CN210728638U - 一种桌上气悬沙壶球装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种桌上气悬沙壶球装置，包括架体以及安装在架体上的气悬平台，气悬平台下方设置有球盘回收机构，架体下部设置有控制组件，气悬平台上设有运动机构，运动机构呈coreXY结构设置，运动机构上设有击球柄；架体上部设有摄像头组件，摄像头组件朝向气悬平台设置，摄像头组件、运动机构、球盘回收机构分别与控制组件通信连接；摄像头组件采集气悬平台的图像信息；运动机构进行X向、Y向移动，对球盘进行击打；控制组件控制击球柄运动以对球盘进行击打；球盘回收机构统计进球数。该装置体积小，节省了占地面积，可放在公共场所作为公共娱乐设施，实现了沙壶球人机对战模式，增强了游戏的趣味性与竞技性。

Description

一种桌上气悬沙壶球装置

技术领域

本实用新型涉及桌面娱乐设施领域，具体涉及一种桌上气悬沙壶球装置。

背景技术

传统的沙壶球玩法是单人或多人在同一方向将沙壶球滑向目标位置，由于场地的专业性以及空间限制，将沙壶球搬上小型游戏桌面，成为一项随时可进行的小型桌面娱乐活动。但是由于沙壶球运动的单一性，缺乏趣味性，市场有需求改进小型桌面沙壶球玩法，增加其趣味性，这就催生了人机对垒的沙壶球桌面游戏装置。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种桌上气悬沙壶球装置，该装置相比于传统的桌面沙壶球装置体积大大减小，节省了占地面积，可放在公共场所作为公共娱乐设施，由传统的单人游戏模式或者人与人对战模式升级为了人机对战模式，增强了游戏的趣味性与竞技性。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种桌上气悬沙壶球装置，包括架体以及安装在所述架体上的气悬平台，所述气悬平台上设置有球盘回收机构，所述气悬平台上设有运动机构，所述运动机构在所述气悬平台的一端呈coreXY结构设置，所述运动机构上设有击球柄；所述球盘回收机构包括两个进球口，两个所述进球口分别设于所述气悬平台上靠近所述运动机构以及背离所述运动机构的两端，所述架体上部设有摄像头组件，所述摄像头组件朝向所述气悬平台设置，所述架体上设置有控制组件，所述摄像头组件、所述运动机构、所述球盘回收机构分别与所述控制组件通信连接；

所述摄像头组件采集所述气悬平台的图像信息；

所述运动机构进行X向、Y向移动，对球盘进行击打；

所述控制组件控制所述运动机构进行运动；

所述球盘回收机构统计进球数。

玩家在气悬台面上背离运动机构的一侧站定，玩家朝向靠近运动机构的进球口推出球盘，球盘沿气悬台面滑向进球口；摄像头组件在固定的采样周期采集气悬平台的图像信息，控制组件将采样的多帧图像信息与预存的标准图像信息进行差影法处理，差影法技术目前在图像处理技术中是比较常规的技术手段，通过差影法技术将每帧新图像与标准图像相减，可以获得球盘瞬时位置参数以及击球柄瞬时位置参数，然后通过球盘瞬时位置参数以及击球柄瞬时位置参数计算出球盘运行的线性函数Y＝kX+b，此函数即球盘运行轨迹的函数，延长此函数则得到球盘运行的预估轨迹，然后控制运动机构对击球柄进行沿X向、Y向移动，运行到球盘运行的预估轨迹上以击回球盘，防止球盘进入己方进球口；当球进入进球口后，球盘回收机构对每个进球口的进球数进行统计，以分别获得玩家与装置的得分。该装置相比于传统的桌面沙壶球装置体积大大减小，节省了占地面积，可放在公共场所作为公共娱乐设施，由传统的单人游戏模式或者人与人对战模式升级为了人机对战模式，增强了游戏的趣味性与竞技性。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

