CN115317880A - 一种篮球技巧的辅助训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种篮球技巧的辅助训练装置，包括架体，所述架体上设有篮筐，所述篮筐的下方设有收集斗，所述收集斗的下方连接有收集仓，所述收集斗和收集仓均为椎体型结构，所述收集仓的底部连接有导球管，所述导球管的直径仅能容纳一个篮球，所述导球管的另一端连接有壳体，所述壳体为空心圆柱形结构，壳体的上方设有发射口，所述导球管连接在壳体靠近上方的位置，导球管与壳体的内部连通；通过设置的收集斗对篮球进行自动收集，节省了捡球的时间，通过设置的振动机构和弹性件在篮球向上弹起时，提供横向和纵向不同方向的力，结合底部“W”型设置的弹射板，在向上弹射时增加了弹射方向的随机性，模拟抢篮板场景，训练运动员的反应能力。

Description

一种篮球技巧的辅助训练装置

技术领域

本发明属于体育运动训练设备技术领域，尤其涉及一种篮球技巧的辅助训练装置。

背景技术

目前在一般的篮球训练中，不仅有日常的体能训练，亦有投篮训练，抢篮板训练，传接球训练等，运动员为了提高自己的篮球综合水平，需要大量的投篮、抢篮板、传接球练习；在平日的训练中，多为单体训练，然而传接球需要多人配合训练，因此就会采用辅助的训练器械进行辅助训练。

目前的接球训练一般采用发球机进行传球训练，但是发球机只能进行定向的发射，只能用于定向的传接球，但是对于抢篮板训练时，传统的发球机由于发球的定向性，不能满足其方向的随机性，不能满足抢篮板时球员的及时反应能力问题，只能由自己抛投然后进行抢篮板训练，然而中途的抛投又需要消耗运动员大量的跑动时间，和跑动体力，因此会造成训练效果降低，因此需要一种能够适用于单人练习，并且能够避免重复捡球，又能够模拟篮板球的方向随机性的装置，提升运动员的反应能力。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供了一种篮球技巧的辅助训练装置，通过设置的收集斗对篮球进行自动收集，节省了捡球的时间，通过设置的振动机构和弹性件在篮球向上弹起时，提供横向和纵向不同方向的力，结合底部“W”型设置的弹射板，在向上弹射时增加了弹射方向的随机性，模拟抢篮板场景，训练运动员的反应能力；通过电机带动挡板运动实现自动送球的功能，同时在球落入弹射板的同时，挡板上升对导球管内的球进行阻挡，电机通过三角带带动连接杆和弹射板向下蓄力运动，完成弹射，避免造成多球同时进入壳体内。

本发明提供如下技术方案：

一种篮球技巧的辅助训练装置，包括架体，所述架体上设有篮筐，所述篮筐的下方设有收集斗，所述收集斗的下方连接有收集仓，所述收集斗和收集仓均为椎体型结构，所述收集仓的底部连接有导球管，所述导球管的直径仅能容纳一个篮球，所述导球管的另一端连接有壳体，所述壳体为空心圆柱形结构，壳体的上方设有发射口，所述导球管连接在壳体靠近上方的位置，导球管与壳体的内部连通；

所述壳体的内部设有弹射机构，能够将进入到壳体内部的篮球自动从发射口弹出；弹射机构包括振动机构和弹性件、弹性板，通过设置的振动机构和弹性件在篮球向上弹起时，提供横向和纵向不同方向的力，结合底部“W”型设置的弹射板，在向上弹射时增加了弹射方向的随机性，模拟抢篮板场景，训练运动员的反应能力；

该训练装置还包括监测系统，检测系统包括图像采集模块，图像采集模块为工业相机，采集运动员的图像和视频，工业相机设置在所述架体的上方，工业相机能够覆盖全球场进行拍摄，所述图像采集模块连接有控制器，所述控制器设有显示屏和数据处理模块；通过数处理模块对获取的运动员的图像和视频进行分析处理，综合得出运动员的训练数据，判断运动员的训练状态，便于及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础。

