CN112619100B - 篮球训练的发球控制方法、智能发球机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于多人篮球训练的发球控制方法、智能发球机，该发球控制方法包括：训练者通过用户终端录入身份信息，设定训练模式；实时获取训练者的位置信息、身份信息；读取并记录当前待发训练篮球的编号；按照训练者设定的训练模式将当前待发训练篮球发至训练者；接球训练者使用该训练篮球完成投篮，若本次投篮命中，自动读取该训练篮球的编号，并记录该训练者投篮命中；若本次投篮未命中，则该训练篮球的编号未被读取。本发明的发球控制方法能够用于多人同时训练，通过智能化识别实现跟踪发球，提升篮球发球训练智能化程度，提高篮球发球训练效率，满足多人同时训练，通过训练数据的自动统计为训练人员提供训练效果的详细参考。

Description

篮球训练的发球控制方法、智能发球机

技术领域

本发明涉及篮球训练模式控制技术领域，具体是一种篮球训练的发球控制方法、智能发球机。

背景技术

传统的篮球训练中，为了提高训练的有效性和方便性，通常会使用大量的篮球进行训练。然而使用大量的篮球进行训练必然会过渡消耗陪练人员或其他人员的体力。为了解决这一问题，已经有自动发球机出现，如中国专利申请号CN201710241532.8公开的篮球发球机，中国专利申请号CN201920241576.5公开的一种篮球发球投篮一体机，然而上述专利技术方案仍存在如下较多缺陷，导致智能化程度较低：

(1)发球距离无法在训练过程中随时调整，无法根据训练者位置实时调整；

(2)程序设定固定点位，无法根据训练者位置实时跟踪；

(3)仅限于单人训练，无法多人同时训练。

因此，现有技术在各个方面都还存在很大的改进空间，尤其是对于提高训练效率、提升发球训练智能化程度上有待改进，以提升业余或职业篮球训练的训练效率。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于通过智能化识别实现跟踪发球，提升篮球发球训练智能化程度，提高篮球发球训练效率，满足多人同时训练，通过训练数据的自动统计为训练人员提供训练效果的参考。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明首先提供一种篮球训练的发球控制方法，包括如下步骤：

(1)训练者通过用户终端录入身份信息、选择智能发球机及设定训练模式；

(2)响应于训练者在训练区域内的站位，测距单元实时获取训练区域内人员的位置信息，图像识别单元实时获取训练区域内训练者的身份信息，并将位置信息和身份信息一一对应并记录；

(3)响应于获取并记录的训练者的位置信息和身份信息，发球读取器读取当前待发训练篮球的编号并记录；

(4)响应于读取并记录的当前待发训练篮球的编号，按照训练者设定的训练模式将当前待发训练篮球发至训练者；

(5)发球后，判断进球读取器是否读取到该训练篮球的编号，若是，记录该训练者本次投篮命中以及训练者的位置信息和身份信息；若否，转入步骤(6)；

(6)判断是否为本次训练中最后一颗训练篮球，若是，一定时间后系统进入待机状态前，进球读取器仍未读取到该训练篮球的编号，记录该训练篮球对应的上一次接球训练者投篮非命中，训练结束；若否，转入步骤(7)；

(7)重复上述步骤3-6，按照预定的发球顺序继续向训练区域内的训练者发球；

(8)随着持续发球，上一次未命中训练篮球再次被发球读取器识别，判定同一颗训练篮球的编号两次被发球读取器识别但未被进球读取器识别，记录该训练篮球对应的上一次接球训练者投篮非命中，训练结束。

在一个改进例中，步骤(1)具体为：

(101)训练者通过用户终端注册账号；

(102)训练者上传本人面部照片；

(103)系统为训练者分配唯一的ID。

在一个改进例中，步骤(2)具体为：

(201)测距单元实时扫描和识别训练区域内人员的角度θ和距离D，角度θ为人员所在位置与篮筐圆心投影点的连线同篮球场底线之间的夹角，距离D为人员所在位置与篮筐圆心投影点的直线距离；

(202)图像识别单元实时采集其所覆盖区域内人员的面部图像，并以采集的面部图像去匹配训练者预先上传的面部照片，若匹配不一致，则判定为非训练者并进行排除，若匹配一致，则判定为适格训练者并记录其ID；

