JP3342389B2 - Ball hitting test equipment - Google Patents
Ball hitting test equipmentInfo
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- JP3342389B2 JP3342389B2 JP05403698A JP5403698A JP3342389B2 JP 3342389 B2 JP3342389 B2 JP 3342389B2 JP 05403698 A JP05403698 A JP 05403698A JP 5403698 A JP5403698 A JP 5403698A JP 3342389 B2 JP3342389 B2 JP 3342389B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は打球具試打装置に関
し、詳しくは、テニス、バトミントン、スカッシュ、卓
球、ゴルフクラブ、野球のバット等の打球具に適用でき
る試打装置に関するもので、特に、テニスラケット用の
試打装置として好適に用いられ、人間がテニスラケット
を把持して行うストローク時の多様な動作を、ロボット
がテニスラケットを把持して実現し、ストローク時にお
けるボールの飛び、コントロール性およびスピン性能の
定量的評価を可能とするものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hitting ball test hitting device, and more particularly to a hitting hitting device applicable to hitting tools such as tennis, badminton, squash, table tennis, golf clubs, and baseball bats. It is suitable for use as a test hitting device for robots, and various actions during strokes performed by a human holding a tennis racket are realized by a robot holding a tennis racket, and the ball jumps during stroke, controllability and spin performance It enables quantitative evaluation of
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来からテニスラケット等の打球具の試
打装置では、人間が実際に打球している状態により近づ
くように種々の研究が行われてる。2. Description of the Related Art Conventionally, various studies have been made on a test hitting device for a hitting tool such as a tennis racket so as to approach a state where a person is actually hitting a ball.
【０００３】例えば、従来のテニスラケットの試打装置
としては、日本機械学会［Ｎｏ．９４０−９］ＡＶＤシ
ンポジウム講演論文集Ｐ１２８、日本機械学会［Ｎｏ．
９５−２８］第４回「運動と振動の制御」シンポジウム
講演論文集Ｐ１７０、日本機械学会［Ｎｏ．９５−１
７］ロボティスク・メカトロニクス講演会’９５講演論
文集（Vol.B)Ｐ１２６０、日本機械学会［Ｎｏ．９６−
２０］シンポジウム講演論文集Ｐ３５、日経メカニカル
１９９５．５．１５ ｎｏ．４５４ Ｐ６６等の文献に
開示されている。For example, as a conventional tennis racket test hitting device, the Japan Society of Mechanical Engineers [No. 940-9] Proceedings of the AVD Symposium P128, The Japan Society of Mechanical Engineers [No.
95-28] The 4th Symposium on Motion and Vibration Control Symposium P170, The Japan Society of Mechanical Engineers [No. 95-1
7] Proc. Of Robotics Mechatronics Conference '95 (Vol.B) P1260, The Japan Society of Mechanical Engineers [No. 96-
20] Symposium Proceedings, P35, Nikkei Mechanical 1995.5.515 no. 454 P66 and the like.
【０００４】上記文献に報告されているテニスラケット
の試打装置は、図１０に示す構成とされている。該試打
装置は、人間がテニスラケットを把持して打球動作する
際に並進運動と回転運動が組み合わされた複雑な運動を
することを考慮して設計されたもので、ラケットの並進
運動と回転運動を行わせるために必要最小限の自由度を
もつ水平２関節のロボットとされている。The tennis racket test hitting device reported in the above document has a configuration shown in FIG. The test hitting device is designed in consideration of a complicated motion combining a translational motion and a rotational motion when a human grasps a tennis racket and hits a ball, and performs a translational motion and a rotational motion of a racket. The robot is a horizontal two-joint robot having the minimum required degree of freedom to perform the operation.
【０００５】即ち、上記試打装置はモータ１により第１
関節２を矢印に直接的に回転（Ｓ軸回転）させ、該第１
関節２に連結板３の一端を連結すると共に、連結板３の
他端に第２関節４を回転自在に取り付け、第１関節２と
第２関節４とをタイミングベルト５を介して連動し、モ
ータ１により第２関節４を矢印方向に回転（Ｔ軸回転）
している。該第２関節４にラケット保持具６を固定し、
該ラケット保持具６にテニスラケット８のグリップ８ａ
を挿入固定している。[0005] That is, the above-described test hitting device is first driven by the motor 1.
The joint 2 is directly rotated in the direction of the arrow (S-axis rotation), and the first
While connecting one end of the connecting plate 3 to the joint 2, the second joint 4 is rotatably attached to the other end of the connecting plate 3, and the first joint 2 and the second joint 4 are interlocked via the timing belt 5, The second joint 4 is rotated in the direction of the arrow by the motor 1 (T-axis rotation)
are doing. A racket holder 6 is fixed to the second joint 4,
A grip 8a of a tennis racket 8 is provided on the racket holder 6.
Is inserted and fixed.
【０００６】上記した水平２関節の試打装置は、１つの
駆動装置（モータ１）により駆動され、第１関節２（人
間の肩に相当する）のＳ軸回転と第２関節４（人間の手
首に相当する）のＴ軸回転とは同期回転されるもので、
テニスのボレー時における打球動作を再現させることが
できる。The above-described two-joint test hitting device is driven by one driving device (motor 1) to rotate the first joint 2 (corresponding to a human shoulder) in the S-axis and the second joint 4 (human wrist). Is equivalent to the T-axis rotation, which is synchronously rotated.
It is possible to reproduce the hitting motion at the time of tennis volley.
【０００７】また、上記ラケット保持具６は、図１１及
び図１２に示すように、金属の円筒を半割にした２つの
固定具６ａ、６ｂの内周面に衝撃を吸収するためのゴム
シート６ｃを配設し、該固定具６ａ、６ｂよりゴムシー
ト６ｃを介してテニスラケット１０のグリップ部１０ａ
を挟み、固定具６ａ、６ｂをネジ６ｄで締めつけること
によりラケット１０を保持する構成とされている。As shown in FIGS. 11 and 12, the racket holder 6 is a rubber sheet for absorbing impact on the inner peripheral surfaces of two fixtures 6a and 6b formed by dividing a metal cylinder into half. 6c, and a grip 10a of the tennis racket 10 from the fixtures 6a, 6b via a rubber sheet 6c.
And the racket 10 is held by tightening the fixtures 6a and 6b with the screws 6d.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記水平２関節の試打
装置は、テニスのボレー時におけるラケットの機械的特
性を測定するために開発されたものであるため、ボレー
時のテニスラケットの性能のみしか評価できず、ストロ
ーク時のテニスラケットの性能をテニスロボットで評価
することができない。テニスラケットの評価は、ボレー
時の評価よりも、ストローク時の飛び、コントロール性
およびスピン性能の評価が重要である。このように、従
来提案されている試打装置では水平２関節試打装置であ
るため、ストローク時の性能評価ができない問題があ
る。The above-mentioned two-joint test hitting device has been developed for measuring the mechanical characteristics of a racket during a volley of tennis. Therefore, only the performance of a tennis racket during a volley is used. The performance of the tennis racket during the stroke cannot be evaluated by the tennis robot. In evaluation of a tennis racket, it is more important to evaluate flying, controllability and spin performance during a stroke than evaluation in a volley. As described above, the conventionally proposed test hitting device is a horizontal two-joint test hitting device, so that there is a problem that performance evaluation during a stroke cannot be performed.
