CN110302521A - 一种气压式自动控制网球抛发球机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气压式自动控制网球抛发球机，包括：发射管、第一步进电机、气泵、第三步进电机和丝杠均设在移动平台上；发射管的中间部位设有上开口，该上开口经软管与上方的球框连接；滑块设置在发射管内，滑块后端经曲柄连杆机构与第一步进电机的驱动轴连接，能在第一步进电机和第一曲柄连杆机构的驱动下在发射管内前后滑动；球形高压喷嘴设在滑块前端，该球形高压喷嘴经管路与气泵连接；第三步进电机的驱动轴与丝杠连接，螺母设在丝杠上，能沿丝杠前后移动，螺母经第二连杆机构与发射管的后端连接，能调整发射管的俯仰角度。该网球抛发球机使用方便，能实现发出不同方向和高度的送球、抛射球，满足网球训练的多种发球球型的需求。

Description

一种气压式自动控制网球抛发球机

技术领域

本发明涉及网球训练设备领域，尤其涉及一种气压式自动控制网球抛发球机。

背景技术

目前，用于网球训练的有单轮式网球发球机和移动网球训练机。其中，单轮式网球发球机，结构简单、成本低、可调发球速度，靠单个摩擦轮发球，如专利号CN201110008642.2公开的中国实用新型专利“单轮式网球发球机”就属于这种方案。但该单轮式网球发球机的发球速度控制性差，球路及落球点也很难控制，不能自动移动发球，不能调整发球方向，训练难度低，而且也不能提升训练难度，只能应用于简单训练动作，实用性差。同时，网球发球是球员最难掌握的技术之一，单轮网球训练机不具有网球抛球功能，不能用于网球抛发球的训练工作。

另一种移动网球训练机，发球速度可调，落点平稳，如专利号CN 201420794144.4公开的中国实用新型专利：“一种网球发球机器人”就属于这种移动网球训练机。但该移动网球训练机不能自动移动发球，不能自动调整发球方向，虽然可调发球速度，但很难实现高难度训练动作，对球路及落球点不易控制，自动化程度低，灵敏度差。不能模拟陪练员移动发球动作发球。可360°旋转，但不能自动调整发球角度，没有驱动调整发球方向和旋转的动力机构，靠人工操作底座四周方向脚轮转动，球员训练技能很难提升。同时移动网球训练机不具有网球抛球功能，不能用于网球抛发球的训练工作。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种气压式自动控制网球抛发球机，能解决现有网球训练机不能自动移动发球，不能自动调整发球方向，无法用于高难度正反手击球训练，以及不具有网球抛球功能，不能用于球员抛发球训练工作的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

发射管；第一步进电机、曲柄连杆机构、球形高压喷嘴、气泵、第三步进电机、连杆机构、移动平台、软管、球框、滑块和螺母；其中，

所述发射管、第一步进电机、气泵、第三步进电机和丝杠均设在所述移动平台上；

所述发射管的中间部位设有上开口，该上开口经所述软管与上方的所述球框连接；

所述滑块设置在所述发射管内，所述滑块后端经所述曲柄连杆机构与所述第一步进电机的驱动轴连接，能在所述第一步进电机和第一曲柄连杆机构的驱动下在所述发射管内前后滑动；

所述球形高压喷嘴设在所述滑块前端，该球形高压喷嘴经管路与所述气泵连接；

所述第三步进电机的驱动轴与所述丝杠连接，所述螺母设在所述丝杠上，能沿所述丝杠前后移动，所述螺母经所述第二连杆机构与所述发射管的后端连接，能调整所述发射管的俯仰角度。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的气压式自动控制网球抛发球机，其有益效果为：

通过在发射管内设置由第一步进电机经曲柄连杆机构控制的滑块，能方便通过滑块推送发射管内网球，实现步进、间歇送球功能；通过设置球形高压喷嘴在滑块前端，并与气泵连接，能利用气泵产生的气压实现抛射球功能，并能利用球形高压喷嘴控制喷射高压气体在网球上的不同位置，实现平击、上旋、下旋、左旋及右旋等各种球型；通过设置由第三步进电机的驱动的丝杠和螺母，使螺母经连杆机构连接发射管后端，能方便调整发射管的俯仰角度，实现抛球功能；由于各部件均设在移动平台，也方便整体移动，调整发射管的水平角度，满足发出不同落点和抛球。该网球抛发球机使用方便，能实现发出不同方向和高度的送球、抛射球，满足网球训练的多种发球球型的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的气压式自动控制网球抛发球机的结构示意图；

