CN111939543B - 网球场网球循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种网球场网球循环系统，包括存球站、一个或若干个第一自行终端以及一个或若干个第二自行终端；所述存球站设有第三网球存球容器；所述第一自行终端作为陪练终端并设置有第一网球容器，所述第二自行终端设有网球捡球机构以及第二网球容器。本发明以存球站为中心节点，将终端归属于两种，能够更加简单地、方便地进行控制，将网球训练的智能化设备组成整体，提高训练者的体验感并有助于形成智能化网球馆。

Description

网球场网球循环系统

技术领域

本发明涉及网球循环系统，尤其涉及应用在网球场的网球循环系统。

背景技术

当前，对于网球训练的若干种特殊机器人已见诸报道，然而还未见成熟的以系统的角度进行角色分配而形成整体的方案，这样，对于智能化的网球馆来说是不利的，无法实现网球馆的智能化。

发明内容

本发明的目的就是提供一种网球场网球循环系统，能够将网球训练的智能化设备组成整体，提高训练者的体验感并有助于形成智能化网球馆。为此，本发明采用以下技术方案：

网球场网球循环系统，其特征在于，包括存球站、一个或若干个第一自行终端以及一个或若干个第二自行终端；

所述存球站设有第三网球存球容器；

所述第一自行终端作为陪练终端，设置有第一网球容器，并设有以下执行机构选择中的其中之一：

(1)网球发球执行机构，

(2)具有网球回球功能和网球发球功能的执行机构，

(3)具有网球回球功能的执行机构，

(4)具有网球发球功能的执行机构以及具有网球回球功能的执行机构；

所述第二自行终端设有网球捡球机构以及第二网球容器；

所述网球循环系统对于第一自行终端设置有第一导航装置，以在第一自行终端需要补充网球时，将其导引到存球站；

所述网球循环系统对于第二自行终端设置有第二导航装置，以在第二自行终端需要网球放回到存球站时，将其导引到存球站；

所述网球循环系统设置有第一耦合机构，以在第一自行终端达到补充网球位置时，使第三网球存球容器中的网球进入到第一网球容器，所述网球循环系统设置有第二耦合机构，以在第二自行终端达到存网球位置时，使第二网球容器中的网球进入到第三网球存球容器中。

进一步地，所述存球站还作为对于第二自行终端的一个信号基站；所述第一自行终端与存球站之间具有无线数据通信连接，所述第二自行终端与存球站之间具有无线数据通信连接。

进一步地，所述第二自行终端具有自动捡球模式，在自动捡球模式下，当第一自行终端进入补充网球模式时，所述第二自行终端开始在规定的区域内移动自主捡球。更进一步地，所述补充网球模式是指在第一自行终端被判定为到达存球站或与存球站之间的距离小于阈值。

进一步地，所述网球循环系统还设置有第二自行终端的自主导航装置，所述自主导航装置设置有摄像头，在捡球模式下，所述自主导航装置根据摄像头获得的图像，经对比确认为目标网球后，由自主导航装置控制第二自行终端向目标移动。

进一步地，所述第二耦合机构设置有调整机构，所述调整机构用于将第二网球容器和第三网球存球容器之间的关系调整为第二网球容器中的网球能够一次性多个地被倒入或掉入第三网球存球容器中。

进一步地，所述第一耦合机构设置有网球出口和介于第三网球存球容器和网球出口之间的网球输送机构。

进一步地，第一网球存球容器和第二网球容器的存球容积均比第三网球存球容器的存球容积小。

进一步地，所述网球循环系统对于第一自行终端设置有陪练策略装置，以指挥所述第一自行终端在陪练时的移动和执行机构的工作。更进一步地，，所述陪练策略装置设置有一个或多个摄像头，所述摄像头设置在第一自行终端之外的固定位置或能够被固定的移动装置上，当设置一个摄像头时，所述摄像头用于监视陪练对象的击球动作，当设置多个摄像头时，部分摄像头用于监视陪练对象的击球动作，部分摄像头用于监视网球的飞行轨迹。

由于采用本发明的技术方案，以存球站为中心节点，将终端归属于两种，能够更加简单地、方便地进行控制，将网球训练的智能化设备组成整体，提高训练者的体验感并有助于形成智能化网球馆。

附图说明

图1a、1b、1c为本发明提供的网球场网球循环系统实施例在第一自行终端处于陪练状态、处于补充球位置、以及第一自行终端回到场地第二自行终端处于存球位置的示意图。

图2为第一自行终端实施例的结构示意图。(需画入口102)