【０００９】具体的には、テニスのスイングは１つのス
イングプレーン内のみでなく、プレーヤーの上体の起き
あがりや腕の振り上げによる変化があり多様である。ま
た、サーブ時にスピンをかけるには、腕の内転によるラ
ケット面の変化が必要である。ボレーも単にラケット面
を垂直にしてボールを打つのではなく、手首の上下によ
るラケットの長手中心軸の地面に対する角度変化や腕の
外転を組み合わせることにより効果的なボレーを行うこ
とができる。上記した上体の動きに追従する回転を伴う
上下動作、腕の内転・外転動作、手首の上下動作に伴う
手首のひねりによる回転動作等の多様な動作は、水平２
関節ロボットからなる図１０に示す試打装置では再現す
ることができない。More specifically, tennis swings vary not only within a single swing plane but also due to changes in the player's upper body and arms raised. In addition, in order to apply a spin during serving, a change in the racket surface due to the adduction of the arm is necessary. The volley is not simply hitting the ball with the racket surface vertical, but an effective volley can be performed by combining the change of the angle of the longitudinal center axis of the racket with respect to the ground due to the vertical movement of the wrist and the abduction of the arm. Various operations, such as the above-described vertical motion involving rotation following the movement of the upper body, the adduction / abduction of the arm, and the rotation motion caused by the twisting of the wrist due to the vertical movement of the wrist, are horizontal 2
It cannot be reproduced by the test hitting device shown in FIG.
【００１０】また、上記試打装置では、ボール衝突速度
は約５ｍ／ｓｅｃと非常に低速であり、最大３０ｍ／ｓ
ｅｃ程度まで可能と上記文献に記載されているが、実証
されていない。しかしながら、テニスラケットのストロ
ーク時のヘッドスピードは、硬式で１０〜３０ｍ／ｓｅ
ｃ、軟式では５０ｍ／ｓｅｃに及び、さらに、ヘッドス
ピードは上級者は初級者よりも約１０ｍ／ｓｅｃ早く、
かつ、手首の角速度は約７００゜／ｓｅｃ早い（新テニ
スの科学 テニスジャーナル編Ｐ７０〜Ｐ７７）。Further, in the above-described test hitting device, the ball impact speed is very low, about 5 m / sec, and the maximum is 30 m / s.
Although it is described in the above-mentioned literature that it can be up to about ec, it has not been demonstrated. However, the head speed at the time of the stroke of the tennis racket is 10 to 30 m / sec in the hard type.
c, In the case of a rubber ceremony, it reaches 50 m / sec, and the head speed is about 10 m / sec faster for beginners than for beginners,
In addition, the angular velocity of the wrist is about 700 ° / sec faster (New Tennis Science, Tennis Journal, P70-P77).
【００１１】プレーヤーのスイングの違いで最も顕著な
のは、スイングスピードであり、特に、手首のスイング
スピードの差である。よって、試打装置では、ラケット
のヘッドスピードを５〜５０ｍ／ｓｅｃの範囲で調節で
きることが求められる。しかしながら、上記のように、
図１０の試打装置のボール衝突速度は約５ｍ／ｓｅｃで
あるため、高速度に追従させることができない。また、
上級者と初級者に応じて、試打装置全体の回転速度と手
首回りの回転速度を自由に調節できる必要がある。しか
しながら、図１０に示す試打装置では、１つのモータで
第１関節と第２関節とを駆動しているため、試打装置全
体の回転速度（第１関節の回転速度）と手首回りの回転
速度（第２関節の回転速度）とを夫々独立して自由に調
節することはできない。The most remarkable difference between the swings of the players is the swing speed, especially the difference between the wrist swing speeds. Therefore, the test hitting device is required to be able to adjust the head speed of the racket in the range of 5 to 50 m / sec. However, as mentioned above,
Since the ball hitting speed of the test hitting device of FIG. 10 is about 5 m / sec, it is impossible to follow a high speed. Also,
It is necessary to be able to freely adjust the rotation speed of the entire test hitting device and the rotation speed around the wrist according to advanced users and beginners. However, in the test hitting device shown in FIG. 10, since the first joint and the second joint are driven by one motor, the rotation speed of the entire test hitting device (rotation speed of the first joint) and the rotation speed around the wrist ( And the rotational speed of the second joint cannot be freely and independently adjusted.
【００１２】さらに、図１０の試打装置に用いられてい
る金属とゴムとからなるラケット保持具６では、高速ス
イング時のボールの衝突によって保持具６に加わる衝撃
なひずみを吸収することができず、該試打装置で、繰り
返し打球試験を行うと、ラケットがシャフト部やスロー
ト部分で折れてしまう問題があった。Furthermore, the racket holder 6 made of metal and rubber used in the test hitting apparatus shown in FIG. 10 cannot absorb the shocking strain applied to the holder 6 due to the collision of the ball during a high-speed swing. When the hitting test is repeatedly performed with the test hitting device, there is a problem that the racket is broken at a shaft portion or a throat portion.
【００１３】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
のであり、テニスラケット等の打球具の試打装置におい
て、ストローク時の動作を再現できるようにすることを
第１の課題としている。さらに、ボール衝突速度を低速
から高速まで調節可能で、かつ、試打装置全体の回転速
度と手首の回転速度を独立して調節可能とすることを第
２の課題としている。さらにまた、ラケット保持具を人
間が打球具を把持する状態により近付づけて打球具を保
持できるようにすることを第３の課題としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its first object to be able to reproduce an operation at the time of a stroke in a test hitting device for a hitting tool such as a tennis racket. A second object is to make it possible to adjust the ball collision speed from a low speed to a high speed, and to make it possible to independently adjust the rotation speed of the entire test hitting device and the rotation speed of the wrist. Still another object of the present invention is to make it possible to hold the hitting tool by bringing the racket holding tool closer to a state where a person holds the hitting tool.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、請求項１で、ベースより立設する垂直方
向の第１関節と、打球具の把持部を保持する保持具を取
り付けた最終関節との間に中間関節を介設し、これら第
１関節、中間関節および最終関節を順次連結すると共に
各関節を夫々別個の駆動装置で回動させて、上記最終関
節の保持具で保持された打球具をＸ、Ｙ、Ｚ方向へ揺動
回転あるいは／および上記保持具で保持される打球具の
長手方向を回転軸とする回転を行わせ、打球具を持った
腕を上下に振りあげて振り降ろす動作に対応する打球面
の基台からの距離の調整・増減、腕の内転外転動作に対
応する上記打球面の角度の調節・可変および／あるいは
打球具の長手方向の中心軸と基台との角度の調整・可変
ができる構成としているこIn order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a first joint in a vertical direction standing upright from a base and a holding tool for holding a holding portion of a hitting tool are provided. An intermediate joint is interposed between the attached final joint, the first joint, the intermediate joint, and the final joint are sequentially connected, and each of the joints is rotated by a separate driving device. Swinging and rotating the hitting tool held in the X, Y, and Z directions and / or rotating the hitting tool held by the holding tool in the longitudinal direction as a rotation axis, and raising and lowering the arm holding the hitting tool. Adjustment / increase / decrease of the distance from the base of the ball striking surface corresponding to the motion of swinging up and down, adjustment / variation of the angle of the ball striking surface corresponding to the adduction / abduction of the arm, and / or longitudinal direction of the ball hitting tool The angle between the center axis of the base and the base can be adjusted and varied. Iruko
【００１５】詳しくは、本体を左右に旋回させる旋回ヘ
ッドからなる上記第１関節と最終関節との間に連結する
上記中間関節として、上記第１関節（Ｓ１軸）の上端に
連結されて前後に揺動する下腕関節（Ｌ軸）、該下腕関
節（Ｌ軸）に連結されて上下に揺動する上腕関節（Ｕ
軸）、該上腕関節（Ｕ軸）に連結されて長手方向を回転
軸とする回転を行う手首関節（Ｒ軸）、該手首関節（Ｒ
軸）の先端に連結されて上下に回転される手首振り関節
（Ｂ軸）、該手首振り関節（Ｂ軸）に連結されて左右に
旋回する手首回転関節（Ｔ１軸）を備え、上記手首回転
関節にさらに水平旋回する手首増速回転関節（Ｔ２軸）
を上記最終関節として設け、該最終関節に延長板を取り
付け、該延長板の先端にテニスラケットからなる上記打
球具の保持具を保持している（請求項２）。More specifically, the intermediate joint connected between the first joint and the final joint, which is a turning head for turning the body left and right, is connected to the upper end of the first joint (S1 axis) and A swinging lower arm joint (L-axis), an upper arm joint (U) connected to the lower arm joint (L-axis) and swinging up and down
Axis), a wrist joint (R axis) that is connected to the upper arm joint (U axis) and performs rotation about the longitudinal direction as a rotation axis, and the wrist joint (R axis).
