CN112587898B - 一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手相关领域，公开了一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置，包括主体，主体内设有开口向右的发球腔，发球腔下侧连通设有开口向右且开口向下的发球口，发球腔上侧连通设有左侧滑块腔，左侧滑块腔右侧连通设有隔球板通腔，通过左侧隔球板与右侧隔球板的同步往复运动可以实现连续的单发球传递，通过球拍的往复弹射动作可以将与之配合的单发传递的乒乓球以模拟真人发球的轨迹快速击打出去，从而使训练者能够更加直观的感受到发球轨迹，实现更有具象化的训练效果，通过主体的往复摆动与连续击球的配合可以实现多角度发球，更加有效的锻炼训练者的反应能力与爆发力，从而使训练者能够进行高效的单人训练。

Description

一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置

技术领域

本发明涉及机械手相关领域，尤其是一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置。

背景技术

乒乓球是一种双人或多人竞技运动，相关专业运动员需要长期保持高效的训练状态，然而在某些情况下，运动员想要训练的时候无法找到可以与之配合的人员随其陪同训练，而现有的自动发球机多数为倾斜向上抛射乒乓球工作模式，对真人发球的拟真效果不够理想，而全自动乒乓球陪练机器人造价高昂，制造技术要求高，目前难以向民众普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置，能够克服现有技术的上述缺陷，从而提高设备的实用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置，包括主体，所述主体内设有开口向右的发球腔，所述发球腔下侧连通设有开口向右且开口向下的发球口，所述发球腔上侧连通设有左侧滑块腔，所述左侧滑块腔右侧连通设有隔球板通腔，所述隔球板通腔右侧连通设有上下贯通的传送腔，所述传送腔右侧连通设有开口向下的右侧滑块腔，所述发球腔后侧设有与所述左侧滑块腔下侧连通且与所述右侧滑块腔后侧连通设置的动力腔，所述发球腔前侧连通设有限位腔，所述限位腔前侧连通设有发球传动腔，所述动力腔后端壁上固定连接有电机，所述电机前端面固定连接有向前延伸贯穿发球腔至发球传动腔内的传动轴，所述传动轴上固定连接有位于所述动力腔内的主传动锥齿轮，所述动力腔右端壁上转动配合连接有主传动齿轮轴，所述主传动齿轮轴左侧末端固定连接有与所述主传动锥齿轮啮合的主从动锥齿轮，所述主传动齿轮轴上固定连接有位于所述主从动锥齿轮后侧的主传动直齿轮，所述动力腔左端壁上转动配合连接有位于所述电机上侧的齿轮固定轴，所述齿轮固定轴右侧末端固定连接有与所述主传动直齿轮啮合的主从动直齿轮，所述齿轮固定轴右端面固定连接有左侧往复丝杆，所述左侧往复丝杆右侧末端固定连接有向右延伸至与所述动力腔右端壁转动配合连接有右侧往复丝杆，所述左侧往复丝杆上螺纹配合连接有向上延伸至所述左侧滑块腔内的左侧螺纹滑块，所述左侧螺纹滑块前端面的上侧末端固定连接有连接板，初始状态下，所述连接板右端面的上侧末端固定连接有向右延伸至隔球板通腔内的左侧隔球板，所述右侧往复丝杆上螺纹配合连接有向前延伸至所述右侧滑块腔内的右侧螺纹滑块，所述右侧螺纹滑块左端面的前侧末端固定连接有向左延伸至所述传送腔内的右侧隔球板。

