CN111001148A - 排球发球机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排球发球机，其设置在场地后，包括可编程控制器、支架、设置于支架上的击球机构和收纳机构，收纳机构可以将收集的排球向上击出模拟抛球，通过击球机构将球击出模拟发球，其模仿了上手发球，或者是直接由下方斜向击出模拟下手发球，可以解放陪同训练的人员，避免人为发球的不稳定性；通过对击球机构上具体击球的机械手掌的设计，并且配合可编程控制器来设定机械手掌的调整角度，可以令击打出来的球具有不同的方向落点，可以供整场6人进行接球、垫球训练；设定旋转臂的旋转角度，令机械手掌旋转到位击打球时的力道不同，更好的模拟真实发球，也令发球的位置产生变化，提高训练质量。

Description

排球发球机

技术领域

本发明涉及运动器械领域，尤其是涉及一种排球发球机。

背景技术

三大球即足球、篮球、排球中，排球运动是最需要人来配合完成的一项，在日常训练中，需要至少一个人来陪练，进行发球、抛球、扣球，受训者才可以进行接球、垫球训练。现有技术有抛球和击打球的装置，来模仿发球和扣球的动作，来辅助进行垫球的训练，但是现有技术的装置在调试好位置后，仅能机械化的把球击打向固定位置，或者在调整击打力度以后，仅能击打在一条直线的前后位置上，受训者知晓规律后，其实际训练效果会大打折扣，主要是由于受训者习惯了一个点或者一条线的接球位置，无法模拟现实中或者真实由人击打的球的位置多变性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种排球发球机，可以在发球时灵活改变发球方向，能够更好的模拟真实的落球情况，为受训者提供更真实的接球、垫球环境，提高训练效果。

本发明采用以下技术方案：排球发球机，包括支架、设置于支架上的击球机构和收纳机构，

击球机构包括旋转臂以及设置于旋转臂上端的机械手掌，旋转臂由第一驱动机构带动进行绕下端的旋转摆动，机械手掌通过第三驱动机构可旋转的设置于旋转臂上，来调整机械手掌的相对朝向；

收纳机构包括球输送槽、第一击球组件和第二击球组件，第一击球组件和第二击球组件位于球输送槽的出口处，出口处上方具有供球飞出的弧形开口，出口处正下方设置第一通孔供第一击球组件伸入进行竖直击球，旋转臂位于球输送槽出口处的后上方，在旋转臂摆动到位时由机械手掌击打空中的球；出口处侧下方设置第二通孔供第二击球组件伸入进行侧向击球，令球直接被击出；

还包括有可编程控制器，第一驱动机构、第三驱动机构、第一击球组件、第二击球组件与可编程控制器进行信号连接；通过可编程控制器反馈信号给第一驱动机构调整旋转臂的旋转角度进而控制对球击打的力度；通过可编程控制器反馈信号给第三驱动机构调整机械手掌对球击打的朝向；通过可编程控制器反馈信号给第一击球组件和第二击球组件进而调整击球频率。

作为一种改进，机械手掌的上部铰接有上摆掌，机械手掌的左右两侧均设置有侧摆掌，上摆掌和侧摆掌通过各自独立的第二驱动机构进行绕铰接位置的摆动，来调整与机械手掌的相对角度；通过可编程控制器反馈信号给各第二驱动机构调整上摆掌和侧摆掌的摆动角度进而控制上摆掌或/和侧摆掌与机械手掌一同接触并击打空中的球，调整球击打出去后的落点。