优选的，所述弹射板设置在壳体的内部，弹射板的截面呈“W”形状，弹射板的位置低于导球管的位置，弹射板覆盖壳体的内径，从导球管进入的篮球落到弹射板上，所述弹射板的两端均连接有振动机构，所述振动机构的下方连接有弹性件，所述弹性件另一端连接有固定块，所述固定块与壳体内壁固定连接。

优选的，所述弹射板底部的中心位置连接有连接杆，所述连接杆的内部呈中空结构，所述连接杆的另一端设有导向杆，所述导向杆设置在连接杆的内部，导向杆与连接杆间隙滑动连接，导向杆的另一端与壳体的内壁连接，导向杆上设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与连接杆连接，第一弹簧另一端与导向杆外侧壁连接。

优选的，所述连接杆的外侧壁靠近导向杆的一端设有齿条，所述齿条啮合连接有弧形齿轮，所述弧形齿轮连接有驱动带轮，所述驱动带轮通过连接轴与壳体连接，所述驱动带轮匹配设有三角带，三角带另一端匹配设有转动带轮，转动带轮连接在电机的输出轴上，三角带外侧设有皮带盒，所述电机设置在壳体的外侧壁。

优选的，所述电机的输出轴的端部连接有凸轮，所述凸轮远离电机的一侧通过设置的销轴转动连接有活动杆，所述活动杆的另一端通过设置的销轴转动连接有连杆，所述连杆的另一端连接有挡板，所述挡板延伸至导球管的内部，所述导球管的底部开设有插槽，挡板通过插槽插入到导球管的内部，挡板与插槽间隙滑动连接。

优选的，所述振动机构包括盒体，所述盒体的一端与弹射板连接，所述盒体内部设有固定杆，所述固定杆的两端与盒体的内壁连接，所述固定杆上套设有移动块，所述移动块通过开设有的通孔与固定杆构成间隙滑动连接，所述移动块的两端均连接有第二弹簧，所述第二弹簧套设在固定杆上，第二弹簧的另一端与盒体的内壁连接。

优选的，所述盒体靠近底部的位置横向开设有通槽，所述移动块的外侧壁连接有滑动杆，所述滑动杆设置在通槽内，滑动杆与通槽构成间隙滑动连接，所述滑动杆另一端与弹性件连接。

优选的，所述弹性件包括套筒，所述套筒的一端与固定块连接，套筒的另一端设有导杆，所述导杆位于套筒内的一端两侧对称连接有两个滑块，套筒的内壁对称开设有两条滑槽，所述滑块与滑槽匹配滑动连接；所述导杆的另一端与滑动杆连接，所述导杆和套筒的外侧设有第三弹簧，所述第三弹簧的一端与导杆远离套筒的一端连接，第三弹簧的另一端与套筒远离导杆的一端连接。

优选的，所述数据处理模块包括图像采集模块，图像分析处理模块，数据分析模块，综合显示模块，所述数据分析模块包括图像样品预处理、样品分区处理、样品特征提取。

优选的，使用该训练装置的训练方法包括以下步骤：步骤一，在进行投篮训练时，篮球从篮筐落入到收集斗中，从收集斗中进入到收集仓进行收集，之后依次进入到导球管中；

步骤二，在启动电机之后，电机带动凸轮和驱动带轮同时转动，凸轮间接带动挡板向下移动，使挡板从导球管中脱离，篮球经过导球管进入到壳体内的弹射板上，同时驱动带轮通过带动弧形齿轮转动，间接带动连接杆向下移动，弹性件和振动机构进行压缩，第一弹簧进行压缩；

