构示意图；

图5为本发明中底层支撑机构的结构示意图；

图中：1-1、击打球；1-2、伸缩杆；1-3、棘轮铰链；1-4、轴承支撑板；1-5、绕线转轮；1-6、轴承座；1-7、联轴器；1-8、转轮驱动电机；2-1、靶面；2-2、靶柄；2-3、下靶台；2-4、弹性限位块；2-5、靶面复位件；2-6、靶面复位电机；3-1、靶机基座；3-2、同步带滑台；3-3-1、连接件一；3-3-2、连接件二；3-4-1、导向块一；3-4-2、导向块二；3-5-1、直线导轨一；3-5-2、直线导轨二；3-6、连接件三；3-7、丝杆滑台；3-8、丝杆滑台驱动电机；3-9、同步带滑台驱动电机；4-1、固定件；4-2、连接杆；4-3、旋转件；4-4、卡扣；4-5、支撑板。

具体实施方式

为了更好解释本发明，以便于理解，下面结合附图对本发明作详细描述。

如图1所示，运动娱乐球打靶装置，包括击打球定位悬挂机构1、靶面自动复位机构2、靶机二维移动机构3和底层支撑机构4。

如图2所示，击打球定位悬挂机构1包括击打球1-1、伸缩杆1-2、棘轮铰链1-3、轴承支撑板1-4、绕线转轮1-5、绕线转轴、轴承座1-6、联轴器1-7和转轮驱动电机1-8；棘轮铰链1-3的一根旋转件伸出杆固定在框架顶部，另一根旋转件伸出杆与伸缩杆1-2固定，棘轮铰链1-3实现可定角度的旋转；击打球1-1与弹性绳一端固定；弹性绳另一端穿过伸缩杆1-2的限位孔，并缠绕在绕线转轮1-5上；绕线转轮1-5固定在绕线转轴上；绕线转轴与转轮驱动电机1-8的输出轴通过联轴器1-7连接，转轮驱动电机1-8的底座与框架连接；绕线转轴的两端通过轴承分别支承在轴承座1-6和轴承支撑板1-4上；轴承座1-6和轴承支撑板1-4均与框架固定。

棘轮铰链1-3包括构成转动副的两个旋转件；其中一个旋转件的一侧设有一体成型且沿周向等距排布的多个轮齿，另一侧设有一体成型的旋转件伸出杆；与另一个旋转件一体成型的旋转件伸出杆上固定有棘爪安装座，棘爪与棘爪安装座构成滑动副；棘爪尾部与棘爪安装座通过弹簧连接，头部嵌入设有轮齿的那个旋转件的其中两轮齿内。

如图3所示，靶面自动复位机构2包括靶面2-1、靶柄2-2、下靶台2-3、弹性限位块2-4、靶面复位件2-5和靶面复位电机2-6；靶面2-1固定于靶柄2-2顶部，靶面2-1和靶柄2-2组成一个完整的靶子；固定在靶柄2-2上的转轴一与固定在下靶台2-3上的转轴支撑台一构成转动副；弹性限位块2-4固定在下靶台2-3上，下靶台2-3在弹性限位块2-4前部位置处开设四分之一圆弧槽；靶柄2-2的锥形底部嵌入四分之一圆弧槽内，且靶柄2-2的后侧面底部与弹性限位块2-4接触；固定在靶面复位件2-5两端的两根转轴二与固定在下靶台2-3上的转轴支撑台二构成转动副；靶面复位件2-5与靶柄2-2在转轴二轴向位置上对齐设置，靶面复位件2-5与靶柄2-2相对的一侧固定设有压力传感器；其中一根转轴二与靶面复位电机2-6的输出轴通过联轴器连接，靶面复位电机2-6的底座通过电机支架与下靶台2-3固定。

