CN204522211U - 基于多个自由度平台的乒乓球发球机 - Google Patents
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Abstract
基于多个自由度平台的乒乓球发球机，由出球装置和发球装置组成，出球装置与发球装置对应设置，出球装置设置在发球装置的正上方，还包括用于控制出球装置出球速度和用于控制发球装置发球动作的控制装置，控制装置根据不同的发球方法，一方面算出电动推杆的不同长度，然后将解算结果送到推杆控制器，推动活动平台运动，带动球拍完成各种姿势、动作，实现球拍运动模块功能；同时控制步进电机的速度，控制出球模块中球斗内的球下落时机，使得球拍能和球准确接触并完成发球动作。
Description
技术领域
本实用新型涉及发球机，尤其涉及基于多个自由度平台的乒乓球发球机。
背景技术
现有的发球机是直接把球发到训练者一侧的球桌上，即训练者接发球机发的球是直接到自己一方的球桌上，实际情况是球先落在另一侧球桌上后弹过来的，本发球机发出的球的球路、力量等更符合实际打球的状况。
由于六自由度平台可以实现各种空间运动姿态，因此能更好的模拟出发球的轨迹、速度、方向、旋向等，更快地提高训练者的水平。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题提出一种基于多个自由度平台的乒乓球发球机，可自动进行出球发球动作。
为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案是： 基于多个自由度平台的乒乓球发球机，由出球装置和发球装置组成，出球装置与发球装置对应设置，出球装置设置在发球装置的正上方，还包括用于控制出球装置出球速度和用于控制发球装置发球动作的控制装置，所述的出球装置包括球斗、闸板、中轴线呈水平设置的锥形筒体以及设置在筒体内的螺旋推动机构，在筒体的小口径端的上方连通有球斗，在球斗与筒体的连接处设有用于封闭进球口的闸板，在筒体的大口径端的下方设有出球口，螺旋推动机构将进球口的球推动到出球口，所述的发球装置包括设置在固定平台和活动平台之间的多根电动推杆，以及设置在活动平台下方中心的球拍，多根电动推杆由控制装置进行控制，调整活动平台的倾斜角度，使球拍完成发球动作。
所述的球拍通过固定装置固定在活动平台上，活动平台的下方开设两段T型沟槽，所述的固定装置由两个L型夹头和螺栓组成，两个L型夹头一端分别卡设在一条T型沟槽内，其在沟槽内来回滑动，两个L型夹头相对设置，丙个L型夹头的水平部分夹持有球拍，夹持的部分为球拍柄，两个L型夹头的竖直部分分别设有螺纹孔，两个螺纹孔内分别设有一段旋向相反、螺距相同的内螺纹；螺栓上有两段旋向相反、螺距相同与L型夹头内螺纹相匹配的外螺纹，螺栓穿过L型夹头的螺纹孔，转动螺栓使两个L型夹头相对或相向运动，实现夹紧球拍或放松球拍。
所述的活动平台的下方固定有卡子，卡子对螺栓进行固定，将其固定在活动平台的中心。
所述的电动推杆为笔式电动推杆。
所述的笔式电动推杆为六根，六根笔式电动推杆与固定平台和活动平台组成六自由度运动平台，六自由度运动平台是利用固定平台和活动平台之间用六根电动推杆，通过上、下各六只万向铰链把上、下两个平台连起来，借助六根推杆的伸缩运动，完成活动平台在空间六个自由度的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。
所述的球斗上大下小，其下部长度比三个球直径长度稍长，宽度比一个球直径稍大。
所述的螺旋推动机构由步进电机和螺杆组成，步进电机由控制装置进行控制与螺杆连接驱动螺杆转动，在螺杆上设有两条相互交错设置的螺旋沟槽。
本实用新型的有益效果是：控制装置根据不同的发球方法，一方面算出电动推杆的不同长度，然后将解算结果送到推杆控制器，推动活动平台运动，带动球拍完成各种姿势、动作，实现球拍运动模块功能；同时控制步进电机的速度，控制出球模块中球斗内的球下落时机，使得球拍能和球准确接触并完成发球动作。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的出球装置的结构示意图；
图3为本实用新型的出球装置的俯视结构示意图；
图4为本实用新型的发球装置的结构示意图；
图5为本实用新型的固定装置的剖视结构示意图；
图6为本实用新型的图5的D-D向的剖视结构示意图；
图7为本实用新型的图5的E-E向的剖视结构示意图；
图中：1、出球装置，102、球斗，102、闸板，103、筒体，104、螺旋推动机构，105、进球口，106、出球口，2、发球装置，201、固定平台，202、活动平台，203、电动推杆，204、球拍，205、T型沟槽，206、卡子，3、控制装置，4、固定装置，401、L型夹头，402、螺栓，5、步进电机，6、螺杆，601、螺旋沟槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，基于多个自由度平台的乒乓球发球机，由出球装置和发球装置组成，出球装置与发球装置对应设置，出球装置设置在发球装置的正上方，还包括用于控制出球装置出球速度和用于控制发球装置发球动作的控制装置，所述的出球装置包括球斗、闸板、中轴线呈水平设置的锥形筒体以及设置在筒体内的螺旋推动机构，在筒体的小口径端的上方连通有球斗，在球斗与筒体的连接处设有用于封闭进球口的闸板，在筒体的大口径端的下方设有出球口，螺旋推动机构将进球口的球推动到出球口，球斗上大下小，下部长度比三个球直径长度稍长，宽度比一个球直径稍大，在斗底部轻松落入三个球。
