CN213555287U - 一种网球发球机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种网球发球机，涉及智能体育设备领域，解决了目前市场上的一些发球机存在的设备笨重、击发效率低和发球模式单一等问题。本实用新型包括储球机构，用于存放待发射的网球；送球机构，用于将网球从储球机构递送至摩擦轮处以便发射；发射机构，用于将网球以不同速度弹射出发球机，并具有球体自动夹紧以及摩擦轮快速减速功能，同时可以实时测速；调节机构，用于调节发射机构的倾斜角度，以改变网球的初射弧度。本实用新型具有击发效率高，落点覆盖广，发球类型丰富，反应迅速等优点，能够极大地提升使用者的训练效果。

Description

一种网球发球机

技术领域

本实用新型涉及智能体育设备领域，尤其涉及一种网球发球机。

背景技术

网球运动是一项优美而充满竞技性的体育运动，因其特有的魅力被人们所喜爱，但对于普通民众而言，网球运动的学习门槛较高。网球运动的基础是击球动作的定型，因此需要一种稳定的喂球训练才能帮助练习者较快地提高击球水准。然而由于人工教练费用昂贵，又很难找到合适的陪练，初学者往往望而却步，这极不利于网球运动的普及。

网球发球机可以很好地解决上述问题，但目前市场上的一些发球机存在设备笨重、击发效率低和发球模式单一等问题，不仅携带不便，而且提供给练习者的训练种类也非常有限。因此，为解决上述问题，有必要提出一种高效、轻便、多样化的网球发球机，以克服现有产品的不足。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型具体提供的技术方案为：一种网球发球机，包括如下机构：

储球机构，用于存放待发射的网球；

送球机构，用于将网球从储球机构递送至摩擦轮处以便发射；

发射机构，用于将网球以不同速度弹射出发球机，并具有球体自动夹紧以及摩擦轮快速减速功能，同时可以实时测速；

调节机构，用于调节发射机构的倾斜角度，以改变网球的初射弧度。

储球机构进一步与送球机构相连。

进一步，所述储球机构上部有可以自由开闭的遮挡罩。

送球机构进一步设置送球管道和弹射装置，其中送球管道上安装有慢送球装置。

进一步，所述送球管道直径略大于网球直径，且管道顶端与末端有一定的高度差。

进一步，所述慢送球装置包括多级齿轮减速结构，所述送球管道内有分球轮，分球轮与慢送球装置内的多个齿轮分级相连，逐级减速，调节网球的下落速度，从而控制送球频率。

进一步，所述慢送球装置安装有锁定开关，可以启动或终止所述分球轮的传动，进而控制网球下落通道的开闭。

进一步，所述弹射装置内部装有弹簧，当网球从送球管道末端口掉落在弹射装置时，将会向下压缩弹射装置内部的弹簧，获得向上的力，从而接触到摩擦轮。这种弹射结构可以保证送球机构完成各个角度的送球任务。

发射机构进一步设置发射支架、摩擦轮、球体自动夹紧装置、减速装置和测速装置，所述发射支架与底座通过铰链连接，可以改变发射支架的倾斜角度。

进一步，所述发射支架为三角形结构，每个边上安装有摩擦轮支架滑轨；滑轨上设置摩擦轮支架，摩擦轮支架上安装摩擦轮。

进一步，所述球体自动夹紧装置包括摩擦轮支架滑轨和摩擦轮支架，滑轨内部设置支架滑轨弹簧，支架滑轨弹簧连接摩擦轮支架和发射口的滑轨，原始状态下，支架滑轨弹簧收紧，摩擦轮支架位于滑轨靠近发射口；网球通过弹射装置弹起并接触到摩擦轮时，网球挤压摩擦轮，从而带动摩擦轮支架沿滑轨向远端移动。

进一步，所述摩擦轮由无刷电机独立驱动旋转，网球通过所述高速旋转的摩擦轮挤压，弹射离开机器。各个无刷电机间的旋转速度差给网球提供不同的初速度、初射弧度以及旋转状态。

进一步，所述减速装置包括设置在摩擦轮轮毂两边的减速块和作为连接的活动夹型结构，夹子可以带动减速块夹紧轮毂，使摩擦轮较快降速到指定转速。

进一步，所述测速装置包括激光发射接收器以及摩擦轮上的反光条，且每个摩擦轮都配有一套测速装置。

进一步，所述激光发射接收器的激光探头和信号接收装置指向摩擦轮的轴心，激光探头发射出的激光信号经过摩擦轮上的反光条反射回来，进入信号接收装置，获得摩擦轮转速。

调节机构进一步设置底座、滑轨、滑块和连接臂。调节机构的滑轨与底座连接，滑轨上安装有滑块，滑块在滑轨上可自由滑动，滑块内部由步进电机驱动；滑块上设有连接块一，连接块一与连接臂通过铰链一铰接，连接臂与发射支架通过铰链二铰接，发射支架与底座通过铰链三铰接，铰接部位均可自由转动。

