CN208678320U - 一种网球训练发球机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种网球训练发球机器人，包括底座、平台、球拍驱动装置、回转机构、落球装置及控制系统，平台设在底座的一侧上方，平台的内部具有竖向的安装空腔。球拍驱动装置包括转轴、扭力弹簧、碟刹片及球拍夹具。转轴设在平台内，扭力弹簧设在转轴上。碟刹片设在平台上方，其中心与转轴固定相连，球拍安装座与转轴顶端固定连接。回转机构包括齿轮环和第一伺服电机，齿轮环设在碟刹片和平台之间，设置在齿轮环上表面的制动钳与碟刹片相配合。落球装置设在底座的另一侧上方，包括支撑架、转筒、托球板及第二伺服电机。本实用新型结构设计合理，替代人工发球，提高发球的精准度，省时省力，节省雇用陪练的费用，提高网球接球训练效率。

Description

一种网球训练发球机器人

技术领域

本实用新型涉及体育器材技术领域，具体涉及一种网球训练发球机器人。

背景技术

网球运动在我国普遍受到人们的欢迎，越来越多的人喜欢打网球。进行网球训练时，除了练习发球外，需要两个配合进行练习。在一个人进行接球练习时，需要有陪练与其配合，陪练的发球水平及发球的准确度，直接决定练习者的训练效率，增加陪练还增加网球训练的成本，费时费力。在陪练发球精准度不高的情况下，导致练习者接球训练的效果大打折扣，陪练也无法实现一段时间内连续、快速、精准发出网球，难以实现对练习者的高强度训练，也无法提升训练者反应能力。现有的网球发球训练器结构复杂、价格昂贵，也无法实现连续、快速发球。因此，需要一种有针对性训练的网球发球设备，专门用于网球的接球训练。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种网球训练发球机器人，解决人工发球费时费力，发球效率低，训练成本高及人工发球精准度差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种网球训练发球机器人，包括底座、平台、球拍驱动装置、回转机构、落球装置及控制系统，平台设在底座的一侧上方，平台的内部具有竖向的安装空腔。球拍驱动装置包括转轴、扭力弹簧、碟刹片及球拍夹具。转轴设在平台内，扭力弹簧设在转轴上。碟刹片设在平台上方，其中心与转轴固定相连，球拍安装座与转轴顶端固定连接。回转机构包括齿轮环和第一伺服电机，齿轮环设在碟刹片和平台之间，设置在齿轮环上表面的制动钳与碟刹片相配合。落球装置设置在底座的另一侧上方，包括支撑架、转筒、托球板及第二伺服电机。

优选地，转轴竖向设在平台的安装空腔内，通过轴承与平台转动相连。扭力弹簧套在转轴外部，其一端与转轴固定相连，另一端与安装空腔的内壁固定相连。

优选地，齿轮环套在转轴的外部，其底部与平台的上表面转动配合。第一伺服电机固定于平台的侧面，第一伺服电机的动力输出端设置有主动齿轮，主动齿轮与齿轮环外啮合，第一伺服电机的信号端与控制系统通信连接。

优选地，齿轮环的底部固定有与其同轴的定位环，平台的上表面固定安装有支撑座，定位环落入支撑座的环形滑槽内，与支撑座转动配合。

优选地，制动钳固定安装在齿轮环的上表面，碟刹片的边缘处位于制动钳的卡口内，所述制动钳的信号端与控制系统通信连接。

优选地，支撑架位于平台的外侧，其底部与底座固定相连。托球板设在转筒的下方，转筒上设有呈环形均匀排布的多个储球孔，托球板上开有与储球孔对应的落球孔。第二私服电机设在支撑架的一侧，其动力输出端驱动转筒转动，第二私服电机的信号端与控制系统通信连接。