筒体和螺杆都采用锥形，螺杆在筒体两端板的圆形孔内支撑。螺杆上有两条螺旋沟槽，法截面为圆形，筒体内表面和螺杆螺旋沟槽距离略比球直径大，使球顺利在沟槽内移动。
所述的螺旋推动机构由步进电机和螺杆组成，步进电机由控制装置进行控制与螺杆连接驱动螺杆转动，在螺杆上设有两条相互交错设置的螺旋沟槽。锥形的螺杆用步进电机控制，筒体和螺杆的初始位置如图1 所示，调至初始位置后，打开闸板，球落下，由于螺杆的圆锥形状，使得落下最左的球顺利落入螺旋沟槽内，其他球只能在螺杆上没有螺旋槽的地方接触，随着电机转动1/2圈第1个球顺着沟槽从左到右到出球口落下，此时第2个球又处于左下图位置状态，落入沟槽，螺杆转动1/2圈后又可从出球口落下。
夹球拍功能实现：活动平台下方开两段T型沟槽（图4），两个L型球拍夹头上方有沟槽对应的T型头，能在沟槽内来回滑动，L型夹头的竖直部分上有两段旋向相反，螺距相同的内螺纹；螺栓上有两段旋向相反，螺距相同的外螺纹和夹头相配。转动螺栓的六角螺栓头，两个夹头的快速相对或相向运动，实现快速夹紧球拍或放松球拍。为使球拍始终处于活动平台中心，在螺栓中部加工一矩形环形槽，用卡子把螺栓固定在平台的中心。卡子用两颗小螺钉固定在平台上。
控制装置用于控制步进电机的转速，采用计算机控制器的方式，对电动推杆进行控制，该控制技术属于现有技术，不进行具体描述。最优化方案为利用六个电动推杆可组成六自由度运动平台，六自由度运动平台是由六支电动推杆，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六支电动推杆的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态，从而实现从各个角度的发球动作。
Claims (7)
1.基于多个自由度平台的乒乓球发球机，由出球装置（1）和发球装置（2）组成，出球装置（1）与发球装置（2）对应设置，其特征在于：还包括用于控制出球装置（1）出球速度和用于控制发球装置（2）发球动作的控制装置（3），所述的出球装置（1）包括球斗（101）、闸板（102）、中轴线呈水平设置的锥形筒体（103）以及设置在筒体（103）内的螺旋推动机构（104），在筒体（103）的小口径端的上方连通有球斗（101），在球斗（101）与筒体（103）的连接处设有用于封闭进球口（105）的闸板（102），在筒体（103）的大口径端的下方设有出球口（106），螺旋推动机构（104）将进球口（105）的球推动到出球口（106），所述的发球装置（2）包括设置在固定平台（201）和活动平台（202）之间的多根电动推杆（203），以及设置在活动平台（202）下方中心的球拍（204），多根电动推杆（203）由控制装置（3）进行控制，调整活动平台的倾斜角度，使球拍（204）完成发球动作。
2.如权利要求1所述的基于多个自由度平台的乒乓球发球机，其特征在于：所述的球拍（204）通过固定装置（4）固定在活动平台（202）上，活动平台（202）的下方开设两段T型沟槽（205），所述的固定装置（4）由两个L型夹头（401）和螺栓（402）组成，两个L型夹头（401）一端分别卡设在一条T型沟槽（205）内，其在沟槽内来回滑动，两个L型夹头（401）相对设置，丙个L型夹头（401）的水平部分夹设有球拍（204），两个L型夹头（401）的竖直部分分别设有螺纹孔，两个螺纹孔内分别设有一段旋向相反、螺距相同的内螺纹；螺栓（402）上有两段旋向相反、螺距相同与L型夹头（401）内螺纹相匹配的外螺纹，螺栓（402）穿过L型夹头（401）的螺纹孔，转动螺栓（402）使两个L型夹头（401）相对或相向运动，实现夹紧球拍或放松球拍。
3.如权利要求2所述的基于多个自由度平台的乒乓球发球机，其特征在于：所述的活动平台（202）的下方固定有卡子（206），卡子（206）对螺栓（402）进行固定，将其固定在活动平台（202）的中心。
4.如权利要求1所述的基于多个自由度平台的乒乓球发球机，其特征在于：所述的电动推杆（203）为笔式电动推杆。
5.如权利要求1所述的基于多个自由度平台的乒乓球发球机，其特征在于：所述的电动推杆（203）为六根。
6.如权利要求1所述的基于多个自由度平台的乒乓球发球机，其特征在于：所述的球斗（101）上大下小，其下部长度比三个球直径长度稍长，宽度比一个球直径稍大。
7.如权利要求1所述的基于多个自由度平台的乒乓球发球机，其特征在于：所述的螺旋推动机构（104）由步进电机（5）和螺杆（6）组成，步进电机（5）与螺杆（6）连接驱动螺杆（6）转动，在螺杆（6）上设有两条相互交错设置的螺旋沟槽（601）。
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| CN109589581A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-09 | 郑智鹏 | 一种训练乒乓球发射器 |
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| CN109589581A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-09 | 郑智鹏 | 一种训练乒乓球发射器 |
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