图3为第二自行终端实施例的结构示意图。

图4为存球站实施例的结构示意图。

图4a为存球站实施例的局部示意图。

图5为第二自行终端和存球站的耦合示意图。

具体实施方式

参照附图。本发明所提供的网球场网球循环系统，包括存球站300、第一自行终端100、第二自行终端200。

所述第一自行终端作为陪练终端，所述第二自行终端作为捡球终端。

对于一块网球场来说，可以只配置一个存球站300，对于具备多块网球场的网球馆来说，可以若干块网球场公用一个存球站300，或者若干块网球场公用若干个存球站300，单个存球站300则可为多块网球场服务。

所述存球站300一般是固定不动的设施或者即便能够移动，但也能在达到目标位置后被固定位置，其一般包括固定的架体或壳302，能够在其内设置一些功能性的机构，所述存球站300还包括第三网球存球容器301，第三网球存球容器301可以处在架体或壳302内，或者一部分处在架体或壳302内，或者整体在架体或壳302外。

对于第一自行终端100和第二自行终端200来说，均设置行走轮及行走驱动电机、驻车机构，可以在行走驱动电机的驱动下自行移动并在需要时刹车；并且行走轮可以偏转角度或通过左右轮分别配置独立的驱动电机而能左右差速，进行转向。第一自行终端100和第二自行终端200上均可配置充电电池作为动力源。对于行走驱动电机的选择来说，最好使得第一自行终端100比第二自行终端200的最高时速高，以及能够获得更高的加速度。

第一自行终端100设置有第一网球容器101，该容器用于存储一定量的网球，供第一自行终端100在陪练时发球或模拟回球，由于设置了存球站300，并且第一自行终端100和存球站300之间具有联系，所以，可以将其容量设计得更小些，远小于第三网球存球容器301，提高其运动的灵活性。对于第一自行终端100来说，其可以和存球站300一对一地配对工作，也即该存球站300专门供第一自行终端100补充球，在该第一自行终端100的第一网球容器101中网球不足(比如已经用完)需要补充网球时，该自行终端向该存球站300移动去补充球。也可多个第一自行终端100对应一个存球站300，也即该存球站300供数个第一自行终端100补充球，对于这些第一自行终端100可以按照发出指令或请求的先后排序补充网球，由于在补充球的时间上一般会存在差别，可以避免排队或减少排队时间，当轮到补充网球时，相应的第一自行终端100移动到该存球站300去补充网球。或者，也可多个第一自行终端100对应多个存球站300，单个第一自行终端100可以到不同的存球站300补充球，这可以通过对各个存球站300的存球量的监控、第一自行终端到各个存球站的最短移动路径和排队时间等因素，通过优化计算而得到合理的安排。

第一自行终端100可以根据需要而配置成不同功能的陪练终端，比如，设置网球发球执行机构而成为发球陪练终端，或者成为具有发球和模拟回球功能的陪练终端；或者设置具有网球回球功能和网球发球功能的执行机构，而成为既能发球又能接球和回球的陪练终端，对于该功能，作为替代的方案，可在第一自行终端中设置具有网球发球功能的执行机构以及具有网球回球功能的执行机构。

对于具有发球和模拟回球功能的陪练终端，可以在设置发球陪练终端105的基础上，其第一网球容器101具有接球区103，接球区处在网球容器101的上方并连通，所述接球区103设置有接球口104，这样，在用接球口接球的同时，发出一个新球，而实现模拟回球的功能。

对于第一自行终端100来说，当它进入陪练模式时，其运动区域也会被规划好，而在其陪练的网球场地或其周围一定区域内移动，这样，便于对第一自行终端100管理和控制，且对于其向存球站移动及回到场地的导航控制也更方便。

总之，第一自行终端100可以根据陪练要求，而配置为有功能差异的各种陪练终端，而对于存球站300来说，无一例外地都能够为这些功能不一的不同第一自行终端100提供网球的补充。

第二自行终端200设置有第二网球容器201及网球捡球机构204。

对于第二自行终端200来说，其可以和存球站300一对一地配对工作，此种情况，一个存球站可以配置一个或多个第二自行终端200，在存球关系上，这个/些第二自行终端200成为某个存球站的第二自行终端200。也可以是第二自行终端200对应多个存球站300，单个第二自行终端200可以给不同的存球站补充球。

