CN112386888A - 一种可调网线紧度的网球拍 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调网线紧度的网球拍,所述网球拍包括拍柄、拍框、网线、致动器、直流电源、压力传感器和微控制器;所述致动器设于所述拍框的外侧,所述致动器对应位置处的网线依次穿过拍框上的穿线孔和致动器上的过线孔,固定连接于所述致动器上;所述直流电源与所述致动器电连接,所述致动器包括离子型电活性聚合物层,所述致动器设置为能够响应于电刺激向远离拍框的方向弯曲变形;所述压力传感器用于检测对拍柄施加的压力位置,所述微控制器用于根据压力位置确定单手握拍杆还是双手握拍杆,当确定为双手握拍杆时,所述微控制器还用于控制打开直流电源。本发明能够使得网线的松紧度适应使用者的握拍杆方式,同时还能够实现网球拍的减震。

Description

一种可调网线紧度的网球拍
技术领域
本发明涉及运动器材技术领域,尤其涉及一种可调网线紧度的网球拍。
背景技术
在网球运动中,单手接球时候往往是球速还可以的情况下,双手接球是球很大力,单手不容易承受,或者希望大力回球并且旋转时候,所以双手时候球网相对可以紧一些,线的磅数越高,击球就更稳定,球的旋转也更强。而且,单手力量小,更多依靠球线的弹力而不是自身挥拍的力量,而双手力量大可以紧一点。另外,双手击球力量大,所以震动大,更需要快速减震恢复等待下一次击球。现有技术中并没有能够适应单手或双手握拍柄而调节网线紧度的网球拍。
有鉴于此,本领域技术人员有必要提出一种可调网线紧度的网球拍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调网线紧度的网球拍,用以克服上述背景技术中的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明提供一种可调网线紧度的网球拍,包括拍柄、拍框、网线、致动器、直流电源、压力传感器和微控制器;所述致动器设于所述拍框的外侧,所述拍框上均匀设置有多个穿线孔,所述致动器在与所述穿线孔对应的位置上设置有过线孔,所述致动器对应位置处的所述网线依次穿过所述穿线孔和所述过线孔,固定连接于所述致动器上;所述直流电源与所述致动器电连接,所述致动器包括离子型电活性聚合物层,所述致动器设置为能够响应于电刺激向远离所述拍框的方向弯曲变形;所述压力传感器用于检测对所述拍柄施加的压力位置,所述微控制器用于根据所述压力位置确定单手握拍杆还是双手握拍杆,当确定为双手握拍杆时,所述微控制器还用于控制打开所述直流电源。
进一步地,所述压力传感器为沿所述拍柄的轴向设置的两段式传感器,所述两段式传感器用于检测对所述拍柄施加的两个压力位置。
进一步地,所述压力传感器为沿所述拍柄的轴向设置的三段式传感器,所述三段式传感器用于检测对所述拍柄施加的两个压力位置。
进一步地,若两个所述压力位置之间形成90-180角度,则所述微控制器判断为双手握拍柄。
进一步地,所述压力传感器的基底采用胶膜基底,所述胶膜基底为采用有机粘合剂制成的薄膜。
进一步地,所述有机粘合剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚脂树脂和聚酰亚胺中的至少一种。
进一步地,所述拍柄靠近所述拍框的端部一分为二与所述拍框连接,在所述拍柄与所述拍框之间形成三角区;所述三角区与所述拍框连接处形成两个拍肩,所述致动器设于两个所述拍肩之间的拍框上。
进一步地,所述离子型电活性聚合物层采用离子聚合物-金属复合材料制成。
进一步地,所述离子型电活性聚合物层的上表面设有第一金属电极,所述第一金属电极覆盖所述上表面;所述离子型电活性聚合物层的下表面均设有第二金属电极,所述第二金属电极覆盖所述下表面。
进一步地,所述拍柄为具有空腔的中空结构,所述直流电源内嵌于所述空腔内,所述直流电源与所述第一金属电极和所述第二金属电极电连接,所述直流电源与所述第一金属电极和所述第二金属电极电连接的连接线均内嵌于所述空腔内。
实施本发明,具有如下有益效果:
