JP3936539B2 - Pitching machine, its control system and control method - Google Patents

Pitching machine, its control system and control method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールを投球するピッチングマシーン、その制御システムおよび制御方法に関するものである。そして、主として、野球などのバッティング練習機として利用されるが、サッカー、テニス、卓球などのボール(球)を用いる球技での練習機としても利用可能である。また、人にボールなどを当てるゲーム(いわゆる、「鬼は外ゲーム」)や、飛んでくるボールから逃げるゲームなどの機器としても利用可能である。
【0002】
【従来の技術】
従来の野球のピッチングマシーンには、種々のタイプが開発されている。その代表的なタイプには、図20に図示する回転アーム式のピッチングマシーンがある。図20は従来の回転アーム式のピッチングマシーンの正面図である。この回転アーム式のピッチングマシーンでは、人間の腕を模倣したアーム01を回転させて、ボール02を放出している。
【0003】
また、別のタイプのピッチングマシーンとして、図21に図示する回転板式のピッチングマシーンがある。図21は従来の回転板式のピッチングマシーンの断面図である。この回転板式のピッチングマシーンは、上下一対のローラ06を回転させてボール07を放出するとともに、放出口08の向きを変更可能にしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図20に図示する回転アーム式のピッチングマシーンでは、その機構から容易に了解できるように、球速はある程度可変にできるが、投球ゾーンを正確に変更することは容易ではない。また、図21に図示する回転板式のピッチングマシーンでは、投球ゾーンを変更することは可能であるが、用いる人が試行錯誤的に調整しなければならないものである。この様に、従来の機器では、利用する人が予め望む投球ゾーンに、希望する球速でボールを正確に投げ分けることは難しかった。また、従来の機器では、投球ゾーンを変更する際には、ボールの放出口の向きなどを変更しなければならない。したがって、バッターなどは、ピッチングマシーンの放出口の向きなどを見ていると、投球前にどの投球ゾーンにボールが投げられるかを予知することができる。この様に、バッターなどが投球ゾーンを予め予知していると、練習効果が減退する。
【0005】
そこで本発明は、投球ゾーンを変更したことが外観では分かりにくいとともに、希望する投球ゾーンおよび投球速度で、ボールをより精度良く投げ分けることができるピッチングマシーン、その制御システムおよび制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した課題解決手段は、
ボールが挿入されるボール挿入空間と、このボール挿入空間のボールを放出すべく前記ボール挿入空間を中心として放射状に配置されている第1、第2および第3の3個のローラと、前記第1のローラを回転駆動する第1駆動装置と、前記第2のローラを回転駆動する第2駆動装置と、前記第3のローラを回転駆動する第3駆動装置とを備えていることを特徴とするピッチングマシーンであり、
前記3個のローラ、第1駆動装置、第2駆動装置および第3駆動装置を支持する支持台と、この支持台を傾斜させる傾斜装置とが設けられていることを特徴とするピッチングマシーンであり、
ボールが挿入されるボール挿入空間と、このボール挿入空間のボールを放出すべく前記ボール挿入空間を中心として放射状に配置されている第1、第2および第3の3個のローラと、前記第1のローラを回転駆動する第1駆動装置と、前記第2のローラを回転駆動する第2駆動装置と、前記第3のローラを回転駆動する第3駆動装置とを備えているピッチングマシーンを制御する制御システムであって、目標投球ゾーンおよび目標投球速度が設定され、この目標投球ゾーンおよび目標投球速度に基づいて前記各ローラの回転数を決定するローラ回転数決定手段と、各ローラの回転数をローラ回転数決定手段で決定された値となるように制御する回転数制御手段とを有していることを特徴とするピッチングマシーン制御システムであり、
ニューラルネットワークシステムで構成されていることを特徴とするピッチングマシーン制御システムであり、
バッターのデータを記憶するバッターデータ記憶部、および、このバッターデータ記憶部に記憶されているデータに基づいて、目標投球ゾーンの時系列を決定する目標投球ゾーン決定手段が設けられていることを特徴とするピッチングマシーン制御システムであり、
バッターのデータを記憶するバッターデータ記憶部、および、このバッターデータ記憶部に記憶されているデータに基づいて、目標投球速度の時系列を決定する目標投球速度決定手段が設けられていることを特徴とするピッチングマシーン制御システムであり、