A wrist swing joint (B-axis) connected to the tip of the wrist swing joint (B-axis), and a wrist swing joint (T1-axis) connected to the wrist swing joint (B-axis) and turning left and right. Wrist-accelerated rotation joint (T2 axis) that turns horizontally to the joint
Is provided as the final joint, an extension plate is attached to the final joint, and a holder for the hitting tool made of a tennis racket is held at the tip of the extension plate (claim 2).
【００１６】上記構成からなる打球具の試打装置では、
例えば、テニスラケットの試打装置とした場合、ラケッ
トを振り上げる上下方向回転軸、腕の内転・外転にあた
る回転軸、ラケットの長手中軸の地面に対する角度を変
化できる回転軸を持つため、ストロークやサーブ時のス
ピン打ちや、実際のプレーに近いボレー等の多様な打球
動作を再現させることができる。In the hitting ball test device having the above-described structure,
For example, when a tennis racket test hitting device is used, it has a vertical rotation axis for swinging up the racket, a rotation axis for arm inversion and abduction, and a rotation axis for changing the angle of the longitudinal center axis of the racket with respect to the ground, so that the stroke It is possible to reproduce various hitting operations such as spin hits at the time of serving and volleys close to actual play.
【００１７】さらに、各関節を独立の駆動装置（モー
タ）で駆動しているため、別個に回転速度を調節するこ
とができ、プレーヤーによって異なるスイングの特徴を
再現することができる。さらに、試打装置全体の回転速
度と手首に当たる関節の回転速度を独立して調節可能で
あり、よって、ボール衝突速度と手首の角速度を独立し
て自由に調整することができる。Furthermore, since each joint is driven by an independent driving device (motor), the rotation speed can be adjusted separately, and different swing characteristics can be reproduced by the players. Furthermore, the rotation speed of the entire test hitting device and the rotation speed of the joint that hits the wrist can be adjusted independently, so that the ball collision speed and the angular speed of the wrist can be independently and freely adjusted.
【００１８】また、打球具の保持具を最終関節に延長板
を取り付け、その自由端に固定することにより、保持具
で保持された打球具の回転半径および打球具のヘッドス
ピードを早くすることができる。Further, by attaching an extension plate to the final joint of the holding tool of the hitting tool and fixing it to its free end, the turning radius of the hitting tool held by the holding tool and the head speed of the hitting tool can be increased. it can.
【００１９】上記中間関節にＸ、Ｙ、Ｚ方向の回転を同
時に行わせているため、打球具を持った腕を上下に振り
あげて振り降ろす動作に対応する動作を再現できる。該
動作は、打球面のベース（地面）からの距離の調整と増
減を行うことによるなされ、この振り上げ又は振り下ろ
しの角度、つまりスイング開始点と終了点とを結ぶ直線
が地面となる角度を少なくとも−１０゜〜＋１０゜の範
囲で動作（スイング）しえるようにすれば良く、さら
に、−４０゜〜＋４０゜の範囲が好ましく、さらに−７
０゜〜＋７０゜の範囲であればより好ましい。Since the intermediate joint is simultaneously rotated in the X, Y, and Z directions, an operation corresponding to the operation of swinging the arm up and down with the ball hitting tool up and down can be reproduced. This operation is performed by adjusting and increasing / decreasing the distance of the ball striking surface from the base (ground). At least the angle of the swing-up or swing-down, that is, the angle at which the straight line connecting the swing start point and the end point is the ground is set. The operation (swing) may be performed in the range of −10 ° to + 10 °, more preferably in the range of −40 ° to + 40 °, and more preferably −7 °.
It is more preferable that the angle is in the range of 0 ° to + 70 °.
【００２０】また、打球具の長手方向を回転軸とする回
転を行わせるため、腕の内転外転動作に対応する動作も
再現できる。この動作は打球面の角度の調節および角度
を可変することによりなされ、該角度範囲は、少なくと
も−３０゜〜＋３０゜の範囲で調節および可変できるよ
うにすることが好ましく、さらに、少なくともー４５゜
〜＋４５゜の範囲で調節および可変できるようにするの
がより好ましい。In addition, since the rotation of the hitting tool is performed with the longitudinal direction as the rotation axis, an operation corresponding to the adduction / abduction operation of the arm can be reproduced. This operation is performed by adjusting the angle of the ball striking surface and changing the angle, and the angle range is preferably adjusted and changed in a range of at least −30 ° to + 30 °, and further, at least −45 °. More preferably, it can be adjusted and varied in the range of + 45 °.
【００２１】さらに、打球具の長手方向の中心軸とベー
ス（地面）との角度の調整・可変ができ、その範囲は、
少なくとも−１０゜〜＋１０゜の範囲で調整・可変でき
るようにすることが好ましく、さらに、少なくとも−４
５゜〜＋１３５゜の範囲、さらに、少なくともー５５゜
〜＋２１５゜の範囲で調整・可変できるようにすること
が好ましい。Further, the angle between the central axis in the longitudinal direction of the hitting tool and the base (ground) can be adjusted and changed.
It is preferable to be able to adjust and change at least in the range of -10 ° to + 10 °, and further, at least -4 °
It is preferable to be able to adjust / variable in the range of 5 ° to + 135 °, and at least in the range of −55 ° to + 215 °.
【００２２】上記打球具の中間関節には、第１関節の上
部に回転自在に取り付けられ、第１関節とは別個の回転
駆動装置により回転される増速関節を取り付け、上記最
終関節により保持される打球具のヘッドスピードを５ｍ
／ｓｅｃ〜５０ｍ／ｓｅｃの範囲で調節可能としてい
る。よって、上級者の打球時のヘッドスピードに対応さ
せることができると共に、初級者の打球時のヘッドスピ
ードにも対応させることができる。The intermediate joint of the hitting tool is provided with a speed-increasing joint that is rotatably mounted on the upper part of the first joint and is rotated by a rotation driving device separate from the first joint, and is held by the final joint. 5m head speed
/ Sec to 50 m / sec. Therefore, it is possible to correspond to the head speed at the time of an advanced player's hitting the ball and to the head speed at the time of a beginner's hitting the ball.
【００２３】さらに、上記最終関節に取り付ける打球具
の保持具は、剛体からなる筒部の内周面に沿って空気層
を内包するように弾性シートを取り付け、上記空気層に
空気を注入して上記弾性シートを膨脹させることにより
上記筒部の内径部に通した打球具の把持部を把持する構
成としている。また、該保持具は０．５〜５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2の圧力で打球具を保持できるようにしている。Further, in the hitting tool holder attached to the final joint, an elastic sheet is attached so as to include an air layer along an inner peripheral surface of a rigid cylindrical portion, and air is injected into the air layer. By expanding the elastic sheet, the grip portion of the hitting tool that passes through the inner diameter portion of the cylindrical portion is gripped. Further, the holder is 0.5 to 5 kgf / c.
The striking tool can be held at a pressure of m 2 .