在上述技术方案基础上，所述发球传动腔后侧连通设有位于所述限位腔左上侧的卡榫槽滑块腔，所述主体上端面固定连接有供给箱，所述供给箱内设有开口向下且刚好与所述传送腔连通的供给腔，所述传动轴前侧末端固定连接有副传动直齿轮，所述发球传动腔前端壁上转动配合连接有位于所述传动轴右下侧的副从动齿轮轴，所述副从动齿轮轴后侧末端固定连接有副从动直齿轮，所述副从动直齿轮后端面固定连接有铰接轴，所述铰接轴上转动配合连接有发球铰接杆，初始状态下，所述发球铰接杆后端面转动配合连接有位于所述铰接轴右下侧的铰接轴，所述铰接轴后端面转动配合连接有弹射发球框，所述弹射发球框内设有开口向后的发球弹簧腔，所述发球弹簧腔内滑动配合连接有向后延伸贯穿限位腔至发球腔内的限位柄，所述限位柄后侧末端固定连接有与所述传送腔相对应的球拍。

在上述技术方案基础上，所述限位柄左端面与所述发球弹簧腔左端壁之间固定连接有发球动力弹簧，所述卡榫槽滑块腔内滑动配合连接有部分伸出至发球弹簧腔内的卡榫槽滑块，所述卡榫槽滑块内设有开口向后的卡榫槽，所述卡榫槽滑块前端面与所述卡榫槽滑块腔前端壁之间固定连接有滑块复位弹簧，初始状态下，所述限位柄左端面固定连接有向左延伸至与所述卡榫槽嵌合的卡榫，所述发球弹簧腔左端壁上固定连接有位于所述发球动力弹簧前侧且与所述卡榫槽滑块相对应的抵接块。

在上述技术方案基础上，所述主体下端面转动配合连接有转轴，所述转轴下侧末端固定连接有支架，所述支架下端面固定连接有底座，所述传动轴上固定连接有位于所述发球腔内的副传动锥齿轮，所述发球腔左端壁上转动配合连接有蜗杆轴，所述蜗杆轴右侧末端固定连接有所述副传动锥齿轮啮合的副从动锥齿轮，所述蜗杆轴上固定连接有位于所述副从动锥齿轮左侧的蜗杆，所,发球腔上端壁上转动配合连接有位于所述蜗杆轴后侧且向下延伸至外界的涡轮轴，所述涡轮轴上固定连接有与所述蜗杆啮合的涡轮。

在上述技术方案基础上，所述支架上端面转动配合连接有位于所述转轴后侧的固定轴，所述固定轴上侧末端固定连接有摆动杆，所述涡轮轴下侧末端固定连接有转杆，初始状态下，所述转杆下端面转动配合连接有位于所述涡轮轴后侧且向下延伸至与所述摆动杆上端面固定连接的摆动连接轴。

本发明的有益效果 ：通过左侧隔球板与右侧隔球板的同步往复运动可以实现连续的单发球传递，通过球拍的往复弹射动作可以将与之配合的单发传递的乒乓球以模拟真人发球的轨迹快速击打出去，从而使训练者能够更加直观的感受到发球轨迹，实现更有具象化的训练效果，通过主体的往复摆动与连续击球的配合可以实现多角度发球，更加有效的锻炼训练者的反应能力与爆发力，从而使训练者能够进行高效的单人训练。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置整体结构示意图。