步骤三，当凸轮继续转动时，活动杆带动挡板阻挡下一个篮球进入到壳体内，同时弧形齿轮与齿条脱离，弹性板受到弹性件和第一弹簧向上的弹力之后，同时受到水平设置的振动机构的水平弹力作用，篮球受到向上或者水平方向的综合力，篮球在向上运动的过程中会发生偏转，同时通过“W”型结构的弹射板，使篮球在发生弹射时受力点发生改变，从而实现篮球不定向的从发射口弹出，模拟篮板球，锻炼运动员的反应能力；

步骤四，通过工业相机获取的图像和视频数据传输控制器的数据处理模块，通过数处理模块对获取的运动员的图像和视频进行分析处理，综合得出运动员的训练数据，判断运动员的训练状态，便于及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础。

另外，弧形齿轮与齿条发生啮合，带动弹射板向下运动时，连接杆压缩第一弹簧，导向杆收缩至连接杆的内部；同时弹射板会对振动机构产生一个水平的拉力，在水平拉力的作用下，弹射板会带动盒体向靠近弹射板的方向运动，此时，滑动杆通过盒体上的通槽与盒体发生相对滑动，滑动杆带动移动块在固定杆上滑动，移动块对第四弹簧进行压缩；同时弹射板在向下运动时，带动盒体向下运动，盒体内部的移动块带动滑动向下移动，滑动杆带动导杆发生移动收缩至套筒内部，压缩第三弹簧；当弧形齿轮与齿条脱离时，弹射板受到竖直向上的第一弹簧的反弹力f1和第三弹簧的反弹力f3，同时还受到第二弹簧提供的水平方向的第二反弹力f2，由于弹射板受到综合力的作用，同时弹射板底部的“W”型结构的作用，使篮球在向上弹射时受到综合里的作用发生不定向偏转，从而更好模拟了篮板球，提升运动员训练的反应能力；在上述过程中，第一弹簧和第三弹簧提供的弹力不能过大，亦不能过小，当弹力过大时，蓄能过大将篮球向上抛的高度过高，脱离实际的训练意义，当弹力过小时，蓄能不足，不易将篮球向上弹起，因此第一弹簧弹力f1和第三弹簧f3在运动过程中满足，(f1+f3)d=λ·mgh；上式中弹力单位为N/m；d为弹射板最大弹射高度，单位cm；m为篮球质量，kg；g为重力常量；h为篮球弹射的高度，单位cm；λ为关系系数，取值范围为2.66-5.43。

另外，为了能够将篮球从发生口弹出，并且弹射高度在合理的范围，所述第一弹簧的弹力f1与其线径x1，直径r1，长度L1之间满足f1·r1=η·(L1/x1)；所述第三弹簧的弹力f3与其线径x3，直径r3，长度L3之间满足f3·r3=η·(L3/x3)；η为弹簧的线径系数，取值范围为0.56-4.98。由于第二弹簧提供横向力，定那个f2过大时，会造成篮球向上的抛射角度θ过大，篮球不能从发射口发出，当f2过小时，会造成篮球向上的抛射角度θ过小，影响篮球发射的方向随机性，为了保证篮球发射的角度随机性，所述篮球发射时与水平面的夹角角度θ、篮球的上升高度h与第二弹簧弹力f2满足：f2=k·cotθh；k为弹簧的弹力系。

另外，数据处理模块的数据处理方法为，第一步，通过控制器设置图像采集的时间，控制工业相机没间隔5分钟拍摄运动员两张图相片，同时录像一分钟；第二步，控制器读取视频，利用目标跟踪法测量运动员的奔跑、跳高、投篮运动轨迹，以此得到运动员在奔跑时的加速度数据、变向数据，运动距离数据；同时控制器读取获取的图像，对获取的图像进行预处理，采用质心定位法对其进行定位和骨骼提取；第三步，将得到的加速度数据、变向数据，运动距离数据分为k组，且在每个数据中挑选一对象最为聚类中心，计算每组数据中的对象与聚类中心的距离，之后将每个每组内的对象分配给距离最近的聚类中心；聚类中心与重新分配给他们的对象代表作为一个新聚类，每分配一个数据就会重新计算，重复上述过程，直到满足聚类中心不再发生变化，输出结果，对运动员的运动状态进行判断，及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础，提升训练的高效性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明一种篮球技巧的辅助训练装置，通过设置的收集斗对篮球进行自动收集，节省了捡球的时间，通过设置的振动机构和弹性件在篮球向上弹起时，提供横向和纵向不同方向的力，结合底部“W”型设置的弹射板，在向上弹射时增加了弹射方向的随机性，模拟抢篮板场景，训练运动员的反应能力。