【００２４】上記保持具の保持圧を０．５〜５ｋｇｆ／
ｃｍ2の範囲としているのは、０．５ｋｇｆ／ｃｍ2未満
ではテニスラケットをしっかりと把持できず、また、５
ｋｇｆ／ｃｍ2を越えると、人間がラケットを把持する
圧力を越えるため、ラケットに異常な歪みが生じること
に因る。The holding pressure of the holder is 0.5 to 5 kgf /
The range of cm 2 is that if the weight is less than 0.5 kgf / cm 2 , the tennis racket cannot be firmly gripped,
If the weight exceeds kgf / cm 2 , the pressure exceeds the pressure at which a person holds the racket, which causes abnormal distortion of the racket.
【００２５】具体的には、上記筒部の内周面に空気層を
内包するように取り付けた弾性シートが、上記筒部の内
周面に接着した中空状周壁を有する弾性チューブからな
り、上記筒部の側壁と上記弾性チューブの最外壁にこれ
らを貫通する空気注入路を形成し、かつ、該空気注入路
内に逆止弁を設けて、外部より上記チューブ内へ注入し
た空気が密閉されるようにしている。More specifically, the elastic sheet attached to the inner peripheral surface of the cylindrical portion so as to include an air layer comprises an elastic tube having a hollow peripheral wall adhered to the inner peripheral surface of the cylindrical portion. An air injection passage is formed through the side wall of the cylindrical portion and the outermost wall of the elastic tube, and a check valve is provided in the air injection passage so that air injected into the tube from outside is sealed. I am trying to.
【００２６】また、上記筒部の内周面に空気層を内包す
るように取り付けた弾性シートが、上記筒部の内径部に
弾性チューブを挿通し、該弾性チューブの上記筒部の上
端及び下端開口から突出した余長部分を折り返して上記
筒部の外周面に密着固定したものであり、上記筒部の側
壁に該筒部の内周面と上記弾性チューブとの隙間に連通
する空気注入路を形成し、かつ、該空気注入路内に逆止
弁を設けて、外部より上記隙間へ注入した空気が密閉さ
れるようにしている。Also, an elastic sheet attached to the inner peripheral surface of the cylindrical portion so as to include an air layer passes an elastic tube through the inner diameter of the cylindrical portion, and the upper end and the lower end of the cylindrical portion of the elastic tube. An air-injection passage which is formed by folding back an excess length portion protruding from the opening and tightly fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion, and communicating with a gap between the inner peripheral surface of the cylindrical portion and the elastic tube on a side wall of the cylindrical portion. And a check valve is provided in the air injection passage so that air injected into the gap from the outside is sealed.
【００２７】上記保持具では、打球具を空気圧で膨張さ
せた弾性シート（弾性チューブ）が把持するので、人間
が掌で把持した状態に近似させることができる。すなわ
ち、弾性シートの弾性力と空気圧とで打球具を把持して
いるので、把持状態で打球具にボールが当たった場合に
弾性シートは大きく変形し、これによって把持した打球
具が大きく移動する。よって、例えばテニスラケットを
把持して打球した時、打球時の衝撃力を有効に緩和で
き、テニスラケットのシャフト部やスローと部に歪みが
集中するというような不具合を無くすことができる。In the above-mentioned holding tool, the hitting tool is gripped by the elastic sheet (elastic tube) expanded by air pressure, so that it is possible to approximate a state where the ball is gripped by a human palm. That is, since the hitting tool is gripped by the elastic force of the elastic sheet and the air pressure, when the ball hits the hitting tool in the gripping state, the elastic sheet is largely deformed, and the hitting tool moves largely. Therefore, for example, when the player hits the ball while holding the tennis racket, the impact force at the time of hitting can be effectively mitigated, and the problem that distortion is concentrated on the shaft portion and the throw portion of the tennis racket can be eliminated.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２９】実施形態の図１乃至図８に示す試打装置は
テニスラケット用であり、ベース１０上に旋回ヘッドか
らなる第１関節（Ｓ１軸）１１を立設し、該第１関節１
１の上部に増速旋回ヘッドからなる第２関節（Ｓ２軸）
１２を搭載している。該第２関節１２の上方突出部１２
ａの先端に下腕関節（Ｌ軸）となる第３関節１３を軸１
４を介して回転自在に連結している。第３関節１３の一
端にリンク１５を軸１６を介して回転自在に連結し、該
リンク１５の先端と第３関節１３の先端とを上腕関節と
なる第４関節（Ｕ軸）１７に連結している。The test hitting device shown in FIGS. 1 to 8 of the embodiment is for a tennis racket, and a first joint (S1 axis) 11 composed of a revolving head is erected on a base 10, and the first joint 1
Second joint (S2 axis) consisting of a speed-up swivel head on top of 1
12 is mounted. Upward projection 12 of the second joint 12
The third joint 13 which becomes the lower arm joint (L axis) at the tip of
4 so as to be freely rotatable. A link 15 is rotatably connected to one end of the third joint 13 via a shaft 16, and a distal end of the link 15 and a distal end of the third joint 13 are connected to a fourth joint (U-axis) 17 serving as an upper arm joint. ing.
【００３０】上記第４関節１７の先端に手首旋回関節と
なる第５関節（Ｒ軸）１８の基部を回転自在に連結し、
該第５関節１８の先端に手首振り関節となる第６関節
（Ｂ軸）１９の外周面の一部を固定し、該第６関節１９
の外周面の他部に手首回転関節となる第７関節（Ｔ１
軸）２０を固定している。A base of a fifth joint (R-axis) 18, which is a wrist turning joint, is rotatably connected to the tip of the fourth joint 17,
A part of the outer peripheral surface of a sixth joint (B axis) 19 serving as a wrist swing joint is fixed to the tip of the fifth joint 18, and the sixth joint 19
Joint 7 (T1) serving as a wrist rotation joint is provided at the other portion of the outer peripheral surface of
(Axis) 20 is fixed.
【００３１】上記第７関節２０の先端にＬ形状の連結板
２１を固定し、該連結板２１の先端に、手首増速回転関
節となる第８関節（Ｔ２軸）２２を連結し、該第８関節
２２の先端に金属板（アルミ等）の延長板２３を固定
し、該延長板２３の先端にテニスラケット８のグリップ
８ａを保持する保持材２４を固定している。An L-shaped connecting plate 21 is fixed to the end of the seventh joint 20, and an eighth joint (T2 axis) 22, which is a wrist-accelerated rotating joint, is connected to the end of the connecting plate 21. An extension plate 23 made of a metal plate (aluminum or the like) is fixed to the tip of the eight joints 22, and a holding member 24 that holds the grip 8 a of the tennis racket 8 is fixed to the tip of the extension plate 23.
【００３２】上記第１関節１１、最終関節の第８関節２
２、および該第１関節と第８関節の間に順次連結される
中間関節の第２関節から第７関節は夫々独立したモータ
で駆動させている。即ち、第１関節（Ｓ１軸）１１およ
び第２関節（Ｓ２軸）１２の旋回ヘッドには、その回転
軸を収容するハウジングの内部に夫々モータＭ１，Ｍ２
を収容し、図中矢印Ｓ、Ｓ１で示す同一回転方向でＸ方
向（左右方向）に旋回させている。第３関節（Ｌ軸）１
３は軸着部に取り付けたモータＭ３で図中矢印Ｌで示す
Ｙ方向（前後方向）に揺動させている。第４関節（Ｕ
軸）１７は上記モータＭ３と対向する背面側に取り付け
たモータＭ４で矢印Ｕで示すＺ方向（上下方向）に揺動
させている。第５関節（Ｒ軸）１８、第６関節（Ｂ軸）
１９、第７関節（Ｔ１軸）２０は第４関節１７の基部側
に搭載したモータＭ５、Ｍ６、Ｍ７によりそれぞれ矢印
Ｒ、Ｂ、Ｔ１で示すｘ、ｙ、ｚ方向に回転させている。
最終関節の第８関節（Ｔ２軸）２２のモータＭ８は連結
板２１に搭載し、その出力軸に延長板２３の一端を固定
している。The first joint 11 and the eighth joint 2 as the last joint
2, and the second to seventh joints of the intermediate joints sequentially connected between the first joint and the eighth joint are driven by independent motors. That is, the turning heads of the first joint (S1 axis) 11 and the second joint (S2 axis) 12 have motors M1 and M2, respectively, inside the housings accommodating the rotation axes.