图2是图1中A-A方向剖视结构示意图。

图3是图1中B-B方向剖视结构示意图。

图4是图3中C-C方向剖视结构示意图。

图5是图3中D-D方向剖视结构示意图。

图6是图4中E-E方向剖视结构示意图。

图7是图5中F-F方向剖视结构示意图。

图8是图7中G处放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-8对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-8所述的一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置，包括主体10，所述主体10内设有开口向右的发球腔22，所述发球腔22下侧连通设有开口向右且开口向下的发球口23，所述发球腔22上侧连通设有左侧滑块腔52，所述左侧滑块腔52右侧连通设有隔球板通腔18，所述隔球板通腔18右侧连通设有上下贯通的传送腔13，所述传送腔13右侧连通设有开口向下的右侧滑块腔14，所述发球腔22后侧设有与所述左侧滑块腔52下侧连通且与所述右侧滑块腔14后侧连通设置的动力腔38，所述发球腔22前侧连通设有限位腔60，所述限位腔60前侧连通设有发球传动腔45，所述动力腔38后端壁上固定连接有电机50，所述电机50前端面固定连接有向前延伸贯穿发球腔22至发球传动腔45内的传动轴42，所述传动轴42上固定连接有位于所述动力腔38内的主传动锥齿轮49，所述动力腔38右端壁上转动配合连接有主传动齿轮轴66，所述主传动齿轮轴66左侧末端固定连接有与所述主传动锥齿轮49啮合的主从动锥齿轮48，所述主传动齿轮轴66上固定连接有位于所述主从动锥齿轮48后侧的主传动直齿轮51，所述动力腔38左端壁上转动配合连接有位于所述电机50上侧的齿轮固定轴40，所述齿轮固定轴40右侧末端固定连接有与所述主传动直齿轮51啮合的主从动直齿轮39，所述齿轮固定轴40右端面固定连接有左侧往复丝杆67，所述左侧往复丝杆67右侧末端固定连接有向右延伸至与所述动力腔38右端壁转动配合连接有右侧往复丝杆15，所述左侧往复丝杆67上螺纹配合连接有向上延伸至所述左侧滑块腔52内的左侧螺纹滑块21，所述左侧螺纹滑块21前端面的上侧末端固定连接有连接板20，初始状态下，所述连接板20右端面的上侧末端固定连接有向右延伸至隔球板通腔18内的左侧隔球板19，所述右侧往复丝杆15上螺纹配合连接有向前延伸至所述右侧滑块腔14内的右侧螺纹滑块16，所述右侧螺纹滑块16左端面的前侧末端固定连接有向左延伸至所述传送腔13内的右侧隔球板17。

另外，在一个实施例中，所述发球传动腔45后侧连通设有位于所述限位腔60左上侧的卡榫槽滑块腔64，所述主体10上端面固定连接有供给箱11，所述供给箱11内设有开口向下且刚好与所述传送腔13连通的供给腔12，所述传动轴42前侧末端固定连接有副传动直齿轮41，所述发球传动腔45前端壁上转动配合连接有位于所述传动轴42右下侧的副从动齿轮轴43，所述副从动齿轮轴43后侧末端固定连接有副从动直齿轮44，所述副从动直齿轮44后端面固定连接有铰接轴57，所述铰接轴57上转动配合连接有发球铰接杆46，初始状态下，所述发球铰接杆46后端面转动配合连接有位于所述铰接轴57右下侧的铰接轴56，所述铰接轴56后端面转动配合连接有弹射发球框47，所述弹射发球框47内设有开口向后的发球弹簧腔55，所述发球弹簧腔55内滑动配合连接有向后延伸贯穿限位腔60至发球腔22内的限位柄59，所述限位柄59后侧末端固定连接有与所述传送腔13相对应的球拍24。

另外，在一个实施例中，所述限位柄59左端面与所述发球弹簧腔55左端壁之间固定连接有发球动力弹簧54，所述卡榫槽滑块腔64内滑动配合连接有部分伸出至发球弹簧腔55内的卡榫槽滑块63，所述卡榫槽滑块63内设有开口向后的卡榫槽62，所述卡榫槽滑块63前端面与所述卡榫槽滑块腔64前端壁之间固定连接有滑块复位弹簧65，初始状态下，所述限位柄59左端面固定连接有向左延伸至与所述卡榫槽62嵌合的卡榫61，所述发球弹簧腔55左端壁上固定连接有位于所述发球动力弹簧54前侧且与所述卡榫槽滑块63相对应的抵接块58。