作为一种改进，支架上还设置有升降机构，击球机构和收纳机构位于升降机构上，升降机构至少具有两个高度档位，用于适配发球高度。

作为一种改进，支架底部设置有若干用于活动的万向轮，万向轮相匹配的设置锁定机构。

作为一种改进，机械手掌、上摆掌和侧摆掌上均套设有橡胶件用于对球进行柔性击打。

作为一种改进，机械手掌整体呈弧形，用于匹配球的表面。

作为一种改进，支架上还设置有用于缓冲旋转臂的弹性缓冲块，弹性缓冲块可调试前后位置用于调整对旋转臂的缓冲程度。

作为一种改进，球输送槽倾斜设置，出口处位于倾斜的下端，球输送槽的入口端连接一存球斗。

本发明的有益效果：将本装置设置在球场后方，收纳机构可以将收集的排球向上击出模拟抛球，通过击球机构将球击出模拟发球，其模仿了上手发球，或者是直接由下方斜向击出模拟下手发球，可以解放陪同训练的人员，避免人为发球的不稳定性；通过对击球机构上具体击球的机械手掌的设计，并且配合可编程控制器来设定机械手掌的调整角度，可以令击打出来的球具有不同的方向落点，可以供整场6人进行接球、垫球训练；设定旋转臂的旋转角度，令机械手掌旋转到位击打球时的力道不同，更好的模拟真实发球，也令发球的位置产生变化，提高训练质量；设定击球组件的击球频率，来适应每个球之间的停顿间隔，便于控制训练节奏。本发明良好的模拟了真实的发球动作，并且发球方向可根据设定进行变化，良好的代替和解放了陪练者，当训练人员较少时也可进行良好的排球防守训练；并且可以供场上6人进行集中训练，提高训练质量。

附图说明

图1是本发明排球发球机的结构示意图。

图2是本发明排球发球机收纳机构的球输送槽出口处的截面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1、2所示，为本发明排球发球机的具体实施例，图纸为整体结构的示意图，其比例并非实物的正常比例。该实施例包括支架1、设置于支架1上的击球机构2和收纳机构3，击球机构2包括旋转臂21以及设置于旋转臂21上端的机械手掌22，旋转臂21由第一驱动机构201带动进行绕下端的旋转摆动，机械手掌22通过第三驱动机构203可旋转的设置于旋转臂21上，来调整机械手掌22的相对朝向；收纳机构3包括球输送槽31、第一击球组件32和第二击球组件33，第一击球组件32和第二击球组件33位于球输送槽31的出口处，出口处上方具有供球飞出的弧形开口34，出口处正下方设置第一通孔35供第一击球组件32伸入进行竖直击球，旋转臂21位于球输送槽31出口处的后上方，在旋转臂21摆动到位时由机械手掌22击打空中的球；出口处侧下方设置第二通孔36供第二击球组件33伸入进行侧向击球，令球直接被击出；还包括有可编程控制器4，第一驱动机构201、第三驱动机构203、第一击球组件32、第二击球组件33与可编程控制器4进行信号连接；通过可编程控制器4反馈信号给第一驱动机构201调整旋转臂21的旋转角度进而控制对球击打的力度；通过可编程控制器4反馈信号给第三驱动机构203调整机械手掌22对球击打的朝向；通过可编程控制器4反馈信号给第一击球组件32和第二击球组件33进而调整击球频率。

本发明在使用时，将装置设置在排球场的后方，击球机构2上的机械手掌22上摆并经过最高位置向前摆动来适应击打前方被第一击球组件32击至空中的排球；机械手掌22最后的击球位置呈现旋转臂21向下挥动一定距离，而机械手掌22为向后倾斜的状态，令机械手掌22向斜上方击球，模拟发球动作。可编程控制器4的实现方式可以以现有技术实现，其布置在支架1上，可预先设定好旋转臂21的旋转角度，该处的旋转角度，定义为一侧以机械手掌22最后的击球位置为固定位置，旋转臂21向后摆动的角度即为该处的旋转角度，该角度越大，旋转臂21在通过旋转到达击球位置时的击球力道相应会较大，故通过调整旋转角度可以令发球力道得到调整，模拟真实由人击打的力道变化；该旋转角度的变化可以由可编程控制器4进行设定，并由使用者选择，是持续随机变化或者是固定于一个角度，来保证训练需求。第一驱动机构201可采用伺服电机来实现，来接收信号，控制启停来调整旋转角度，伺服电机和旋转臂21的传动可通过齿轮或者皮带及皮带轮等现有技术实现。

