CN110314359A - 一种网球测速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种网球测速装置，包括：壳体、电源、主控装置、第一传感器装置、第二传感器装置、传动装置、夹持装置和限位装置；夹持装置夹持在网球发球设备的发球口，使得发球速度检测准确；传动装置与第二传感器装置啮合连接，壳体与第二传感器装置滑动连接，使得第二传感器装置具有伸缩功能，减小测速装置的体积，便于移动和携带；第二传感器装置与第一传感器装置的发射端处于同一竖直面，保证在同一竖直面内检测到网球，减少因位置差异带来的检测误差，提高速度检测的准确性；限位装置与第二传感器装置连接，以限制传动装置的过度运转，避免因传动装置的过度运转造成第二传感器装置的移动过度，使得第二传感器装置脱落，造成损坏。

Description

一种网球测速装置
技术领域
本发明涉及测速装置技术领域，具体涉及一种网球测速装置。
背景技术
目前的网球运动一般以二人对打或者四人对打的形式进行，为了满足单人网球训练的需求，市面上出现了网球发球设备，提供单人打网球的功能。但是在现有的网球发球设备中，没有对网球进行测速的功能，因此网球运动员无法判断网球速度是否达到标准；并且现有的网球测速装置只能够测量网球在发球设备发出后，运动过程中的某一时刻的速度，不能精确地显示网球的发球速度，不能给网球运动员带来更专业的训练。同时现有的网球测速装置体积较大，不便于移动和携带。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种网球测速装置，能够固定在网球发球设备的发球口，便于测量网球的发球速度，检测准确，给网球运动员带来更专业的训练；且测速装置具有伸缩功能，便于移动和携带。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
本发明提出了一种网球测速装置，包括：壳体、电源、主控装置、传感器装置、传动装置、夹持装置和用于限制传动装置过度运转的限位装置；所述传感器装置包括第一传感器装置和第二传感器装置；所述传动装置与第二传感器装置啮合连接，驱动第二传感器装置与第一传感器装置的发射端处于同一竖直面；所述限位装置与第二传感器装置连接，以限制传动装置的过度运转；所述壳体分别与电源、主控装置、第一传感器装置、传动装置、限位装置和夹持装置连接，所述壳体与第二传感器装置滑动连接，所述电源分别与主控装置、第一传感器装置、第二传感器装置、传动装置和限位装置连接，所述主控装置分别与第一传感器装置、第二传感器装置、传动装置和限位装置连接。
进一步，所述第一传感器装置包括：第一固定板和设置在第一固定板上竖直排列的若干第一感应传感器，所述第二传感器装置包括：第二固定板和设置在第二固定板上竖直排列的若干第二感应传感器，所述若干第一感应传感器和若干第二感应传感器的发射端在同一竖直面；所述电源分别与第一感应传感器和第二感应传感器连接，所述主控装置分别与第一感应传感器和第二感应传感器连接，所述第二固定板分别与传动装置和限位装置连接，所述第二固定板与壳体滑动连接，所述第二固定板与传动装置啮合连接。
进一步，壳体上设置有用于引导第二固定板竖直滑动的第一竖直导向槽和第二竖直导向槽。
进一步，传动装置包括电机、传动轴、齿轮和用于控制电机工作的旋钮，所述传动轴的下端与电机连接，所述传动轴的上端与齿轮连接；所述齿轮与第二固定板的竖直边啮合连接，所述电机分别与主控装置和电源连接，所述旋钮与主控装置连接，所述旋钮设置在壳体的表面。
进一步，第二固定板上设置有限位块，所述第二竖直导向槽上设置有用于限制限位块滑动距离的第一长槽；所述限位块与第一长槽滑动连接。
进一步，限位装置包括第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关设置在第一长槽的顶端，所述第二限位开关设置在第一长槽的底端；所述限位块与第一限位开关或第二限位开关连接，以限制传动装置的过度运转。
进一步，夹持装置包括：耳板、扭簧、销轴和夹子；所述壳体与耳板连接，所述夹子通过扭簧和销轴与耳板铰接。
进一步，第二感应传感器采用红外传感器或超声波传感器。
进一步，壳体的表面设置有显示屏，所述显示屏分别与电源和主控装置连接。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下有益效果：所述夹持装置夹持在网球发球设备的发球口，使得测速装置固定在网球发球设备的发球口处，能够检测网球的发球速度，检测准确，操作简单；传动装置与第二传感器装置啮合连接，壳体与第二传感器装置滑动连接，使得第二传感器装置具有伸缩功能，增加了网球的检测范围，减小测速装置的体积，便于移动和携带；第二传感器装置与第一传感器装置的发射端处于同一竖直面，保证第一感应传感器装置和第二感应传感器装置在同一竖直面内检测到网球，减少因位置差异带来的检测误差，提高速度检测的准确性；限位装置与第二传感器装置连接，以限制传动装置的过度运转，避免因传动装置的过度运转造成第二传感器装置的移动过度，使得第二传感器装置脱落，造成损坏。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的网球测速装置的一个实施例的整体结构图；