优选地，所述运动机构包括两条平行且对称设置的Y向导轨、以及横跨两条所述Y向导轨的X向导轨，所述X向导轨两端均设有第一滑块，所述第一滑块与所述Y向导轨滑动连接；所述Y向导轨一端设有同步带主动轮与驱动电机、其另一端设有同步带惰轮，所述驱动电机的输出轴与所述同步带主动轮同轴连接，所述X向导轨的两端各设有两个对称设置的光面惰轮；所述运动机构上还设有同步带，所述击球柄与所述同步带固定连接，所述击球柄上设有第二滑块，所述第二滑块与所述X向导轨滑动连接；所述同步带与所述同步带主动轮、所述同步带惰轮、所述光面惰轮配合组成“H”形的coreXY结构。运动机构呈“H”形的coreXY结构设置，其组成简单，通过两个同向设置的驱动电机之间正、反转配合，即可控制击球柄进行沿X向、Y向的移动，从而对球盘进行击打，将球盘击到对应的进球口则机器得分。击球柄通过第二滑块与X向导轨滑动连接，在击球柄对滑过来的球盘进行击打时，X向导轨可为击球柄提供支撑力，以抵消球盘的冲力。

优选地，所述气悬平台包括横向设置的桌板以及纵向设置的围板，所述桌板呈矩形，所述桌板上设有若干纵向的筛孔，所述围板围绕所述桌板设置、且安装在所述桌板边沿，所述围板固定安装在所述架体上；所述桌板下方设有鼓风机，所述鼓风机的出风口固定安装在所述桌板底面；两条所述Y向导轨分别安装在一对平行设置的所述围板的外侧。鼓风机向上吹风，风通过桌板上的筛孔吹向桌板上方，当球盘在桌板上滑动时，在风力的作用下，可抵消部分重力，减小球盘与桌板之间的摩擦力，使球盘能更顺畅地在桌板上滑动，提高游戏体验。

优选地，所述X向导轨的两端与所述Y向导轨的两端均设有限位传感器，所述限位传感器与所述控制组件信号连接。限位传感器将X向导轨沿Y向的活动距离、击球柄沿X向的活动距离限制在一个较佳的范围内，防止X向导轨、击球柄移动超出限位对装置进行撞击，对设备起到了保护作用。

优选地，所述球盘回收机构包括第一进球口、第二进球口、球道，所述第二进球口下端设有出球口，所述球道连通所述第一进球口与所述出球口；所述球盘回收机构还设有至少两个计数传感器，所述计数传感器与所述控制组件通信连接，其中至少一个所述计数传感器靠近所述第一进球口，至少还有一个所述计数传感器靠近所述第二进球口，所述计数传感器分别统计所述第一进球口与所述第二进球口的进球数。第一进球口靠近运动机构，作为玩家的进球口，当第一进球口进球时，计数传感器计为玩家得分；第二进球口靠近玩家，作为击球柄的进球口，当第二进球口进球时，计数传感器计为装置得一分。当游戏进行时，玩家可以从出球口取出回收的球盘游戏。在游戏倒计时未结束时，当游戏还在进行中时，计数传感器持续统计第一进球口以及第二进球口的得分，当游戏停止时，计数传感器不再统计得分，保留倒计时结束时的数据。

优选地，所述球道上还设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制组件信号连接。当游戏开始时，电磁阀打开，回收的球盘可通过球道滚到出球口供玩家取用，当游戏倒计时结束时，电磁阀关闭，球道关闭，回收的球盘聚集在球道中不再滚出。

优选地，所述架体上还设有显示屏，所述显示屏与所述控制组件信号连接，所述显示屏用于显示进球得分和/或游戏时间。玩家可通过显示屏直观地了解到玩家的得分、装置的得分以及游戏倒计时。