在调整击打力道的基础上，机械手掌22配合第三驱动机构203带动旋转实现发球方向的变化；原始状态可以令机械手掌22的位置朝向前方，其调整的旋转角度可以为左右各30度，角度再大可能会令排球击打出两侧场外而无法落到场内，排球的飞行路线可以从直线向斜线调整；利用以上结构，可以以整个场地对训练者进行发球接球防守的训练，或者是可以同时供6人上场训练，后排队员根据发球的灵活调整进行防守。当装置布置在排球场地后方的左右位置时，可控制机械手掌22向一侧旋转，当装置布置在中间位置时，可控制机械手掌22向两侧旋转，该机械手掌22的角度变化由可编程控制器4进行设定，并由使用者选择，是持续随机变化或者是固定于一个角度，来保证训练需求。第三驱动机构203可采用旋转气缸来实现，来接收信号，控制启停来调整机械手掌22的旋转角度。

同时，依靠第二击球组件33可以从收纳机构3处直接进行发球，来模拟下手发球，通过调试第二击球组件33的击球力度，可以满足不同位置模拟下手发球的需求，其相对于击球机构2更便于将球击打到靠近前排的位置，来满足接靠近前排球时的训练需要，与击球机构2配合使用满足更好的训练需求。

当进行6人训练时，对于发球被接起后，场上6人可以同时组织一次进攻，达到更好的训练效果。此时可以通过可编程控制器4去设置第一击球组件32和第二击球组件33更长的击球频率，令一次整体攻防转换后再击出下一个球进行下一轮训练；若是进行单独防守训练，那可以调整击球频率令出球更快而针对练习接发球。

本发明良好的模拟了真实的上手和下手发球动作，并且发球方向可根据设定进行变化，良好的代替和解放了陪练者，当训练人员较少时也可进行良好的接发球训练；并且可以供场上6人进行集中训练，提高训练质量；陪练者仅需收集排球放置入收纳机构3保持排球供应即可。

作为一种改进的具体实施方式，机械手掌22的上部铰接有上摆掌221，机械手掌22的左右两侧均设置有侧摆掌222，上摆掌221和侧摆掌222通过各自独立的第二驱动机构202进行绕铰接位置的摆动，来调整与机械手掌22的相对角度；通过可编程控制器4反馈信号给各第二驱动机构202调整上摆掌221和侧摆掌222的摆动角度进而控制上摆掌221或/和侧摆掌222与机械手掌22一同接触并击打空中的球，调整球击打出去后的落点。

进一步设置的上摆掌221和侧摆掌222配合机械手掌22实现发球角度的进一步变化，并且为发球增加一定的旋转来提高模拟的真实程度；原始状态可以令上摆掌221和侧摆掌222的位置保持与机械手掌22同在一个平面，排球由机械手掌22进行击打，当调整左侧或右侧的侧摆掌222的角度令其与机械手掌22产生角度时，排球在被机械手掌22击打时，侧边的侧摆掌222同时可接触排球，令侧摆掌222和机械手掌22配合击打排球，从而可改变排球的击出角度，两者的角度从180度向小角度调整(一般可将极限角度设定为150度，再小可能会因侧摆掌222的击打角度飞出另一侧边线而无法落到场内)，排球的飞行路线可以从直线向另一侧的大斜线调整，并且在发球角度变化的基础上，两个面的击打令排球会发生一定的旋转，提高接发球的难度，提高训练难度；利用以上结构，可以以整个场地对训练者进行接发球的训练，或者是可以同时供6人上场训练，后排防守者根据发球位置进行灵活调整进行防守，6人一起进行攻防转换的训练。该侧摆掌222的角度变化由可编程控制器4进行设定，并由使用者选择，是持续随机变化或者是固定于一个角度，来保证训练需求。在侧摆掌222的基础上，再辅以上摆掌221，其与机械手掌22配合的方式与侧摆掌222相同，其调整角度后配合机械手掌22进行同时击球，可以模拟真实发球时的手掌包球下压，从而可以调整发球的远近，并且可增加一定的旋转，达到更好的落球位置调整，实现灵活训练。该上摆掌221的角度变化由可编程控制器4进行设定，并由使用者选择，是持续随机变化或者是固定于一个角度，来保证训练需求。第二驱动机构202可采用气缸来实现，来接收信号，控制启停来调整上摆掌221和侧摆掌222的旋转角度，气缸和其他结构的连接也通过铰接的方式，满足关节灵活调整角度的作用。