本发明的可调网线紧度的网球拍,通过压力传感器获取的压力位置信息,确定使用者是单手握拍柄还是双手握拍柄,在网线因击球发生变形时,通过控制致动器产生诱导弯曲位移,使得网线的松紧度适应使用者的握拍杆方式;另外,在致动器弯曲变形时拉动网线,能够将振动的力传到致动器使振动得到缓冲,进而对网线的变形起到缓冲作用,这样在击球时对网线的变形起到非常好的缓冲减震作用,能够有效保护手部。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例的可调网线紧度的网球拍的结构示意图;
图2是图1中执行器的剖视示意图;
其中,图中附图标记对应为:1-拍柄、2-拍框、21-穿线孔、3-网线、4-拍肩、5-致动器、51-过线孔、6-压力传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
在本发明的描述中,可以理解的是,尽管本文中可以利用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但是不应当采用限制的方式来解释这些元件。这些术语仅用作区分一个元件与另一个元件。因而,在一些实施例中的第一元件在其他的实施例中可以被称作为第二元件。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明的描述中,需要理解的是,当一个元件关于另一个元件被提及“在…上”、“在…上面”、“在…下面”或“在…之下”时,其可以关于另一个元件分别直接“在…上”、“在…上面”、“在…下面”或“在…之下”,或者也可以存在中间元件。因此,本文中使用的诸如“在…上”、“在…上面”、“在…下面”或“在…之下”的术语仅出于说明性的目的,并非意图限制实施例。
实施例
针对现有技术中并没有能够适应单手或双手握拍柄而调节网线紧度的网球拍的技术问题,本实施例提供了一种可调网线紧度的网球拍,参阅图1-2,本实施例中的可调网线紧度的网球拍包括拍柄1、拍框2、网线3、致动器5、直流电源、压力传感器6和微控制器;致动器5设于拍框2的外侧,拍框2上均匀设置有多个穿线孔21,致动器5在与穿线孔对应的位置上设置有过线孔51,致动器5对应位置处的网线3依次穿过穿线孔21和过线孔51,固定连接于致动器5上;直流电源与致动器5电连接,致动器5包括离子型电活性聚合物层,致动器5设置为能够响应于电刺激向远离拍框2的方向弯曲变形;压力传感器6用于检测对拍柄1施加的压力位置,微控制器用于根据压力位置确定单手握拍杆还是双手握拍杆,当确定为双手握拍杆时,微控制器还用于控制打开直流电源。
本实施例中,通过压力传感器6获取的压力位置信息,确定使用者是单手握拍柄还是双手握拍柄,在网线3因击球发生变形时,通过控制致动器5产生诱导弯曲位移,使得网线3的松紧度适应使用者的握拍杆方式;另外,在致动器5弯曲变形时拉动网线3,能够将振动的力传到致动器5使振动得到缓冲,起到减震的作用,进而对网线3的变形起到缓冲作用,这样在击球时对网线3的变形起到非常好的缓冲减震作用,能够有效保护手部。
本实施例中的压力传感器6用于检测拍柄1的握力来源是双手还是单手,本领域技术人员可以选择任意合适的传感器,用于检测对所述拍柄施加的压力位置,本发明实施例对此不做限定。
作为一种具体的实施方式,压力传感器6为沿拍柄1的轴向设置的两段式传感器,具体地为上下两段式,即沿拍柄1的轴向设置的两个压力传感器,两段式传感器用于检测对拍柄1施加的两个压力位置,这样可以确定使用者是单手还是双手握拍柄。压力检测以最大压变处的信号判断为压力位置,由于正反手的缘故,上下两段的握力来源实际方向是不一致的,若两个压力位置之间形成90-180角度,则所述微控制器判断使用者为双手握拍柄。
作为一种具体的实施方式,压力传感器6为沿拍柄1的轴向设置的三段式传感器,即沿拍柄1的轴向设置的三个压力传感器,三段式传感器用于检测对拍柄1施加的两个压力位置,三段式传感器中间没有交叉地段,中间有一段是没有压力信号的,可以更加准确地判断是双手握拍柄。若两个压力位置之间形成90-180角度,则所述微控制器判断为双手握拍柄。