ボールが挿入されるボール挿入空間と、このボール挿入空間のボールを放出すべく前記ボール挿入空間を中心として放射状に配置されている第1、第2および第3の3個のローラと、前記第1のローラを回転駆動する第1駆動装置と、前記第2のローラを回転駆動する第2駆動装置と、前記第3のローラを回転駆動する第3駆動装置とを備えているピッチングマシーンを制御する制御方法であって、目標投球ゾーンおよび目標投球速度が設定され、この目標投球ゾーンおよび目標投球速度に基づいて前記各ローラの回転数を決定し、前記各ローラの回転数を決定された値となるように制御することを特徴とするピッチングマシーン制御方法であり、
前記3個のローラ、第1駆動装置、第2駆動装置および第3駆動装置を支持する支持台と、この支持台を傾斜させる傾斜装置とが、前記ピッチングマシーンに設けられ、前記支持台の傾斜を加味して、前記各ローラの回転数を決定することを特徴とするピッチングマシーン制御方法であり、
バッターのデータを記憶するバッターデータ記憶部が設けられ、このバッターデータ記憶部に記憶されているデータに基づいて、目標投球ゾーンおよび目標投球速度の時系列を決定することを特徴とするピッチングマシーン制御方法である。
【0007】
【実施の形態】
次に、本発明におけるピッチングマシーン、その制御システムおよび制御方法の実施の一形態を図1ないし図19を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態のピッチングマシーン本体(以下、単にピッチングマシーンとも言う)の正面の概略図である。図2は投球時のピッチングマシーンの説明図で、(a)が側面の概略図、(b)が的の正面図である。図3はニューラルネットワークシステムの説明図である。図4はニューラルネットワークシステム設定時のフローチャートである。図5はピッチングマシーンの制御システムの概略図である。図6はピッチングマシーンの制御システムの概略図で、(a)が平面図、(b)が側面図、(c)が正面図、(d)が(a)の要部拡大図である。図7は試投のデータの図表である。図8は試投の投球ゾーンおよび投球速度の図である。図9は各ローラの回転数の合計と投球速度とのグラフである。図10は第1のローラの回転数を変化させた場合の投球ゾーンおよび投球速度の図である。図11は第2のローラの回転数を変化させた場合の投球ゾーンおよび投球速度の図である。図12は第3のローラの回転数を変化させた場合の投球ゾーンおよび投球速度の図である。図13は実際に実験したニューラルネットワークシステムの説明図である。図14は学習過程の様子を示すグラフである。図15は投球結果の図表である。図16は投球結果の投球ゾーンおよび投球速度の図である。図17は追加データによる学習のフローチャートである。図18はバッターデータのテーブルである。図19は目標投球ゾーン決定のフローチャートである。
【0008】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1において、ボール挿入空間1にあるボール2を中心として、第1ローラ6、第2ローラ7および第3ローラ8が放射状に略等間隔(約120°間隔)に配置されている。ボール挿入空間1の下側に配置されている第1ローラ6は、その回転軸6aが略水平であり、ボール挿入空間1の左右のサイドに配置されている第2ローラ7および第3ローラ8は、その回転軸7a,8aが水平に対して略60度傾斜している。各ローラ6,7,8の回転軸6a,7a,8aには各々、回転駆動装置である電動モータ11,12,13が連結されており、この電動モータ11,12,13により回転数N1,N2,N3(rpm)で、各ローラ6,7,8は回転駆動される。
【0009】
ローラ6,7,8および電動モータ11,12,13は支持台16に支持されている。この支持台16には、前側脚17および後側脚18が設けられている。後側脚18は固定式で、その高さは固定されている。一方、前側脚17は、電動モータ19により駆動される電動ジャッキ式で可動であり、その高さは変更可能である。そして、電動モータ19により前側脚17の高さを変更して、支持台16の傾斜を調整することができる。この様にして、前側脚17および電動モータ19で、支持台16を傾斜させる傾斜装置が構成されている。また、支持台16には、ボール挿入空間1にボール2を導く案内路20が設けられている。ピッチングマシーンPは、上記ローラ6,7,8、電動モータ11,12,13,19、支持台16、前側脚17、後側脚18および案内路20などで構成されている。
【0010】
電動モータ11,12,13の回転数N1,N2,N3(rpm)および電動モータ19の回転量N4(radian)は、パーソナルコンピュータ21で決定され、決定された信号がDAユニット(所謂D/A変換器)22およびプログラマブルコントローラ23を介して電動モータ11,12,13,19に入力されている。すなわち、パーソナルコンピュータ21で決定された回転数となるように、プログラマブルコントローラ23で電動モータ11,12,13は回転制御されている。また、パーソナルコンピュータ21で決定された回転量を回転するように、プログラマブルコントローラ23で、電動モータ19は回転制御されている。この様に、パーソナルコンピュータ21は、各ローラ6,7,8の回転数決定手段および支持台16の傾斜量決定手段を有しており、プログラマブルコントローラ23は各ローラ6,7,8の回転数制御手段および支持台16の傾斜量制御手段を有している。なお、プログラマブルコントローラ23(回転数制御手段)は、各ローラ6,7,8の回転数(すなわち、電動モータ11,12,13の回転数)を互いに独立して制御可能である。