如图4所示，靶机二维移动机构3包括靶机基座3-1、同步带滑台3-2、导向块一3-4-1、导向块二3-4-2、直线导轨一3-5-1、直线导轨二3-5-2、丝杆滑台3-7、丝杆滑台驱动电机3-8和同步带滑台驱动电机3-9；靶机基座3-1固定在同步带滑台的滑块上；同步带滑台水平设置；同步带滑台3-2的座体一端通过连接件一3-3-1与导向块一3-4-1固定，另一端通过连接件二3-3-2与导向块二3-4-2固定；导向块一3-4-1与直线导轨一3-5-1构成滑动副，导向块二3-4-2与直线导轨二3-5-2构成滑动副；直线导轨一3-5-1和直线导轨二3-5-2均与框架固定；同步带滑台的同步带机构由同步带滑台驱动电机3-9驱动；同步带滑台驱动电机3-9的底座固定于同步带滑台3-2的座体上。丝杆滑台3-7的螺母通过连接件三3-6与同步带滑台3-2的座体固定；丝杆滑台3-7竖直设置；丝杆滑台3-7的丝杆与丝杆滑台驱动电机3-8的输出轴通过联轴器连接；丝杆滑台驱动电机3-8的底座与丝杆滑台的座体固定；丝杆滑台的座体与框架固定。靶面自动复位机构的下靶台2-3固定在靶机基座3-1上。

同步带机构包括主动带轮、同步带和从动带轮；主动带轮和从动带轮均与同步带滑台3-2的座体铰接；主动带轮固定在同步带滑台驱动电机3-9的输出轴上，并与从动带轮通过同步带连接；滑块固定在同步带上。

丝杆滑台3-7包括丝杆和螺母；丝杆与螺母构成螺旋副。

如图5所示，底层支撑机构4包括折展组件和支撑板4-5；两个折展组件对称设置在支撑板4-5两端；折展组件包括固定件4-1、连接杆4-2、旋转件4-3和卡扣4-4；连接杆4-2的一端与固定件4-1中部通过销钉铰接，固定在连接杆4-2另一端的销轴与旋转件4-3一端开设的滑槽构成滑动副；旋转件4-3另一端与固定件4-1底部通过销钉铰接；卡扣4-4与旋转件4-3固定，并位于滑槽靠近固定件4-1的那端位置处；卡扣4-4开设有卡槽，连接杆4-2上的销轴可嵌入卡槽内；两个折展组件的旋转件4-3均固定在支撑板4-5上；底层支撑机构4设有两个，两个底层支撑机构4对称设置在框架底部；两个底层支撑机构4的各固定件4-1均与框架固定。

转轮驱动电机1-8、靶面复位电机2-6、丝杆滑台驱动电机3-8和同步带滑台驱动电机3-9的控制信号端均与控制器连接，压力传感器的信号输出端与控制器连接。

该运动娱乐球打靶装置的使用方法，具体如下：

第一步、放置好框架，将支撑板4-5下翻在地面上，此时连接杆4-2上的销轴沿旋转件4-3的滑槽滑入卡扣4-4的卡槽内，从而底层支撑机构4稳固支撑框架(收纳时，将连接杆4-2上的销轴移出卡扣4-4的卡槽外，便可上翻收起支撑板4-5)。

第二步、通过棘轮铰链1-3转动伸缩杆1-2来调整击打角度，将伸缩杆1-2伸缩调整击打长度；然后通过转轮驱动电机1-8驱动绕线转轮1-5对弹性绳进行缠绕或释放以调整击打球1-1的高度。

