CN210448043U - 摩擦式智能发球机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摩擦式智能发球机，属于足球发球机技术领域。本实用新型包括机架和储球机构，储球机构具有重力送球滑道，重力送球滑道的末端为发球工作位，发球工作位的周向布置有三个摩擦轮，当足球进入发球工作位时，三个摩擦轮的工作面均能与足球的外表面相接触；每个摩擦轮均配设有轮毂电机，轮毂电机通过第一转轴、第一轴承及第一轴承座安装于机架上。此外，本实用新型对机架还设置有俯仰调节机构，底座设置有360度转向机构，同时还设置有图像识别跟踪系统和运算控制云台。本实用新型结构简单，容易实施，可以更好的控制足球发射角度和力量，并且可以提供更多种不同飞行轨迹的发球，更全面地训练球员。

Description

摩擦式智能发球机

技术领域

本实用新型涉及一种摩擦式智能发球机，属于足球发球机技术领域。

背景技术

在现代足球训练领域中，往往都是通过队内人员相互合作来完成训练，极少数才有发球机进行训练，这样不仅对运动员数量要求较高，而且很难长时间保持人工发球的质量性。目前市场上已经有足球机的产生，但是产品单一复杂，效率低；例如公告号为CN206214715U的专利文献，其公开了一种足球发球机，该技术方案中导向机构复杂，并且发射装置为两个对称设置的橡胶轮，该施加作用力的方式并不能有效调节足球发射角度和力量。此外，现有的发球机也不能跟踪运动员在训练场上的实际情况来满足每个方向的发球，所以对发球机提出了新的要求，要求能360度根据运动员的运动状态来发射球，更智能化以提高训练效率，减少成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种简易高效的摩擦式智能发球机，以更好的控制足球发射角度和力量。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：摩擦式智能发球机，包括机架和储球机构，储球机构具有重力送球滑道，重力送球滑道的末端为发球工作位，发球工作位的周向布置有三个摩擦轮，当足球进入发球工作位时，三个摩擦轮的工作面均能与足球的外表面相接触；每个摩擦轮均配设有轮毂电机，轮毂电机通过第一转轴、第一轴承及第一轴承座安装于机架上。

进一步的是：三个摩擦轮的旋转中心轴线位于同一平面上，三条旋转中心轴线构成等边三角形。

进一步的是：其中一个摩擦轮位于机架顶部，并且位于机架顶部的摩擦轮的旋转中心轴线水平设置。

进一步的是：机架包括呈正六边形分布的顶面框架、底面框架、左上侧框架、左下侧框架、右上侧框架和右下侧框架，其中一个摩擦轮安装于顶面框架、一个摩擦轮安装于左下侧框架、一个摩擦轮安装于右下侧框架。

进一步的是：重力送球滑道固定设于机架上；重力送球滑道包括依次设置的弧形滑道和水平滑道，水平滑道的末端为发球工作位。

进一步的是：包括底座，底座两端设置有支撑架，支撑架顶部设置有第二轴承座，机架两侧固定设置有同轴设置的第二转轴，第二转轴水平设置，第二转轴通过第二轴承安装在第二轴承座上，第二转轴通过传动机构连接于驱动电机，驱动电机固定安装于底座上。

进一步的是：驱动电机为直流减速电机，通过同步带传动机构与第二转轴连接。

进一步的是：底座下方设置有行走机构，行走机构包括至少三个自旋转轮，其中一个自旋转轮作为主动轮，主动轮配设有舵机，舵机固定安装于底座上。

进一步的是：行走机构包括呈矩形分布线布置的六个自旋转轮，位于同一条分布线上的三个自旋转轮为一组，每组的三个自旋转轮均匀间隔分布，其中一组自旋转轮的位于中间位置的自旋转轮作为主动轮。

进一步的是：还包括图像识别跟踪系统和运算控制云台，图像识别跟踪系统通过信号线与运算控制云台电气连接；三个轮毂电机均与运算控制云台电气连接；当设置有驱动电机时，驱动电机也与运算控制云台电气连接；当设置有舵机时，舵机也与运算控制云台电气连接。