【0011】
前述のパーソナルコンピュータ21は、中央演算装置(CPU)、RAMなどのメモリー、ハードディスク(HDD)、CRTや液晶表示装置などのディスプレー、テンキーやマウスやキーボードなどからなる入力装置などを具備しているとともに、ニューラルネットワークシステム(以下、「NNシステム」と呼ぶ)のプログラムや投球決定プログラムなどの各種プログラムが記憶されている。また、パーソナルコンピュータ21の記憶部には、図18に図示するバッターデータテーブル(バッターデータ記憶部)などの各種テーブルが設けられ、多数のデータを記憶する。また、プログラマブルコントローラ23は、CPUなどで構成されている。
【0012】
また、間隔を有して配置されている一対の速度センサー26を具備する速度測定装置27が設けられ、速度測定装置27は速度センサー26で投球されたボール2を検出して、投球速度を測定する。そして、各ローラ6,7,8により放出されたボール2は、的29に当たる。的29の投球ゾーンは、水平方向のX軸および垂直方向のY軸で規定されている。さらに、NNシステムは、従来周知で市販されており、その詳細な説明は割愛するが、その構造は図3に図示するように、入力層、数段の中間層および出力層からなる階層型ネットワークである。入力層には、的29の投球ゾーンのX軸およびY軸と、投球速度Vが入力される。一方、出力層には、各ローラ6,7,8の回転数N1,N2,N3および電動モータ19の回転量N4が出力される。各中間層には重みデータが設定される。
【0013】
この様に構成されているピッチングマシーンPの制御システムで、ボール2を投球する場合には、前もって、図4のフローチャートに基づいてNNシステムの設定を行う。
すなわち、ステップ1において、教師データ数すなわち試投の数を決定する。ついで、ステップ2において、各ローラ6,7,8の回転数を、投球毎に異ならしめる様に設定する。ステップ3で、設定された回転数で各ローラ6,7,8を回転させる。そして、案内路20にボール2を入れて、ボール2をボール挿入空間1に導き、ピッチングマシーンPからボール2を放出すなわち投球を行う。この投球の際の投球ゾーン(X,Y)および投球速度Vを計測する。投球ゾーン(X,Y)は、ボール2が的29に当たった位置で確認し、投球速度Vは速度測定装置27で計測する。ついで、ステップ4において、投球ゾーン(X,Y)およひ投球速度Vのデータをパーソナルコンピュータ21に入力する。パーソナルコンピュータ21は、このデータと、このデータ入手の際の各ローラ6,7,8の回転数のデータおよび支持台16の傾斜のデータ(すなわち電動モータ19の回転量)とを記憶する。ついで、ステップ5に行き、試投の数が教師データ数に達したか否かを判断し、達していない場合にはステップ2に戻り、ステップ2からステップ5を繰り返す。
【0014】
一方、ステップ5において、試投の数が教師データ数に達した場合には、ステップ6に行く。ステップ6において、パーソナルコンピュータ21は、上記ステップ4において入力されたデータ、各ローラ6,7,8の回転数のデータおよび支持台16の傾斜データに基づいてNNシステムの学習を実行する。すなわち、投球ゾーン(X,Y)および投球速度Vのデータを入力データに、一方、各ローラ6,7,8の回転数のデータおよび支持台16の傾斜データを出力データとする教師データ群の学習をパーソナルコンピュータ21で行う。そして、ステップ7において、NNシステムの中間層の重みデータを設定する。ついで、ステップ8において、NNシステムの入力層に、図7の投球ゾーン(X,Y)および投球速度Vのデータを入力し、各ローラ6,7,8の回転数Ni′(iは1〜3)を算出する。そして、各ローラ6,7,8における算出された回転数Ni′と、教師データの回転数Niとの差の二乗を合計して、誤差Σ(Ni−Ni′)2 とする。この誤差Σ(Ni−Ni′)2 が設定値以内かを判定し、設定値以内ではない場合には、ステップ7に戻って、重みデータを設定しなおす。一方、ステップ8において、誤差が設定値以内の場合には、ステップ9に行き、NNシステムが完成する。これにより、ピッチングマシーンPのその環境下での最適制御則(最適NNシステム)が確立することができる。
【0015】
次に、ピッチングマシーンPの制御システムの具体例(試作機)の説明を行う。
ピッチングマシーンPの発射角度θ=8.5°と一定値に設定する。すなわち、電動モータ19の回転を停止させて、支持台16の傾斜角度を固定する。そして、各ローラ6,7,8の回転数を変化させて、ボール2を放出すなわち発射させた。その結果を、図7の図表および図8に示す。この図7の図表および図8で示す様に、各ローラ6,7,8の回転数の変化で、5×5(大きさ75×125cm)の的29の全域に満遍なくボール2を投げ分けることができた。また、ボール2の速度(すなわち投球速度V)も、57〜101km/hの間で変化している。この様に、投球ゾーン(X,Y)および投球速度Vを種々に変化させることができる。
【0016】
投球ゾーン(X,Y)および投球速度Vを種々に変化することができる理由を下記に記載する。
(1)図9に図示するように、各ローラ6,7,8の回転数の合計(すなわち総和)=N1+N2+N3は、投球速度Vと略比例している。