第三步、首先，选择击打模式：若选择击打模式一，则丝杆滑台驱动电机3-8和同步带滑台驱动电机3-9均不转动；若选择击打模式二，则丝杆滑台驱动电机3-8转动，同步带滑台驱动电机3-9不转动；若选择击打模式三，则同步带滑台驱动电机3-9转动，丝杆滑台驱动电机3-8不转动；若选择击打模式四，则丝杆滑台驱动电机3-8和同步带滑台驱动电机3-9均转动；然后，选择三档不同快慢的击打节奏：若选择击打模式一，则选择的击打节奏不起作用，否则，丝杆滑台驱动电机3-8或同步带滑台驱动电机3-9根据击打节奏调整转速，或丝杆滑台驱动电机3-8和同步带滑台驱动电机3-9同步根据击打节奏调整转速；其中，丝杆滑台驱动电机3-8启动时，带动丝杆滑台3-7，使同步带滑台3-2进行垂直升降往复运动；同步带滑台驱动电机3-9启动时，带动与同步带滑台3-2的滑块固定的靶机二维移动机构3进行水平往复移动。

第四步、对击打球1-1进行击打，击打球1-1击中靶面2-1时，靶柄2-2被击倒，靶柄2-2的锥形底部移出下靶台2-3的四分之一圆弧槽外，并触碰靶面复位件2-5上的压力传感器；压力传感器将压力信号传给控制器，控制器启动靶面复位电机2-6带动靶面复位件2-5转动，靶面复位件2-5带动靶柄2-2复位，弹性限位块2-4将靶柄2-2限位于竖直位置。

Claims (8)

1.运动娱乐球打靶装置，包括击打球定位悬挂机构、靶面自动复位机构和靶机二维移动机构，其特征在于：

所述的击打球定位悬挂机构包括击打球、伸缩杆、棘轮铰链、绕线转轮、绕线转轴、联轴器和转轮驱动电机；所述棘轮铰链的一根旋转件伸出杆固定在框架顶部，另一根旋转件伸出杆与伸缩杆固定；所述的击打球与弹性绳一端固定；弹性绳另一端穿过伸缩杆的限位孔，并缠绕在绕线转轮上；所述的绕线转轮固定在绕线转轴上；绕线转轴与转轮驱动电机的输出轴通过联轴器连接，并与框架构成转动副；转轮驱动电机的底座与框架连接；

所述的靶面自动复位机构包括靶面、靶柄、下靶台、弹性限位块、靶面复位件和靶面复位电机；所述的靶面固定于靶柄顶部；固定在靶柄上的转轴一与固定在下靶台上的转轴支撑台一构成转动副；所述的弹性限位块固定在下靶台上，下靶台在弹性限位块前部位置处开设四分之一圆弧槽；靶柄的锥形底部嵌入四分之一圆弧槽内，且靶柄的后侧面底部与弹性限位块接触；固定在靶面复位件两端的两根转轴二与固定在下靶台上的转轴支撑台二构成转动副；所述的靶面复位件与靶柄在转轴二轴向位置上对齐设置，靶面复位件与靶柄相对的一侧固定设有压力传感器；其中一根转轴二与靶面复位电机的输出轴通过联轴器连接，靶面复位电机的底座通过电机支架与下靶台固定；

所述的靶机二维移动机构包括靶机基座、同步带滑台、丝杆滑台、丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机；所述的靶机基座固定在同步带滑台的滑块上；同步带滑台水平设置；同步带滑台的座体与框架构成滑动副；同步带滑台的同步带机构由同步带滑台驱动电机驱动；同步带滑台驱动电机的底座固定于同步带滑台的座体上；丝杆滑台的螺母与同步带滑台的座体固定；丝杆滑台竖直设置；丝杆滑台的丝杆与丝杆滑台驱动电机的输出轴通过联轴器连接；丝杆滑台驱动电机的底座与丝杆滑台的座体固定；丝杆滑台的座体与框架固定；所述靶面自动复位机构的下靶台固定在靶机基座上。

