CN111442914A

CN111442914A - 一种台球杆性能检测方法及检测系统

Info

Publication number: CN111442914A
Application number: CN202010245409.5A
Authority: CN
Inventors: 胡玲玲; 陈龙; 殷秋运
Original assignee: National Sun Yat Sen University
Current assignee: Taishan Hengxuan Billiards Boutique Co ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: CN111442914B

Abstract

本发明提供了一种台球杆性能检测方法及检测系统，从台球杆的尾部击发台球杆，使得台球杆水平向前移动，台球杆前端偏心撞击静置的台球，使台球获得旋转速度和前行速度；通过获取台球被撞击后滚动角度θ及所需要的时间t，得出台球杆的旋转击球指数K，旋转击球指数K的计算方法为：

本发明提供的台球杆性能测试方法，可获取台球杆的旋转击球指数，直接客观地判断台球杆的旋转击球性能，用于台球杆旋转击球性能的客观定量评价，为使用者的选择提供依据，且该检测方法简单合理；对应的测试系统模拟台球杆旋转击球过程，结构简单，设计巧妙，帮助获得待测台球杆的旋转击球指数，使得台球杆的旋转性能不再停留于感性认识，而是具有客观定量的评价指标。

Description

一种台球杆性能检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及台球杆性能检测领域，更具体地，涉及一种台球杆性能检测方法及检测系统。

背景技术

台球是一项在国际上广泛流行的高雅室内体育运动，是一种用球杆在台上击球、依靠计算得分确定比赛胜负的室内娱乐体育项目。

台球杆作为一个击球工具，是球手必须拥有的工具，在打球中的作用尤为重要。台球杆是采用优质木材做成的呈前细后粗的杆子，其可长可短。杆体呈圆形，前细后粗，笔直，长度在1.3m～1.5m之间，杆头(细端)直径在9～12mm左右；皮头的质量好坏直接影响到击球，皮头是用优质皮革制成，富有弹性，可以控制击球时的撞击力，同时防止打滑；杆头一般用硬制金属或塑料制成，皮头粘在杆头之上，也是起保护作用。

台球杆的各部分结构对于击球效果都存在影响，选择合适的球杆对于球手老说非常必要。目前，大家对于球杆的选择没有很好的依据，几乎所有球手在选择球杆的时候，只能比较抽象地根据球杆的价格或其所采用的材质来评判是否适合自己，但是这种方式并不科学，并不能准确选择到适合自己的球杆。

打台球具有很多技巧，关于台球的杆法、台球的握杆姿势、架杆姿势还有瞄球都有一些小技巧，其中，对于台球的杆法，旋转球是台球的一种高级技术，旋转是击打主球中心点以外的其他部位，使主球产生旋转的一种击球方法，旋转击球不仅可以改变主球的运行方向，还可提高或减慢主球的运行速度，这一技术除了需要人为控制外，也很大程度受到球杆的影响。

对于专业台球运动选手，旋转击球是必要的技能，使用球杆的好坏也会影响发挥的效果，因此，对于球杆对应性能应该具有一个评价标准，以使得他们在选择球杆上更具有客观性，甚至有一个定量的评价标准，然而，目前还没有关于台球杆关于该性能测试的方法和系统。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中的至少一种缺陷，提供一种台球杆性能检测方法，可直接客观地评价台球杆旋转击球性能，为使用者提供选择依据。

本发明的另一个目的在于，提供了一种台球杆性能检测系统配合以上检测方式，模拟台球杆击球过程，获取使用台球杆旋转击球的参数。

本发明采取的技术方案是：

一种台球杆性能检测方法，所述方法包括：从台球杆的尾部击发台球杆，使得台球杆水平向前移动，台球杆前端偏心撞击静置的台球，使台球获得旋转速度和前行速度；通过获取台球被撞击后滚动角度θ及所需要的时间t，得出台球杆的旋转击球指数K，旋转击球指数 K的计算方法为：

旋转击球是击打主球中心点以外的其他部位，使主球产生旋转的一种击球方法，旋转击球不仅可以改变主球的运行方向，还可提高或减慢主球的运行速度，这一技术除了需要人为控制外，也很大程度受到球杆的影响。对于旋转击球效果，可以通过撞击台球后，台球获得的旋旋转角速度间接判断，本发明通过设置一模平台，使用待测台球杆撞击台球使其获得旋转速度，设置测试平台获得其旋转参数以得到旋转击球指数K，该指数可用于直接客观地评价台球杆旋转击球性能，为使用者提供选择依据。