(2)図10に図示するように、第2ローラ7および第3ローラ8の回転数を一定回転数(1000rpm)にし、第1ローラ6の回転数を750〜1050rpm に変化させた場合には、投球ゾーンを上下方向(Y方向)に変化させることができる。
(3)図11に図示するように、第1ローラ6および第3ローラ8の回転数を一定回転数(1000rpm)にし、第2ローラ7の回転数を850〜1100rpm に変化させた場合には、投球ゾーンを右下から左上に、主として水平方向(X方向)に変化させることができる。
(4)図12に図示するように、第1ローラ6および第2ローラ7の回転数を一定回転数(1000rpm)にし、第3ローラ8の回転数を900〜1200rpm に変化させた場合には、投球ゾーンを左下から右上に、主として水平方向(X方向)に変化させることができる。
上記(1)〜(4)の結果から、各ローラ6,7,8の回転数を適切に設定すれば、ボール2を、的29の希望の投球ゾーン(X,Y)に、希望の投球速度Vで投球することができる。
【0017】
このピッチングマシーンPの制御システムは、前述の図3の様なNNシステムを用いるが、実験では図13に図示する中間層が一層のNNシステムを用いた。そして、教師データ群として図7の図表のデータを用いて学習を行った。図14はその学習過程の様子を示し、これによって得られた推定結果を、図15の図表および図16に示す。これらにより、投球速度Vおよび投球ゾーン(X,Y)を指定した各ケースに対して、NNシステムの推定値によって、図6のピッチングマシーンPで実際に得られた結果としてのボール2の投球速度Vおよび投球ゾーン(X,Y)は、推定値と非常に良く一致していることが判明した。
【0018】
また、追加データにより、追加学習する場合のフローを図17のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ21において、希望する投球ゾーン(X,Y)および投球速度Vをパーソナルコンピュータ21に設定する。ステップ22において、パーソナルコンピュータ21は投球ゾーン(X,Y)および投球速度Vが設定されると、NNシステムにより、各ローラ6,7,8の回転数Niを算出する。そして、パーソナルコンピュータ21はプログラマブルコントローラ23を介して電動モータ11,12,13を制御し、各ローラ6,7,8を設定された回転数Niで回転する。ステップ23において、案内路20にボール2が投入され、このボール2がボール挿入空間1に達すると、ローラ6,7,8により的29に向かって放出される。ステップ24において、放出されたボール2の投球速度V′および投球ゾーン(X′,Y′)を速度測定装置27などで測定して、パーソナルコンピュータ21に入力する。ステップ25において、追加データ数が設定された回数に達したか否かを判定し、達していない場合は、ステップ22に戻る。一方、追加データ数が設定された回数に達した場合は、ステップ26に行き、追加されたデータ〔すなわち、各ローラ6,7,8の回転数Ni、並びに、投球速度V′および投球ゾーン(X′,Y′)のデータ〕に基づいて、再度NNシステムの重みデータの計算を行う。そして、ステップ27に行き、重みデータを再設定する。そして、ステップ28において、NNシステムの入力層に、投球ゾーン(X′,Y′)および投球速度V′のデータを入力し、各ローラ6,7,8の回転数Ni′(iは1〜3)を算出し、誤差Σ(Ni−Ni′)2 が設定値以内かを判定し、設定値以内ではない場合には、ステップ27に戻って、重みデータを設定しなおす。一方、ステップ28において、誤差が設定値以内の場合には、ステップ29に行き、進化したNNシステムが完成する。
【0019】
また、パーソナルコンピュータ21の記憶部には、図18に図示するようなバッターデータテーブルが設けられている。このバッターデータテーブルには、各投球ゾーンに対応して、投球数のデータ、打った数のデータおよび打率データが記憶されている。なお、打率データは、打った数のデータを投球数のデータで割ることにより算出されている。そして、パーソナルコンピュータ21は、図19に図示するフローチャートに基づいて、投球ゾーンの時系列を決定し、この時系列に基づいて、電動モータ11,12,13を制御して投球する。
【0020】
ステップ41において、バッターデータテーブルから投球ゾーン毎の打率データを読み込む。そして、ステップ42において、この打率データに基づいて、重点投球ゾーンを決定する。すなわち、バッターが打ち易くする場合には、打率が高い投球ゾーンを重点投球ゾーンとし、一方、バッターが打ち難くする場合には、打率が低い投球ゾーンを重点投球ゾーンとする。ついで、ステップ43において、重点投球ゾーンへの投球が多くなるように、重み付けして、乱数表などにより投球ゾーンの時系列を決定する。この様にして、パーソナルコンピュータ21は、目標投球ゾーンの時系列を決定する目標投球ゾーン決定手段を有している。
【0021】
この投球ゾーンの時系列の決定と同様にして、バッターデータテーブルに、投球速度に対応して、投球数のデータ、打った数のデータおよび打率データを記憶させて、投球速度の時系列も決定することができる。この様にして、パーソナルコンピュータ21は、目標投球速度の時系列を決定する目標投球速度決定手段を有している。そして、パーソナルコンピュータ21は、投球ゾーンおよび投球速度の時系列を決定することができる。