(203)图像识别单元同时解算该适格训练者的角度θ，并与测距单元所识别到的训练者角度θ进行匹配，根据匹配结果获知适格训练者的ID、角度θ和距离D。

在一个改进例中，步骤(1)还包括训练者进行在线付费，所述适格训练者为训练区域内已付费且面朝篮筐的训练者。

在一个改进例中，步骤(1)中，所述训练模式包括设定发球间隔时间、发球数量、跟随模式等，跟随模式有精准跟随发球与区域跟随发球，精准跟随发球为将训练篮球发至训练者所在位置，区域跟随发球为将训练篮球发至训练者臂展可覆盖范围内。

在一个改进例中，步骤(7)中，所述预定的发球顺序为图像识别单元识别每一位训练者首次进入训练区域，按照进入的时间先后顺序对训练者进行排序并编号，按照编号顺序向训练区域内的所有训练者轮流发球。

在一个改进例中，步骤(1)中，所述用户终端为手机app或小程序。

在一个改进例中，所述发球读取器为RFID发球读取器，进球读取器为RFID进球读取器，训练篮球为内置RFID标签的定制篮球。

本发明还提供一种智能发球机，包括处理器、内存和通讯单元，其中处理器、内存和通讯单元为集成单片机，发球读取器、进球读取器、测距单元以及图像识别单元安装在智能发球机的适当位置；并且

训练开始前，训练者录入的身份信息和设定的训练模式上传至服务器；

训练开始时，处理器通过通讯单元从服务器下载训练者的身份信息和训练模式并存储于内存中；

训练中实时获取的训练者的位置信息和身份信息回传至处理器，处理器从内存中调取训练者预先录入的身份信息，进行身份信息匹配。

在一个改进例中，还包括发球频率执行单元、发球方向执行单元和发球距离执行单元，其中发球频率执行单元用于根据不同训练者设定的训练模式控制发球间隔时间，发球方向执行单元用于根据测距单元实时获取的训练者角度θ使发球方向精准指向训练者，发球距离执行单元用于根据测距单元实时获取的训练者距离D精准控制发球距离。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明的篮球训练的发球控制方法能够用于多人训练，通过智能化识别实现跟踪发球，提升篮球发球训练智能化程度，提高篮球发球训练效率，满足多人同时训练，通过训练数据的自动统计为训练人员提供训练效果的参考。具体而言，本发明至少具有如下一种或多种实际效果：

(1)通过图像识别技术，结合位置信息和身份信息的匹配，能够识别出适格训练者及其位置，避免场地内非训练者或者其他人员造成误发球、干扰或安全隐患。

(2)支持多人同时训练：当多人同时出现在训练区域进行投篮训练时，能够根据每一名训练者第一次进入训练区域的时间，按照先后顺序对训练者进行排序并编号，按照编号顺序进行发球，发球过程逻辑有序。

(3)跟踪发球：结合训练者实时位置，实现实时跟踪发球，发球频率和发球距离可控，实现精准发球提高训练者用户体验。

(4)对多人训练数据统计：统计结果不仅包含命中率，还包括每一份训练者的发球位置信息，使得训练者能够知晓其在每一个投篮位置的命中率，统计结果详细、人性化。

(5)训练数据存储和可下载：当训练者完成训练，处理器将该训练者全部训练数据(总投篮数量、进球数量等训练数据)通过通讯单元上传至后台服务器，训练者可以使用手机登录下载。

(6)多种训练模式可选择：训练者开始训练前，可以通过手机登录，自定义训练模式，包括设定发球间隔时间、发球数量、跟随模式等，用户体验好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。

图1为本发明一种实施方式的发球控制方法流程示意图；

图2为控制模块原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

需要理解的是，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照附图对本发明的技术方案进行具体阐述。

参见图1-2，一种篮球训练的发球控制方法，包括如下步骤：

(1)训练者通过用户终端录入身份信息、选择智能发球机及设定训练模式；

本发明中，用户终端为手机app或小程序。用户在手机app或小程序可关联微信账号，选择昵称、头像，上传本人面部照片，app或小程序后台用户管理系统为用户按顺序分配ID，ID与用户的个人信息唯一对应，上述信息上传于服务器。

本发明中训练者可通过小程序或app设定训练模式包括发球间隔时间、发球数量、跟随模式等。

发球间隔时间根据训练者自身条件设定，例如设置为3s、5s、10s等，设置好后发球机将按照该训练者所设定的间隔时间向其发球，不受其他训练者接球后是否投篮以及投篮动作时长的影响。

发球数量由训练者自身选择，例如10颗球、20颗球等，同时需要付费时支付相应的费用。

跟随模式有精准跟随发球与区域跟随发球，精准跟随发球为将训练篮球发至训练者所在位置，区域跟随发球为将训练篮球发至训练者臂展可覆盖范围内，以模拟真实比赛中传球不准需要训练者调整接球的场景。