图中各标记对应的部件名称为：1-球框；2-软管；3-滑块；4-连杆；5-曲柄；6-第一步进电机；7-气泵；8-车轮；9-丝杠；10-连杆机构；11-第二步进电机；12-螺母；13-移动平台；14-第三步进电机；15-球形高压喷嘴；16-网球；17-发射管；18-支撑平台；19-旋转平台。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，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，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

如图1所示，本发明实施例提供一种气压式自动控制网球抛发球机，包括：

发射管；第一步进电机、曲柄连杆机构、球形高压喷嘴、气泵、第三步进电机、连杆机构、移动平台、软管、球框、滑块和螺母；其中，

所述发射管、第一步进电机、气泵、第三步进电机和丝杠均设在所述移动平台上；

所述发射管的中间部位设有上开口，该上开口经所述软管与上方的所述球框连接；

所述滑块设置在所述发射管内，所述滑块后端经所述曲柄连杆机构与所述第一步进电机的驱动轴连接，能在所述第一步进电机和第一曲柄连杆机构的驱动下在所述发射管内前后滑动；

所述球形高压喷嘴设在所述滑块前端，该球形高压喷嘴经管路与所述气泵连接；

所述第三步进电机的驱动轴与所述丝杠连接，所述螺母设在所述丝杠上，能沿所述丝杠前后移动，所述螺母经所述第二连杆机构与所述发射管的后端连接，能调整所述发射管的俯仰角度。优选的，该发射管的俯仰角度调节范围为15～85度。

参见图1，上述网球抛发球机中，移动平台包括：

支撑平台、多个车轮、第二步进电机和旋转平台；其中，

所述支撑平台底部分布设有多个车轮；优选的，在支撑平台底部的四角设置四个万向轮；

所述第二步进电机固定设置在所述支撑平台上，该第二步进电机的驱动轴朝上；

所述旋转平台固定设置在所述第二步进电机的驱动轴上，能在所述第二步进电机的驱动下在所述支撑平台上旋转；

所述发射管、第一步进电机、第三步进电机和丝杠均设置在所述旋转平台上，能随所述旋转平台一起转动；

所述气泵设置在所述支撑平台上。

参见图1，上述网球抛发球机中，曲柄连杆机构包括：相互连接的连杆和曲柄，所述连杆的前端与所述滑块的后端连接，所述曲柄与所述第一步进电机的驱动轴固定连接。

参见图1，上述网球抛发球机中，连杆机构由相互连接的两根连杆构成。

参见图1，上述网球抛发球机中，气泵采用空气压缩机。

进一步的，上述网球抛发球机还包括：控制装置，分别与所述第一步进电机、第三步进电机和气泵电气连接，能分别控制所述第一步进电机、第三步进电机和气泵。该控制装置还与所述移动平台的第二步进电机电气连接，能控制所述第二步进电机。通过设置该控制装置能控制三个步进电机、气泵及球形高压喷嘴的喷射角度，进而能实现自动控制的顺序或随机送出各种旋转、速度、力度和落点不同组合的随机球型。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述控制装置控制的全部或部分流程是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

本发明的气压式自动控制网球抛发球机，通过气泵和球形高压喷嘴配合能实现网球抛球功能，通过自动上抛网球不同位置、高度和落点，可以帮助球员分解网球发球技术动作，注重练习网球发球的后转、屈膝、顶髋和蹬地、转腰、击球的动作，掌握网球上旋球、平击球和侧旋球的发球要领；通过滑块、曲柄连杆机构和第一步进电机以及气泵和球形高压喷嘴的配合，能实现网球送发球功能，通过自动送出各种落点的平击、上旋、下旋及左右侧旋球，以及不同速度、转速和落点的球，可以训练提高球员正反手击球能力，也可以训练提高球员快速步伐移动能力。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

本发明的气压式自动控制网球抛发球机，包括：球框1、软管2、滑块3、连杆4、曲柄5、第一步进电机6、气泵7、车轮8、丝杠9、连杆机构10、第二步进电机11、螺母12、第三步进电机14、球形高压喷嘴15、发射管17、支撑平台18和旋转平台19；其中，车轮8、第二步进电机14、支撑平台18和旋转平台19构成了移动平台13。该网球抛发球机能实现以下方式的发球：