【0022】
前述の実施の形態では、ピッチングマシーンPがどの様な環境下に置かれても、NNシステムにより、所望の投球ゾーンおよび投球速度で投球することができる。支持台16の向きを変更することなく、投球ゾーンを変化させることが可能である。そのため、投球前にどの投球ゾーンにボールが投げられるかを、バッターなどが予知することを防止することができる。
【0023】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内で種々の形態を実施することが可能である。
たとえば、(1)投球プログラムを作っておき、それに従った投球を行うことができる。よって、キャッチャーの指示通りの投球が可能となる。また、プロ野球の名投手と略同じ投球を行うことができる。さらに、対戦するピッチャーの過去のデータに基づいて、ピッチングマシーンで自分のチームの各バッターに投球することにより、自チームの戦力を評価することができる。
(2)ランダムに投げた球に対するバッターの打撃状況を記憶し、それにより、バッターが打ちやすい球、或いは、バッターが打ちにくい球を判定して、これらを投げ分けることができる。このことは、バッター側からすると、好みの球を選択することが可能となる。
【0024】
(3)ボールを野球のボールに限定せず、サッカー、テニスおよび卓球などの球技用の球に換えれば、各コートや卓球台の任意の位置で、かつ、所望の速度で球を投げ分けることができる。
(4)非常に柔らかい、あるいは、軽いなどの安全な球で、比較的低速度の投球を行えば、逃げる人(敵あるいは鬼)に幾つ球を当てることが出来るかを競うゲーム、また、種々の条件で飛んでくる球から、いかに上手に逃げられるかなどを競うゲーム機としても利用可能である。
(5)ピッチングマシーンPから放出される種々の球種のボールが持つ衝撃力や衝撃エネルギー等を、圧力センサや感熱紙を用いて測定し、デッドボール時にバッターが受けるダメージを、球種あるいは速度による違いに対して定量的に把握することが可能である。
【0025】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、ボール挿入空間のボールを放出すべくボール挿入空間を中心として放射状に第1、第2および第3の3個のローラが配置されているので、この各ローラの回転数を変更することにより、種々の投球ゾーンおよび投球速度で投球することができる。したがって、投球ゾーンを変更したことが外観では分かりにくいとともに、希望する投球ゾーンおよび投球速度で、ボールをより精度良く投げ分けることができる。
また、3個のローラ、第1駆動装置、第2駆動装置および第3駆動装置を支持する支持台を傾斜させる傾斜装置が設けられているので、支持台を傾斜することにより、投球ゾーンを大きく変更することができる。
【0026】
さらに、目標投球ゾーンおよび目標投球速度が設定され、この目標投球ゾーンおよび目標投球速度に基づいて各ローラの回転数を決定するローラ回転数決定手段と、各ローラの回転数をローラ回転数決定手段で決定された値となるように制御する回転数制御手段とを有しているので、所望の投球ゾーンおよび投球速度で簡単に投球することができる。
そして、バッターのデータを記憶するバッターデータ記憶部、および、このバッターデータ記憶部に記憶されているデータに基づいて、目標投球ゾーンの時系列を決定する目標投球ゾーン決定手段や、目標投球速度の時系列を決定する目標投球速度決定手段が設けられているので、バッターに適した投球を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のピッチングマシーンの正面の概略図である。
【図2】投球時のピッチングマシーンの説明図で、(a)が側面の概略図、(b)が的の正面図である。
【図3】ニューラルネットワークシステムの説明図である。
【図4】ニューラルネットワークシステム設定時のフローチャートである。
【図5】ピッチングマシーンの制御システムの概略図である。
【図6】ピッチングマシーンの制御システムの概略図で、(a)が平面図、(b)が側面図、(c)が正面図、(d)が(a)の要部拡大図である。
【図7】試投のデータの図表である。
【図8】試投の投球ゾーンおよび投球速度の図である。
【図9】各ローラの回転数の合計と投球速度とのグラフである。
【図10】第1のローラの回転数を変化させた場合の投球ゾーンおよび投球速度の図である。
【図11】第2のローラの回転数を変化させた場合の投球ゾーンおよび投球速度の図である。
【図12】第3のローラの回転数を変化させた場合の投球ゾーンおよび投球速度の図である。
【図13】実際に実験したニューラルネットワークシステムの説明図である。
【図14】学習過程の様子を示すグラフである。
【図15】投球結果の図表である。
【図16】投球結果の投球ゾーンおよび投球速度の図である。
【図17】追加データによる学習のフローチャートである。
【図18】バッターデータのテーブルである。
【図19】目標投球ゾーン決定のフローチャートである。
【図20】従来の回転アーム式のピッチングマシーンの正面図である。
【図21】従来の回転板式のピッチングマシーンの断面図である。
【符号の説明】
P ピッチングマシーン