（2）本发明一种篮球技巧的辅助训练装置，通过电机带动挡板运动实现自动送球的功能，同时在球落入弹射板的同时，挡板上升对导球管内的球进行阻挡，电机通过三角带带动连接杆和弹射板向下蓄力运动，完成弹射，避免造成多球同时进入壳体内。

（3）本发明一种篮球技巧的辅助训练装置，通过工业相机获取的图像和视频数据传输控制器的数据处理模块，通过数处理模块对获取的运动员的图像和视频进行分析处理，综合得出运动员的训练数据，判断运动员的训练状态，便于及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础。

（4）本发明一种篮球技巧的辅助训练装置，由于弹射板受到综合力的作用，通过限定第一弹簧和第三弹簧弹力与篮球发射高度之间的关系，使篮球在向上弹射时受到综合里的作用发生不定向偏转，防止弹力过大或过小，从而更好模拟了篮板球，进一步提升运动员训练的反应能力。

（5）本发明一种篮球技巧的辅助训练装置，通过限定第一弹簧和第三弹簧的弹力与其线径，直径，长度之间的关系，将篮球从发生口弹出，并且弹射高度在合理的范围，提升训练的准确度和有效性。

（6）本发明一种篮球技巧的辅助训练装置，通过限定篮球发射时与水平面的夹角角度、篮球的上升高度与第二弹簧弹力之间的关系，保证篮球发射的角度随机性，提升装置使用的稳定性。

（7）本发明一种篮球技巧的辅助训练装置，通过设置的数据处理方法，对运动员的运动状态进行判断，及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础，提升训练的高效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的壳体结构内部示意图。

图3是本发明的电机驱动结构示意图。

图4是本发明的振动机构结构示意图。

图5是本发明的弹性件结构示意图。

图6是本发明的弹性件内部结构示意图。

图7是本发明的连接杆驱动结构示意图。

图8是本发明的监测系统框图。

图9是本发明的数据处理模块框图。

图10是本发明的数据处理流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-2所示，一种篮球技巧的辅助训练装置，包括架体1，所述架体1上设有篮筐2，所述篮筐2的下方设有收集斗3，所述收集斗3的下方连接有收集仓4，所述收集斗3和收集仓4均为椎体型结构，所述收集仓4的底部连接有导球管5，所述导球管5的直径仅能容纳一个篮球，所述导球管5的另一端连接有壳体6，所述壳体6为空心圆柱形结构，壳体6的上方设有发射口24，所述导球管5连接在壳体6靠近上方的位置，导球管5与壳体6的内部连通；

所述壳体6的内部设有弹射机构，能够将进入到壳体6内部的篮球自动从发射口24弹出；弹射机构包括振动机构8和弹性件9、弹性板，通过设置的振动机构8和弹性件9在篮球向上弹起时，提供横向和纵向不同方向的力，结合底部“W”型设置的弹射板7，在向上弹射时增加了弹射方向的随机性，模拟抢篮板场景，训练运动员的反应能力；

该训练装置还包括监测系统，检测系统包括图像采集模块，图像采集模块为工业相机，采集运动员的图像和视频，工业相机设置在所述架体1的上方，工业相机能够覆盖全球场进行拍摄，所述图像采集模块连接有控制器，所述控制器设有显示屏和数据处理模块；通过数处理模块对获取的运动员的图像和视频进行分析处理，综合得出运动员的训练数据，判断运动员的训练状态，便于及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础。

