CN111068279B - 排球扣球机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排球扣球机，其设置在网前，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传球，通过击球机构将球击出模拟扣球，可以解放至少两位陪同训练的人员即二传以及扣球者；通过对击球机构上具体击球的机械手掌、上摆掌和侧摆掌的设计，并且配合可编程控制器来设定上摆掌和侧摆掌的调整角度，可以令击打出来的球具有不同的角度落点，可以供整场6人进行防守训练；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，更好的模拟真实扣球，也令扣球产生变化，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。

Description

排球扣球机

技术领域

本发明涉及运动器械领域，尤其是涉及一种排球扣球机。

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，进行抛球、扣球，受训者才可以进行垫球训练。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，提供一种排球扣球机，可以在扣球时灵活改变扣球位置，能够更好的模拟真实的落球情况，为受训者提供更真实的垫球环境，提高训练效果。

本发明采用以下技术方案：排球扣球机，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；

收纳机构包括依次连接的球输送槽和击球组件，击球组件位于球输送槽的出口处用于将球向上击出到空中，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；

还包括有可编程控制器，第一驱动机构、第二驱动机构、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；通过可编程控制器反馈信号给击球组件进而调整击球频率。

作为一种改进，支架上还设置有平移机构，击球机构和收纳机构位于平移机构上进行前后平移，平移机构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平移机构调整击球机构和收纳机构的前后位置进而调整球击打出去后的前后落点。

作为一种改进，支架上还设置有升降机构，平移机构位于升降机构上，升降机构至少具有两个高度档位，用于适配排球男网和女网的高度。

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，机械手掌铰接于旋转臂上，机械手掌由第三驱动机构带动绕铰接位置进行摆动，第三驱动机构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三驱动机构调整机械手掌对球击打的角度。

作为一种改进，支架上朝前水平依次排列设置有若干光电传感器，光电传感器用于检测前方是否有人员阻挡，当出现光电传感器被阻挡时反馈信号给可编程控制器，可编程控制器反馈信号给第二驱动机构进行侧摆掌的角度调整，令击出的球向有反馈信号的光电传感器方向击出或者向没有反馈信号的光电传感器方向击出。

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，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，出口处上方为供球飞出的开口，下方设置一通孔供击球组件伸入进行击球；球输送槽的入口端连接一存球斗。

本发明的有益效果：将本装置设置在网前，收纳机构可以将收集的排球向上击出模拟传球，通过击球机构将球击出模拟扣球，可以解放至少两位陪同训练的人员即二传以及扣球者；通过对击球机构上具体击球的机械手掌、上摆掌和侧摆掌的设计，并且配合可编程控制器来设定上摆掌和侧摆掌的调整角度，可以令击打出来的球具有不同的角度落点，可以供整场6人进行防守训练；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，更好的模拟真实扣球，也令扣球产生变化，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传球扣球动作，并且扣球落点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是本发明排球扣球机的结构示意图。

图2是本发明排球扣球机的击球机构以及光电传感器的布置结构示意图。

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，为本发明排球扣球机的具体实施例，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；收纳机构3包括依次连接的球输送槽31和击球组件32，击球组件32位于球输送槽31的出口处用于将球向上击出到空中，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；还包括有可编程控制器4，第一驱动机构201、第二驱动机构202、击球组件32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；通过可编程控制器4反馈信号给击球组件32进而调整击球频率。