图2是本发明的夹持装置的一个实施例的结构图；
图3是本发明的网球测速装置的一个实施例的分解结构图；
图4是本发明的传感器装置的一个实施例的结构图；
图5是本发明的传感器装置的一个实施例的剖面图。
具体实施方式
现有的网球发球设备中，没有对网球进行测速的功能，因此网球运动员无法判断网球速度是否达到标准；并且现有的网球测速装置只能够测量网球在发球设备发出后，运动过程中的某一时刻的速度，不能精确地显示网球的发球速度，不能给网球运动员带来更专业的训练。同时现有的网球测速装置体积较大，不便于移动和携带。
基于此，本发明提供了一种网球测速装置，能够固定在网球发球设备的发球口，便于测量发球的速度，检测准确；且测速装置具有伸缩功能，便于移动和携带。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图1和图3，本发明的一个实施例提供了一种网球测速装置，包括：壳体100、电源200、主控装置300、传感器装置400、传动装置500、夹持装置600和用于限制传动装置500过度运转的限位装置700；所述传感器装置400包括第一传感器装置410和第二传感器装置420；所述传动装置500与第二传感器装置420啮合连接，驱动第二传感器装置420与第一传感器装置410的发射端处于同一竖直面；所述限位装置700与第二传感器装置420连接，以限制传动装置500的过度运转；所述壳体100分别与电源200、主控装置300、第一传感器装置410、传动装置500、限位装置700和夹持装置600连接，所述壳体100与第二传感器装置420滑动连接，所述电源200分别与主控装置300、第一传感器装置410、第二传感器装置420、传动装置500和限位装置700连接，所述主控装置300分别与第一传感器装置410、第二传感器装置420、传动装置500和限位装置700连接。
在本实施例中，夹持装置600夹持在网球发球设备的发球口，使得测速装置固定在网球发球设备的发球口处，能够检测网球的发球速度，检测准确，操作简单；传动装置500与第二传感器装置420啮合连接，壳体100与第二传感器装置420滑动连接，使得第二传感器装置420具有伸缩功能，增加了网球的检测范围，减小测速装置的体积，便于移动和携带；第二传感器装置420与第一传感器装置410的发射端处于同一竖直面，保证第一感应传感器412装置400和第二感应传感器422装置400在同一竖直面内检测到网球，减少因位置差异带来的检测误差，提高速度检测的准确性；限位装置700与第二传感器装置420连接，以限制传动装置500的过度运转，避免因传动装置500的过度运转造成第二传感器装置420的移动过度，使得第二传感器装置420脱落，造成损坏。
电源200用于为主控装置300、第一传感器装置410、第二传感器装置420、限位装置700和传动装置500供电；主控装置300用于测量网球的发球速度；壳体100用于容纳和连接电源200、主控装置300、传动装置500、夹持装置600、第一传感器装置410、第二传感器装置420和限位装置700。所述壳体100的形状以及上述部件在壳体100内或壳体100上的位置设置均没有限制，优选地，壳体100可设置为两个容纳空间，其中一个空间呈阶梯状，用于放置电源200、主控装置300，另一个空间呈长方形，用于放置第一传感器装置410、第二传感器装置420；且两个空间之间互相固定连接，连接处设置有走位槽孔，第一传感器装置410和/或第二传感器装置420通过走位槽孔与电源200和主控装置300连接。夹持装置600设置在壳体100外，用于夹持网球发球设备的发球口；传动装置500和限位装置700可设置在壳体100内或壳体100内。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，第一传感器装置410包括：第一固定板411和设置在第一固定板411上竖直排列的若干第一感应传感器412，所述第二传感器装置420包括：第二固定板421和设置在第二固定板421上竖直排列的若干第二感应传感器422，所述若干第一感应传感器412和若干第二感应传感器422的发射端在同一竖直面；所述电源200分别与第一感应传感器412和第二感应传感器422连接，所述主控装置300分别与第一感应传感器412和第二感应传感器422连接，所述第二固定板421分别与传动装置500和限位装置700连接，所述第二固定板421与壳体100滑动连接，所述第二固定板421与传动装置500啮合连接。
在本实施例中，第二固定板421与壳体100滑动连接，且与传动装置500啮合连接，使得第二固定板421具有伸缩功能，带动若干第二感应传感器422进行移动，增加了网球的检测范围，减小测速装置的体积，便于测速装置的移动和携带。若干第一感应传感器412在第一固定板411上竖直排列，若干第二感应传感器422在第二固定板421上竖直排列，且若干第一感应传感器412和若干第二感应传感器422的发射端均在同一竖直面，保证第一感应传感器412和第二感应传感器422在同一竖直面内检测到网球，减少因位置差异带来的检测误差，提高速度检测的准确性。