所述弹射板7设置在壳体6的内部，弹射板7的截面呈“W”形状，弹射板7的位置低于导球管5的位置，弹射板7覆盖壳体6的内径，从导球管5进入的篮球落到弹射板7上，所述弹射板7的两端均连接有振动机构8，所述振动机构8的下方连接有弹性件9，所述弹性件9另一端连接有固定块10，所述固定块10与壳体6内壁固定连接。

实施例二：

如图3-7所示，在实施例一的基础上，所述弹射板7底部的中心位置连接有连接杆11，所述连接杆11的内部呈中空结构，所述连接杆11的另一端设有导向杆12，所述导向杆12设置在连接杆11的内部，导向杆12与连接杆11间隙滑动连接，导向杆12的另一端与壳体6的内壁连接，导向杆12上设有第一弹簧13，所述第一弹簧13的一端与连接杆11连接，第一弹簧13另一端与导向杆12外侧壁连接。

所述连接杆11的外侧壁靠近导向杆12的一端设有齿条14，所述齿条14啮合连接有弧形齿轮15，所述弧形齿轮15连接有驱动带轮16，所述驱动带轮16通过连接轴与壳体6连接，所述驱动带轮16匹配设有三角带，三角带另一端匹配设有转动带轮，转动带轮连接在电机18的输出轴上，三角带外侧设有皮带盒17，所述电机18设置在壳体6的外侧壁。

所述电机18的输出轴的端部连接有凸轮19，所述凸轮19远离电机18的一侧通过设置的销轴转动连接有活动杆20，所述活动杆20的另一端通过设置的销轴转动连接有连杆21，所述连杆21的另一端连接有挡板22，所述挡板22延伸至导球管5的内部，所述导球管5的底部开设有插槽23，挡板22通过插槽23插入到导球管5的内部，挡板22与插槽23间隙滑动连接。

所述振动机构8包括盒体81，所述盒体81的一端与弹射板7连接，所述盒体81内部设有固定杆82，所述固定杆82的两端与盒体81的内壁连接，所述固定杆82上套设有移动块83，所述移动块83通过开设有的通孔与固定杆82构成间隙滑动连接，所述移动块83的两端均连接有第二弹簧84，所述第二弹簧84套设在固定杆82上，第二弹簧84的另一端与盒体81的内壁连接。

所述盒体81靠近底部的位置横向开设有通槽，所述移动块83的外侧壁连接有滑动杆94，所述滑动杆94设置在通槽内，滑动杆94与通槽构成间隙滑动连接，所述滑动杆94另一端与弹性件9连接。

所述弹性件9包括套筒91，所述套筒91的一端与固定块10连接，套筒91的另一端设有导杆92，所述导杆92位于套筒91内的一端两侧对称连接有两个滑块96，套筒91的内壁对称开设有两条滑槽95，所述滑块96与滑槽95匹配滑动连接；所述导杆92的另一端与滑动杆94连接，所述导杆92和套筒91的外侧设有第三弹簧93，所述第三弹簧93的一端与导杆92远离套筒91的一端连接，第三弹簧93的另一端与套筒91远离导杆92的一端连接。

实施例三

如图8-10所示，在实施例一的基础上，所述数据处理模块包括图像采集模块，图像分析处理模块，数据分析模块，综合显示模块，所述数据分析模块包括图像样品预处理、样品分区处理、样品特征提取。

数据处理模块的数据处理方法为，第一步，通过控制器设置图像采集的时间，控制工业相机没间隔5分钟拍摄运动员两张图相片，同时录像一分钟；第二步，控制器读取视频，利用目标跟踪法测量运动员的奔跑、跳高、投篮运动轨迹，以此得到运动员在奔跑时的加速度数据、变向数据，运动距离数据；同时控制器读取获取的图像，对获取的图像进行预处理，采用质心定位法对其进行定位和骨骼提取；第三步，将得到的加速度数据、变向数据，运动距离数据分为k组，且在每个数据中挑选一对象最为聚类中心，计算每组数据中的对象与聚类中心的距离，之后将每个每组内的对象分配给距离最近的聚类中心；聚类中心与重新分配给他们的对象代表作为一个新聚类，每分配一个数据就会重新计算，重复上述过程，直到满足聚类中心不再发生变化，输出结果，对运动员的运动状态进行判断，及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础，提升训练的高效性。

