CN208943417U - 一种基于红外追踪的篮球自动发球机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于红外追踪的篮球自动发球机，属于体育训练设备技术领域。基于红外追踪的篮球自动发球机，包括自动发球装置和红外追踪旋转装置；所述自动发球装置包括发球装置本体、储球桶、橡胶滑轮Ⅰ、橡胶滑轮Ⅱ、十字叶片旋转结构、传送轨道、橡胶球旋转结构、半圆轨道、三脚架、步进电机Ⅰ、输出结构、摩擦轮、直流电机Ⅲ、步进电机Ⅱ、合金外壳、底座和轮子，所述红外追踪旋转装置包括红外跟踪摄像机、单片机、液晶显示单元和电机驱动单元。本装置不仅节省了捡球人的体力，而且还可以发射不同弧度、速度的篮球，还可以根据运动员所在的位置，自动旋转自动发球装置，控制自动发球装置指向篮球运动员的方向，实现对运动员的智能跟踪。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于红外追踪的篮球自动发球机，属于体育训练设备技术领域。
背景技术
篮球作为世界三大球之一，深受世界各国人们的喜爱，投篮作为篮球运动最重要的得分手段，需要经过大量的练习，才能保证篮球运动员的投篮准度，而在传统的投篮训练中，往往需要一个人捡球，并把球传给投篮人，这就大大降低了投篮效率并且占用了大量的人力，这时就需要自动发球机辅助篮球运动员进行投篮训练，自动发球机将球网接收到的球以不同的速度传到运动员手中，不仅节省了人力而且还提高了篮球运动员的投篮效率。
但是在日常训练中，运动员不仅需要进行定点投篮，而且还需要在外线运动中接球投篮，模拟真实的赛场情况，但是现在的自动发球机只能人为设置一定的旋转角度范围，运动员在设定的角度范围内进行运动接球投篮，如果想要在别的角度范围内进行投篮练习，必须再次人为设定旋转角度范围，而不能根据运动员所在位置自动调整旋转角度，无法真实模拟篮球赛场情况。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种基于红外追踪的篮球自动发球机。本装置不仅节省了捡球人的体力，而且还可以发射不同弧度、速度的篮球，此外还可以根据运动员所在的位置，自动旋转自动发球装置，控制自动发球装置指向篮球运动员的方向，实现对运动员的智能跟踪。本实用新型通过以下技术方案实现。
一种基于红外追踪的篮球自动发球机，包括自动发球装置；
所述自动发球装置包括发球装置本体、储球桶1、橡胶滑轮Ⅰ2、橡胶滑轮Ⅱ3、十字叶片旋转结构、传送轨道6、橡胶球旋转结构、半圆轨道10、三脚架11、步进电机Ⅰ12、输出结构13、摩擦轮14、直流电机Ⅲ15、步进电机Ⅱ16、合金外壳18、底座19和轮子20，十字叶片旋转结构包括十字叶片4和与十字叶片4连接的直流电机Ⅰ5，橡胶球旋转结构包括橡胶球7、直流电机Ⅱ8和金属杆9，所述发球装置本体外部设有合金外壳18，发球装置本体底部设有带动发球装置本体旋转的步进电机Ⅱ16，步进电机Ⅱ16下端设有底座19以及底座19上的轮子20，发球装置本体表面与储球桶1相通的球体入口处分别设有橡胶滑轮Ⅰ2和橡胶滑轮Ⅱ3，发球装置本体内部设有与球体入口相通的传送轨道6，传送轨道6位于发球装置本体表面的另一端设有球体出口，传送轨道6内部位于水平中间位置处设有十字叶片旋转结构，十字叶片旋转结构中的十字叶片4和直流电机Ⅰ5对篮球进行输送，球体出口处设有橡胶球旋转结构，橡胶球旋转结构中金属杆9端部设有橡胶球7，四根金属杆9组成十字结构，直流电机Ⅱ8输出轴与十字结构中心连接带动十字结构旋转将球体出口处篮球输送到输出结构13中，球体出口处且位于发球装置本体表面处设有底部能延着发球装置本体表面调整弧度的半圆轨道10，半圆轨道10内部设有三脚架11，三脚架11与步进电机Ⅰ12输出轴连接带动三脚架11转动使得半圆轨道10延着发球装置本体表面调整弧度，三脚架11顶部设有输出结构13，输出结构13顶部设有摩擦轮14，摩擦轮14与直流电机Ⅲ15输出轴连接带动摩擦轮14高速旋转将篮球从输出结构13中发出；