2.根据权利要求1所述的运动娱乐球打靶装置，其特征在于：所述绕线转轴的两端通过轴承分别支承在轴承座和轴承支撑板上；轴承座和轴承支撑板均与框架固定。

3.根据权利要求1所述的运动娱乐球打靶装置，其特征在于：所述的棘轮铰链包括构成转动副的两个旋转件；其中一个旋转件的一侧设有一体成型且沿周向等距排布的多个轮齿，另一侧设有一体成型的旋转件伸出杆；与另一个旋转件一体成型的旋转件伸出杆上固定有棘爪安装座，棘爪与棘爪安装座构成滑动副；棘爪尾部与棘爪安装座通过弹簧连接，头部嵌入设有轮齿的那个旋转件的其中两轮齿内。

4.根据权利要求1所述的运动娱乐球打靶装置，其特征在于：所述同步带滑台的座体一端通过连接件一与导向块一固定，另一端通过连接件二与导向块二固定；导向块一与直线导轨一构成滑动副，导向块二与直线导轨二构成滑动副；直线导轨一和直线导轨二均与框架固定。

5.根据权利要求1所述的运动娱乐球打靶装置，其特征在于：所述的同步带机构包括主动带轮、同步带和从动带轮；所述的主动带轮和从动带轮均与同步带滑台的座体铰接；主动带轮固定在同步带滑台驱动电机的输出轴上，并与从动带轮通过同步带连接；所述的滑块固定在同步带上。

6.根据权利要求1所述的运动娱乐球打靶装置，其特征在于：所述转轮驱动电机、靶面复位电机、丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机的控制信号端均与控制器连接，压力传感器的信号输出端与控制器连接。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的运动娱乐球打靶装置，其特征在于：还包括底层支撑机构；所述的底层支撑机构包括折展组件和支撑板；两个折展组件对称设置在支撑板两端；所述的折展组件包括固定件、连接杆、旋转件和卡扣；所述连接杆的一端与固定件中部通过销钉铰接，固定在连接杆另一端的销轴与旋转件一端开设的滑槽构成滑动副；旋转件另一端与固定件底部通过销钉铰接；所述的卡扣与旋转件固定，并位于滑槽靠近固定件的那端位置处；卡扣开设有卡槽；两个折展组件的旋转件均固定在支撑板上；底层支撑机构设有两个，两个底层支撑机构对称设置在框架底部；两个底层支撑机构的各固定件均与框架固定。

8.根据权利要求7所述的运动娱乐球打靶装置的使用方法，其特征在于：该方法具体如下：

第一步、放置好框架，将支撑板下翻在地面上，此时连接杆上的销轴沿旋转件的滑槽滑入卡扣的卡槽内；

第二步、通过棘轮铰链转动伸缩杆来调整击打角度，将伸缩杆伸缩调整击打长度；然后通过转轮驱动电机驱动绕线转轮对弹性绳进行缠绕或释放以调整击打球的高度；

第三步、首先，选择击打模式：若选择击打模式一，则丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机均不转动；若选择击打模式二，则丝杆滑台驱动电机转动，同步带滑台驱动电机不转动；若选择击打模式三，则同步带滑台驱动电机转动，丝杆滑台驱动电机不转动；若选择击打模式四，则丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机均转动；然后，选择三档不同快慢的击打节奏：若选择击打模式一，则选择的击打节奏不起作用，否则根据选择的击打模式，丝杆滑台驱动电机或同步带滑台驱动电机根据击打节奏调整转速，或丝杆滑台驱动电机和同步带滑台驱动电机同步根据击打节奏调整转速；其中，丝杆滑台驱动电机启动时，带动丝杆滑台，使同步带滑台进行垂直升降往复运动；同步带滑台驱动电机启动时，带动与同步带滑台的滑块固定的靶机二维移动机构进行水平往复移动；

第四步、对击打球进行击打，击打球击中靶面时，靶柄被击倒，靶柄的锥形底部移出下靶台的四分之一圆弧槽外，并触碰靶面复位件上的压力传感器；压力传感器将压力信号传给控制器，控制器启动靶面复位电机带动靶面复位件转动，靶面复位件带动靶柄复位，弹性限位块将靶柄限位于竖直位置。

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