本实用新型的有益效果是：玩家在气悬台面上背离运动机构的一侧站定，玩家朝向靠近运动机构的进球口推出球盘，球盘沿气悬台面滑向进球口；摄像头组件在固定的采样周期采集气悬平台的图像信息，控制组件控制运动机构对击球柄进行沿X向、Y向移动，以击回球盘，防止球盘进入己方进球口；当球进入进球口后，球盘回收机构对每个进球口的进球数进行统计，以分别获得玩家与装置的得分。该装置相比于传统的桌面沙壶球装置体积大大减小，节省了占地面积，可放在公共场所作为公共娱乐设施，由传统的单人游戏模式或者人与人对战模式升级为了人机对战模式，增强了游戏的趣味性与竞技性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型架体结构示意图；

图3为本实用新型气悬平台结构示意图；

图4为本实用新型球盘回收机构结构示意图；

图5为本实用新型摄像头组件示意图；

图6为本实用新型显示屏结构示意图；

图7为本实用新型运动机构结构示意图；

图8为本实用新型运动机构原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、架体，101、万向轮，102、地脚，103、栏板，2、摄像头组件，201、摄像头，202、LED灯，3、运动机构，301、驱动电机，302、同步带主动轮，303、同步带惰轮，304、光面惰轮，305、击球柄，3051、第二滑块，306、第一滑块，307、限位传感器，308、限位片，309、Y向导轨，310、X向导轨，311、同步带，4、球盘回收机构，401、第一进球口，402、第二进球口，403、球道，404、第一计数传感器，405、第二计数传感器，406、电磁阀，407、出球口，5、气悬平台，501、鼓风机，502、桌板，5021、筛孔，503、围板，504、密封垫，6、显示屏，601、第一显示屏，602、第二显示屏，603、第三显示屏，7、控制组件，8、外壳，9、球盘，M1/M2、伺服电机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1～2所示的一种桌上气悬沙壶球装置，包括架体1以及安装在架体1上的气悬平台5，架体1上还安装有外壳8。架体1底部设置有地脚102和万向轮101，正常使用时通过地脚102固定安装在底面，需要转移位置时拆下地脚102，通过万向轮101推到目标位置，再次使用地脚102进行安装。气悬平台5上设置有球盘回收机构4和运动机构3，运动机构3在气悬平台5的一端呈coreXY结构设置，运动机构3上设有击球柄305；球盘回收机构4包括两个进球口，两个进球口分别设于气悬平台5上靠近运动机构3以及背离运动机构3的两端，架体1上部设有摄像头组件2，摄像头组件2朝向气悬平台5设置，如图5所示，摄像头组件2包括摄像头201与LED灯202，LED灯202设在摄像头201附近，用于为气悬平台5补光，以使摄像头201拍摄的图像更清晰。架体1上设置有控制组件7，摄像头组件2、运动机构3、球盘回收机构4分别与控制组件7通信连接；

摄像头组件2采集气悬平台5的图像信息；

运动机构3进行X向、Y向移动，对球盘9进行击打；

控制组件7控制运动机构3进行运动；

球盘回收机构4回收球盘9并统计进球数。

玩家在气悬平台5上背离运动机构3的一侧站定，玩家朝向靠近运动机构3的进球口推出球盘9，球盘9沿气悬台面滑向进球口；摄像头组件2在固定的采样周期采集气悬平台5的图像信息，控制组件将采样的多帧图像信息与预存的标准图像信息进行差影法处理，差影法技术目前在图像处理技术中是比较常规的技术手段，通过差影法技术将每帧新图像与标准图像相减，可以获得球盘9瞬时位置参数以及击球柄305瞬时位置参数，然后通过球盘9瞬时位置参数以及击球柄305瞬时位置参数计算出球盘9运行的线性函数Y＝kX+b，此函数即球盘运行轨迹的函数，延长此函数则得到球盘9运行的预估轨迹，然后控制运动机构3对击球柄305进行沿X向、Y向移动，运行到球盘9运行的预估轨迹上以击回球盘9，防止球盘9进入己方进球口；当球进入进球口后，球盘回收机构4对每个进球口的进球数进行统计，以分别获得玩家与装置的得分。该装置相比于传统的桌面沙壶球装置体积大大减小，节省了占地面积，可放在公共场所作为公共娱乐设施，由传统的单人游戏模式或者人与人对战模式升级为了人机对战模式，增强了游戏的趣味性与竞技性。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