And is turned in the X direction (left-right direction) in the same rotation direction indicated by arrows S and S1 in the figure. Third joint (L axis) 1
Reference numeral 3 denotes a motor M3 attached to a shaft attachment portion, which is oscillated in a Y direction (front-back direction) indicated by an arrow L in the drawing. 4th joint (U
An axis 17 is a motor M4 mounted on the rear side facing the motor M3, and swings in the Z direction (up and down direction) indicated by the arrow U. Fifth joint (R axis) 18, sixth joint (B axis)
19 and the seventh joint (T1 axis) 20 are rotated in the x, y, and z directions indicated by arrows R, B, and T1, respectively, by motors M5, M6, and M7 mounted on the base side of the fourth joint 17.
The motor M8 of the eighth joint (T2 axis) 22, which is the final joint, is mounted on the connection plate 21, and one end of the extension plate 23 is fixed to the output shaft.
【００３３】上記のように、第１関節〜第８関節を夫々
別個のモータＭ１〜Ｍ８で駆動することにより、各関節
の回転速度を独立して任意に調節することができる。As described above, by driving the first to eighth joints by the separate motors M1 to M8, the rotation speed of each joint can be independently and arbitrarily adjusted.
【００３４】上記最終関節の第８関節２３の先端に取り
付けた保持具２４は、第１関節から第８関節による、Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向への同時回転動作により、図２、図
３に示すようにＸ、Ｙ、Ｚ方向の広い領域内で作動す
る。特に、第７関節２０と第８関節２２とは寸法Ｌ１
（図示の実施形態では３００ｍｍ）をオフセットすると
共に、第８関節２２から寸法Ｌ２（図示の実施形態では
３６０ｍｍ）はなした先端に保持具２４を取り付けてい
るため、該保持具２４に保持したテニスラケット８の回
転半径（図３中に実線で示す）を大きくして、テニスラ
ケット８のヘッドスピートを高めることができる。な
お、図３中において一点鎖線で示す領域は第７関節２０
に保持具を取り付けた場合の打球具の回転作動領域であ
る。The holder 24 attached to the distal end of the eighth joint 23 of the final joint is provided by the first joint to the eighth joint.
Due to the simultaneous rotation in the axis, Y-axis, and Z-axis directions, the actuator operates within a wide area in the X, Y, and Z directions as shown in FIGS. In particular, the seventh joint 20 and the eighth joint 22 have a dimension L1.
(300 mm in the illustrated embodiment) and the holding tool 24 is attached to the tip of a distance L2 (360 mm in the illustrated embodiment) from the eighth joint 22. By increasing the turning radius of the racket 8 (indicated by a solid line in FIG. 3), the head speed of the tennis racket 8 can be increased. In FIG. 3, a region indicated by a chain line is the seventh joint 20.
7 shows a rotation operation area of the hitting tool when the holding tool is attached to the ball.
【００３５】上記のようにテニスラケット８を保持具２
６で保持して、第１、第２、第３、第４関節からなる本
体部をＸ，Ｙ、Ｚ軸方向に回転すると同時に、手首を構
成する第５、第６、第７、第８関節をさらにｘ、ｙ、ｚ
軸方向に回転しているため、テニスラケット８を下記に
列挙する動作を行わせることができる。As described above, the tennis racket 8 is
6 to rotate the body composed of the first, second, third, and fourth joints in the X, Y, and Z axis directions, and at the same time, form fifth, sixth, seventh, and eighth wrists. Add joints x, y, z
Since the tennis racket 8 is rotated in the axial direction, the following operations can be performed on the tennis racket 8.
【００３６】即ち、図４に示すように、テニスラケット
８と地面Ｇからの距離を調節する機能を有し、テニスラ
ケット８の打撃面８ｂの高さを容易に調節することがで
きる。また、テニスラケット８と地面（ベース）Ｇとの
距離を増加（テニスラケットを振り上げる）と減少（テ
ニスラケットを振り下ろす）させることが可能である。
このように、スイング開始点と終了点を結ぶ直線が地面
に対して角度を有するようにスイングさせることが可
能、この動作は、第３関節１３（Ｌ軸）、第４関節１７
（Ｕ軸）、第５関節１９（Ｂ軸）の回転作動で行われ
る。なお、スイング開始点と終了点とを結ぶ直線が地面
となる角度を少なくとも−１０゜〜＋１０゜の範囲で動
作（スイング）しえるようにすれば良く、さらに、−４
０゜〜＋４０゜の範囲が好ましく、さらに、−７０゜〜
＋７０゜の範囲であればより好ましい。That is, as shown in FIG. 4, the function of adjusting the distance between the tennis racket 8 and the ground G is provided, and the height of the hitting surface 8b of the tennis racket 8 can be easily adjusted. Further, it is possible to increase (turn up the tennis racket) and decrease (turn down the tennis racket) the distance between the tennis racket 8 and the ground (base) G.
As described above, the swing can be performed so that the straight line connecting the swing start point and the end point has an angle with respect to the ground. This operation is performed by the third joint 13 (L axis) and the fourth joint 17.
(U axis) and the rotation of the fifth joint 19 (B axis). In addition, it is only necessary that the angle at which the straight line connecting the swing start point and the end point becomes the ground can be operated (swing) at least in the range of −10 ° to + 10 °.
A range of 0 ° to + 40 ° is preferable, and a range of −70 ° to + 40 ° is preferable.
A range of + 70 ° is more preferable.
【００３７】さらに、図５に示すように、テニスラケッ
ト８をラケット長手方向を回転軸とする回転させる機
能、即ち、プレーヤーの腕の内転外転動作に対応する機
能を備え、テニスラケット８の打撃面８ｂの角度の調節
・可変できる。該角度範囲は、少なくとも−３０゜〜＋
３０゜の範囲で調節および可変できるようにすることが
好ましく、さらに、少なくともー４５゜〜＋４５゜の範
囲で調節および可変できるようにするのがより好まし
い。上記回転をスイング時に行う事も可能で、その場
合、テニスラケット８で打撃されたボールにスピンをか
けるような打撃を再現させることができる。この動作は
第４関節１８（Ｒ軸）の回転を調整することにより行わ
れる。Further, as shown in FIG. 5, the tennis racket 8 has a function of rotating the tennis racket 8 around the longitudinal direction of the racket, that is, a function corresponding to the adduction / abduction operation of the player's arm. The angle of the hitting surface 8b can be adjusted and changed. The angle range is at least -30 ° to +
Preferably, it can be adjusted and varied in the range of 30 °, and more preferably, it can be adjusted and varied in the range of at least -45 ° to + 45 °. The above rotation can be performed at the time of a swing. In this case, it is possible to reproduce a hit such as applying a spin to a ball hit with the tennis racket 8. This operation is performed by adjusting the rotation of the fourth joint 18 (R axis).