本发明在使用时，将击球机构2上的机械手掌22上摆至上端时的位置布置的高于排球网，并且其可继续经过最高位置向前摆动来适应击打前方被击球组件32击至空中的排球；即机械手掌22最后的击球位置呈现旋转臂21向下挥动一定距离，令机械手掌22向斜下方击球，模拟扣球动作。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扣球力道得到调整，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配合上摆掌221和侧摆掌222实现扣球角度的变化；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120度，再小可能会影响机械手掌22的正常接触击打，并且就算把装置布置在最侧边的场地，排球也会因侧摆掌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；从而利用以上结构，可以以整个场地对训练者进行扣球防守的训练，或者是可以同时供6人上场训练，前排训练者灵活的练习拦网，后排3人根据扣球的灵活调整进行防守。当装置布置在二号位或四号位(排球场地网前的左右位置)进行扣球时，可单独控制右侧或左侧的侧摆掌222工作调整击球角度，当装置布置在三号位(排球场地网前的中间位置)进行扣球时，可同时控制右侧或左侧的侧摆掌222工作调整击球角度，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，可以模拟真实扣球时的手掌包球下压，从而可以调整扣球的远近，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。在上摆掌221的基础上配合侧摆掌222，再配合机械手掌22的击打力度，可以令扣球位置达到小斜角的位置，令训练覆盖的范围覆盖全场，满足6人同时训练的作用，且无需配6个陪练进行对抗，可以在人员较少时完成训练。

当进行6人训练时，对于扣球被救起后，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去设置击球组件32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扣球防守。

本发明良好的模拟了真实的传球和扣球动作，并且扣球落点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；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，支架1上还设置有平移机构5，击球机构2 和收纳机构3位于平移机构5上进行前后平移，平移机构5与可编程控制器4 进行信号连接，通过可编程控制器4反馈信号给平移机构5调整击球机构2和收纳机构3的前后位置进而调整球击打出去后的前后落点。

进一步设置的平移机构5可通过轨道的方式实现，并由伺服电机或者气缸驱动进行对击球机构2和收纳机构3的同步平移，令机械手掌22的击球位置靠近或远离球网，其配合之前结构实现的排球落点变化，进一步提高击球位置的灵活调整，因击球位置相对于球网产生变化，在训练拦网时，可以训练拦网者的实时应变能力，若拦网手型的不规范，一些击向网与手臂之间的球有可能向下从网和手臂之间下落造成拦网失误；因此击球位置和网之间的位置变化增加了来球的变化性，有利于前排的拦网者进行拦网训练，并且变化性更好的模拟真实情况，避免拦网者机械化训练使训练效果下降；同时因击球前后落点的变化，也增加了后排防守者的训练变化性，更好的模拟真实扣球。

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，平移机构5 位于升降机构6上，升降机构6至少具有两个高度档位，用于适配排球男网和女网的高度。

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，滑块设置在平移机构5上，进行平移机构5升降，套管整体进行高度调整，可以调试出训练需要的高度，满足不同的训练需要；或者也可以设置气缸作为对平移机构5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；升降机构6的设置满足了男排女排球网的高度需求，并且还可根据需要调试出不同高度满足训练需求。

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网前的二、三、四号位进行对应位置的扣球训练；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平移，模拟真实情况下扣球位置的变化，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沿着平行于球网的槽形轨道进行水平移动。

作为一种改进的具体实施方式，机械手掌22铰接于旋转臂21上，机械手掌22由第三驱动机构203带动绕铰接位置进行摆动，第三驱动机构203与可编程控制器4进行信号连接；通过可编程控制器4反馈信号给第三驱动机构203 调整机械手掌22对球击打的角度。

进一步设置的以上结构，所要实现的功能是令机械手掌22可以模拟排球扣球时的吊球情况，通过第三驱动机构203驱动机械手掌22旋转，可以将机械手掌22旋转至击打面朝向斜向上(该击打面朝向斜向上结构状态为机械手掌22 在击打位置时的状态)，在该状态下，机械手掌22等于是以斜向上的面击打球 (或者说是以一个斜面切到球)，其被击打的力不会太大，排球的飞行轨迹会呈现一个抛物线的形式，如果有人拦网会越过拦网人的手，球向拦网人身后下落，就如现实排球比赛中的吊球。该种方式可以用于前排以及后排的训练者练习防吊球，增加了训练的多样性，更好的模拟现实排球对抗中的进攻手段，有利于训练防守。该摆动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，可以穿插在其他扣球模式中出现或者是固定于一个角度，来保证训练需求；第三驱动机构203可采用气缸来实现，来接收信号，控制启停来调整摆动角度，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上朝前水平依次排列设置有若干光电传感器7，光电传感器7用于检测前方是否有人员阻挡，当出现光电传感器7 被阻挡时反馈信号给可编程控制器4，可编程控制器4反馈信号给第二驱动机构 202进行侧摆掌222的角度调整，令击出的球向有反馈信号的光电传感器7方向击出或者向没有反馈信号的光电传感器7方向击出。