更进一步的，台球被撞击后沿着直线型的导轨滚动，在台球的表面涂上弧形标记物，标记物为过台球球心且垂直于固定轨道方向的切割面与台球表面的交线的上方一段弧线，台球滚动后标记物在轨道上留下印记，标记该印记的位置为位置B，获取台球从被撞击的起点位置A到位置B所用的时间t，旋转击球指数K的计算方法为：

其中，位置A为台球被撞击时所在位置的球心位置。

进一步的，当台球被撞击后的前行速度为匀速时，通过在位置A与B之间设置第一光电门，获取匀速的前行速度v₁，位置A与位置B之间的距离为x，台球从位置A到位置B所用时间为t，t具体为：

进一步的，当台球被撞击后的前行速度为匀变速运动时，通过在位置A与B之间设置第一光电门，获取匀变速阶段的起始速度v₀，在位置B后方设置第二光电门，获取匀变速阶段的结束速度v₂，第一光电门与第二光电门之间的距离为s，匀变速阶段的加速度为a，a具体为：

位置A与位置B之间的距离为x，台球从位置A到位置B所用时间t，t具体为：

具体的，第一光电门设置在台球被撞击点A的稍后方，因为台球被撞击后具有一个短暂的加速期，台球在获得这个加速后的速度值后才开始进行整体的匀变速运动，加速阶段暂短且行驶距离短，可以认为第一光电获得的就是匀变速阶段的起始速度v₀；a为负值时表示台球被撞击后的前行速度呈匀减速。

本发明的另一方面，提供一种台球杆性能检测方法对应的一种台球杆性能检测系统，所述台球杆性能检测系统包括动力装置和测试平台；所述动力装置用于从台球杆的尾部为台球杆提供发射动力；所述测试平台包括台球的滚动平台、测距装置以及测量台球被撞击后前行速度的球速装置，其中，台球上设有标记物。

具体的，标记物以使台球被撞击滚动后在滚动平台上留下印记，所述测距装置用于测量台球从被撞击的起点位置到滚动留下的印记位置之间的距离。

更进一步的，所述台球的滚动平台包括直线型的凹槽导轨。本发明所提供的旋转击球指数K的是通过获取台球被撞击后滚动角度θ及所需要的时间t求得，其中，对于滚动时间 t无法直接测量，本发明通过将台球的滚动平台设置为直线型，时间t可通过台球被撞击后获得的直线速度v₁与直线距离x间接获得，即：

进一步的，所述测试平台还包括杆的支架结构，所述支架结构和滚动平台位于同一水平底板上，台球杆被所述支架结构撑起后的轴线到底板平面的距离为h1；台球静止在滚动平台上，球心与底板平面的距离为h2；台球半径为r，h1与h2之间满足：0.1r≤h1-h2≤0.3r。这样设置是为了实现待测台球杆在动力装置的作用下发射后，最终撞击在台球的上方偏心位置，以使得台球获得旋转速度和前行速度，同时撞击上方位置可以避免台球跳起，方便测量，避免误差。

进一步的，所述球速装置包括第一光电门和/或第二光电门，所述第一光电门所在位置为位置C，位置C距离与位置A之间的距离为m，m的范围为：5～15mm；所述第二光电门设置在位置B之后。本发明考虑到，台球被撞击后具有一个短暂的加速期，加速阶段暂短，第一光电门采集的是台球被撞击加速后的速度，因此其距离台球被撞击的起点A具有一个缓冲距离m，该值由台球杆与球撞击事件以及撞击瞬间速度推算。

进一步的，所述支架结构包括两个或多个呈V字型分叉结构的支撑脚，所述支撑脚的 V字型分叉上分别设有转动轴承。使用过程中，待测台球杆在所述动力装置的作用下推出，台球杆支撑在转动轴承上滑动前行。

进一步的，所述测试平台还包括设在待测台球杆上的限位结构，所述限位结构为套设在台球杆上的限位环，限位环距离台球杆头部的距离为d1，靠近台球的一个支撑脚距离静置台球球心的距离为d2，d1与d2之间满足：d1＝d2。

本发明中，所述限位结构用于防止台球杆与台球发生二次碰撞。具体的，限位结构可采用橡皮圈，限位结构的设置可以使得当台球杆头部撞击台球的同时受到支撑脚的阻挡作用，不会出现对球的二次撞击，避免对球的旋转运动造成影响，以确保测试的准确性。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种台球杆性能检测方法，获取台球杆的旋转击球指数，直接客观地判断台球杆的旋转击球性能，用于台球杆旋转击球性能的客观定量评价，为使用者的选择提供依据，且该检测方法简单合理；另外，本发明提供的一种台球杆性能检测平台，模拟台球杆旋转击球过程，结构简单，设计巧妙，帮助获得待测台球杆的旋转击球指数，使得台球杆的旋转性能不再停留于感性认识，而是具有客观定量的评价指标。