另外，在一个实施例中，所述主体10下端面转动配合连接有转轴28，所述转轴28下侧末端固定连接有支架27，所述支架27下端面固定连接有底座26，所述传动轴42上固定连接有位于所述发球腔22内的副传动锥齿轮25，所述发球腔22左端壁上转动配合连接有蜗杆轴32，所述蜗杆轴32右侧末端固定连接有所述副传动锥齿轮25啮合的副从动锥齿轮30，所述蜗杆轴32上固定连接有位于所述副从动锥齿轮30左侧的蜗杆31，所,发球腔22上端壁上转动配合连接有位于所述蜗杆轴32后侧且向下延伸至外界的涡轮轴29，所述涡轮轴29上固定连接有与所述蜗杆31啮合的涡轮33。

另外，在一个实施例中，所述支架27上端面转动配合连接有位于所述转轴28后侧的固定轴37，所述固定轴37上侧末端固定连接有摆动杆36，所述涡轮轴29下侧末端固定连接有转杆34，初始状态下，所述转杆34下端面转动配合连接有位于所述涡轮轴29后侧且向下延伸至与所述摆动杆36上端面固定连接的摆动连接轴35。

本实施例所述固定连接方法包括但不限于螺栓固定、焊接等方法。

如图1-8所示，本发明的设备处于初始状态时，左侧螺纹滑块21位于左侧往复丝杆67螺纹左侧末端位置，右侧螺纹滑块16位于右侧往复丝杆15螺纹左侧末端位置，限位柄59与限位腔60左端壁抵接，发球动力弹簧54处于放松状态且限位柄59与发球弹簧腔55左端壁抵接，滑块复位弹簧65处于放松状态且卡榫61与卡榫槽62嵌合。

整个装置的机械动作的顺序 ：

开始工作时，将供给腔12内倒入多个乒乓球，乒乓球顺着传送腔13向下花落至最下侧的一个乒乓球与右侧隔球板17上端面抵接，此时传送腔13内的乒乓球呈现纵向一列的状态，启动电机50,电机50运转带动传动轴42转动进而通过主传动锥齿轮49带动主从动锥齿轮48转动，主从动锥齿轮48转动带动主传动齿轮轴66转动进而通过主传动直齿轮51带动主从动直齿轮39转动，主从动直齿轮39转动带动齿轮固定轴40转动进而带动左侧往复丝杆67、右侧往复丝杆15同步转动，左侧往复丝杆67转动带动左侧螺纹滑块21沿着左侧往复丝杆67螺纹左侧末端开始向右移动，进而通过连接板20带动左侧隔球板19向右移动贯穿隔球板通腔18至传送腔13内，使之能够将最下侧乒乓球的上一个乒乓球与之隔断，同时右侧往复丝杆15转动带动右侧螺纹滑块16沿着右侧往复丝杆15螺纹左侧末端向右移动进而带动右侧隔球板17向右移动至右侧滑块腔14内使之不再对最下侧的乒乓球做格挡作用，此时最下侧的乒乓球受自身重力作用而向下坠落至发球腔22内；

另一方面，传动轴42转动带动副传动直齿轮41转动进而通过副从动直齿轮44带动铰接轴57沿弧形轨迹向右转动，受限位腔60限位影响导致铰接轴57转动通过发球铰接杆46带动铰接轴56向右下方移动，铰接轴56移动带动弹射发球框47随其同方向移动，在此过程中发球动力弹簧54受弹射发球框47向右下方的推力影响而向右下方压缩，同时弹射发球框47移动带动抵接块58随其同步运动，当抵接块58向右下方移动至与卡榫槽滑块63抵接时，由于抵接块58继续向右下方移动从而向后推动卡榫槽滑块63，滑块复位弹簧65受卡榫槽滑块63向前推力影响而向前压缩，卡榫槽滑块63向后移动致使卡榫61与卡榫槽62脱离嵌合锁定状态，随机发球动力弹簧54得以释放张力向右下方伸长并带动限位柄59沿着限位腔60端壁向右下方快速弹射，进而带动球拍24快速向右下方挥击使经由传送腔13开口落下的乒乓球被其快速向右下方角度击打，进而通过发球口23或发球腔22开口向外射出，以此实现本装置对运动员发球动作的一个拟真还原，使训练者能够更直观的感受到乒乓球击出的移动轨迹，更加还原真人陪练的发球效果；