作为一种具体的实施方式,压力传感器6还可以用于检测施加的压力值,在双手握拍柄的情况下,当压力值大于预设值时,控制打开直流电源,本领域技术人员可以根据具体情况设定该预设值,以使致动器5产生诱导弯曲位移,从而使得网线3的紧度适应双手大力击球的情况,且网线3可以快速减震恢复以应对下一次击球。
作为一种具体的实施方式,压力传感器6的基底采用胶膜基底,胶膜基底为采用有机粘合剂制成的薄膜。胶膜基底具有比纸更好的柔性、耐湿性和耐久性,且使用温度可达100-300℃,符合有手汗的使用条件,且能改善拍柄1的握感,能够起到相当于绑带(或者吸汗带)的作用,有利于提高使用舒适性。
作为一种具体的实施方式,有机粘合剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚脂树脂和聚酰亚胺中的至少一种。本领域技术人员还可以根据需要选择其他任意合适的材料作为有机粘合剂,本发明实施例对此不做限定。
作为一种具体的实施方式,拍柄1靠近拍框2的端部一分为二与拍框2连接,在拍柄1与拍框2之间形成三角区;三角区与拍框2连接处形成两个拍肩4,致动器5设于两个拍肩4之间的拍框2上,该结构设计简单合理,易于制造和组装。
作为一种具体的实施方式,离子型电活性聚合物层采用离子聚合物-金属复合材料制成。离子聚合物-金属复合材料(IPMC)由离子聚合物薄膜和镀在两表面的贵金属电极组成,离子聚合物薄膜内含有大量的阳离子以中和共价键合在聚合物骨架上的阴离子。离子聚合物-金属复合物材料能够在低至1或2伏特的电压下被激活形变,而且,这种材料不仅有更小的激活能,同时还能经受更大的形变,其最大应变可以达到380%,此外,离子聚合物-金属复合材料具有响应速度快、质量轻、似于生物肌肉比例恒定的特性、无噪声、环保等优点,相应的IPMC致动器具有弹性模量小、能量密度大、质量轻、变形范围大、易制作等优点。当对离子聚合物-金属复合材料的厚度方向施加电压时,水合阳离子向阴极迁移,导致阴极区域水分子较多,产生溶胀而使离子聚合物-金属复合材料向阳极弯曲产生较大的变形,在网线因击球发生变形时,通过控制离子聚合物-金属复合材料产生诱导弯曲位移,使得网线的松紧度适应使用者的握拍杆方式;另外,在离子聚合物-金属复合材料弯曲变形时拉动网线,能够将振动的力传到致动器使振动得到缓冲,进而对网线的变形起到缓冲作用,这样在击球时对网线的变形起到非常好的缓冲减震作用,减轻了由于球拍的震动对使用者的伤害,能够有效使用者的手臂。
作为一种具体的实施方式,离子聚合物-金属复合材料中还含有掺杂材质,能够进一步地提高其电致变形性能。
作为一种具体的实施方式,通过控制直流电源输出一个方向的方波,使致动器5向远离拍框2的方向弯曲变形,即可达到减震效果,且能延长致动器5的使用寿命。
作为一种具体的实施方式,离子型电活性聚合物层的上表面设有第一金属电极,第一金属电极覆盖上表面;离子型电活性聚合物层的下表面均设有第二金属电极,第二金属电极覆盖下表面。具体地,本实施例的致动器5采用离子聚合物-金属复合材料,电极包裹离子聚合物-金属复合材料,一方面能够保护中间的离子聚合物-金属复合材料,另一方面网线3贯穿致动器5以后,是穿过电极片直接压在电极片上的,能够较为均衡地给予压紧,从而有利于减震调节。
作为一种具体的实施方式,拍柄1为具有空腔的中空结构,直流电源内嵌于空腔内,直流电源与第一金属电极和第二金属电极电连接,直流电源与第一金属电极和第二金属电极电连接的连接线均内嵌于空腔内,从而使得连接线不外露,且能够简化网球拍的结构。
本发明的上述实施例,具有如下有益效果:
本发明实施例中的可调网线紧度的网球拍,通过压力传感器获取的压力位置信息,确定使用者是单手握拍柄还是双手握拍柄,在网线因击球发生变形时,通过控制致动器产生诱导弯曲位移,使得网线的松紧度适应使用者的握拍杆方式;另外,在致动器弯曲变形时拉动网线,能够将振动的力传到致动器使振动得到缓冲,进而对网线的变形起到缓冲作用,这样在击球时对网线的变形起到非常好的缓冲减震作用,能够有效保护手部。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求书的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种可调网线紧度的网球拍,其特征在于,包括拍柄(1)、拍框(2)、网线(3)、致动器(5)、直流电源、压力传感器(6)和微控制器;