还包括红外追踪旋转装置，所述红外追踪旋转装置包括红外跟踪摄像机17、单片机、液晶显示单元和电机驱动单元，红外跟踪摄像机17安装在发球装置本体两侧，红外跟踪摄像机17、电机驱动单元及液晶显示单元中的液晶屏与单片机连接，单片机通过电机驱动单元分别与步进电机Ⅰ12、步进电机Ⅱ16连接。
所述单片机为STM32F103RCT6单片机。
本装置中所涉及到液晶显示单元和电机驱动单元均是本领域公知常识。
本基于红外追踪的篮球自动发球机的工作原理为：
将储球桶1中的篮球通过外力或者自身的重力从球体入口的橡胶滑轮Ⅰ2和橡胶滑轮Ⅱ3滑落到传送轨道6水平中间位置处，篮球位于十字叶片旋转结构一端，然后通过直流电机Ⅰ5带动十字叶片4旋转，将篮球输送到传送轨道6另一端，后面依次进入的篮球将前面的篮球顶到传送轨道6顶端也就是球体出口处，通过橡胶球旋转结构将球体出口处篮球输送到输出结构13中，摩擦轮14与直流电机Ⅲ15输出轴连接带动摩擦轮14高速旋转将篮球从输出结构13中发出。除此之外，在此过程中，红外跟踪摄像机17能跟踪运动员所在位置，然后单片机控制步进电机Ⅰ12、步进电机Ⅱ16调整自动发球装置的弧度和角度，将自动发球装置转向篮球运动员所在方位，并将具体角度和弧度值在液晶显示单元中的液晶屏中显示出来，实现对运动员的智能追踪并完成传球工作，篮球运动员在运动过程中接到自动发球装置传出的篮球完成运动接球投篮。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型不仅节省了人力而且还提高了篮球运动员投篮效率,有助于提高篮球运动员的技能水平。
（2）本实用新型可以通过人为设置使自动发球装置旋转一定的角度固定，并完成传球工作，帮助运动员完成定点投篮训练。
（3）本实用新型可以智能追踪运动员的位置，驱动自动发球装置转向篮球运动员所在位置，并完成传球工作，帮助运动员完成运动接球投篮训练。
（4）本实用新型可以传出不同弧度、速度的篮球，有助于篮球运动员综合能力的提升。
（5）本实用新型红外追踪的篮球自动发球机智能化、人性化程度较高，可移动性强，便携度高，便于日常的运输。
附图说明
图1是本实用新型基于红外追踪的篮球自动发球机结构示意图；
图2是本实用新型基于红外追踪的篮球自动发球机控制装置示意图；
图3是本实用新型基于红外追踪的篮球自动发球机橡胶球旋转结构示意图；
图4是本实用新型基于红外追踪的篮球自动发球机十字叶片旋转结构示意图；
图5是本实用新型基于红外追踪的篮球自动发球机输出结构中篮球受力示意图；
图6是本实用新型基于红外追踪的篮球自动发球机弧度调节结构示意图。
图中：1-储球桶，2-橡胶滑轮Ⅰ，3-橡胶滑轮Ⅱ，4-十字叶片，5-直流电机Ⅰ，6-传送轨道，7-橡胶球，8-直流电机Ⅱ，9-金属杆，10-半圆轨道，11-三脚架，12-步进电机Ⅰ，13-输出结构，14-摩擦轮，15-直流电机Ⅲ，16-步进电机Ⅱ，17-红外跟踪摄像机，18-合金外壳，19-底座，20-轮子。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1至6所示，该基于红外追踪的篮球自动发球机，包括自动发球装置；
所述自动发球装置包括发球装置本体、储球桶1、橡胶滑轮Ⅰ2、橡胶滑轮Ⅱ3、十字叶片旋转结构、传送轨道6、橡胶球旋转结构、半圆轨道10、三脚架11、步进电机Ⅰ12、输出结构13、摩擦轮14、直流电机Ⅲ15、步进电机Ⅱ16、合金外壳18、底座19和轮子20，十字叶片旋转结构包括十字叶片4和与十字叶片4连接的直流电机Ⅰ5，橡胶球旋转结构包括橡胶球7、直流电机Ⅱ8和金属杆9，所述发球装置本体外部设有合金外壳18，发球装置本体底部设有带动发球装置本体旋转的步进电机Ⅱ16，步进电机Ⅱ16下端设有底座19以及底座19上的轮子20，发球装置本体表面与储球桶1相通的球体入口处分别设有橡胶滑轮Ⅰ2和橡胶滑轮Ⅱ3，发球装置本体内部设有与球体入口相通的传送轨道6，传送轨道6位于发球装置本体表面的另一端设有球体出口，传送轨道6内部位于水平中间位置处设有十字叶片旋转结构，十字叶片旋转结构中的十字叶片4和直流电机Ⅰ5对篮球进行输送，球体出口处设有橡胶球旋转结构，橡胶球旋转结构中金属杆9端部设有橡胶球7，四根金属杆9组成十字结构，直流电机Ⅱ8输出轴与十字结构中心连接带动十字结构旋转将球体出口处篮球输送到输出结构13中，球体出口处且位于发球装置本体表面处设有底部能延着发球装置本体表面调整弧度的半圆轨道10，半圆轨道10内部设有三脚架11，三脚架11与步进电机Ⅰ12输出轴连接带动三脚架11转动使得半圆轨道10延着发球装置本体表面调整弧度，三脚架11顶部设有输出结构13，输出结构13顶部设有摩擦轮14，摩擦轮14与直流电机Ⅲ15输出轴连接带动摩擦轮14高速旋转将篮球从输出结构13中发出；