作为一种改进的具体实施方式，支架1上还设置有升降机构6，击球机构2和收纳机构3位于升降机构6上，升降机构6至少具有两个高度档位，用于适配发球高度。

进一步设置的升降机构6可通过内外套管的形式实现结构上的高度调整，然后配合套管可选择设置丝杆滑块的结构进行高度固定，并且要升降时驱动丝杆旋转时控制滑块升降，滑块设置在击球机构2和收纳机构3的下部上，进行整体升降，套管整体进行高度调整，可以调试出训练需要的高度，当升到较高的位置时，可以模拟大力发球的情况；或者也可以设置气缸作为对击球机构2和收纳机构3升降的驱动机构，气缸的两个极限位置对应两个高度，适配排球男网和女网的高度，便于排球发球的数据匹配。

作为一种改进的具体实施方式，支架1底部设置有若干用于活动的万向轮11，万向轮11相匹配的设置锁定机构12。

进一步设置的万向轮11和锁定机构12均可由现有技术实现，来满足装置不同位置的移动需要，即装置可以便捷的移动至场地后方的任何位置，来适应不同位置的发球；而常规的万向轮11及锁定机构12也可保证其位置的锁定保证正常使用。作为优化，支架1还可设置额外的驱动机构进行驱动整体装置的平移，该驱动机构可以是一个驱动轮配合一个伺服电机，伺服电机信号连接可编程控制器4，由可编程控制器4反馈信号给伺服电机来启停驱动轮，伺服电机运行驱动万向轮11整体运动带动装置平移，实现整体装置在使用时也可有一定的前后移动，模拟真实情况下发球时发球者位置的前后移动变化，提高发球落点变化的多样性，提高训练质量；同时可以优选在地面铺设槽形轨道结构，令万向轮11容纳其中，令万向轮11沿着垂直于球网的槽形轨道进行竖直移动。

作为一种改进的具体实施方式，机械手掌22、上摆掌221和侧摆掌222上均套设有橡胶件用于对球进行柔性击打。

进一步设置的橡胶件令机械手掌22、上摆掌221和侧摆掌222更加柔软，令排球更接近现实击打的状态，达到更好的模拟效果。

作为一种改进的具体实施方式，机械手掌22整体呈弧形，用于匹配球的表面。

进一步设置的弧形机械手掌22，可以适配排球的表面，令击打出来的排球更接近真实的击打感，配合橡胶件更好的模拟真实击打感。

作为一种改进的具体实施方式，支架1上还设置有用于缓冲旋转臂21的弹性缓冲块5，弹性缓冲块5可调试前后位置用于调整对旋转臂21的缓冲程度。

进一步设置的弹性缓冲块5可以通过轨道加螺钉顶紧或者螺钉加若干螺孔的结构进行位置调整，在旋转臂21旋转到位至击打位置时，其会击打到弹性缓冲块5上，从而起到缓冲的作用，根据弹性缓冲块5位置的不同，调整缓冲的程度，从而可以辅助控制对球击打的力度，更好的模拟真实的击球状态。