所述致动器(5)设于所述拍框(2)的外侧,所述拍框(2)上均匀设置有多个穿线孔(21),所述致动器(5)在与所述穿线孔对应的位置上设置有过线孔(51),所述致动器(5)对应位置处的所述网线依次穿过所述穿线孔(21)和所述过线孔(51),固定连接于所述致动器(5)上;
所述直流电源与所述致动器(5)电连接,所述致动器(5)包括离子型电活性聚合物层,所述致动器(5)设置为能够响应于电刺激向远离所述拍框的方向弯曲变形;
所述压力传感器(6)用于检测对所述拍柄(1)施加的压力位置,所述微控制器用于根据所述压力位置确定单手握拍杆还是双手握拍杆,当确定为双手握拍杆时,所述微控制器还用于控制打开所述直流电源。
2.根据权利要求1所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述压力传感器(6)为沿所述拍柄(1)的轴向设置的两段式传感器,所述两段式传感器用于检测对所述拍柄(1)施加的两个压力位置。
3.根据权利要求1所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述压力传感器(6)为沿所述拍柄(1)的轴向设置的三段式传感器,所述三段式传感器用于检测对所述拍柄(1)施加的两个压力位置。
4.根据权利要求2或3所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,若两个所述压力位置之间形成90-180角度,则所述微控制器判断为双手握拍柄。
5.根据权利要求1所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述压力传感器(6)的基底采用胶膜基底,所述胶膜基底为采用有机粘合剂制成的薄膜。
6.根据权利要求5所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述有机粘合剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚脂树脂和聚酰亚胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述拍柄(1)靠近所述拍框(2)的端部一分为二与所述拍框(2)连接,在所述拍柄(1)与所述拍框(2)之间形成三角区;所述三角区与所述拍框(2)连接处形成两个拍肩(4),所述致动器(5)设于两个所述拍肩(4)之间的拍框(2)上。
8.根据权利要求1所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述离子型电活性聚合物层采用离子聚合物-金属复合材料制成。
9.根据权利要求8所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述离子型电活性聚合物层的上表面设有第一金属电极,所述第一金属电极覆盖所述上表面;所述离子型电活性聚合物层的下表面均设有第二金属电极,所述第二金属电极覆盖所述下表面。
10.根据权利要求9所述的可调网线紧度的网球拍,其特征在于,所述拍柄(1)为具有空腔的中空结构,所述直流电源内嵌于所述空腔内,所述直流电源与所述第一金属电极和所述第二金属电极电连接,所述直流电源与所述第一金属电极和所述第二金属电极电连接的连接线均内嵌于所述空腔内。
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Denomination of invention: A tennis racket with adjustable string tension

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