进一步，滑块受步进电机驱动前后移动时，依次带动连接块和连接臂，从而改变发射支架的倾斜角度，进而改变网球的初射弧度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型的储球机构通过送球机构的慢送球装置，使球逐个进入送球管道，并通过管道到达底部摩擦轮处，慢送球装置无需电机驱动，利用网球的自身重力和齿轮传动的逐级减速即可实现送球频率的控制。

二、本实用新型的发射机构通过三个独立电机驱动的摩擦轮进行网球发射，减小了发射机构的体积，同时通过三个摩擦轮间的差速旋转，使发射的网球带有不同的旋转速度，从而极大地丰富了使用者的训练模式。

三、本实用新型的发射机构具有球体自动夹紧功能，既能够适应不同大小的球体，又能在发射时对球体施加一定的挤压力，极大地增强了发球机的普适性，使摩擦轮与网球的接触更充分；同时减速装置能够帮助轮子较快降速到指定转速，可实现发球状态的迅速切换，更加真实地模拟实际击球场景。

四、本实用新型的发射机构具备摩擦轮测速功能，能够帮助使用者确切地了解机器的实时工作状态。

五、本实用新型的调节机构通过电机驱动滑块在滑轨上的移动，实现了发射机构倾斜角度的快速调整，从而迅速切换给球初射角度。

附图说明

图1是本实用新型网球发球机的结构示意图。

图2是慢送球装置的结构示意图。

图3是发球机构摩擦轮、球体自动夹紧装置、减速装置和测速装置示意图。

图中，1、储球盒；11、慢送球装置；12、送球管道；13、弹射装置；14、送球管道支架；111、锁定扳手；112、分球轮；113、齿轮停止块；121、减速齿轮一；122、减速齿轮一中心齿轮；123、减速齿轮二；124、减速齿轮二中心齿轮；125、减速齿轮三；126、减速齿轮三中心齿轮；127、减速齿轮四；128、减速齿轮四中心齿轮；129、减速齿轮五；130、减速齿轮五中心齿轮；131、减速齿轮六；132、减速齿轮六中心齿轮；133、减速齿轮七；134、分球轮中心齿轮；2、摩擦轮；21、发射支架；22、活动夹型结构；23、减速块；24、摩擦轮支架；25、激光发射接收器；26、反光条；27、无刷电机；28、减速装置支架；29、摩擦轮支架滑轨；291、支架滑轨弹簧；3、底座；31、滑轨；32、滑块及步进电机；33、连接块一；34、铰链一；35、连接臂；36、铰链二；37、连接块二。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步地详细描述。

如图1所示，一种网球发球机，其特征在于包括：

储球机构，包括：储球盒1；用于存放待发射的网球；

送球机构，包括：慢送球装置11；送球管道12；弹射装置13；送球管道支架14；遮挡罩15；用于将网球从储球机构递送至摩擦轮处以便发射；

其中，如图2所示，慢送球装置11包括：锁定扳手111；分球轮112；齿轮停止块113；减速齿轮一121；减速齿轮一中心齿轮122；减速齿轮二123；减速齿轮二中心齿轮124；减速齿轮三125；减速齿轮三中心齿轮126；减速齿轮四127；减速齿轮四中心齿轮128；减速齿轮五129；减速齿轮五中心齿轮130；减速齿轮六131；减速齿轮六中心齿轮132；减速齿轮七133；分球轮中心齿轮134。

发射机构，包括：摩擦轮2；发射支架21；活动夹型结构22；减速块23；摩擦轮支架24；激光发射接收器25；反光条26；无刷电机27；减速装置支架28；摩擦轮支架滑轨29。该结构用于将网球以不同状态弹射出发球机，并具有球体自动夹紧以及摩擦轮2快速减速功能，同时可以实时测速。

调节机构，包括：底座3；滑轨31；滑块及驱动电机32；连接块一33；铰链一34；连接臂35；铰链二36；连接块二37；铰链三38。该结构用于调节发射机构的倾斜角度，以改变网球的初射弧度。