作为一种改进的具体实施方式，球输送槽31倾斜设置，出口处位于倾斜的下端，球输送槽31的入口端连接一存球斗37。

如图1所示，球输送槽31设置为可容纳排球整齐排列向下堆积至出口处，存球斗37可设置的较大，上方开口供排球放入，当球输送槽31内一个球击出后，下一个球从存球斗37进入球输送槽31，出口处的弧形开口34供排球向上和向侧边飞出，第一通孔35和第二通孔36成圆形并设置的较小，第一通孔35可供排球到达后停留并陷在第一通孔35处，第一击球组件32设置为气缸以及气缸轴端部的击打块，该击打块被击发时顶向第一通孔35处的排球将球击出；第二击球组件33设置为气缸以及气缸轴端部的击打块，该击打块被击发时顶向第二通孔36处将排球击出；第二击球组件33设置为可相对第二通孔36前后调整距离，依靠气缸轴的行程变化，改变对排球的击打力度，实现对球落点的调整。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.排球发球机，包括支架(1)、设置于支架(1)上的击球机构(2)和收纳机构(3)，其特征在于：

所述击球机构(2)包括旋转臂(21)以及设置于旋转臂(21)上端的机械手掌(22)，所述旋转臂(21)由第一驱动机构(201)带动进行绕下端的旋转摆动，所述机械手掌(22)通过第三驱动机构(203)可旋转的设置于旋转臂(21)上，来调整机械手掌(22)的相对朝向；

所述收纳机构(3)包括球输送槽(31)、第一击球组件(32)和第二击球组件(33)，所述第一击球组件(32)和第二击球组件(33)位于球输送槽(31)的出口处，出口处上方具有供球飞出的弧形开口(34)，出口处正下方设置第一通孔(35)供第一击球组件(32)伸入进行竖直击球，所述旋转臂(21)位于球输送槽(31)出口处的后上方，在旋转臂(21)摆动到位时由机械手掌(22)击打空中的球；出口处侧下方设置第二通孔(36)供第二击球组件(33)伸入进行侧向击球，令球直接被击出；

还包括有可编程控制器(4)，所述第一驱动机构(201)、第三驱动机构(203)、第一击球组件(32)、第二击球组件(33)与可编程控制器(4)进行信号连接；通过可编程控制器(4)反馈信号给第一驱动机构(201)调整旋转臂(21)的旋转角度进而控制对球击打的力度；通过可编程控制器(4)反馈信号给第三驱动机构(203)调整机械手掌(22)对球击打的朝向；通过可编程控制器(4)反馈信号给第一击球组件(32)和第二击球组件(33)进而调整击球频率。

2.根据权利要求1所述的排球发球机，其特征在于：所述机械手掌(22)的上部铰接有上摆掌(221)，所述机械手掌(22)的左右两侧均设置有侧摆掌(222)，上摆掌(221)和侧摆掌(222)通过各自独立的第二驱动机构(202)进行绕铰接位置的摆动，来调整与机械手掌(22)的相对角度；通过可编程控制器(4)反馈信号给各第二驱动机构(202)调整上摆掌(221)和侧摆掌(222)的摆动角度进而控制上摆掌(221)或/和侧摆掌(222)与机械手掌(22)一同接触并击打空中的球，调整球击打出去后的落点。

3.根据权利要求1所述的排球发球机，其特征在于：所述支架(1)上还设置有升降机构(6)，所述击球机构(2)和收纳机构(3)位于升降机构(6)上，所述升降机构(6)至少具有两个高度档位，用于适配发球高度。

4.根据权利要求1所述的排球发球机，其特征在于：所述支架(1)底部设置有若干用于活动的万向轮(11)，所述万向轮(11)相匹配的设置锁定机构(12)。

5.根据权利要求2-4任一项所述的排球发球机，其特征在于：所述机械手掌(22)、上摆掌(221)和侧摆掌(222)上均套设有橡胶件用于对球进行柔性击打。

6.根据权利要求5所述的排球发球机，其特征在于：所述机械手掌(22)整体呈弧形，用于匹配球的表面。

7.根据权利要求1-4任一项所述的排球发球机，其特征在于：所述支架(1)上还设置有用于缓冲旋转臂(21)的弹性缓冲块(5)，所述弹性缓冲块(5)可调试前后位置用于调整对旋转臂(21)的缓冲程度。

8.根据权利要求1-4任一项所述的排球发球机，其特征在于：所述球输送槽(31)倾斜设置，出口处位于倾斜的下端，所述球输送槽(31)的入口端连接一存球斗(37)。

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