本发明中，对于收费项目，用户在完成注册和上传面部照片后，可进入训练设备选择、训练模式选择等操作，需要进行在线付费，付费的用户在进入训练区域内后才能够被识别，才能够进行正常的训练。

(2)响应于训练者在训练区域内的站位，测距单元实时获取训练区域内人员的位置信息，图像识别单元实时获取训练区域内训练者的身份信息，并将位置信息和身份信息一一对应并记录；

本发明中，测距单元可采用激光雷达，测距单元为智能发球机的组成部分，设置在智能发球机的适当位置，例如正前方，以便于对训练区域内的所有训练者进行全覆盖扫描。

具体的，激光雷达实时扫描和识别训练区域内所有人员(包括出现在训练区域内的训练人员、非训练人员等)的角度θ和距离D，角度θ为人员所在位置与篮筐圆心投影点的连线同篮球场底线之间的夹角，距离D为人员所在位置与篮筐圆心投影点的直线距离；

激光雷达扫描训练区域内所有人员的实时位置信息，人员包括训练人员、非训练人员等，可以准确测量出人员的点云信息，输出点云位置的角度和距离。但激光雷达无法判断所扫描的点云是适格训练者还是非训练者。因此本发明同时采用图像识别单元。

图像识别单元可采用由5台相机组成的相机组，每台相机视场角45度、识别距离4-8 米，相机组视场角可达到210-225度，并将训练区域全部覆盖。

具体的，相机组实时采集其所覆盖区域内训练者的面部图像，并以采集的面部图像去匹配训练者预先上传的面部照片，若匹配不一致，则判定为非训练者并进行排除，若匹配一致，则判定为适格训练者并记录其ID。

相机组同时解算适格训练者的角度θ，并与激光雷达所识别到的训练者角度θ进行匹配，根据匹配结果精确获知适格训练者及其ID、角度θ和距离D。

本发明中，适格训练者为训练区域内已付费且面朝篮筐的训练者。由于本发明图像识别单元识别训练者的面部图像，在训练区域内，只有训练者面朝篮筐被图像识别单元识别到，才判定该训练者为适格训练者，默认为该训练者此时已经做好接球准备，如此能够防止对非训练者或者其他人员误发球，造成人员伤害。

(3)响应于获取并记录的训练者的位置信息和身份信息，发球读取器读取当前待发训练篮球的编号并记录；

本发明的发球读取器为RFID发球读取器，训练篮球为内置RFID标签的定制篮球。采用近场识别技术能够准确识别到目标对象。

(4)响应于读取并记录的当前待发训练篮球的编号，按照训练者设定的训练模式将当前待发训练篮球发至训练者；

(5)判断进球读取器是否读取到该训练篮球的编号，若是，记录该训练者本次投篮命中以及训练者的位置信息和身份信息；若否，转入步骤(6)；

本发明的进球读取器为RFID进球读取器。

(6)继续判断是否为本次训练中最后一颗训练篮球，若是，一定时间后，例如60s，系统进入待机状态前，进球读取器仍未读取到该训练篮球的编号，记录该训练篮球对应的上一次接球训练者投篮非命中，训练结束；若否，转入步骤(7)；

若判断进球读取器未读取到训练篮球的编号，此时尚不能直接判定本次投篮未命中，有可能当前接球训练者在本轮未将训练篮球投出，因此本发明需要继续执行步骤(7)。

(7)重复上述步骤3-6，按照预定的发球顺序继续向训练区域内的训练者发球；

本发明中，预定的发球顺序为图像识别单元识别每一位训练者首次进入训练区域，按照训练者进入的时间先后顺序对训练者进行排序并编号，按照编号顺序向训练区域内的训练者发球。当发球机向第一名训练者发出球后，即刻转向第二名训练者并向其发球，以此类推满足多人同时训练。发球机向训练者发球的时间间隔，即每一名训练者接到篮球的时间间隔，只取决于自己通过小程序或app设定的发球时间间隔，不受其他训练者接球后是否投篮以及投篮动作时长的影响，如此实现有序发球。

(8)随着持续发球，上一次未命中训练篮球再次被发球读取器识别，判定同一颗训练篮球的编号两次被发球读取器识别但未被进球读取器识别，记录该训练篮球对应的上一次接球训练者投篮非命中，训练结束。

本发明的发球控制方法尤其适用于多人同时训练，可由智能发球机执行和实现，智能发球机设置在训练区域内的适当位置，例如篮筐正下方，智能发球机的具体结构不做限定，具有必要的组成结构和能够实现上述功能即可。