第二自行终端200的行走区域可以被预先规划或根据需要再调整，比如将第二自行终端200规定在某个网球场地及其周围一定区域内进行捡球移动而在该区域捡球，从而在捡球关系上成为该网球场地的第二自行终端200，这对于具有多块场地的网球馆来说，既便于对第二自行终端200的控制，也能减少第二自行终端200的行走距离，从而延长其充电后的工作时间或降低电池的重量，提高效率并降低成本。

由于设置了存球站300，第二自行终端200和存球站300之间具有从属关系，而第一自行终端100和存球站300之间也具有从属关系，而第一自行终端100和第二自行终端200之间又通过与网球场地的从属关系而得到了联系，所以，能够便于对第二网球容器201的捡球量进行优化，而减少第二网球容器201的冗余体积，提高移动的灵活性，或者降低对电池、电动机的要求，或者能够减少第二自行终端200的配置；而且也可对存球站300的第三网球存球容器301进行优化。

对于第一自行终端100和特定的第二自行终端200通过特定的存球站和网球场地被联系起来后，能够便于对它们的工作进行有序的安排，避免产生干扰，并有助于优化设计。比如，可以使第一自行终端的优先级高于第二自行终端，当第一自行终端进入补充网球模式时，属于同一场地的第二自行终端才开始在规定的区域内移动自主捡球，而当第一自行终端补充完球后，属于同一场地的第二自行终端离开场地而根据其第二网球容器201的盛球情况，决定是否回到存球站300处放球。

对于所述补充网球模式，可以按照第一自行终端100到达存球站300时或第一自行终端100到达与存球站300之间的距离小于阈值的区域，来判断第一自行终端100进入补充网球模式，而该信号可以是由存球站的测距传感器、接触传感器、红外探头等获得或者是存球站300在与第一自行终端100无线数据通信时获得的坐标数据；由此，该状态的指令可以由存球站300直接获得直接发送给第二自行终端，这样，按照该方式进行判断，可以减少数据的通信量并更加符合现实需求。

对于第一自行终端100来说，所述循环系统设置有第一自行终端100的控制装置，该控制装置可以设置在第一自行终端100上，也可离体设置而远程控制。该控制装置可以根据各种传感信号来控制行走驱动电机、执行机构的驱动电机进行工作。

对于第一自行终端100是否需要补充球，由于每个网球的重量基本是一致的，可以通过对第一网球容器101称重来对第一网球容器进行监测，其称重传感机构和控制装置连接或能够和控制装置进行数据通信，一旦低于重量阈值，控制装置接到信号，而控制第一自行终端100在当前陪练回合结束、一局结束等时机出现时，向某个存球站300运动。

所述网球循环系统对于第一自行终端100设置有第一导航装置，以在第一自行终端100需要补充网球时，将其导引到存球站300。该导航装置可以是提供规定的路径数据的装置，使控制装置按序执行；或者，该导航装置由第一自行终端100自主地在考虑避障的基础上而规划和更新最优路径，在此情况下，第一移动终端100可以设置有摄像头。所述第一导航装置与控制装置相连或具有数据通信关系，控制装置根据其给出的路径数据控制行走驱动电机工作，使第一自行终端移动、转向，到达存球站。或者，该第一导航装置也可由外界遥控而实现。

对于第二自行终端200来说，所述循环系统设置有第二自行终端100的控制装置，该控制装置可以设置在第二自行终端200上，也可离体设置而远程控制。该控制装置可以根据各种传感信号来控制第二自行终端200的行走驱动电机、捡球机构电机等进行工作。

所述网球循环系统对于第二自行终端200设置有第二导航装置，以在第二自行终端200需要将网球放回到其所属的存球站300时，将其导引到存球站300。如前所述，和第一自行终端的第一导航装置类似，第二导航装置在第二自行终端200捡球完毕时，将其导引到存球站300存球，该导航装置可以是提供规定的路径数据的装置，使控制装置按序执行；或者，该导航装置由第二自行终端200自主地在考虑避障的基础上而规划及更新最优路径，在此情况下，第二移动终端200被配置有摄像头，所述第二导航装置与第二自行终端的控制装置相连或具有数据通信关系，控制装置根据其给出的路径数据控制行走驱动电机工作，使第一自行终端移动、转向，到达存球站。或者，该第二导航装置也可由外界遥控实现而。