储球机构设置储球盒1，储球盒1为可拆卸结构，与送球管道12相连，方便在移动发球机时将其拆卸以便携带；所述储球盒1与送球管道12相连。

送球机构设置送球管道12，送球管道12顶端安装有慢送球装置11；当球被放入储球盒1时，会经过连接处进入送球管道12，在下落过程中触及到分球轮112，下落停止；若锁定板手111处于向上打开状态，则分球轮112受网球重力影响，开始缓慢转动，当转动达到一定位置时，网球可以通过分球轮112，继续下落，沿着送球管道12向发射机构方向滚动。

结合图2所示，整个慢送球装置11的齿轮啮合状态为；减速齿轮一121中心设置减速齿轮一中心齿轮122，减速齿轮一中心齿轮122与减速齿轮二123啮合；减速齿轮二123中心设置减速齿轮二中心齿轮124，减速齿轮二中心齿轮124与减速齿轮三125啮合；减速齿轮三125中心设置减速齿轮三中心齿轮126，减速齿轮三中心齿轮126与减速齿轮四127啮合；减速齿轮四127中心设置减速齿轮四中心齿轮128，减速齿轮四中心齿轮128与减速齿轮五129啮合；减速齿轮五129中心设置减速齿轮五中心齿轮130，减速齿轮五中心齿轮130与减速齿轮六131啮合；减速齿轮六131中心设置减速齿轮六中心齿轮132，齿轮六中心齿轮132与减速齿轮七133啮合；分球轮112中心设置分球轮中心齿轮134，分球轮中心齿轮134与减速齿轮七133啮合。需要说明的是，上述齿轮对应的中心齿轮设置在对应齿轮的视图下方，且二者同步转动。

慢送球装置11的具体工作方式为：当有球触及分球轮112时，受重力影响，球会带动分球轮112向下转动，分球轮中心齿轮134同步转动；分球轮中心齿轮134带动减速齿轮七133转动，减速齿轮七133带动减速齿轮六中心齿轮132转动，减速齿轮六131同步转动；减速齿轮六131带动减速齿轮五中心齿轮130转动，减速齿轮五129同步转动；减速齿轮五129带动减速齿轮四中心齿轮128转动，减速齿轮四127同步转动；减速齿轮四127带动减速齿轮三中心齿轮126转动，减速齿轮三125同步转动；减速齿轮三125带动减速齿轮二中心齿轮124转动，减速齿轮二123同步转动；减速齿轮二123带动减速齿轮一中心齿轮122转动，减速齿轮一121同步转动；带动分球轮112缓慢转动。

结合图2所示，锁定扳手111和齿轮停止块113为一体结构；当锁定扳手111被向上扳动时，齿轮停止块113离开减速齿轮一121，齿轮组可以正常转动，即允许送球；当锁定扳手111被向下扳动时，齿轮停止块113顶住减速齿轮一121的齿牙，齿轮组无法转动，即终止送球。

送球管道12直径略大于网球直径，且管道顶端与末端有一定的高度差，方便网球向发射机构方向滚动。

弹射装置13是与发射支架21相连的活动结构，其内部装有弹簧。当网球从送球管道12末端口掉落在弹射装置13时，将向下压缩弹射装置13内部的弹簧结构，并获得向上的力，从而接触到摩擦轮2。这种弹射结构解决了在送球管道固定的情况下，改变发射机构角度所带来的送球困难问题，保证了送球的稳定性。

发射机构的三组摩擦轮及与其相关的配置独立且相同，仅以其中一组装置为例：摩擦轮2通过摩擦轮支架24安装在摩擦轮支架滑轨29上，摩擦轮支架滑轨29固定在发射支架21上，摩擦轮支架滑轨29内部设置支架滑轨弹簧291，连接摩擦轮支架24和靠近发射口的滑轨。原始状态下，支架滑轨弹簧291收紧，摩擦轮支架24靠近发射口；网球通过弹射装置13弹起并接触到摩擦轮2时，网球挤压摩擦轮2，从而带动摩擦轮支架24沿滑轨向远离发射口的方向移动，这种球体自动夹紧功能，既能够适应不同大小的球体，又能在发射时对球体施加一定的挤压力，极大地增强了发球机的普适性，使摩擦轮与网球的接触更充分。

摩擦轮2内部由无刷电机27驱动高速旋转，当有来自弹射装置13的网球接触到摩擦轮2时，网球将受到向外的摩擦力作用；三个轮子间的距离小于网球直径，网球受到挤压力，快速获得较大动能。三个摩擦轮分别由独立的电机驱动，因此可设定不同的旋转速度，使网球呈现不同的运动方式。

摩擦轮2上进一步设置活动夹型结构22以及减速块23，当发射机构需要快速减速时，活动夹型结构22进行夹紧动作，减速块23与摩擦轮2轮毂紧密贴合，从而快速降低轮子速度。摩擦轮2轮面上设置反光条26，活动夹型结构22设置激光发射接收器25。摩擦轮2高速旋转时，激光发射接收器25会发出激光，并接收来自反光条26反射的激光信号，从而测量摩擦轮2的实时速度，以对机器运行状态进行监测。