通过以上详细阐述，本发明的训练方法能够实现：

(1)识别出适格训练者及其位置：

开始训练前训练者通过手机端专用小程序或APP上传面部照片，选择训练模式(设定发球间隔时间、发球数量、跟随模式等)。当训练者进入训练区域后，通过激光雷达扫描训练区域，可以获得区域内人员(训练者、非训练者等)点云信息，输出点云位置的距离和角度信息。同时相机组每台相机独立工作，通过对各自所拍摄区域内识别的人脸图像进行比对，区分正在训练的与未进行训练的人员。当相机识别到正在训练的训练者面部特征后，通过图像处理的办法，解算该训练者在该台相机视场内的角度信息，从而获得该训练者在训练区域内的角度信息。

将相机组识别到训练者的角度信息与激光雷达扫描到的点云角度信息进行匹配，从而精确获知训练区域内每一位适格训练者及其位置信息。

(2)跟踪发球：

通过识别机构所获得的训练者实时位置，由发球方向控制模块驱动发球机转向训练者当前位置，由发球距离控制模块调整发球橡胶轮转速，并向训练者发球。

(3)支持多人同时训练：

当多人同时出现在训练区域进行投篮训练时，智能发球机根据每一名训练者第一次进入训练区域的时间，按照先后顺序对训练者进行排序并编号。

当发球机向第一名训练者发出球后，即刻转向第二名训练者并向其发球，以此类推满足多人同时训练。发球机向训练者发球的时间间隔，即每一名训练者接到篮球的时间间隔，只取决于自己通过小程序或app设定的发球时间间隔，不受其他训练者接球后是否投篮以及投篮动作时长的影响。

(4)对多人训练数据统计：

RFID发球读取器记录每一次发球的RFID编号，进而将该球与接球训练者进行匹配，记录每一次发球的RFID编号、训练者身份信息、位置信息。

统计结果不仅包含命中率，还包括每一份训练者的发球位置信息，使得训练者能够知晓其总命中数量，以及在每一个投篮位置的命中率，统计结果详细、人性化。

(5)训练数据存储和可下载：

当训练者完成训练，处理器将该训练者全部训练数据(总投篮数量、总进球数量、不同位置进球数量等训练数据)通过通讯单元上传至后台服务器。训练者可以使用手机登录下载。

(6)多种训练模式可选择：

训练者开始训练前，可以通过手机登录，自定义训练模式，包括设定发球间隔时间、发球数量、跟随模式等。

在上述基础上，本发明进一步提供一种智能发球机，以执行和实现所述发球控制方法。具体包括处理器、内存、通讯单元、服务器和发球机，其中处理器、内存和通讯单元为集成单片机，发球读取器、进球读取器、测距单元以及图像识别单元分别安装在发球机的适当位置；并且，

训练开始前，训练者录入的身份信息和设定的训练模式上传至服务器；

训练开始时，处理器通过通讯单元从服务器下载训练者的身份信息和训练模式并存储于内存中；

训练中实时获取的训练者的位置信息和身份信息回传至处理器，处理器从内存中调取训练者预先录入的身份信息，进行身份信息匹配。

较佳的，还包括发球频率执行单元、发球方向执行单元和发球距离执行单元，其中发球频率执行单元用于根据不同训练者设定的训练模式控制发球间隔时间，发球方向执行单元用于根据测距单元实时获取的训练者角度θ使发球方向精准指向训练者，发球距离执行单元用于根据测距单元实时获取的训练者距离D精准控制发球距离。

需要说明的是，上述组成结构在智能发球机上的设定位置、方式可以根据发球机的具体构造而设计，例如由处理器、内存和通讯单元组成的集成单片机可以设置在发球机的底座上，发球读取器适于设置在发球机的出球口附近，以能够精准识别到球已被发出，进球读取器适于设置在篮筐附近或者其他合适位置，但本发明对此并不做限制性规定。

同理，发球频率执行单元、发球方向执行单元和发球距离执行单元能够接收单片机的控制指令，并作出相应的执行动作，例如发球频率执行单元可以是压球杆，根据单片机的控制指令将训练篮球按时压出，发球方向执行单元可以是转向电机，能够根据单片机的控制指令转动发球机的发球筒，从而使发球方向精准指向训练者，发球距离执行单元可以由发球机的发球筒转轮的转速调节，能够根据单片机的控制指令精准控制发球距离，本发明对此并不做限制性规定。

至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍然可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种篮球训练的发球控制方法，其特征在于该发球控制方法包括如下步骤：