本实施例中，如图7所示，运动机构3包括两条平行且对称设置的Y向导轨309、以及横跨两条Y向导轨309的X向导轨310，X向导轨310两端均设有第一滑块306，第一滑块306与Y向导轨309滑动连接；Y向导轨309一端设有同步带主动轮302与驱动电机301、其另一端设有同步带惰轮303，驱动电机301的输出轴与同步带主动轮302同轴连接，X向导轨310的两端各设有两个对称设置的光面惰轮304；运动机构3上还设有同步带311，击球柄305与同步带311固定连接，击球柄305上设有第二滑块3051，第二滑块3051与X向导轨310滑动连接；同步带311与同步带主动轮302、同步带惰轮303、光面惰轮304配合组成“H”形的coreXY结构。运动机构3呈“H”形的coreXY结构设置，其组成简单，通过两个同向设置的驱动电机301之间正、反转配合，即可控制击球柄305进行沿X向、Y向的移动，从而对球盘9进行击打，将球盘9击到对应的进球口则机器得分。击球柄305通过第二滑块3051与X向导轨310滑动连接，在击球柄305对滑过来的球盘9进行击打时，X向导轨310可为击球柄305提供支撑力，以抵消球盘9的冲力。

如图8所示，本实施例的“H”形coreXY结构运动机构3的运动原理如下：控制组件7分别控制两个驱动电机301正、反转，驱动电机301可采用伺服电机，也可采用步进电机，本实施例以采用伺服电机为例进行说明。当伺服电机M1和伺服电机M2以相同的速度顺时针或逆时针同向转动时，运动机构3上的击球柄305就会沿X轴方向水平运动；当伺服电机M1和伺服电机M2以相同的速度、相反的方向转动时，运动机构3上的击球柄305就会沿Y轴方向运动；当伺服电机M1转动，伺服电机M2静止时，运动机构3上的击球柄305将沿着Y＝X方向移动；同理当伺服电机M2转动，伺服电机M1静止时，运动机构3上的击球柄305将沿着Y＝-X方向移动。其运算公式为：

设伺服电机M1的转速为V₁，伺服电机M2的转速为V₂，运动机构3上的击球柄305的运动坐标为(X,Y)，运动时间为t，则有：

X＝0.5*(V₁t+V₂t)；Y＝0.5*(V₁t-V₂t)。

本实施例中，如图3所示，气悬平台5包括横向设置的桌板502以及纵向设置的围板503，桌板502呈矩形，桌板502上之间位置设有横跨桌板502的栏板103，栏板103两端与桌板502边沿固定连接，栏板103底部与桌板502之间留有仅容球盘9通过的间隙，该间隙不能使玩家手指通过，以防止玩家手部超界，影响人机对战的比赛公平性。桌板502上设有若干纵向的筛孔5021，围板503围绕桌板502边沿设置、且安装在所述桌板502边沿，围板503固定安装在架体1上；桌板502下方设有鼓风机501，所述鼓风机501的出风口固定安装在所述桌板502底面，鼓风机501出风口与桌板502底面之间还设置有密封垫504，在鼓风机501运转过程中，密封垫504起到减震以及防止漏风的作用；两条Y向导轨309分别安装在一对平行设置的围板503的外侧，防止Y向导轨309下端对球盘9运行造成干涉。鼓风机501向上吹风，风通过桌板502上的筛孔5021吹向桌板502上方，当球盘9在桌板502上滑动时，在风力的作用下，可抵消部分重力，减小球盘9与桌板502之间的摩擦力，使球盘9能更顺畅地在桌板502上滑动，提高玩家的游戏体验。

本实施例中，如图7所示，X向导轨310的两端与Y向导轨309的两端均设有限位传感器307，限位传感器307与控制组件7信号连接，第一滑块306与第二滑块3051上均设置有限位片308，限位传感器307感应到限位片308即停止继续前进的动作。限位传感器307将X向导轨310沿Y向的活动距离、击球柄305沿X向的活动距离限制在一个较佳的范围内，防止X向导轨310、击球柄305移动超出限位对装置进行撞击，对设备起到了保护作用。