1 ボール挿入空間
2 ボール
6 第1ローラ
7 第2ローラ
8 第3ローラ
11 電動モータ(第1駆動装置)
12 電動モータ(第2駆動装置)
13 電動モータ(第3駆動装置)
16 支持台
17 前側脚(傾斜装置)
19 電動モータ(傾斜装置)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pitching machine for throwing a ball, a control system and a control method therefor. And although it is mainly used as a batting practice machine for baseball or the like, it can also be used as a practice machine for ball games using a ball (ball) such as soccer, tennis or table tennis. It can also be used as a device for hitting a person with a ball (so-called “demon is an outside game”) or a game for running away from a flying ball.
[0002]
[Prior art]
Various types of baseball pitching machines have been developed. A typical type is a rotating arm type pitching machine shown in FIG. FIG. 20 is a front view of a conventional rotary arm type pitching machine. In this rotary arm type pitching machine, an arm 01 imitating a human arm is rotated to release a ball 02.
[0003]
As another type of pitching machine, there is a rotating plate type pitching machine shown in FIG. FIG. 21 is a sectional view of a conventional rotary plate type pitching machine. In this rotary plate type pitching machine, a pair of upper and lower rollers 06 are rotated to discharge a ball 07 and the direction of the discharge port 08 can be changed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in the rotating arm type pitching machine shown in FIG. 20, the ball speed can be varied to some extent so that it can be easily understood from the mechanism, but it is not easy to change the pitching zone accurately. Further, in the rotating plate type pitching machine shown in FIG. 21, it is possible to change the pitching zone, but the user must adjust it by trial and error. As described above, with conventional devices, it has been difficult to accurately throw a ball at a desired ball speed to a pitching zone desired by a user in advance. Further, in the conventional device, when changing the pitching zone, the direction of the ball outlet must be changed. Therefore, a batter or the like can predict in which pitch zone the ball will be thrown before the pitch when looking at the direction of the outlet of the pitching machine. In this way, if a batter or the like predicts the pitching zone in advance, the practice effect is reduced.