实施例四

在实施例一的基础上，使用该训练装置的训练方法包括以下步骤：步骤一，在进行投篮训练时，篮球从篮筐2落入到收集斗3中，从收集斗3中进入到收集仓4进行收集，之后依次进入到导球管5中；

步骤二，在启动电机18之后，电机18带动凸轮19和驱动带轮16同时转动，凸轮19间接带动挡板22向下移动，使挡板22从导球管5中脱离，篮球经过导球管5进入到壳体6内的弹射板7上，同时驱动带轮16通过带动弧形齿轮15转动，间接带动连接杆11向下移动，弹性件9和振动机构8进行压缩，第一弹簧13进行压缩；

步骤三，当凸轮19继续转动时，活动杆20带动挡板22阻挡下一个篮球进入到壳体6内，同时弧形齿轮15与齿条14脱离，弹性板受到弹性件9和第一弹簧13向上的弹力之后，同时受到水平设置的振动机构8的水平弹力作用，篮球受到向上或者水平方向的综合力，篮球在向上运动的过程中会发生偏转，同时通过“W”型结构的弹射板7，使篮球在发生弹射时受力点发生改变，从而实现篮球不定向的从发射口24弹出，模拟篮板球，锻炼运动员的反应能力；

步骤四，通过工业相机获取的图像和视频数据传输控制器的数据处理模块，通过数处理模块对获取的运动员的图像和视频进行分析处理，综合得出运动员的训练数据，判断运动员的训练状态，便于及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础。

弧形齿轮15与齿条14发生啮合，带动弹射板7向下运动时，连接杆11压缩第一弹簧13，导向杆12收缩至连接杆11的内部；同时弹射板7会对振动机构8产生一个水平的拉力，在水平拉力的作用下，弹射板7会带动盒体81向靠近弹射板7的方向运动，此时，滑动杆94通过盒体81上的通槽与盒体81发生相对滑动，滑动杆94带动移动块83在固定杆82上滑动，移动块83对第四弹簧进行压缩；同时弹射板7在向下运动时，带动盒体81向下运动，盒体81内部的移动块83带动滑动向下移动，滑动杆94带动导杆92发生移动收缩至套筒91内部，压缩第三弹簧93；当弧形齿轮15与齿条14脱离时，弹射板7受到竖直向上的第一弹簧13的反弹力f1和第三弹簧93的反弹力f3，同时还受到第二弹簧84提供的水平方向的第二反弹力f2，由于弹射板7受到综合力的作用，同时弹射板7底部的“W”型结构的作用，使篮球在向上弹射时受到综合里的作用发生不定向偏转，从而更好模拟了篮板球，提升运动员训练的反应能力；在上述过程中，第一弹簧13和第三弹簧93提供的弹力不能过大，亦不能过小，当弹力过大时，蓄能过大将篮球向上抛的高度过高，脱离实际的训练意义，当弹力过小时，蓄能不足，不易将篮球向上弹起，因此第一弹簧13弹力f1和第三弹簧93f3在运动过程中满足，(f1+f3)d=λ·mgh；上式中弹力单位为N/m；d为弹射板7最大弹射高度，单位cm；m为篮球质量，kg；g为重力常量；h为篮球弹射的高度，单位cm；λ为关系系数，取值范围为2.66-5.43。