调节机构的滑轨31与底座3连接，滑轨31上安装有滑块及驱动电机32，滑块32在滑轨31上可自由滑动，滑块32内部由步进电机驱动；滑块32上设有连接块一33，连接块一33与连接臂35通过铰链一34铰接，连接臂35与发射支架21上的连接块二37通过铰链二36铰接，发射支架21与底座3通过铰链三38铰接，铰接部位均可自由转动。滑块32受内部步进电机驱动前后移动时，依次带动连接块一33、连接臂35和连接块二37，以调整发射支架21的倾斜角度，进而改变网球的初射弧度。

作为本实用新型的一个实施例：网球发球机通过储球盒1存放待发射的网球，网球受重力作用进入送球管道12，分球轮112阻止网球继续下落，若锁定扳手111处于向下位置，则分球轮112停止转动；若锁定扳手111处于向上位置，则分球轮112在慢送球装置11内部多级减速齿轮的作用下缓慢转动，间隔一定时间送出一个网球，网球通过送球管道12掉落在弹射装置13上，其内部的弹簧被压缩后将网球反向弹起至摩擦轮2处，网球挤压摩擦轮2，从而带动摩擦轮支架24沿滑轨向远端移动，高速旋转的摩擦轮2为网球施加向外弹射的力和自身旋转的力，利用滑块及驱动电机32在滑轨31的移动带动铰链34、铰链36及连接臂35，改变发射支架21的倾斜角度，从而调节发球的角度。

作为本实用新型的一个实施例：激光发射接收25通过持续发出和接收激光信号对摩擦轮2的转速进行实时监测。当摩擦轮2处于较高转速，由于惯性作用，停止供电后其转动仍会继续，活动夹型结构22带动减速块23夹紧摩擦轮2的轮毂，使其较快地减速到指定转速。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种网球发球机，其特征在于：包括储球机构，用于存放待发射的网球；送球机构，用于将网球从储球机构递送至摩擦轮处以便发射；发射机构，用于将网球以不同速度弹射出发球机，并具有球体自动夹紧以及摩擦轮快速减速功能，同时可以实时测速；调节机构，用于调节发射机构的倾斜角度，以改变网球的初射弧度。

2.根据权利要求1所述的一种网球发球机，其特征在于：所述储球机构与送球机构相连，储球盒的上部有可以自由开闭的遮挡罩。

3.根据权利要求1所述的一种网球发球机，其特征在于：所述送球机构包括送球管道和弹射装置，其中送球管道上安装有慢送球装置；所述送球管道直径略大于网球直径，且管道顶端高于末端；所述慢送球装置包括多级齿轮减速结构，所述送球管道内有分球轮，分球轮与慢送球装置内的多个齿轮分级相连；所述慢送球装置安装有锁定开关，可以启动或终止所述分球轮的转动；所述弹射装置内部装有弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种网球发球机，其特征在于：所述发射机构包括发射支架、摩擦轮、球体自动夹紧装置、减速装置和测速装置；所述发射支架与底座通过铰链连接，可以前后转动；所述发射支架为三角形结构，每个边上安装有摩擦轮支架滑轨，滑轨上设置摩擦轮支架，支架上安装摩擦轮；所述球体自动夹紧装置包括摩擦轮支架和摩擦轮支架滑轨，滑轨内部设置支架滑轨弹簧，支架滑轨弹簧连接摩擦轮支架和靠近发射口的滑轨；所述摩擦轮由无刷电机独立驱动旋转，各个无刷电机间可以差速旋转；所述减速装置包括设置在摩擦轮轮毂两边的减速块和作为连接的活动夹型结构，活动夹型结构可以带动减速块夹紧轮毂；所述测速装置包括每个活动夹型结构上的激光发射接收器和每个摩擦轮上的反光条，激光发射接收器的激光探头和信号接收探头指向摩擦轮的轴心。

5.根据权利要求1所述的一种网球发球机，其特征在于：所述调节机构包括底座、滑轨、滑块和连接臂；调节机构的滑轨与底座连接，滑轨上安装有滑块，滑块由内部的步进电机驱动；滑块上设有连接块一，连接块一与连接臂通过铰链一铰接，连接臂与发射支架上的连接块二通过铰链二铰接，发射支架与底座通过铰链三铰接，铰接部位均可自由转动；滑块受步进电机驱动前后移动时，依次带动连接块一、连接臂和连接块二，从而改变发射支架的倾斜角度。

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