[0005]
Accordingly, the present invention provides a pitching machine, a control system, and a control method for the pitching machine that can change the pitching zone with difficulty in appearance and can throw the ball more accurately at a desired pitching zone and pitching speed. With the goal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the problem solving means adopted by the present invention is:
A ball insertion space into which a ball is inserted, first, second and third rollers arranged radially about the ball insertion space to release the ball in the ball insertion space; A first driving device that rotationally drives one roller; a second driving device that rotationally drives the second roller; and a third driving device that rotationally drives the third roller. Pitching machine
A pitching machine comprising: a support base that supports the three rollers, the first drive device, the second drive device, and the third drive device; and a tilting device that tilts the support base. ,
A ball insertion space into which a ball is inserted, first, second and third rollers arranged radially about the ball insertion space to release the ball in the ball insertion space; Controlling a pitching machine comprising: a first drive device that rotationally drives one roller; a second drive device that rotationally drives the second roller; and a third drive device that rotationally drives the third roller A control system that sets a target pitch zone and a target pitch speed, determines a rotational speed of each roller based on the target pitch zone and the target pitch speed, and a rotational speed of each roller. Is a pitching machine control system characterized by having a rotation speed control means for controlling the rotation speed to be a value determined by the roller rotation speed determination means,
A pitching machine control system comprising a neural network system,
A batter data storage unit for storing batter data, and target pitching zone determination means for determining a time series of the target pitching zone based on the data stored in the batter data storage unit are provided. Pitching machine control system
A batter data storage unit for storing batter data, and target pitching speed determination means for determining a time series of target pitching speeds based on data stored in the batter data storage unit are provided. Pitching machine control system
A ball insertion space into which a ball is inserted, first, second and third rollers arranged radially about the ball insertion space to release the ball in the ball insertion space; Controlling a pitching machine comprising: a first drive device that rotationally drives one roller; a second drive device that rotationally drives the second roller; and a third drive device that rotationally drives the third roller A target pitching zone and a target pitching speed are set, the number of rotations of each roller is determined based on the target pitching zone and the target pitching speed, and the number of rotations of each roller is determined It is a pitching machine control method characterized by controlling to become,
A support base that supports the three rollers, the first drive device, the second drive device, and the third drive device, and a tilting device that tilts the support stand are provided in the pitching machine, and the tilt of the support base is provided. Is a pitching machine control method characterized in that the number of rotations of each roller is determined.
A pitching machine control comprising a batter data storage unit for storing batter data, and determining a time series of a target pitch zone and a target pitch speed based on the data stored in the batter data storage unit Is the method.
[0007]
[Embodiment]
Next, an embodiment of the pitching machine, its control system and control method according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a pitching machine according to an embodiment of the present invention. Body (hereinafter also simply referred to as pitching machine) FIG. FIG. 2 is an explanatory view of a pitching machine at the time of pitching, in which (a) is a schematic side view and (b) is a target front view. FIG. 3 is an explanatory diagram of the neural network system. FIG. 4 is a flowchart when the neural network system is set. FIG. 5 is a schematic diagram of a pitching machine control system. 6A and 6B are schematic views of a pitching machine control system, where FIG. 6A is a plan view, FIG. 6B is a side view, FIG. 6C is a front view, and FIG. FIG. 7 is a chart of trial projection data. FIG. 8 is a diagram of a trial throwing zone and a throwing speed. FIG. 9 is a graph of the total number of rotations of each roller and the pitching speed. FIG. 10 is a diagram of the pitching zone and pitching speed when the rotational speed of the first roller is changed. FIG. 11 is a diagram of the pitching zone and pitching speed when the rotation speed of the second roller is changed. FIG. 12 is a diagram of the pitching zone and pitching speed when the number of rotations of the third roller is changed. FIG. 13 is an explanatory diagram of a neural network system actually tested. FIG. 14 is a graph showing the learning process. FIG. 15 is a chart of pitching results. FIG. 16 is a diagram of the pitching zone and pitching speed of the pitching result. FIG. 17 is a flowchart of learning with additional data. FIG. 18 is a table of batter data. FIG. 19 is a flowchart for determining a target pitch zone.