本实用新型的有益效果是：通过三个摩擦轮对足球施加作用力，三个轮毂电机相互配合，利用不同的转速，可发射不同角度、不同速度的球。并且三个摩擦轮相互配合，还可更好地起到足球初始定位的作用，为简化储球机构提供条件，在此基础上，本实用新型只用简单的重力送球滑道即可，利用足球的重力，足球自动下落到发球工作位。本实用新型结构简单，容易实施，可以更好的控制足球发射角度和力量，并且可以提供更多种不同飞行轨迹的发球，更全面地训练球员。此外，本实用新型对机架还设置有俯仰调节机构，以方便调节足球的发射角度。本实用新型的底座设置有360度转向机构，可以方便地将发球机移动到目标位置，同时还可实现足球发射角度的周向调节。本实用新型同时还设置有图像识别跟踪系统和运算控制云台，为根据运动员的运动状态来发射球提供了客观条件。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的右视图；

图3为图像识别跟踪系统的结构示意图；

图4为轮毂电机与机架连接示意图；

图5为图像识别跟踪系统的工作原理流程图。

图中标记：1-机架、2-储球机构、3-摩擦轮、4-轮毂电机、5-底座、6-第一轴承座、7-第一转轴、8-支撑架、9-第二轴承座、10-第二转轴、11-驱动电机、12-自旋转轮、13-舵机、14-摄像机、15-计算机系统。

具体实施方式

为便于理解和实施本实用新型，选本实用新型的优选实施例结合附图作进一步说明。

如图1至图4所示，本实用新型包括机架1和储球机构2，储球机构2具有重力送球滑道，重力送球滑道的末端为发球工作位，发球工作位的周向布置有三个摩擦轮3，当足球进入发球工作位时，三个摩擦轮3的工作面均能与足球的外表面相接触；每个摩擦轮3均配设有轮毂电机4，轮毂电机4通过第一转轴7、第一轴承及第一轴承座6安装于机架1上。通过三个摩擦轮3对足球施加作用力，三个轮毂电机4相互配合，利用不同的转速，可发射不同角度、不同速度的球。其中轮毂电机4为现有技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都一起整合到轮毂内。在安装时，第一轴承座6可通过螺栓安装于机架1上，第一轴承固定安装于第一轴承座6上，第一转轴7的一端装配于第一轴承7的内圈、另一端与轮毂电机4连接；第一轴承及第一轴承座6可设置多组，在本实施例中，每一个轮毂电机4分别设置有两组。

为了更方便地计算和控制足球发射参数，本实用新型中的三个摩擦轮3的旋转中心轴线位于同一平面上，三条旋转中心轴线构成等边三角形。进一步优选为，其中一个摩擦轮3位于机架1顶部，并且位于机架1顶部的摩擦轮3的旋转中心轴线水平设置。

为了方便安装轮毂电机4，本实用新型中的机架1包括呈正六边形分布的顶面框架、底面框架、左上侧框架、左下侧框架、右上侧框架和右下侧框架，其中一个摩擦轮3安装于顶面框架、一个摩擦轮3安装于左下侧框架、一个摩擦轮3安装于右下侧框架。

重力送球滑道的工作原理为，利用足球的重力，足球自动下落到发球工作位，可采用斜线式、弧线式、螺旋式等多种滑道结构。重力送球滑道可以单独设置固定结构，也可直接固定在机架1上，为了简化装置结构，优选将重力送球滑道固定设于机架1上。此外，为了方便将足球平稳可靠地送至发球工作位，本实用新型中的重力送球滑道包括依次设置的弧形滑道和水平滑道，水平滑道的末端为发球工作位。

本实用新型还包括底座5，底座5两端设置有支撑架8，支撑架8顶部设置有第二轴承座9，机架1两侧固定设置有同轴设置的第二转轴10，第二转轴10水平设置，第二转轴10通过第二轴承安装在第二轴承座9上，第二转轴10通过传动机构连接于驱动电机11，驱动电机11固定安装于底座5上。传动机构可采用常规的带传动、链传动、齿轮传动等多种方式实施，为了使得传动结构更简单可靠，本实用新型中的驱动电机11采用直流减速电机，通过同步带传动机构与第二转轴10连接。实施时，驱动电机11启动，驱动同步带转动，通过第二轴承传递动力到机架1，并带动机架做俯仰运动。在本实用新型的优选实施例中，位于机架1顶部的摩擦轮3的旋转中心轴线、第二转轴10的中心轴线两者相互平行。

本实用新型在底座5下方设置有行走机构，行走机构包括至少三个自旋转轮12，其中一个自旋转轮12作为主动轮，主动轮配设有舵机13，舵机13固定安装于底座5上。相对于传统的电机和减速器以及轮子的组合，本实用新型能满足那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。在工作时，本实用新型由主动轮负责提供动力和转向，其它的自旋转轮12只是起辅助转动和支撑的作用，本实用新型可以使得整个装置转动到达周向360度，以实现足球发射角度的周向调节。同时可以方便地将发球机移动到目标位置。