【００３８】さらに、図６に示すように、テニスラケッ
ト８の長手方向の中心軸と、地面Ｇとがなす角度αを変
更する機能を有している。スイング中にこの角度αを変
更することも可能であり、この動作は第３関節１３（Ｌ
軸）、第４関節１７（Ｕ軸）、第６関節１９（Ｂ軸）の
回転動作により中心することができる。この角度αの範
囲は、少なくとも−１０゜〜＋１０゜の範囲で調整・可
変できるようにすることが好ましく、さらに、少なくと
も−４５゜〜＋１３５゜の範囲、さらに、少なくともー
５５゜〜＋２１５゜の範囲で調整・可変できるようにす
ることが好ましい。Further, as shown in FIG. 6, it has a function of changing the angle α between the longitudinal center axis of the tennis racket 8 and the ground G. This angle α can be changed during the swing, and this operation is performed by the third joint 13 (L
Axis), the fourth joint 17 (U axis), and the sixth joint 19 (B axis). The range of the angle α is preferably adjustable and variable in a range of at least −10 ° to + 10 °, and is further in a range of at least −45 ° to + 135 °, and further at least −55 ° to + 215 °. It is preferable to be able to adjust and vary within a range.
【００３９】さらに、本体を水平Ｘ方向に旋回させる旋
回ヘッドを第１関節１１と増速用の第２関節１２に２台
で形成し、それぞれ別個のモータＭ１、Ｍ２で回転させ
ていることにより、テニスラケット８のスイング中の回
転を高速化させることができる。それにより、上記最終
関節により保持されるテニスラケット８のヘッドスピー
ドを５ｍ／ｓｅｃ〜５０ｍ／ｓｅｃの広範囲で調節可能
としているFurther, two turning heads for turning the main body in the horizontal X direction are formed at the first joint 11 and the second joint 12 for speed increase, and are rotated by separate motors M1 and M2, respectively. In addition, the rotation of the tennis racket 8 during the swing can be accelerated. Thereby, the head speed of the tennis racket 8 held by the final joint can be adjusted in a wide range from 5 m / sec to 50 m / sec.
【００４０】保持具２４は図７、図８に示す構成で、該
保持具２４は、軸長が７０ｍｍ、内径が７０ｍｍのアル
ミ製の円筒１０１の内周面１０１ａに、高さがアルミ製
円筒１０１の高さとほぼ等しく、外周長がアルミ製の円
筒１０１の内周長にほぼ等しい、中空状周壁を有する円
環状のスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）からなるゴ
ムチューブ１０２の外周表面を接着している。該ゴムチ
ューブの弾性率は５×１０7dyn／cm2で、 厚み２．５mm
である。 アルミ製の円筒１０１の側壁１０１ｂ及びゴム
チューブ１０２の筒１０１の内周面に接着している最外
壁１０３にはこれらを貫通する直径４ｍｍの空気注入路
１０４を形成し、該空気注入路１０４を通して外部から
ゴムチューブ１０２の中空部１０２ａへ空気を注入する
ようにしている。また、該空気注入路１０４の内部には
ゴムチューブ１０２の中空部１０２ａへ注入した空気が
密閉されるように、逆止弁１０５を設けている。ゴムチ
ューブ１０２の中空部１０２ａ内の空気圧は外部から注
入する空気の注入量によって調整する。この保持具２４
は延長板２４の先端にボルト等によって固定している。The holder 24 has the structure shown in FIGS. 7 and 8, and has a height of 70 mm and an inner diameter of 70 mm. The outer peripheral surface of a rubber tube 102 made of an annular styrene-butadiene rubber (SBR) having a hollow peripheral wall and having an outer peripheral length substantially equal to the height of the aluminum cylinder 101 and substantially equal to the inner peripheral length of the aluminum cylinder 101 is bonded. I have. The elastic modulus of the rubber tube is 5 × 10 7 dyn / cm 2 and the thickness is 2.5 mm
It is. An air injection passage 104 having a diameter of 4 mm penetrates the side wall 101b of the aluminum cylinder 101 and the outermost wall 103 bonded to the inner peripheral surface of the cylinder 101 of the rubber tube 102. Air is injected into the hollow portion 102a of the rubber tube 102 from outside. A check valve 105 is provided inside the air injection passage 104 so that the air injected into the hollow portion 102a of the rubber tube 102 is sealed. The air pressure in the hollow portion 102a of the rubber tube 102 is adjusted by the amount of air injected from the outside. This holder 24
Is fixed to the tip of the extension plate 24 with bolts or the like.
【００４１】上記保持具２４によるテニスラケット８の
グリップ８ａの把持作業は、まず、保持具２４のアルミ
製の円筒１０１の内径部にテニスラケットのグリップ８
ａを挿入する。そして、図示しない空気ポンプにより空
気注入路１０４を通してゴムチューブ１０２の中空部１
０２ａへ、該中空部内が所望の空気圧となるように空気
を送り込んで、ゴムチューブ１０２を膨張させ、テニス
ラケットのグリップ部をゴムチューブ１０２の内周表面
で押圧して把持する。The gripping operation of the grip 8a of the tennis racket 8 by the holder 24 is performed by first attaching the grip 8a of the tennis racket to the inner diameter portion of the aluminum cylinder 101 of the holder 24.
Insert a. Then, the hollow portion 1 of the rubber tube 102 is passed through an air injection passage 104 by an air pump (not shown).
The rubber tube 102 is expanded by injecting air so that the inside of the hollow portion has a desired air pressure to 02a, and the grip portion of the tennis racket is pressed and gripped by the inner peripheral surface of the rubber tube 102.
【００４２】上記保持具２４を使用した場合、打球時の
ラケットにかかる歪みが、従来の保持具を使用した場合
に比べて、人間がラケットを把持して打球した時にラケ
ットにかかる歪みに極めて近似している。すなわち、人
間がラケットを把持して打球した場合と同様にラケット
のスロート部とシャフト部に大きな歪みがかからず、か
つ、ラケットにかかる歪みが人間がラケットを把持して
打球した場合のそれと同様に周期的に減衰している。When the holder 24 is used, the strain on the racket at the time of hitting the ball is very similar to the strain on the racket when a person holds the racket and hits the ball, as compared with the case where the conventional holder is used. are doing. In other words, the throat and the shaft of the racket are not greatly distorted in the same manner as when a human holds the racket and hits the ball, and the distortion applied to the racket is the same as when the human holds the racket and hits the ball. Periodically attenuating.
【００４３】本発明は上記実施形態に限定されず、第７
関節２０と第８関節２２との距離Ｌ１、第８関節２２と
保持具２４の距離Ｌ２を種々変えることができる。例え
ば、第１実施形態の変形例では、上記距離Ｌ１を３００
ｍｍで第１実施形態と同一とし、距離Ｌ２は１２００ｍ
ｍとしている。The present invention is not limited to the above embodiment.
The distance L1 between the joint 20 and the eighth joint 22 and the distance L2 between the eighth joint 22 and the holder 24 can be variously changed. For example, in the modification of the first embodiment, the distance L1 is set to 300
mm and the same as the first embodiment, and the distance L2 is 1200 m
m.
【００４４】図９は第２実施形態を示し、旋回ヘッドを
１つとし、かつ、第７関節２０の下部に直接保持具２４
を固定し、該保持具２４でテニスラケット８を保持する
ようにしている。即ち、第２関節（Ｓ２軸）と第８関節
（Ｔ１軸）を除き、６関節している。FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, in which one turning head is used and a holder 24 is directly attached to the lower part of the seventh joint 20.
Is fixed, and the tennis racket 8 is held by the holder 24. That is, there are six joints except for the second joint (S2 axis) and the eighth joint (T1 axis).