所述网球循环系统还设置有第二自行终端的自主导航装置，所述自主导航装置设置有第二自行终端的摄像头，在捡球模式下，所述自主导航装置根据摄像头获得的图像，经对比确认为目标网球后，由自主导航装置控制第二自行终端200向目标移动就那些捡球，这样，可以减少第二自行终端在捡球时的行走距离，同事该自主导航装置。在本实施中，该自主导航装置和第二导航装置可结合在一起，第二自行终端200在返回到存球站放网球的过程中，自主地在考虑避障的基础上而规划更新最短的路径。

如前所述，第一自行终端100和第二自行终端200从陪练和捡球上，均可以被配置为专属某个网球场，而在特定区域内陪练和捡球，这样，某个第一自行终端100能与属于同一网球场的的第二自行终端200之间的工作能够有序规划，避免相互之间产生干扰，而且也便于降低对第一导航装置和第二导航装置的要求，有助于降低成本和技术的复杂度。

对于以上实施，将所述存球站300作为对于第二自行终端200的一个信号基站，会更由于对第二自行终端200的位置定位和便于回到存球站300时的导航，这特别是当存球站300具有多个第二自行终端200。

对于第一自行终端100、第二自行终端200，均设置无线数据通信模块。所述第一自行终端与存球站之间具有无线数据通信连接，所述第二自行终端与存球站之间具有无线数据通信连接。

关于第一自行终端100在存球站300处的补充球，所述网球循环系统设置有第一耦合机构，以在第一自行终端100达到补充网球位置时，使第三网球存球容器301中的网球进入到第一网球容器101，该机构可以设置存球站300上，而第一自行终端100只需配备高度、方向、大小合适的第一网球容器101的入口102，这样，可以使得第一自行终端100减少其机构数量，减轻其负载，该入口处在第一网球容器101的上方，进一步地可设置在接球区103处，两者皆可依靠重力将网球落入第一网球容器101。所述第一耦合机构可以在存球站处设置一个网球的出口303，该出口303能够被处在补充网球位置的第一自行终端100的第一网球容器101的入口102所对准，所述第一耦合机构可以包括经过第三网球存球容器301的提升机构，将网球提升到高处而依靠重力经出口303、入口102补充到第一自行终端100的第一网球容器101中。进一步地，该出口303可以是管道304的出口，所述管道304可以被网球通过，所述管道304的上端设置接球口305，提升机构处在接球口305和第三网球存球容器301之间，其从第三网球存球容器301中提升的网球落入接球口305，依靠重力经管道304和出口303输出。

关于第二自行终端200在存球站300处的存球，所述网球循环系统设置有第二耦合机构，以在第二自行终端200达到存网球位置时，使第二网球容器201中的网球进入到第三网球存球容器301中。同样地，该机构可以设置存球站300上，可以使得第二自行终端200减少其机构数量，减轻其负载。

第二耦合机构可以设置调整机构，通过调整机构将第二网球容器201和第三网球存球容器301之间的关系调整为第二网球容器201中的网球能够一次性多个地被倒入或掉入第三网球存球容器301中，这样，既结构简单又能够加快存球速度。比如，第二自行终端200的第二网球容器201可转动地安装在第二自行终端上，可以设置为翻斗形式，在第二网球容器201还可设置机械连接部位203，比如销、凸块等，第二耦合机构在存球站300这一侧设置由动力机构驱动的两侧臂306，该动力机构可以是气缸、液压缸307或电机驱动，所述两侧臂306可以是转动臂或升降臂，被转动安装在存球站上或与升降机构连接，两侧臂306的端部设置有耦合部308，能够供第二自行终端200的第二网球容器201进入到耦合部308中。当第二自行终端200达到存网球位置时，两侧臂306在耦合部处的臂和翻斗形式的第二网球容器201耦合，当动力机构两侧臂306运动时，带动第二网球容器201翻斗式转动，将其中的球倒入第三网球存球容器301中。

作为替代的，该第二耦合机构可以是能伸入第二网球容器中的传输装置，其输出端则处在第三网球存球容器301处。

作为优选地，不管第一自行终端100所到达的补充网球位置以及第二自行终端200所到达的存网球位置是否虚拟为同一个坐标，在实体上，第一自行终端100和第二自行终端200最好在存球站300的相反两侧进行耦合，以上述实施例为例，出口302和两侧臂306最好分别处在存球站300的左右两侧。