如图4所示，球盘回收机构4包括第一进球口401、第二进球口402、球道403，第二进球口402下端设有出球口407，球道403连通第一进球口401与出球口407；球盘回收机构4还设有至少两个计数传感器，计数传感器与控制组件7通信连接，计数传感器通过光电效应感知球盘9是否路过计数传感器的感应范围，每一个球盘9经过一次计数传感器的感应范围，则计为一次，控制组件7对计数次数进行累加，即得到相应进球口的得分。其中第一计数传感器404统计第一进球口401的进球数，第二计数传感器405统计第二进球口402的进球数。第一进球口401靠近运动机构3，作为玩家的进球口，当第一进球口401进球时，计数传感器计为玩家得分，每进一个球累加一分；第二进球口402靠近玩家，作为击球柄305的进球口，每当第二进球口402进一球时，计数传感器计为装置累加一分。当游戏进行时，玩家可以从出球口407取出回收的球盘9继续游戏。在游戏倒计时未结束时，当游戏还在进行中时，计数传感器持续统计第一进球口401以及第二进球口402的得分，当游戏停止时，计数传感器不再统计得分，保留倒计时结束时的数据。

本实施例中，球道403上还设有电磁阀406，电磁阀406与控制组件7信号连接。当游戏开始时，电磁阀406打开，回收的球盘9可通过球道403滚到出球口407供玩家取用，当游戏倒计时结束时，电磁阀406关闭，球道403关闭，回收的球盘9聚集在球道403中不再滚出。

如图6所示，架体1上还设有显示屏6，显示屏6与控制组件7信号连接，如图6所示，显示屏6上分为第一显示屏601、第二显示屏602、第三显示屏603，分别用于显示玩家与装置的进球得分和游戏倒计时。玩家可通过显示屏6直观地了解到玩家的得分、装置的得分以及游戏倒计时。

控制组件7通过分别控制两个驱动电机301正、反转的相互配合，以控制击球柄305沿X轴、Y轴运动，从而使所述击球柄305对所述球盘9进行击打，使球盘9滑向第一进球口401，以达到装置进球得分的目的。为达到击球柄305将球盘9击入第一进球口401的目的，需对击球方向进行规划，在控制击球柄305的路径时，先使击球柄305先沿X向移动，再沿Y向移动，以使击球柄305将球盘9击出时，球盘9受力方向为朝向第一进球口401。

玩家在气悬台面上背离运动机构3的一侧站定，玩家朝向靠近运动机构3的进球口推出球盘9，球盘9沿气悬台面滑向进球口；摄像头组件2在固定的采样周期采集气悬平台5的图像信息，控制组件将采样的多帧图像信息与预存的标准图像信息进行差影法处理，差影法技术目前在图像处理技术中是比较常规的技术手段，通过差影法技术将每帧新图像与标准图像相减，可以获得球盘9瞬时位置参数以及击球柄305瞬时位置参数，然后通过球盘9瞬时位置参数以及击球柄305瞬时位置参数计算出球盘9运行的线性函数Y＝kX+b，此函数即球盘运行轨迹的函数，延长此函数则得到球盘9运行的预估轨迹，然后控制运动机构3对击球柄305进行沿X向、Y向移动，运行到球盘9运行的预估轨迹上以击回球盘9，以击回球盘9，防止球盘9进入己方进球口；当球进入进球口后，球盘回收机构4对每个进球口的进球数进行统计，以分别获得玩家与装置的得分。该装置相比于传统的桌面沙壶球装置体积大大减小，节省了占地面积，可放在公共场所作为公共娱乐设施，由传统的单人游戏模式或者人与人对战模式升级为了人机对战模式，增强了游戏的趣味性与竞技性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种桌上气悬沙壶球装置，包括架体(1)以及安装在所述架体(1)上的气悬平台(5)，所述气悬平台(5)上设置有球盘回收机构(4)，其特征在于，所述气悬平台(5)上设有运动机构(3)，所述运动机构(3)在所述气悬平台(5)的一端呈coreXY结构设置，所述运动机构(3)上设有击球柄(305)；所述球盘回收机构(4)包括两个进球口，两个所述进球口分别设于所述气悬平台(5)上靠近所述运动机构(3)以及背离所述运动机构(3)的两端，所述架体(1)上部设有摄像头组件(2)，所述摄像头组件(2)朝向所述气悬平台(5)设置，所述架体(1)上设置有控制组件(7)，所述摄像头组件(2)、所述运动机构(3)、所述球盘回收机构(4)分别与所述控制组件(7)通信连接；