优选地，转筒的上方设置有环形筒壁，环形筒壁的一侧与托球板固定相连，落球孔上方正对的位置位于环形筒壁的外部。

优选地，球拍安装座靠近落球装置的一侧设置有可夹持网球拍把手的球拍夹具，球拍夹具上可拆卸安装有网球拍。网球拍的下方水平设有弹球板，弹球板的一侧与平台固定相连。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益技术效果是：本实用新型结构设计合理，替代人工发球，提高发球的精准度和成功率，省时省力，节省雇用陪练的成本，提高网球训练效率。

附图说明

图1是本实用新型一种网球训练发球机器人的结构原理示意图。

图2是图1中某一部分的结构示意图，示出的是落球装置的主体结构。

图3是图2中某一部件的结构示意图，示出的是托球板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1至如3，一种网球训练发球机器人，包括底座1、平台2、球拍驱动装置3、回转机构4、落球装置5及控制系统6，平台2设在底座1的右侧上方，平台2的内部具有竖向的安装空腔21。球拍驱动装置3包括转轴31、扭力弹簧32、碟刹片33及球拍夹具35。转轴31设在平台2内，扭力弹簧32设在转轴31上。转轴31竖向设在平台2的安装空腔21内，转轴31的中部和下部分别通过轴承22与平台2转动相连。扭力弹簧32位于平台2的安装空腔21内，所述扭力弹簧32套在转轴31外部，扭力弹簧32的上端与转轴31固定相连，其下端与安装空腔21的内壁固定相连。

碟刹片33为圆形金属片，位于平台2的上方，碟刹片33套在转轴31上，且与转轴31固定相连成一体，碟刹片33的上方设置有球拍安装座34，球拍安装座34与转轴31顶端固定连接，转轴31转动时将驱动球拍安装座34随其一起转动。球拍安装座34的左侧伸出平台2的外部，球拍夹具35固定安装在球拍安装座34的左侧，球拍夹具35上可拆卸安装有网球拍7。球拍夹具35上具有横向的球拍安装孔，球拍夹具35位于球拍安装孔的上方为开口结构，开口结构上配置有紧固螺栓351，通过拧紧紧固螺栓351可将网球拍7的把手固定在球拍夹具35上，也可通过松开紧固螺栓351将固定在球拍夹具35上的网球拍7拆卸下来。

回转机构4包括齿轮环41和第一伺服电机42，齿轮环41为金属制成的圆形环状结构，其外侧壁具有轮齿。所述齿轮环41位于在碟刹片33和平台2之间，齿轮环41套在转轴31的外部，齿轮环41与转轴31之间无接触，齿轮环41的底部与平台2的上表面转动配合。具体地，齿轮环41的底部固定有与其同轴的定位环43，平台2的上表面固定安装有支撑座44，定位环43与支撑座44均水平布置，定位环43的下部落入支撑座44的环形滑槽内，且与支撑座44滑动配合，实现齿轮环41与平台2之间的相对转动。

第一伺服电机42通过电机座固定于平台2的右侧，第一伺服电机42的动力输出端设置有主动齿轮45，主动齿轮45位于齿轮环41的外侧且与齿轮环41外啮合，第一伺服电机42通过主动齿轮45驱动齿轮环41转动。所述第一伺服电机42的信号端与控制系统6通信连接，控制系统6通过第一伺服电机42控制齿轮环41的转动方向和转动角度。齿轮环41的上表面固定安装由制动钳8，碟刹片33的边缘处位于制动钳8的卡口内，所述制动钳8的信号端与控制系统6通信连接，控制系统6可控制制动钳8对碟刹片33夹紧，在制动钳8夹紧碟刹片33的情况下，碟刹片33随齿轮环41一起转动，扭力弹簧32发生扭转变形。制动钳8松开碟刹片33后，转轴31在扭力弹簧32的作用下，带动网球拍7运动。

落球装置5设置在底座1的左侧上方，其包括支撑架51、转筒52、托球板53及第二伺服电机54。支撑架51位于平台2的外侧，其底部与底座1固定相连。托球板53设在转筒52的下方，其与支撑架51的上端固定焊接在一起。转筒52为圆台结构，其底部中心与第二伺服电机54的动力输出端固定相连，第二伺服电机54安装在支撑架51的右侧，伺服电机54驱动转筒52转动，所述第二伺服电机54的信号端与控制系统6通信连接。