其中，若干第一感应传感器412和若干第二感应传感器422可以在竖直方向上呈竖直分布，使得若干第一感应传感器412的发射端和若干第二感应传感器422的发射端在同一竖直线，形成一个光幕，在网球经过光幕时，光幕在一段连续时间t1内检测到网球，第一感应传感器412和/或第二感应传感器422将检测到的时间段数据t1传送到主控装置300，主控装置300内储存有网球的直径数据s1，主控装置300根据网球的直径s1和网球经过光幕的时间段t1，计算得到网球经过光幕时的速度，即网球的发球速度v1：
网球经过的光幕可能是第一感应传感器412形成的、第二感应传感器422形成的、或第一感应传感器412与第二感应传感器422共同形成的，即网球的运动路径是不可预测的，造成经过光幕的路径不一致。
若干第一感应传感器412和若干第二感应传感器422还可以在同一竖直面内呈平行分布，使得若干第一感应传感器412的发射端与若干第二感应传感器422的发射端平行分布，形成两个光幕，在网球分别接触到两个光幕时，第一感应传感器412将检测到网球的时间点数据t2传送到主控装置300，以及第二感应传感器422将检测到网球的时间点数据t3传送到主控装置300；同时，主控装置300内存储有第一感应传感器412与第二感应传感器422之间的距离数据s2，即两个光幕之间的距离数据，那么主控装置300根据时间数据和距离数据，计算得到网球经过光幕时的速度，即网球的发球速度v2：
测速装置可以通过设置终端设备、扬声器或显示屏130等部件来接收主控装置300发出的网球发球速度信息，使得网球的速度能够被使用者得知。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，壳体100上设置有用于引导第二固定板421竖直滑动的第一竖直导向槽110和第二竖直导向槽120。
在本实施例中，第一竖直导向槽110和第二竖直导向槽120的设置便于第二固定板421在壳体100上进行竖直滑动，避免第二固定板421在滑动过程成产生位置的偏移，造成第一感应传感器412和第二感应传感器422的发射端不在同一竖直线，从而提高了网球发球速度检测的准确性。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，传动装置500包括电机510、传动轴520、齿轮530和用于控制电机510工作的旋钮540，所述传动轴520的下端与电机510连接，所述传动轴520的上端与齿轮530连接；所述齿轮530与第二固定板421的竖直边啮合连接，所述电机510分别与主控装置300和电源200连接，所述旋钮540与主控装置300连接，所述旋钮540设置在壳体100的表面。
在本实施例中，传动轴520的下端与电机510连接，电机510能够驱动传动轴520旋转，且传动轴520的上端与齿轮530连接，即电机510能够驱动齿轮530旋转；齿轮530与第二固定板421的竖直边啮合连接，使得电机510能够驱动第二固定板421在竖直方向上进行移动，使得第二感应传感器422与第一感应传感器412在竖直方向上呈竖直分布，实现第一感应传感器412的发射端和第二感应传感器422的发射端在同一竖直线，形成一个光幕，进而测量网球的发球速度。旋钮540用于控制电机510的工作，旋钮540的旋转方向可以驱动电机510的旋转方向，旋钮540的旋转程度可以调节电机510的工作时间；主控装置300分别与旋钮540和电机510连接，当旋钮540发生旋转操作时，旋钮540发出第一触发信号到主控装置300，主控装置300根据第一触发信号而输出第一驱动信号到电机510，电机510接收第一驱动信号并进行相应的旋转操作；旋钮540和电机510之间的驱动设置简单，操作方便，降低了使用的难度。
进一步地，参照图4，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，第二固定板421上设置有限位块4211，所述第二竖直导向槽120上设置有用于限制限位块4211滑动距离的第一长槽121；所述限位块4211与第一长槽121滑动连接。
在本实施例中，第二固定板421在与第二竖直导向槽120接触面上设置有限位块4211，而第二竖直导向槽120在限位块4211相应的滑动位置设置第一长槽121，限位块4211在第一长槽121内滑动连接，且第一长槽121的设置有效地限制了限位块4211的滑动距离，使得第二固定板421在有限的范围内与第二竖直导向槽120进行滑动连接，避免了因第二固定板421的过度滑动造成脱落，有效地保护了第二固定板421，减轻了检测的难度。
进一步地，参照图5，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，限位装置700包括第一限位开关710和第二限位开关720，所述第一限位开关710设置在第一长槽121的顶端，所述第二限位开关720设置在第一长槽121的底端；所述限位块4211与第一限位开关710或第二限位开关720连接，以限制传动装置500的过度运转。