所述网球循环系统对于第一自行终端100还可设置有陪练策略装置，以指挥所述第一自行终端在陪练时的移动和执行机构的工作。该装置可以设置在第一自行终端100中，也可离体设置，远程遥控。该装置可以成为第一自行终端100控制装置中的一个模块。为取得更好的监视效果，便于提高监视机构的设备先进性，所述陪练策略装置可以设置有一个或多个摄像头106，所述摄像头106设置在第一自行终端之外的固定位置或能够被固定的移动装置上，当设置一个摄像头时，所述摄像头用于监视陪练对象的击球动作，当设置多个摄像头时，部分摄像头用于监视陪练对象的击球动作，部分摄像头用于监视网球的飞行轨迹。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到本技术方案技术特征的等同的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.网球场网球循环系统，其特征在于，包括存球站、一个或若干个第一自行终端以及一个或若干个第二自行终端；

所述存球站设有第三网球存球容器；

所述第一自行终端作为陪练终端，设置有第一网球容器，并设有以下执行机构选择中的其中之一：

（1）网球发球执行机构，

（2）具有网球回球功能和网球发球功能的执行机构，

（3）具有网球回球功能的执行机构，

（4）具有网球发球功能的执行机构以及具有网球回球功能的执行机构；

所述第二自行终端设有网球捡球机构以及第二网球容器；

所述网球循环系统对于第一自行终端设置有第一导航装置，以在第一自行终端需要补充网球时，将其导引到存球站；

所述网球循环系统对于第二自行终端设置有第二导航装置，以在第二自行终端需要网球放回到存球站时，将其导引到存球站；

所述网球循环系统设置有第一耦合机构，以在第一自行终端达到补充网球位置时，使第三网球存球容器中的网球进入到第一网球容器，所述网球循环系统设置有第二耦合机构，以在第二自行终端达到存网球位置时，使第二网球容器中的网球进入到第三网球存球容器中；

第一耦合机构设置在存球站上，而第一自行终端配备高度、方向、大小合适的第一网球容器入口，该入口处在第一网球容器的上方；所述第一耦合机构在存球站处设置网球的出口，该出口能够被处在补充网球位置的第一自行终端的第一网球容器的入口所对准；

第二耦合机构设置存球站上，第二耦合机构设置调整机构，通过调整机构将第二网球容器和第三网球存球容器之间的关系调整为第二网球容器中的网球能够一次性多个地被倒入或掉入第三网球存球容器中，或者，第二耦合机构是能伸入第二网球容器中的传输装置，其输出端则处在第三网球存球容器处。

2.如权利要求1所述的网球场网球循环系统，其特征在于，所述存球站还作为对于第二自行终端的一个信号基站；所述第一自行终端与存球站之间具有无线数据通信连接，所述第二自行终端与存球站之间具有无线数据通信连接。

3.如权利要求1所述的网球场网球循环系统，其特征在于，所述第二自行终端具有自动捡球模式，在自动捡球模式下，当第一自行终端进入补充网球模式时，所述第二自行终端开始在规定的区域内移动自主捡球。

4.如权利要求3所述的网球场网球循环系统，其特征在于，所述补充网球模式是指在第一自行终端被判定为到达存球站或与存球站之间的距离小于阈值。

5.如权利要求1所述的网球场网球循环系统，其特征在于，所述网球循环系统还设置有第二自行终端的自主导航装置，所述自主导航装置设置有摄像头，在捡球模式下，所述自主导航装置根据摄像头获得的图像，经对比确认为目标网球后，由自主导航装置控制第二自行终端向目标移动。

6.如权利要求1所述的网球场网球循环系统，其特征在于，第一网球存球容器和第二网球容器的存球容积均比第三网球存球容器的存球容积小。

7.如权利要求1所述的网球场网球循环系统，其特征在于，所述网球循环系统对于第一自行终端设置有陪练策略装置，以指挥所述第一自行终端在陪练时的移动和执行机构的工作。

8.如权利要求7所述的网球场网球循环系统，其特征在于，所述陪练策略装置设置有一个或多个摄像头，所述摄像头设置在第一自行终端之外的固定位置或能够被固定的移动装置上，当设置一个摄像头时，所述摄像头用于监视陪练对象的击球动作，当设置多个摄像头时，部分摄像头用于监视陪练对象的击球动作，部分摄像头用于监视网球的飞行轨迹。

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