如图2所示，进一步设置的光电传感器7来配合拦网训练的进行，光电传感器7在检测到拦网者的站位后，反馈信号给可编程控制器4，可编程控制器4 调整侧摆掌222的角度，一种方式是将球击向有反馈信号的光电传感器7方向，即击向拦网者，直接训练拦网者的拦网水平；另一种方式是将球击向没有反馈信号的光电传感器7方向，即击向空位，拦网者必须适时进行拦网手或者身体的调整去封堵击球方向，达到更高的训练要求。

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，支架1上还设置有用于缓冲旋转臂21的弹性缓冲块8，弹性缓冲块8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8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8上，从而起到缓冲的作用，根据弹性缓冲块8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，出口处上方为供球飞出的开口33，下方设置一通孔34供击球组件32伸入进行击球；球输送槽31的入口端连接一存球斗35。

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35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35进入球输送槽31，出口处的开口33稍大于排球的尺寸，通孔34成圆形并设置的较小，可供排球到达后停留并陷在通孔34处，击球组件32可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通孔 34处的排球将球击出。

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 (9)

1.排球扣球机，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)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；

所述收纳机构(3)包括依次连接的球输送槽(31)和击球组件(32)，所述击球组件(32)位于球输送槽(31)的出口处用于将球向上击出到空中，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；

还包括有可编程控制器(4)，所述第一驱动机构(201)、第二驱动机构(202)、击球组件(32)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；通过可编程控制器(4)反馈信号给击球组件(32)进而调整击球频率。

2.根据权利要求1所述的排球扣球机，其特征在于：所述支架(1)上还设置有平移机构(5)，所述击球机构(2)和收纳机构(3)位于平移机构(5)上进行前后平移，所述平移机构(5)与可编程控制器(4)进行信号连接，通过可编程控制器(4)反馈信号给平移机构(5)调整击球机构(2)和收纳机构(3) 的前后位置进而调整球击打出去后的前后落点。

3.根据权利要求2所述的排球扣球机，其特征在于：所述支架(1)上还设置有升降机构(6)，所述平移机构(5)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，用于适配排球男网和女网的高度。

4.根据权利要求1所述的排球扣球机，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1所述的排球扣球机，其特征在于：所述机械手掌(22)铰接于旋转臂(21)上，所述机械手掌(22)由第三驱动机构(203)带动绕铰接位置进行摆动，所述第三驱动机构(203)与可编程控制器(4)进行信号连接；通过可编程控制器(4)反馈信号给第三驱动机构(203)调整机械手掌(22)对球击打的角度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的排球扣球机，其特征在于：所述支架(1)上朝前水平依次排列设置有若干光电传感器(7)，所述光电传感器(7)用于检测前方是否有人员阻挡，当出现光电传感器(7)被阻挡时反馈信号给可编程控制器(4)，可编程控制器(4)反馈信号给第二驱动机构(202)进行侧摆掌(222)的角度调整，令击出的球向有反馈信号的光电传感器(7)方向击出或者向没有反馈信号的光电传感器(7)方向击出。

7.根据权利要求1-5任一项所述的排球扣球机，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。

8.根据权利要求1-5任一项所述的排球扣球机，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(8)，所述弹性缓冲块(8)可调试前后位置用于调整对旋转臂(21)的缓冲程度。

9.根据权利要求8所述的排球扣球机，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，出口处上方为供球飞出的开口(33)，下方设置一通孔(34)供击球组件(32)伸入进行击球；所述球输送槽(31)的入口端连接一存球斗(35)。

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