(1)训练者通过用户终端录入身份信息、选择智能发球机及设定训练模式；

(2)响应于训练者在训练区域内的站位，测距单元实时获取训练区域内人员的位置信息，图像识别单元实时获取训练区域内训练者的身份信息，并将位置信息和身份信息一一对应并记录；

(3)响应于获取并记录的训练者的位置信息和身份信息，发球读取器读取当前待发训练篮球的编号并记录；

(4)响应于读取并记录的当前待发训练篮球的编号，按照训练者设定的训练模式将当前待发训练篮球发至训练者；

(5)发球后，判断进球读取器是否读取到该训练篮球的编号，若是，记录该训练者本次投篮命中以及训练者的位置信息和身份信息；若否，转入步骤(6)；

(6)判断是否为本次训练中最后一颗训练篮球，若是，一定时间后系统进入待机状态前，进球读取器仍未读取到该训练篮球的编号，记录该训练篮球对应的上一次接球训练者投篮非命中，训练结束；若否，转入步骤(7)；

(7)重复上述步骤(3)-(6)，按照预定的发球顺序继续向训练区域内的训练者发球；

(8)随着持续发球，上一次未命中训练篮球再次被发球读取器识别，判定同一颗训练篮球的编号两次被发球读取器识别但未被进球读取器识别，记录该训练篮球对应的上一次接球训练者投篮非命中，训练结束。

2.根据权利要求1所述的发球控制方法，其特征在于：步骤(1)具体为：

(101)训练者通过用户终端注册账号；

(102)训练者上传本人面部照片；

(103)系统为训练者分配唯一的ID。

3.根据权利要求2所述的发球控制方法，其特征在于：步骤(2)具体为：

(201)测距单元实时扫描和识别训练区域内人员的角度θ和距离D，角度θ为人员所在位置与篮筐圆心投影点的连线同篮球场底线之间的夹角，距离D为人员所在位置与篮筐圆心投影点的直线距离；

(202)图像识别单元实时采集其所覆盖区域内人员的面部图像，并以采集的面部图像去匹配训练者预先上传的面部照片，若匹配不一致，则判定为非训练者并进行排除，若匹配一致，则判定为适格训练者并记录其ID；

(203)图像识别单元同时解算该适格训练者的角度θ，并与测距单元所识别到的训练者角度θ进行匹配，根据匹配结果获知适格训练者的ID、角度θ和距离D。

4.根据权利要求3所述的发球控制方法，其特征在于：

步骤(1)还包括训练者进行在线付费，所述适格训练者为训练区域内已付费且面朝篮筐的训练者。

5.根据权利要求1所述的发球控制方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述训练模式包括设定发球间隔时间、发球数量、跟随模式，跟随模式有精准跟随发球与区域跟随发球，精准跟随发球为将训练篮球发至训练者所在位置，区域跟随发球为将训练篮球发至训练者臂展可覆盖范围内。

6.根据权利要求1所述的发球控制方法，其特征在于：

步骤(7)中，所述预定的发球顺序为图像识别单元识别每一位训练者首次进入训练区域，按照进入的时间先后顺序对训练者进行排序并编号，按照编号顺序向训练区域内的所有训练者轮流发球。

7.根据权利要求1所述的发球控制方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述用户终端为手机app或小程序。

8.根据权利要求1所述的发球控制方法，其特征在于：

所述发球读取器为RFID发球读取器，进球读取器为RFID进球读取器，训练篮球为内置RFID标签的定制篮球。

9.一种用于执行权利要求1-8任一项所述发球控制方法的智能发球机，其特征在于：包括处理器、内存和通讯单元，其中处理器、内存和通讯单元为集成单片机，发球读取器、进球读取器、测距单元以及图像识别单元安装在智能发球机的适当位置；并且

训练开始前，训练者录入的身份信息和设定的训练模式上传至服务器；

训练开始时，处理器通过通讯单元从服务器下载训练者的身份信息和训练模式并存储于内存中；

训练中实时获取的训练者的位置信息和身份信息回传至处理器，处理器从内存中调取训练者预先录入的身份信息，进行身份信息匹配。

10.根据权利要求9所述的智能发球机，其特征在于：还包括发球频率执行单元、发球方向执行单元和发球距离执行单元，其中发球频率执行单元用于根据不同训练者设定的训练模式控制发球间隔时间，发球方向执行单元用于根据测距单元实时获取的训练者角度θ使发球方向精准指向训练者，发球距离执行单元用于根据测距单元实时获取的训练者距离D精准控制发球距离。

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