其中还包括红外追踪旋转装置，所述红外追踪旋转装置包括红外跟踪摄像机17、单片机、液晶显示单元和电机驱动单元，红外跟踪摄像机17安装在发球装置本体两侧，红外跟踪摄像机17、电机驱动单元及液晶显示单元中的液晶屏与单片机连接，单片机通过电机驱动单元分别与步进电机Ⅰ12、步进电机Ⅱ16连接；所述单片机为STM32F103RCT6单片机。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种基于红外追踪的篮球自动发球机，其特征在于：包括自动发球装置；
所述自动发球装置包括发球装置本体、储球桶（1）、橡胶滑轮Ⅰ（2）、橡胶滑轮Ⅱ（3）、十字叶片旋转结构、传送轨道（6）、橡胶球旋转结构、半圆轨道（10）、三脚架（11）、步进电机Ⅰ（12）、输出结构（13）、摩擦轮（14）、直流电机Ⅲ（15）、步进电机Ⅱ（16）、合金外壳（18）、底座（19）和轮子（20），十字叶片旋转结构包括十字叶片（4）和与十字叶片（4）连接的直流电机Ⅰ（5），橡胶球旋转结构包括橡胶球（7）、直流电机Ⅱ（8）和金属杆（9），所述发球装置本体外部设有合金外壳（18），发球装置本体底部设有带动发球装置本体旋转的步进电机Ⅱ（16），步进电机Ⅱ（16）下端设有底座（19）以及底座（19）上的轮子（20），发球装置本体表面与储球桶（1）相通的球体入口处分别设有橡胶滑轮Ⅰ（2）和橡胶滑轮Ⅱ（3），发球装置本体内部设有与球体入口相通的传送轨道（6），传送轨道（6）位于发球装置本体表面的另一端设有球体出口，传送轨道（6）内部位于水平中间位置处设有十字叶片旋转结构，十字叶片旋转结构中的十字叶片（4）和直流电机Ⅰ（5）对篮球进行输送，球体出口处设有橡胶球旋转结构，橡胶球旋转结构中金属杆（9）端部设有橡胶球（7），四根金属杆（9）组成十字结构，直流电机Ⅱ（8）输出轴与十字结构中心连接带动十字结构旋转将球体出口处篮球输送到输出结构（13）中，球体出口处且位于发球装置本体表面处设有底部能延着发球装置本体表面调整弧度的半圆轨道（10），半圆轨道（10）内部设有三脚架（11），三脚架（11）与步进电机Ⅰ（12）输出轴连接带动三脚架（11）转动使得半圆轨道（10）延着发球装置本体表面调整弧度，三脚架（11）顶部设有输出结构（13），输出结构（13）顶部设有摩擦轮（14），摩擦轮（14）与直流电机Ⅲ（15）输出轴连接带动摩擦轮（14）高速旋转将篮球从输出结构（13）中发出。
2.根据权利要求1所述的基于红外追踪的篮球自动发球机，其特征在于：还包括红外追踪旋转装置，红外追踪旋转装置包括红外跟踪摄像机（17）、单片机、液晶显示单元和电机驱动单元，红外跟踪摄像机（17）安装在发球装置本体两侧，红外跟踪摄像机（17）、电机驱动单元及液晶显示单元中的液晶屏与单片机连接，单片机通过电机驱动单元分别与步进电机Ⅰ（12）、步进电机Ⅱ（16）连接。
3.根据权利要求2所述的基于红外追踪的篮球自动发球机，其特征在于：所述单片机为STM32F103RCT6单片机。
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| CN112619100A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 北京智辅特科技有限公司 | 篮球训练的发球控制方法、智能发球机 |
| CN112774146A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-11 | 西安理工大学 | 全自动羽毛球穿球机 |
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