【００４５】[0045]
【実験例】上記第１実施形態（実験例１）、第１実施形
態の変形例（実験例２）、第２実施形態（実験例３）の
試打装置に保持具２４にテニスラケットを取り付けて試
打試験を行い、テニスラケットの最大ヘッドスピード、
本体部（第１関節〜第４関節）の回転速度、クリップ回
転速度、テニスラケットの振り上げ角度等を測定した。
上記テニスラケットのヘッドスピードは１００ｍｍ間隔
をあけて設置したレーザーの間をテニスラケットが通過
した時間より計算した。ラケット振り上げ角度とは、ス
イング開始時と終了時のラケットヘッド部分の位置の違
いを地面に対する角度であらわしている。ラケット面角
度とは、ラケット打球面８ｂを地面に垂直になるように
グリップ８ａを把持した位置を０゜とした場合の角度で
ある。ラケットの長手軸角度とは、ラケットの長手方向
中心軸の地面に対する角度である。[Experimental Example] A tennis racket was attached to the holder 24 to the test hitting device of the first embodiment (Experimental Example 1), a modification of the first embodiment (Experimental Example 2), and the second embodiment (Experimental Example 3). Perform a test hit test, the maximum head speed of the tennis racket,
The rotation speed of the main body (first to fourth joints), the rotation speed of the clip, the swing angle of the tennis racket, and the like were measured.
The head speed of the above tennis racket was calculated from the time when the tennis racket passed between lasers installed at intervals of 100 mm. The racket swing-up angle indicates the difference in the position of the racket head portion between the start and end of the swing as an angle with respect to the ground. The racket surface angle is an angle when the position where the grip 8a is gripped so that the racket striking surface 8b is perpendicular to the ground is 0 °. The racket longitudinal axis angle is the angle of the longitudinal center axis of the racket to the ground.
【００４６】実験例１では、第１、第２関節のＳ１、Ｓ
２軸を３００゜／ｓｅｃで回転し、第７、第８関節のＴ
１，Ｔ２軸を６８０゜／ｓｅｃで回転した。実験例２は
実験例１と同一とした。実験例３はＳ１軸を１５０゜／
ｓｅｃ、Ｔ１軸を３４０゜／ｓｅｃで回転した。In Experimental Example 1, S1, S of the first and second joints
Two axes are rotated at 300 ° / sec, and T of the 7th and 8th joints
1. The T2 axis was rotated at 680 ° / sec. Experimental Example 2 was the same as Experimental Example 1. In Experimental Example 3, the S1 axis was set at 150 ° /
Second, the T1 axis was rotated at 340 ° / sec.
【００４７】試打試験の結果を下記の表１に示す。The results of the test hitting test are shown in Table 1 below.
【００４８】[0048]
【表１】 [Table 1]
【００４９】上記表１に示すように、テニスラケットの
ヘッドスピードは実験例１では２８ｍ／ｓｅｃ，実験例
２では４９ｍ／ｓｅｃまで得ることができた。実験例３
でも１０ｍ／ｓｅｃを得ることができたが、第８関節を
追加すると共に、延長板を取り付けて、その先端に保持
具でラケットを保持した場合にヘッドスピードを早くで
きることが確認できた。また、本体部（下腕、上腕）と
テニスラケットのグリップを把持する手首部の回転速度
は独立して調整でき、テニスラケットの振り上げ、振り
下ろしも動作も再現できることが確認できた。As shown in Table 1 above, the head speed of the tennis racket could be obtained up to 28 m / sec in Experimental Example 1 and up to 49 m / sec in Experimental Example 2. Experimental example 3
However, it was possible to obtain 10 m / sec, but it was confirmed that the head speed could be increased when the eighth joint was added, the extension plate was attached, and the racket was held at the tip by the holder. In addition, it was confirmed that the rotation speed of the body part (lower arm, upper arm) and the wrist part gripping the grip of the tennis racket can be adjusted independently, and that the swinging up and down of the tennis racket and the movement can be reproduced.
【００５０】なお、上記実施形態の試打装置はテニスラ
ケットに適用しているが、保持具に他の打球具、例え
ば、バトミントン、スカッシュ、卓球、ゴルフクラブ、
野球のバッド等を保持させて、これらの試打装置として
用いることもできる。Although the test hitting device of the above embodiment is applied to a tennis racket, other hitting tools such as badminton, squash, table tennis, golf club,
A baseball pad or the like can be held and used as a test hitting device.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる打球具の試打装置によれば、多関節とすると共
に、各関節を独立の駆動装置で回転作動させ、最終関節
に取り付けた保持具で打球具を保持する構成としている
ため、打球具をＸ、Ｙ、Ｚ方向に同時に作動でき、か
つ、該打球具をその長手方向を回転軸とする回転方向に
回転させることができる。即ち、打球具を持った腕を上
下に振りあげて振り降ろす動作に対応する打球面のベー
スからの距離の調整・増減、腕の内転外転動作に対応す
る上記打球面の角度の調節・可変および／あるいは打球
具の長手方向の中心軸と基台との角度の調整・可変がで
きるAs is apparent from the above description, according to the hitting ball hitting test device according to the present invention, the hitting device has multiple joints, and each joint is rotated by an independent driving device and attached to the final joint. Since the hitting tool is configured to be held by the holding tool, the hitting tool can be simultaneously operated in the X, Y, and Z directions, and the hitting tool can be rotated in a rotation direction with its longitudinal direction as a rotation axis. In other words, adjustment / increase / decrease of the distance from the base of the hitting surface corresponding to the operation of swinging the arm up and down with the hitting tool, and adjustment of the angle of the hitting surface corresponding to the adduction / abduction operation of the arm Adjustable and / or variable the angle between the base axis and the center axis in the longitudinal direction of the hitting tool
【００５２】その結果、従来提案されている試打装置の
ボレー打ちのみでなく、ストローク時の打撃作動を再現
できる。しかも、ストローク時のフラット打ちのみでな
く、スピン打ちの再現も可能である。また、ラケットの
面角度、長手軸角度を変化させることが可能であるた
め、ボレーやサーブ時のスピン打ち等も再現でき、人間
のプレーヤーの挙動により近い動きを再現させることが
できる。As a result, not only the volley driving of the hitherto proposed hitting device but also the striking operation at the time of stroke can be reproduced. Moreover, it is possible to reproduce not only flat hits at the time of stroke but also spin hits. In addition, since the angle of the racket surface and the angle of the longitudinal axis can be changed, spinning at the time of volley and serve can be reproduced, and a movement closer to the behavior of a human player can be reproduced.
【００５３】さらに、各関節を独立の駆動装置（モー
タ）で動作させているため、より複雑な挙動を実現でき
る。即ち、本体部（腕）のスイングスピードと手首のス
イングスピードと独立して調節できるため、上級者と初
心者のいずれにも対応させることができる。かつ、テニ
スラケットのストローク時のヘッドスピードは、５〜５
０ｍ／ｓｅｃの範囲で調節できる。よって、硬式テニ
ス、軟式テニス、および、上級者、初級者のいずれのヘ
ッドスピードにも対応させることができる。Further, since each joint is operated by an independent driving device (motor), more complicated behavior can be realized. That is, since the swing speed of the main body (arm) and the swing speed of the wrist can be adjusted independently, it is possible to cope with both advanced users and beginners. And the head speed during the stroke of the tennis racket is 5-5
It can be adjusted in the range of 0 m / sec. Therefore, it is possible to cope with hard tennis, soft tennis, and head speeds of advanced and beginners.
【００５４】さらに、本発明の試打装置に取り付けた保
持具によれば、ゴムシートからなる袋体を膨脹させてゴ
ムの弾性力と空気圧とで打球具を把持することにより、
人間が打球具を把持する状態に近似させて打球具を保持
することができる。よって、試打装置により実際に人間
が打球した状態と極めて近似した状態を実現することが
でき、実際の使用状態における打球具の衝撃吸収性、耐
久性等の諸特性を試打装置より測定することが可能とな
る。Further, according to the holder attached to the test hitting device of the present invention, the bag made of the rubber sheet is inflated and the hitting tool is gripped by the elastic force of the rubber and the air pressure.