为了能够将篮球从发生口弹出，并且弹射高度在合理的范围，所述第一弹簧13的弹力f1与其线径x1，直径r1，长度L1之间满足f1·r1=η·(L1/x1)；所述第三弹簧93的弹力f3与其线径x3，直径r3，长度L3之间满足f3·r3=η·(L3/x3)；η为弹簧的线径系数，取值范围为0.56-4.98。由于第二弹簧84提供横向力，定那个f2过大时，会造成篮球向上的抛射角度θ过大，篮球不能从发射口24发出，当f2过小时，会造成篮球向上的抛射角度θ过小，影响篮球发射的方向随机性，为了保证篮球发射的角度随机性，所述篮球发射时与水平面的夹角角度θ、篮球的上升高度h与第二弹簧84弹力f2满足：f2=k·cotθh；k为弹簧的弹力系。

通过上述技术方案得到的装置是一种篮球技巧的辅助训练装置，通过设置的收集斗对篮球进行自动收集，节省了捡球的时间，通过设置的振动机构和弹性件在篮球向上弹起时，提供横向和纵向不同方向的力，结合底部“W”型设置的弹射板，在向上弹射时增加了弹射方向的随机性，模拟抢篮板场景，训练运动员的反应能力。通过电机带动挡板运动实现自动送球的功能，同时在球落入弹射板的同时，挡板上升对导球管内的球进行阻挡，电机通过三角带带动连接杆和弹射板向下蓄力运动，完成弹射，避免造成多球同时进入壳体内。通过工业相机获取的图像和视频数据传输控制器的数据处理模块，通过数处理模块对获取的运动员的图像和视频进行分析处理，综合得出运动员的训练数据，判断运动员的训练状态，便于及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础。由于弹射板受到综合力的作用，通过限定第一弹簧和第三弹簧弹力与篮球发射高度之间的关系，使篮球在向上弹射时受到综合里的作用发生不定向偏转，防止弹力过大或过小，从而更好模拟了篮板球，进一步提升运动员训练的反应能力。通过限定第一弹簧和第三弹簧的弹力与其线径，直径，长度之间的关系，将篮球从发生口弹出，并且弹射高度在合理的范围，提升训练的准确度和有效性。通过限定篮球发射时与水平面的夹角角度、篮球的上升高度与第二弹簧弹力之间的关系，保证篮球发射的角度随机性，提升装置使用的稳定性。通过设置的数据处理方法，对运动员的运动状态进行判断，及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础，提升训练的高效性。

本发明中未详细阐述的其它技术方案均为本领域的现有技术，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，包括架体（1），所述架体（1）上设有篮筐（2），所述篮筐（2）的下方设有收集斗（3），所述收集斗（3）的下方连接有收集仓（4），所述收集斗（3）和收集仓（4）均为椎体型结构，所述收集仓（4）的底部连接有导球管（5），所述导球管（5）的直径仅能容纳一个篮球，所述导球管（5）的另一端连接有壳体（6），所述壳体（6）为空心圆柱形结构，壳体（6）的上方设有发射口（24），所述导球管（5）连接在壳体（6）靠近上方的位置，导球管（5）与壳体（6）的内部连通；

所述壳体（6）的内部设有弹射机构，能够将进入到壳体（6）内部的篮球自动从发射口（24）弹出；弹射机构包括振动机构（8）和弹性件（9）、弹性板，通过设置的振动机构（8）和弹性件（9）在篮球向上弹起时，提供横向和纵向不同方向的力，结合底部“W”型设置的弹射板（7），在向上弹射时增加了弹射方向的随机性，模拟抢篮板场景，训练运动员的反应能力；

该训练装置还包括监测系统，检测系统包括图像采集模块，图像采集模块为工业相机，采集运动员的图像和视频，工业相机设置在所述架体（1）的上方，工业相机能够覆盖全球场进行拍摄，所述图像采集模块连接有控制器，所述控制器设有显示屏和数据处理模块；通过数处理模块对获取的运动员的图像和视频进行分析处理，综合得出运动员的训练数据，判断运动员的训练状态，便于及时根据运动员的训练状态调整训练强度和改变训练方案，同时为实战增加运动员的数据支持基础。