(1)送球：放入球筐1内的网球16，通过软管2与发射管17相连，第一步进电机6通过曲柄5经连杆4控制的滑块3，将进入发射管17内的网球16推出，进而实现步进、间歇送球功能；控制第一步进电机6的转速可改变抛发球的频率。

(2)发球俯仰角度调整：通过手动或第三步进电机14控制丝杠9和螺母12与连杆机构形成的四杆机构，调节发射管17沿其支撑点的俯仰角度，进而实现发球俯仰角度的变化，俯仰角度调节范围15～85度；进一步，与气泵7输出气压高低相配合可以发出不同高度的球型，可实现抛球功能。

(3)发球水平角度调整：通过手动或第二步进电机11控制旋转平台19绕垂直轴线旋转，在水平旋转角度±90度范围内调节发射管17的水平角度，与气泵7输出气压高低相配合可满足发出不同落点和抛球需要。

(4)抛发网球控制：利用气泵7(采用空气压缩机)产生气压实现抛发球的功能。利用球形高压喷嘴控制喷射高压气体到发射管17内的网球16上的不同位置，实现平击、上旋、下旋、左旋及右旋等各种球型。通过控制气压实现发球力量及速度的调节。

(5)通过控制装置内预设的程序控制三个步进电机、气泵的气压及球形高压喷嘴的喷射角度，可以自动实现顺序或随机送出各种旋转、速度、力度和落点不同组合的随机球型。

本发明的网球抛发球机，能实现控制上抛网球不同位置、高度和落点，可以帮助球员分解网球发球技术动作，注重练习网球发球的后转、屈膝、顶髋和蹬地、转腰、击球的动作，掌握网球上旋球、平击球和侧旋球的发球要领；自动送出各种落点的平击、上旋、下旋、左右侧旋球，以及不同速度、转速和落点的球，训练提高球员快速步伐移动能力，以及正反手击球能力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，包括：

发射管；第一步进电机、曲柄连杆机构、球形高压喷嘴、气泵、第三步进电机、连杆机构、移动平台、软管、球框、滑块和螺母；其中，

所述发射管、第一步进电机、气泵、第三步进电机和丝杠均设在所述移动平台上；

所述发射管的中间部位设有上开口，该上开口经所述软管与上方的所述球框连接；

所述滑块设置在所述发射管内，所述滑块后端经所述曲柄连杆机构与所述第一步进电机的驱动轴连接，能在所述第一步进电机和第一曲柄连杆机构的驱动下在所述发射管内前后滑动；

所述球形高压喷嘴设在所述滑块前端，该球形高压喷嘴经管路与所述气泵连接；

所述第三步进电机的驱动轴与所述丝杠连接，所述螺母设在所述丝杠上，能沿所述丝杠前后移动，所述螺母经所述第二连杆机构与所述发射管的后端连接，能调整所述发射管的俯仰角度。

2.根据权利要求1所述的气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，所述移动平台包括：

支撑平台、多个车轮、第二步进电机和旋转平台；其中，

所述支撑平台底部分布设有多个车轮；

所述第二步进电机固定设置在所述支撑平台上，该第二步进电机的驱动轴朝上；

所述旋转平台固定设置在所述第二步进电机的驱动轴上，能在所述第二步进电机的驱动下在所述支撑平台上旋转；

所述发射管、第一步进电机、第三步进电机和丝杠均设置在所述旋转平台上，能随所述旋转平台一起转动；

所述气泵设置在所述支撑平台上。

3.根据权利要求1或2所述的气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，所述曲柄连杆机构包括：相互连接的连杆和曲柄，所述连杆的前端与所述滑块的后端连接，所述曲柄与所述第一步进电机的驱动轴固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，所述连杆机构由相互连接的两根连杆构成。

5.根据权利要求1或2所述的气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，所述气泵采用空气压缩机。

6.根据权利要求1或2所述的气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，还包括：控制装置，分别与所述第一步进电机、第三步进电机和气泵电气连接，能分别控制所述第一步进电机、第三步进电机和气泵。

7.根据权利要求6所述的气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，所述控制装置还与所述移动平台的第二步进电机电气连接，能控制所述第二步进电机。

8.根据权利要求1或2所述的气压式自动控制网球抛发球机，其特征在于，所述发射管的俯仰角度调节范围为15～85度。