当左侧螺纹滑块21、右侧螺纹滑块16同时运动到左侧往复丝杆67、右侧螺纹滑块16螺纹右侧末端时，左侧螺纹滑块21，右侧螺纹滑块16开始向左回返运动，进而时左侧隔球板19撤销对其上侧乒乓球的遮挡，使之刚好落下至与正在向左移动的右侧隔球板17上端面上，结合上述左侧隔球板19、右侧隔球板17向左移动而形成的往复运动可以有效的实现单个乒乓球的装填与传送功能；

当铰接轴56移动至其环形轨迹的最右下端位置时，铰接轴56开始沿着圆周轨迹反向转动进而通过铰接轴56带动弹射发球框47向左上方复位，弹射发球框47向左上方移动带动抵接块58同方向移动，抵接块58移动过程中脱离与卡榫槽滑块63的抵接状态，进而使滑块复位弹簧65可以向上伸长带动卡榫槽滑块63向前复位，在此过程中弹射发球框47带动限位柄59向左上方复位进而带动卡榫槽滑块63向前移动复位，随后限位柄59移动带动卡榫61向左上移动直至卡榫61再次与卡榫槽62嵌合锁定，结合上述弹射状态的动作形成的往复弹射动作以及与单发乒乓球传送的动作配合可以有效的将每一次传出的乒乓球以特定角度向右下方击打出去，从而实现本装置连续自动向右快速发球的功能，可以有效的对训练者进行高节奏的乒乓球快打训练；

另一方面，传动轴42转动带动副传动锥齿轮25转动，副传动锥齿轮25转动带动副从动锥齿轮30转动进而通过蜗杆轴32带动蜗杆31转动，蜗杆31转动带动涡轮33转动进而通过涡轮轴29带动转杆34转动，转杆34转动带动摆动连接轴35随其同步转动进而带动摆动杆36往复摆动，由于固定轴37被固定无法移动进而使主体10在反作用力的影响下做往复摆动，配合上述的连续快速发球动作可以实现多角度的灵活发球，更加锻炼训练者的反应能力以及爆发力，使其能够进行高效的单人训练。