2.根据权利要求1所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述弹射板（7）设置在壳体（6）的内部，弹射板（7）的截面呈“W”形状，弹射板（7）的位置低于导球管（5）的位置，弹射板（7）覆盖壳体（6）的内径，从导球管（5）进入的篮球落到弹射板（7）上，所述弹射板（7）的两端均连接有振动机构（8），所述振动机构（8）的下方连接有弹性件（9），所述弹性件（9）另一端连接有固定块（10），所述固定块（10）与壳体（6）内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述弹射板（7）底部的中心位置连接有连接杆（11），所述连接杆（11）的内部呈中空结构，所述连接杆（11）的另一端设有导向杆（12），所述导向杆（12）设置在连接杆（11）的内部，导向杆（12）与连接杆（11）间隙滑动连接，导向杆（12）的另一端与壳体（6）的内壁连接，导向杆（12）上设有第一弹簧（13），所述第一弹簧（13）的一端与连接杆（11）连接，第一弹簧（13）另一端与导向杆（12）外侧壁连接。

4.根据权利要求3所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述连接杆（11）的外侧壁靠近导向杆（12）的一端设有齿条（14），所述齿条（14）啮合连接有弧形齿轮（15），所述弧形齿轮（15）连接有驱动带轮（16），所述驱动带轮（16）通过连接轴与壳体（6）连接，所述驱动带轮（16）匹配设有三角带，三角带另一端匹配设有转动带轮，转动带轮连接在电机（18）的输出轴上，三角带外侧设有皮带盒（17），所述电机（18）设置在壳体（6）的外侧壁。

5.根据权利要求4所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述电机（18）的输出轴的端部连接有凸轮（19），所述凸轮（19）远离电机（18）的一侧通过设置的销轴转动连接有活动杆（20），所述活动杆（20）的另一端通过设置的销轴转动连接有连杆（21），所述连杆（21）的另一端连接有挡板（22），所述挡板（22）延伸至导球管（5）的内部，所述导球管（5）的底部开设有插槽（23），挡板（22）通过插槽（23）插入到导球管（5）的内部，挡板（22）与插槽（23）间隙滑动连接。

6.根据权利要求2所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述振动机构（8）包括盒体（81），所述盒体（81）的一端与弹射板（7）连接，所述盒体（81）内部设有固定杆（82），所述固定杆（82）的两端与盒体（81）的内壁连接，所述固定杆（82）上套设有移动块（83），所述移动块（83）通过开设有的通孔与固定杆（82）构成间隙滑动连接，所述移动块（83）的两端均连接有第二弹簧（84），所述第二弹簧（84）套设在固定杆（82）上，第二弹簧（84）的另一端与盒体（81）的内壁连接。

7.根据权利要求6所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述盒体（81）靠近底部的位置横向开设有通槽，所述移动块（83）的外侧壁连接有滑动杆（94），所述滑动杆（94）设置在通槽内，滑动杆（94）与通槽构成间隙滑动连接，所述滑动杆（94）另一端与弹性件（9）连接。

8.根据权利要求7所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述弹性件（9）包括套筒（91），所述套筒（91）的一端与固定块（10）连接，套筒（91）的另一端设有导杆（92），所述导杆（92）位于套筒（91）内的一端两侧对称连接有两个滑块（96），套筒（91）的内壁对称开设有两条滑槽（95），所述滑块（96）与滑槽（95）匹配滑动连接；所述导杆（92）的另一端与滑动杆（94）连接，所述导杆（92）和套筒（91）的外侧设有第三弹簧（93），所述第三弹簧（93）的一端与导杆（92）远离套筒（91）的一端连接，第三弹簧（93）的另一端与套筒（91）远离导杆（92）的一端连接。

9.根据权利要求1所述一种篮球技巧的辅助训练装置，其特征在于，所述数据处理模块包括图像采集模块，图像分析处理模块，数据分析模块，综合显示模块，所述数据分析模块包括图像样品预处理、样品分区处理、样品特征提取。

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