为使得行走机构简单可靠，本实用新型中的行走机构包括呈矩形分布线布置的六个自旋转轮12，位于同一条分布线上的三个自旋转轮12为一组，每组的三个自旋转轮12均匀间隔分布，其中一组自旋转轮12的位于中间位置的自旋转轮12作为主动轮。

本实用新型还包括图像识别跟踪系统和运算控制云台，图像识别跟踪系统通过信号线与运算控制云台电气连接；三个轮毂电机4均与运算控制云台电气连接；当设置有驱动电机11时，驱动电机11也与运算控制云台电气连接；当设置有舵机13时，舵机13也与运算控制云台电气连接。图像识别跟踪系统为现有技术，其结构如图3所示，工作原理如图5所示。图像识别跟踪系统通常包括摄像机14和计算机系统15，可根据实际情况安装在机架1或者底座5上，也可另外单独安装。在本实施例中，计算机系统15安装在底座5上，摄像机14安装在机架1的顶部。工作时，通过图像识别跟踪系统首先可获取得到运动员的位置坐标，然后将数据传输到运算控制云台，通过预设的计算机程序，控制舵机13、驱动电机11以及轮毂电机4的动作及具体工艺参数。本实用新型通过设置图像识别跟踪系统和运算控制云台，为根据运动员的运动状态来发射球提供了客观条件，而对于预设的计算机程序，对于编程控制领域的技术人员来说是公知常识，并不是本实用新型的关键点。

Claims (10)

1.摩擦式智能发球机，包括机架(1)和储球机构(2)，其特征在于：储球机构(2)具有重力送球滑道，重力送球滑道的末端为发球工作位，发球工作位的周向布置有三个摩擦轮(3)，当足球进入发球工作位时，三个摩擦轮(3)的工作面均能与足球的外表面相接触；每个摩擦轮(3)均配设有轮毂电机(4)，轮毂电机(4)通过第一转轴(7)、第一轴承及第一轴承座(6)安装于机架(1)上。

2.如权利要求1所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：三个摩擦轮(3)的旋转中心轴线位于同一平面上，三条旋转中心轴线构成等边三角形。

3.如权利要求2所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：其中一个摩擦轮(3)位于机架(1)顶部，并且位于机架(1)顶部的摩擦轮(3)的旋转中心轴线水平设置。

4.如权利要求3所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：机架(1)包括呈正六边形分布的顶面框架、底面框架、左上侧框架、左下侧框架、右上侧框架和右下侧框架，其中一个摩擦轮(3)安装于顶面框架、一个摩擦轮(3)安装于左下侧框架、一个摩擦轮(3)安装于右下侧框架。

5.如权利要求1所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：重力送球滑道固定设于机架(1)上；重力送球滑道包括依次设置的弧形滑道和水平滑道，水平滑道的末端为发球工作位。

6.如权利要求1所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：还包括底座(5)，底座(5)两端设置有支撑架(8)，支撑架(8)顶部设置有第二轴承座(9)，机架(1)两侧固定设置有同轴设置的第二转轴(10)，第二转轴(10)水平设置，第二转轴(10)通过第二轴承安装在第二轴承座(9)上，第二转轴(10)通过传动机构连接于驱动电机(11)，驱动电机(11)固定安装于底座(5)上。

7.如权利要求6所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：驱动电机(11)为直流减速电机，通过同步带传动机构与第二转轴(10)连接。

8.如权利要求6所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：底座(5)下方设置有行走机构，行走机构包括至少三个自旋转轮(12)，其中一个自旋转轮(12)作为主动轮，主动轮配设有舵机(13)，舵机(13)固定安装于底座(5)上。

9.如权利要求8所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：行走机构包括呈矩形分布线布置的六个自旋转轮(12)，位于同一条分布线上的三个自旋转轮(12)为一组，每组的三个自旋转轮(12)均匀间隔分布，其中一组自旋转轮(12)的位于中间位置的自旋转轮(12)作为主动轮。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的摩擦式智能发球机，其特征在于：还包括图像识别跟踪系统和运算控制云台，图像识别跟踪系统通过信号线与运算控制云台电气连接；三个轮毂电机(4)均与运算控制云台电气连接；当设置有驱动电机(11)时，驱动电机(11)也与运算控制云台电气连接；当设置有舵机(13)时，舵机(13)也与运算控制云台电气连接。

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