本发明的有益效果是：通过左侧隔球板与右侧隔球板的同步往复运动可以实现连续的单发球传递，通过球拍的往复弹射动作可以将与之配合的单发传递的乒乓球以模拟真人发球的轨迹快速击打出去，从而使训练者能够更加直观的感受到发球轨迹，实现更有具象化的训练效果，通过主体的往复摆动与连续击球的配合可以实现多角度发球，更加有效的锻炼训练者的反应能力与爆发力，从而使训练者能够进行高效的单人训练。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种给予机械手的乒乓球快打陪练装置，包括主体，其特征在于：所述主体内设有开口向右的发球腔，所述发球腔下侧连通设有开口向右且开口向下的发球口，所述发球腔上侧连通设有左侧滑块腔，所述左侧滑块腔右侧连通设有隔球板通腔，所述隔球板通腔右侧连通设有上下贯通的传送腔，所述传送腔右侧连通设有开口向下的右侧滑块腔，所述发球腔后侧设有与所述左侧滑块腔下侧连通且与所述右侧滑块腔后侧连通设置的动力腔，所述发球腔前侧连通设有限位腔，所述限位腔前侧连通设有发球传动腔，所述动力腔后端壁上固定连接有电机，所述电机前端面固定连接有向前延伸贯穿发球腔至发球传动腔内的传动轴，所述传动轴上固定连接有位于所述动力腔内的主传动锥齿轮，所述动力腔右端壁上转动配合连接有主传动齿轮轴，所述主传动齿轮轴左侧末端固定连接有与所述主传动锥齿轮啮合的主从动锥齿轮，所述主传动齿轮轴上固定连接有位于所述主从动锥齿轮后侧的主传动直齿轮，所述动力腔左端壁上转动配合连接有位于所述电机上侧的齿轮固定轴，所述齿轮固定轴右侧末端固定连接有与所述主传动直齿轮啮合的主从动直齿轮，所述齿轮固定轴右端面固定连接有左侧往复丝杆，所述左侧往复丝杆右侧末端固定连接有向右延伸至与所述动力腔右端壁转动配合连接有右侧往复丝杆，所述左侧往复丝杆上螺纹配合连接有向上延伸至所述左侧滑块腔内的左侧螺纹滑块，所述左侧螺纹滑块前端面的上侧末端固定连接有连接板，初始状态下，所述连接板右端面的上侧末端固定连接有向右延伸至隔球板通腔内的左侧隔球板，所述右侧往复丝杆上螺纹配合连接有向前延伸至所述右侧滑块腔内的右侧螺纹滑块，所述右侧螺纹滑块左端面的前侧末端固定连接有向左延伸至所述传送腔内的右侧隔球板；所述发球传动腔后侧连通设有位于所述限位腔左上侧的卡榫槽滑块腔，所述主体上端面固定连接有供给箱，所述供给箱内设有开口向下且刚好与所述传送腔连通的供给腔，所述传动轴前侧末端固定连接有副传动直齿轮，所述发球传动腔前端壁上转动配合连接有位于所述传动轴右下侧的副从动齿轮轴，所述副从动齿轮轴后侧末端固定连接有副从动直齿轮，所述副从动直齿轮后端面固定连接有铰接轴，所述铰接轴上转动配合连接有发球铰接杆，初始状态下，所述发球铰接杆后端面转动配合连接有位于所述铰接轴右下侧的铰接轴，所述铰接轴后端面转动配合连接有弹射发球框，所述弹射发球框内设有开口向后的发球弹簧腔，所述发球弹簧腔内滑动配合连接有向后延伸贯穿限位腔至发球腔内的限位柄，所述限位柄后侧末端固定连接有与所述传送腔相对应的球拍；所述限位柄左端面与所述发球弹簧腔左端壁之间固定连接有发球动力弹簧，所述卡榫槽滑块腔内滑动配合连接有部分伸出至发球弹簧腔内的卡榫槽滑块，所述卡榫槽滑块内设有开口向后的卡榫槽，所述卡榫槽滑块前端面与所述卡榫槽滑块腔前端壁之间固定连接有滑块复位弹簧，初始状态下，所述限位柄左端面固定连接有向左延伸至与所述卡榫槽嵌合的卡榫，所述发球弹簧腔左端壁上固定连接有位于所述发球动力弹簧前侧且与所述卡榫槽滑块相对应的抵接块；所述主体下端面转动配合连接有转轴，所述转轴下侧末端固定连接有支架，所述支架下端面固定连接有底座，所述传动轴上固定连接有位于所述发球腔内的副传动锥齿轮，所述发球腔左端壁上转动配合连接有蜗杆轴，所述蜗杆轴右侧末端固定连接有所述副传动锥齿轮啮合的副从动锥齿轮，所述蜗杆轴上固定连接有位于所述副从动锥齿轮左侧的蜗杆，所,发球腔上端壁上转动配合连接有位于所述蜗杆轴后侧且向下延伸至外界的涡轮轴，所述涡轮轴上固定连接有与所述蜗杆啮合的涡轮；所述支架上端面转动配合连接有位于所述转轴后侧的固定轴，所述固定轴上侧末端固定连接有摆动杆，所述涡轮轴下侧末端固定连接有转杆，初始状态下，所述转杆下端面转动配合连接有位于所述涡轮轴后侧且向下延伸至与所述摆动杆上端面固定连接的摆动连接轴。

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