转筒52以其轴线为中心的同心圆上，等间隔均匀排布有六个储球孔521，储球孔为仅能容纳一个网球的通孔，托球板53上开有与储球孔对应的落球孔531。转筒52的上方设置有环形筒壁55，环形筒壁55的一侧与托球板53固定相连，转筒52与环形筒壁55配合形成盛放网球的球框，环形筒壁55与落球孔531对应的位置向内侧凹陷，落球孔531上方正对的位置位于环形筒壁55的外部。转筒52在第二伺服电机54驱动下，每转动60°就会有一个储球孔521与落球孔531正向对应，转筒52转动到任意一个储球孔521与落球孔531正对时，转筒52会间隔一定的时间，保证该储球孔521内的网球落下。

转筒52在第二伺服电机54驱动其转动过程中，每个储球孔521内只能容纳一个网球，托球板53可托住位于储球孔521内的网球，当储球孔521内的网球运动至与落球孔531对应的位置后，与落球孔531对应的网球会从落球孔531内垂直落下。网球拍7的下方水平设有弹球板9，弹球板9位于支撑架51和平台2之间，其的右侧与平台2固定相连，网球下落与弹球板9碰撞后弹起，被网球拍7击打后飞出，实现网球发球。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种网球训练发球机器人，包括底座、平台、球拍驱动装置、回转机构、落球装置及控制系统，其特征在于，平台设在底座的一侧上方，平台的内部具有竖向的安装空腔；球拍驱动装置包括转轴、扭力弹簧、碟刹片及球拍夹具；转轴设在平台内，扭力弹簧设在转轴上；碟刹片设在平台上方，其中心与转轴固定相连，球拍安装座与转轴顶端固定连接；回转机构包括齿轮环和第一伺服电机，齿轮环设在碟刹片和平台之间，设置在齿轮环上表面的制动钳与碟刹片相配合；落球装置设置在底座的另一侧上方，包括支撑架、转筒、托球板及第二伺服电机。

2.根据权利要求1所述的一种网球训练发球机器人，其特征在于，转轴竖向设在平台的安装空腔内，通过轴承与平台转动相连；扭力弹簧套在转轴外部，其一端与转轴固定相连，另一端与安装空腔的内壁固定相连。

3.根据权利要求1所述的一种网球训练发球机器人，其特征在于，齿轮环套在转轴的外部，其底部与平台的上表面转动配合；第一伺服电机固定于平台的侧面，第一伺服电机的动力输出端设置有主动齿轮，主动齿轮与齿轮环外啮合，第一伺服电机的信号端与控制系统通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种网球训练发球机器人，其特征在于，齿轮环的底部固定有与其同轴的定位环，平台的上表面固定安装有支撑座，定位环落入支撑座的环形滑槽内，与支撑座转动配合。

5.根据权利要求1所述的一种网球训练发球机器人，其特征在于，制动钳固定安装在齿轮环的上表面，碟刹片的边缘处位于制动钳的卡口内，所述制动钳的信号端与控制系统通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种网球训练发球机器人，其特征在于，支撑架位于平台的外侧，其底部与底座固定相连；托球板设在转筒的下方，转筒上设有呈环形均匀排布的多个储球孔，托球板上开有与储球孔对应的落球孔；第二伺服电机设在支撑架的一侧，其动力输出端驱动转筒转动，第二伺服电机的信号端与控制系统通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种网球训练发球机器人，其特征在于，转筒的上方设置有环形筒壁，环形筒壁的一侧与托球板固定相连，落球孔上方正对的位置位于环形筒壁的外部。

8.根据权利要求1所述的一种网球训练发球机器人，其特征在于，球拍安装座靠近落球装置的一侧设置有可夹持球拍把手的球拍夹具，球拍夹具上可拆卸安装有网球拍；网球拍的下方水平设有弹球板，弹球板的一侧与平台固定相连。