所述摄像头组件(2)采集所述气悬平台(5)的图像信息；

所述运动机构(3)进行X向、Y向移动，对球盘(9)进行击打；

所述控制组件(7)控制所述运动机构(3)进行运动；

所述球盘回收机构(4)统计进球数。

2.根据权利要求1所述一种桌上气悬沙壶球装置，其特征在于，所述运动机构(3)包括两条平行且对称设置的Y向导轨(309)、以及横跨两条所述Y向导轨(309)的X向导轨(310)，所述X向导轨(310)两端均设有第一滑块(306)，所述第一滑块(306)与所述Y向导轨(309)滑动连接；所述Y向导轨(309)一端设有同步带主动轮(302)与驱动电机(301)、其另一端设有同步带惰轮(303)，所述驱动电机(301)的输出轴与所述同步带主动轮(302)同轴连接，所述X向导轨(310)的两端各设有两个对称设置的光面惰轮(304)；所述运动机构(3)上还设有同步带(311)，所述击球柄(305)与所述同步带(311)固定连接，所述击球柄(305)上设有第二滑块(3051)，所述第二滑块(3051)与所述X向导轨(310)滑动连接；所述同步带(311)与所述同步带主动轮(302)、所述同步带惰轮(303)、所述光面惰轮(304)配合组成“H”形的coreXY结构。

3.根据权利要求2所述一种桌上气悬沙壶球装置，其特征在于，所述X向导轨(310)的两端与所述Y向导轨(309)的两端均设有限位传感器(307)，所述限位传感器(307)与所述控制组件(7)信号连接。

4.根据权利要求2所述一种桌上气悬沙壶球装置，其特征在于，所述气悬平台(5)包括横向设置的桌板(502)以及纵向设置的围板(503)，所述桌板(502)呈矩形，所述桌板(502)上设有若干纵向的筛孔(5021)，所述围板(503)围绕所述桌板(502)设置、且安装在所述桌板(502)边沿，所述围板(503)固定安装在所述架体(1)上；所述桌板(502)下方设有鼓风机(501)，所述鼓风机(501)的出风口固定安装在所述桌板(502)底面；两条所述Y向导轨(309)分别安装在一对平行设置的所述围板(503)的外侧。

5.根据权利要求1所述一种桌上气悬沙壶球装置，其特征在于，所述球盘回收机构(4)包括第一进球口(401)、第二进球口(402)、球道(403)，所述第二进球口(402)下端设有出球口(407)，所述球道(403)连通所述第一进球口(401)与所述出球口(407)；所述球盘回收机构(4)还设有至少两个计数传感器，所述计数传感器与所述控制组件(7)通信连接，其中至少一个所述计数传感器靠近所述第一进球口(401)，至少还有一个所述计数传感器靠近所述第二进球口(402)。

6.根据权利要求5所述一种桌上气悬沙壶球装置，其特征在于，所述球道(403)上还设有电磁阀(406)，所述电磁阀(406)与所述控制组件(7)信号连接。

7.根据权利要求1所述一种桌上气悬沙壶球装置，其特征在于，所述架体(1)上还设有显示屏(6)，所述显示屏(6)与所述控制组件(7)信号连接。

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