附图说明

图1为实施例1所提供的检测系统的结构示意图。

图2为本发明台球滚动的前行的示意图。

图3为采用激光测振仪跟踪的台球移动位置与速度之间的关系。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的一种台球杆性能检测系统，所述台球杆性能检测系统包括动力装置100和测试平台200；所述动力装置100用于从台球杆的尾部为台球杆提供发射动力；所述测试平台200包括台球的滚动平台210、测距装置以及测量台球被撞击后前行速度的球速装置，其中，台球上设有标记物300。

具体的，标记物300以使台球被撞击滚动后在滚动平台210上留下印记，标记物300为过台球球心且垂直于固定轨道方向的切割面与台球表面的交线的上方一段弧线；所述测距装置用于测量台球从被撞击的起点位置到滚动留下的印记位置之间的距离，所述测距装置包括第一光电门221和第二光电门222，台球被撞击的起点为位置A，标记为在滚动平台210 上留下的印记位置为位置B，第一光电门221设置在位置A与B之间，第二光电门222设置在位置B之后位置D。

更进一步的，所述台球的滚动平台210包括直线型的凹槽导轨211。

进一步的，所述测试平台200还包括杆的支架结构，所述支架结构和滚动平台210位于同一水平底板上，台球杆被所述支架结构撑起后的轴线到底板平面的距离为h1；台球静止在滚动平台210上，球心与底板平面的距离为h2；台球半径为r，h1与h2之间满足：0h1-h2＝0.2r。

进一步的，所述第一光电门221所在位置为位置C，位置C距离与位置A之间的距离为m，m的范围为：10mm；所述第二光电门222设置在位置B之后。

进一步的，所述支架结构包括两个呈V字型分叉结构的支撑脚221，所述支撑脚221的V字型分叉上分别设有转动轴承。使用过程中，待测台球杆在所述动力装置100的作用下推出，台球杆支撑在转动轴承上滑动前行。

进一步的，所述测试平台200还包括设在待测台球杆上的限位结构，所述限位结构为套设在台球杆上的橡皮圈240，橡皮圈240距离台球杆头部的距离为d1，靠近台球的一个支撑脚221距离静置台球球心的距离为d2，d1与d2之间满足：d1＝d2。

上述台球杆的测试系统对应的检测方法，具体为：从台球杆的尾部击发台球杆，使得台球杆水平向前移动，台球杆前端偏心撞击静置的台球，使台球获得旋转速度和前行速度；通过获取台球被撞击后滚动角度θ及所需要的时间t，得出台球杆的旋转击球指数K，旋转击球指数K的计算方法为：

其中，θ＝π；台球被撞击后的前行速度为匀变速运动，通过在位置A与B之间设置第一光电门221，获取匀变速阶段的起始速度v₀，在位置B后方设置第二光电门222，获取匀变速阶段的结束速度v₂，第一光电门221与第二光电门222之间的距离为s，匀变速阶段的加速度为a，a具体为：

位置A与位置B之间的距离为x，台球从位置A到位置B 所用时间t，t具体为：

关于台球被撞击后在滚动平台210上前行速度的变化情况，发明人采用OptoMET的Vector系列的激测振仪对其进行跟踪，跟踪结果如图3所示，从图中可以看出，台球被撞击获得速度后的确呈现一个匀减速运动的趋势。

实施例2

本实施例提供的一种台球杆性能检测系统，所述台球杆性能检测系统包括动力装置和测试平台；所述动力装置用于从台球杆的尾部为台球杆提供发射动力；所述测试平台包括台球的滚动平台、测距装置以及测量台球被撞击后前行速度的球速装置，其中，台球上设有标记物。

具体的，标记物以使台球被撞击滚动后在滚动平台上留下印记，标记物为过台球球心且垂直于固定轨道方向的切割面与台球表面的交线的上方一段弧线；所述测距装置用于测量台球从被撞击的起点位置到滚动留下的印记位置之间的距离，所述测距装置包括第一光电门和第二光电门，台球被撞击的起点为位置A，标记为在滚动平台上留下的印记位置为位置B，第一光电门设置在位置A与B之间。