The hitting tool can be held by approximating a state in which a human grasps the hitting tool. Therefore, it is possible to realize a state that is very similar to a state where a person actually hits the ball with the test hitting device, and it is possible to measure various characteristics such as shock absorption, durability and the like of the hitting tool in an actual use state from the test hitting device. It becomes possible.
【図１】 本発明の第１実施形態の試打装置の正面図で
ある。FIG. 1 is a front view of a test hitting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 上記試打装置の動作方向を示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing an operation direction of the test hitting device.
【図３】 上記試打装置の作動領域を示す図面である。FIG. 3 is a view showing an operation area of the test hitting device.
【図４】 上記試打装置によるテニスラケットの作動の
一例を示す図面である。FIG. 4 is a drawing showing an example of the operation of a tennis racket by the above-mentioned test hitting device.
【図５】 上記試打装置によるテニスラケットの作動の
一例を示す図面である。FIG. 5 is a view showing an example of the operation of a tennis racket by the above-mentioned hitting device.
【図６】 上記試打装置によるテニスラケットの作動の
一例を示す図面である。FIG. 6 is a drawing showing an example of the operation of a tennis racket by the test hitting device.
【図７】 上記試打装置に取り付ける保持具の斜視図で
ある。FIG. 7 is a perspective view of a holder attached to the test hitting device.
【図８】 上記保持具の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of the holder.
【図９】 本発明の第２実施形態の正面図である。FIG. 9 is a front view of a second embodiment of the present invention.
【図１０】 従来の試打装置を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing a conventional test hitting device.
【図１１】 従来のテニスラケット試打装置のテニスラ
ケット保持具の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a tennis racket holder of a conventional tennis racket test device.
【図１２】 図１１に示した保持具を用いた試打装置の
一例を示す側面図である。FIG. 12 is a side view showing an example of a test hitting apparatus using the holder shown in FIG.
８ テニスラケット ８ａ グリップ ８ｂ 打球面 １０ ベース １１ 第１関節（Ｓ１軸） １２ 第２関節（Ｓ２軸） １３ 第３関節（Ｌ軸） １７ 第４関節（Ｕ軸） １８ 第５関節（Ｒ軸） １９ 第６関節（Ｂ軸） ２０ 第７関節（Ｔ１軸） ２２ 第８関節（Ｔ２軸） ２３ 延長板 ２４ 保持具 Ｍ１〜Ｍ８ モータ Reference Signs List 8 tennis racket 8a grip 8b hitting surface 10 base 11 first joint (S1 axis) 12 second joint (S2 axis) 13 third joint (L axis) 17 fourth joint (U axis) 18 fifth joint (R axis) 19 6th joint (B axis) 20 7th joint (T1 axis) 22 8th joint (T2 axis) 23 Extension plate 24 Holder M1-M8 Motor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A63B 69/40 501 G01L 19/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A63B 69/40 501 G01L 19/00
Claims (4)
と、打球具の把持部を保持する保持具を取り付けた最終
関節との間に中間関節を介設し、これら第１関節、中間
関節および最終関節を順次連結すると共に各関節を夫々
別個の駆動装置で回動させて、上記最終関節の保持具で
保持された打球具をＸ、Ｙ、Ｚ方向へ揺動回転あるいは
／および上記保持具で保持される打球具の長手方向を回
転軸とする回転を行わせ、打球具を持った腕を上下に振
りあげて振り降ろす動作に対応する打球面の基台からの
距離の調整・増減、腕の内転外転動作に対応する上記打
球面の角度の調節・可変および／あるいは打球具の長手
方向の中心軸と基台との角度の調整・可変ができる構成
としていることを特徴とする打球具試打装置。An intermediate joint is interposed between a first joint standing upright from a base and a final joint to which a holder for holding a gripper of a hitting tool is attached. The joint and the final joint are sequentially connected, and each joint is rotated by a separate driving device, so that the hitting tool held by the holding tool of the final joint is pivotally rotated in the X, Y, and Z directions and / or Adjust the distance from the base of the ball striking surface corresponding to the action of swinging the arm holding the ball up and down and swinging it down by rotating the ball with the longitudinal direction of the ball held by the holder as a rotation axis It is characterized in that the angle of the hitting surface can be adjusted / variable and / or the angle between the central axis in the longitudinal direction of the hitting tool and the base can be adjusted / variable corresponding to the increase / decrease, the adduction / abduction of the arm. Hitting tool test hitting device.
なる上記第１関節と最終関節との間に連結する上記中間
関節として、上記第１関節（Ｓ１軸）の上端に連結され
て前後に揺動する下腕関節（Ｌ軸）、該下腕関節（Ｌ
軸）に連結されて上下に揺動する上腕関節（Ｕ軸）、該
上腕関節（Ｕ軸）に連結されて長手方向を回転軸とする
回転を行う手首関節（Ｒ軸）、該手首関節（Ｒ軸）の先
端に連結されて上下に回転される手首振り関節（Ｂ
軸）、該手首振り関節（Ｂ軸）に連結されて左右に旋回
する手首回転関節（Ｔ１軸）を備え、 上記手首回転関節にさらに水平旋回する手首増速回転関
節（Ｔ２軸）を上記最終関節として設け、該最終関節に
延長板を取り付け、該延長板の先端にテニスラケットか
らなる上記打球具の保持具を保持している請求項１に記
載の打球具試打装置。2. The intermediate joint, which is connected between the first joint and the final joint, which is a turning head for turning the body left and right, is connected to the upper end of the first joint (S1 axis) and swings back and forth. Moving lower arm joint (L axis);
Axis) connected to the upper arm joint (U axis), a wrist joint (R axis) connected to the upper arm joint (U axis) to rotate about the longitudinal direction as a rotation axis, and the wrist joint (U axis). The wrist swing joint (B) connected to the tip of the R axis and rotated up and down
Axis), a wrist rotating joint (T1 axis) connected to the wrist swing joint (B axis) and turning left and right, and the wrist rotating joint (T2 axis) further horizontally turning on the wrist rotating joint. The hitting ball test hitting device according to claim 1, wherein the hitting tool test hitting device is provided as a joint, an extension plate is attached to the final joint, and a holder for the hitting device made of a tennis racket is held at a tip of the extension plate.
自在に取り付けられ、第１関節とは別個の回転駆動装置
により回転される増速関節（Ｓ２軸）を含み、上記最終
関節により保持される打球具のヘッドスピードを５ｍ／
ｓｅｃ〜５０ｍ／ｓｅｃの範囲で調節可能としている請
求項１または請求項２に記載の打球具試打装置。3. The intermediate joint includes a speed-up joint (S2 axis) rotatably mounted on an upper part of the first joint and rotated by a rotation driving device separate from the first joint. 5m /
3. The hitting ball test hitting device according to claim 1, wherein the hitting tool test hitting device can be adjusted within a range of 50 to 50 m / sec.
具は、剛体からなる筒部の内周面に沿って空気層を内包
するように弾性シートを取り付け、上記空気層に空気を
注入して上記弾性シートを膨脹させることにより上記筒
部の内径部に通した打球具の把持部を把持するように
し、かつ、該保持力を０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲
としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載
の打球具の試打装置。4. The hitting tool holder attached to the final joint has an elastic sheet attached so as to include an air layer along an inner peripheral surface of a cylindrical portion formed of a rigid body, and injects air into the air layer. 4. The holding device according to claim 1, wherein the elastic sheet is inflated so as to grip a grip portion of the hitting tool passed through the inner diameter of the cylindrical portion, and the holding force is in a range of 0.5 to 5 kgf / cm 2. A test hitting device for a ball hitting tool according to claim 3.
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