在本实施例中，第一限位开关710和第二限位开关720是接触式的，包括有用于控制电路的挡块；第一限位开关710设置在第一长槽121的顶端，第二限位开关720设置在第一长槽121的底端，因限位块4211与第一长槽121的配合连接，在传动装置500驱动第二固定板421移动时，第二固定板421带动限位块4211在第一长槽121内移动，且第一长槽121限制了限位块4211的滑动距离。当限位块4211移动到第一长槽121的顶端时，限位块4211与第一限位开关710的挡块接触，并使第一限位开关710的电路发生改变，第一限位开关710产生第二触发信号并传送到主控装置300，主控装置300根据第二触发信号向传动装置500输出第二驱动信号，传动装置500接收第二驱动信号并停止运转；当限位块4211移动到第一长槽121的底端时，限位块4211与第二限位开关720的挡块接触，并使第二限位开关720的电路发生改变，第二限位开关720产生第三触发信号并传送到主控装置300，主控装置300根据第三触发信号向传动装置500输出第三驱动信号，传动装置500接收第三驱动信号并停止运转。第一限位开关710和第二限位开关720的设置能够有效地限制传动装置500的过度运转，避免因传动装置500的过度运转使齿轮530、第二固定板421的啮合边或限位块4211损坏。其中，第一限位开关710和第二限位开关720的电路发生改变可以是切断或闭合电路，使电路的电流发生变化。
进一步地，参照图2，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，夹持装置600包括：耳板610、扭簧620、销轴630和夹子640；所述壳体100与耳板610连接，所述夹子640通过扭簧620和销轴630与耳板610铰接。
在本实施例中，夹子640通过扭簧620和销轴630与耳板610铰接，耳板610与壳体100连接，夹子640用于夹持网球发球设备，且夹子640夹持在网球发球设备的发球口，使得测速装置能够准确测量网球的发球速度，结构简单，操作方便。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，第二感应传感器422采用红外传感器4221或超声波传感器4222。
在本实施例中，红外传感器4221是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质；任何物质只要具有一定的温度(高于绝对零度)，都能辐射红外线。因此，若干个红外传感器4221发出的红外线组成红外光幕，红外光幕能够有效地检测到网球，测量速度快，灵敏度高，提高网球的发球速度检测的准确性。
超声波传感器4222是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，具有频率高、波长短、方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透力很大，尤其是对于不透明的固体，会产生显著反射形成回波，因此，超声波传感器4222能够有效地检测到网球，灵敏度高，检测准确。同时，第一感应传感器412也可以采用红外传感器或超声波传感器4222。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置，其中，壳体100的表面设置有显示屏130，所述显示屏130分别与电源200和主控装置300连接。
在本实施例中，显示屏130用于接收主控装置300发出的网球发球速度信息，且显示屏130根据网球发球速度信息显示网球的发球速度；显示屏130设置在壳体100的表面，方便使用者获取网球的发球速度，给网球运动员带来更专业的训练。
另外，参照图,1-图5，本发明的另一个实施例还提供了一种网球测速装置。该网球测速装置包括：壳体100、电源200、主控装置300、第一固定板411、设置在第一固定板411上竖直排列的若干第一红外传感器412、第二固定板421、设置在第二固定板421上竖直排列的若干第二红外传感器4221、电机510、传动轴520、齿轮530、用于控制电机510工作的旋钮540、耳板610、扭簧620、销轴630、夹子640、第一限位开关710和第二限位开关720；所述壳体100上设置有用于引导第二固定板421竖直滑动的第一竖直导向槽110和第二竖直导向槽120；第二固定板421上设置有限位块4211，所述第二竖直导向槽120上设置有用于限制限位块4211滑动距离的第一长槽121；所述壳体100的表面设置有显示屏130和旋钮540；所述传动轴520的下端与电机510连接，所述传动轴520的上端与齿轮530连接；所述齿轮530与第二固定板421的竖直边啮合连接；所述限位块4211与第一长槽121滑动连接；所述夹子640通过扭簧620和销轴630与耳板610铰接；所述第一限位开关710设置在第一长槽121的顶端，所述第二限位开关720设置在第一长槽121的底端；所述限位块4211与第一限位开关710或第二限位开关720连接，以限制电机510的过度运转；所述若干第一红外传感器412和若干第二红外传感器4221的发射端在同一竖直面；所述第二固定板421与壳体100滑动连接。