更进一步的，所述台球的滚动平台包括直线型的凹槽导轨。

进一步的，所述测试平台还包括杆的支架结构，所述支架结构和滚动平台位于同一水平底板上，台球杆被所述支架结构撑起后的轴线到底板平面的距离为h1；台球静止在滚动平台上，球心与底板平面的距离为h2；台球半径为r，h1与h2之间满足：0h1-h2＝0.1r。

进一步的，所述第一光电门所在位置为位置C，位置C距离与位置A之间的距离为m，m的范围为：13mm；所述第二光电门设置在位置B之后。

进一步的，所述支架结构包括两个呈V字型分叉结构的支撑脚，所述支撑脚的V字型分叉上分别设有转动轴承。

进一步的，所述测试平台还包括设在待测台球杆上的限位结构，所述限位结构为套设在台球杆上的橡皮圈，橡皮圈距离台球杆头部的距离为d1，靠近台球的一个支撑脚距离静置台球球心的距离为d2，d1与d2之间满足：d1＝d2。

其中，θ＝π；台球被撞击后的前行速度为匀速，通过在位置A与B之间设置第一光电门，获取匀速的前行速度v₁，位置A与位置B之间的距离为x，台球从位置A到位置B所用时间为t，t具体为：

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种台球杆性能检测方法，其特征在于，所述方法包括：从台球杆的尾部击发台球杆，使得台球杆水平向前移动，台球杆前端偏心撞击静置的台球，使台球获得旋转速度和前行速度；通过获取台球被撞击后滚动角度θ及所需要的时间t，得出台球杆的旋转击球指数K，旋转击球指数K的计算方法为：

2.根据权利要求1所述的一种台球杆性能检测方法，其特征在于，台球被撞击后沿着直线型的导轨滚动，在台球的表面涂上弧形标记物，标记物为过台球球心且垂直于固定轨道方向的切割面与台球表面的交线的上方一段弧线，台球滚动后标记物在轨道上留下印记，标记该印记的位置为位置B，获取台球从被撞击的起点位置A到位置B所用的时间t，旋转击球指数K的计算方法为：

3.根据权利要求2所述的一种台球杆性能检测方法，其特征在于，当台球被撞击后的前行速度为匀速时，通过在位置A与B之间设置第一光电门，获取匀速的前行速度v₁，位置A与位置B之间的距离为x，台球从位置A到位置B所用时间为t，t具体为：

4.根据权利要求2所述的一种台球杆性能检测方法，其特征在于，当台球被撞击后的前行速度为匀变速运动时，通过在位置A与B之间设置第一光电门，获取匀变速阶段的起始速度v₀，在位置B后方设置第二光电门，获取匀变速阶段的结束速度v₂，第一光电门与第二光电门之间的距离为s，匀变速阶段的加速度为a，a具体为：

5.根据权利要求2或3所述的一种台球杆性能检测方法对应的一种台球杆性能检测系统，其特征在于，所述台球杆性能检测系统包括动力装置和测试平台；

所述动力装置用于从台球杆的尾部为台球杆提供发射动力；

所述测试平台包括台球的滚动平台、测距装置以及测量台球被撞击后前行速度的球速装置，其中，台球上设有标记物。

6.根据权利要求5所述的一种台球杆性能检测系统，其特征在于，所述台球的滚动平台包括直线型的凹槽导轨。

7.根据权利要求5或6所述的一种台球杆性能检测系统，其特征在于，所述测试平台还包括杆的支架结构，所述支架结构和滚动平台位于同一水平底板上，台球杆被所述支架结构撑起后的轴线到底板平面的距离为h1；台球静止在滚动平台上，球心与底板平面的距离为h2；台球半径为r，h1与h2之间满足：0.1r≤h1-h2≤0.3r。

8.根据权利要求5或6所述的一种台球杆性能检测系统，其特征在于，所述球速装置包括第一光电门和/或第二光电门，所述第一光电门所在位置为位置C，位置C距离与位置A之间的距离为m，m的范围为：5～15mm；所述第二光电门设置在位置B之后。

9.根据权利要求7所述的一种台球杆性能检测系统，其特征在于，所述支架结构包括两个或多个呈V字型分叉结构的支撑脚，所述支撑脚的V字型分叉上分别设有转动轴承。

10.根据权利要求9所述的一种台球杆性能检测系统，其特征在于，所述测试平台还包括设在待测台球杆上的限位结构，所述限位结构为套设在台球杆上的限位环，限位环距离台球杆头部的距离为d1，靠近台球的一个支撑脚距离静置台球球心的距离为d2，d1与d2之间满足：d1＝d2。