所述壳体100分别与电源200、主控装置300、第一固定板411、第一红外传感器412、第二固定板421、第二红外传感器4221、电机510、齿轮530、旋钮540、耳板610、扭簧620、第一限位开关710和第二限位开关720连接；所述电源200分别与主控装置300、第一红外传感器412、第二红外传感器4221、电机510、旋钮540、第一限位开关710和第二限位开关720连接；所述主控装置300分别与第一红外传感器412、第二红外传感器4221、电机510、旋钮540、第一限位开关710和第二限位开关720连接。
在本实施例中，夹子640夹持在网球发球设备的发球口，使得测速装置固定在网球发球设备的发球口处，能够检测网球的发球速度，检测准确，操作简单；所述壳体100与第二固定板421滑动连接，所述齿轮530与第二固定板421啮合连接，电机510驱动齿轮530旋转使得第二固定板421具有伸缩功能，带动若干第二红外传感器4221进行移动，增加了网球的检测范围，减小测速装置的体积，便于移动和携带。限位块4211与第一限位开关710或第二限位开关720连接，能够有效地限制电机510的过度运转，避免因电机510过度运转使齿轮530、第二固定板421的啮合边或限位块4211损坏。
若干第一红外传感器412和若干第二红外传感器4221的发射端均在同一竖直线，形成一个光幕；在网球经过光幕时，光幕在一段连续时间内检测到网球，第一红外传感器412和/或第二红外传感器4221将检测到的时间段数据传送到主控装置300，主控装置300内储存有网球的直径信息，主控装置300根据网球的直径和网球经过光幕的时间，计算得到网球经过光幕时的速度，即网球的发球速度；竖直方向上光幕的设置，减少了因位置差异带来的检测误差，提高速度检测的准确性。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种网球测速装置，其特征在于，包括：壳体、电源、主控装置、传感器装置、传动装置、夹持装置和用于限制传动装置过度运转的限位装置；所述传感器装置包括第一传感器装置和第二传感器装置；所述传动装置与第二传感器装置啮合连接，驱动第二传感器装置与第一传感器装置的发射端处于同一竖直面；所述限位装置与第二传感器装置连接，以限制传动装置的过度运转；所述壳体分别与电源、主控装置、第一传感器装置、传动装置、限位装置和夹持装置连接，所述壳体与第二传感器装置滑动连接，所述电源分别与主控装置、第一传感器装置、第二传感器装置、传动装置和限位装置连接，所述主控装置分别与第一传感器装置、第二传感器装置、传动装置和限位装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述第一传感器装置包括：第一固定板和设置在第一固定板上竖直排列的若干第一感应传感器，所述第二传感器装置包括：第二固定板和设置在第二固定板上竖直排列的若干第二感应传感器，所述若干第一感应传感器和若干第二感应传感器的发射端在同一竖直面；所述电源分别与第一感应传感器和第二感应传感器连接，所述主控装置分别与第一感应传感器和第二感应传感器连接，所述第二固定板分别与传动装置和限位装置连接，所述第二固定板与壳体滑动连接，所述第二固定板与传动装置啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述壳体上设置有用于引导第二固定板竖直滑动的第一竖直导向槽和第二竖直导向槽。
4.根据权利要求2所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述传动装置包括电机、传动轴、齿轮和用于控制电机工作的旋钮，所述传动轴的下端与电机连接，所述传动轴的上端与齿轮连接；所述齿轮与第二固定板的竖直边啮合连接，所述电机分别与主控装置和电源连接，所述旋钮与主控装置连接，所述旋钮设置在壳体的表面。
5.根据权利要求3所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述第二固定板上设置有限位块，所述第二竖直导向槽上设置有用于限制限位块滑动距离的第一长槽；所述限位块与第一长槽滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述限位装置包括第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关设置在第一长槽的顶端，所述第二限位开关设置在第一长槽的底端；所述限位块与第一限位开关或第二限位开关连接，以限制传动装置的过度运转。
7.根据权利要求1所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述夹持装置包括：耳板、扭簧、销轴和夹子；所述壳体与耳板连接，所述夹子通过扭簧和销轴与耳板铰接。
8.根据权利要求1所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述第二感应传感器采用红外传感器或超声波传感器。
9.根据权利要求1所述的一种网球测速装置，其特征在于：所述壳体的表面设置有显示屏，所述显示屏分别与电源和主控装置连接。
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