[0008]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a first roller 6, a second roller 7, and a third roller 8 are radially arranged at substantially equal intervals (approximately 120 ° intervals) around a ball 2 in the ball insertion space 1. The first roller 6 disposed on the lower side of the ball insertion space 1 has a rotation shaft 6 a that is substantially horizontal, and the second roller 7 and the third roller 8 that are disposed on the left and right sides of the ball insertion space 1. The rotary shafts 7a and 8a are inclined by approximately 60 degrees with respect to the horizontal. Electric motors 11, 12, and 13, which are rotational drive devices, are connected to the rotation shafts 6 a, 7 a, and 8 a of the rollers 6, 7, and 8, respectively. The rollers 6, 7, and 8 are rotationally driven at N2, N3 (rpm).
[0009]
The rollers 6, 7, 8 and the electric motors 11, 12, 13 are supported on a support base 16. The support base 16 is provided with a front leg 17 and a rear leg 18. The rear leg 18 is fixed and its height is fixed. On the other hand, the front leg 17 is movable by an electric jack driven by an electric motor 19, and its height can be changed. The inclination of the support base 16 can be adjusted by changing the height of the front leg 17 by the electric motor 19. In this way, the front leg 17 and the electric motor 19 constitute a tilting device that tilts the support base 16. The support 16 is provided with a guide path 20 that guides the ball 2 to the ball insertion space 1. The pitching machine P includes the rollers 6, 7 and 8, electric motors 11, 12, 13 and 19, a support base 16, a front leg 17, a rear leg 18 and a guide path 20.
[0010]
The rotational speeds N1, N2, N3 (rpm) of the electric motors 11, 12, 13 and the rotational amount N4 (radian) of the electric motor 19 are determined by the personal computer 21, and the determined signals are DA units (so-called D / A). It is input to the electric motors 11, 12, 13 and 19 via the converter 22 and the programmable controller 23. In other words, the electric motors 11, 12, and 13 are rotationally controlled by the programmable controller 23 so that the rotational speed determined by the personal computer 21 is obtained. In addition, the electric motor 19 is rotationally controlled by the programmable controller 23 so as to rotate the rotation amount determined by the personal computer 21. As described above, the personal computer 21 has rotation speed determination means for each of the rollers 6, 7, 8 and inclination amount determination means for the support 16, and the programmable controller 23 has the rotation speed of each of the rollers 6, 7, 8. Control means and inclination amount control means for the support base 16 are provided. The programmable controller 23 (rotational speed control means) can control the rotational speeds of the rollers 6, 7, and 8 (that is, the rotational speeds of the electric motors 11, 12, and 13) independently of each other.
[0011]
The personal computer 21 includes a central processing unit (CPU), a memory such as a RAM, a hard disk (HDD), a display such as a CRT and a liquid crystal display, an input device such as a numeric keypad, a mouse, and a keyboard. Various programs such as a neural network system (hereinafter referred to as “NN system”) program and a pitch determination program are stored. The storage unit of the personal computer 21 is provided with various tables such as a batter data table (batter data storage unit) illustrated in FIG. 18 and stores a large number of data. Moreover, the programmable controller 23 is comprised by CPU etc.
[0012]
In addition, a speed measuring device 27 including a pair of speed sensors 26 arranged at intervals is provided. The speed measuring device 27 detects the ball 2 thrown by the speed sensor 26 and measures the pitching speed. To do. Then, the ball 2 released by each of the rollers 6, 7, 8 hits the target 29. The target 29 throwing zones are defined by the horizontal X-axis and the vertical Y-axis. Further, the NN system is conventionally well known and commercially available, and its detailed description is omitted, but its structure is a hierarchical network composed of an input layer, several intermediate layers and an output layer as shown in FIG. It is. The input layer receives the X and Y axes of the target 29 pitching zones and the pitching speed V. On the other hand, the rotation speeds N1, N2, and N3 of the rollers 6, 7, and 8 and the rotation amount N4 of the electric motor 19 are output to the output layer. Weight data is set for each intermediate layer.
[0013]
When the ball 2 is thrown by the control system of the pitching machine P configured as described above, the NN system is set based on the flowchart of FIG. 4 in advance.
That is, in step 1, the number of teacher data, that is, the number of trials is determined. Next, in step 2, the rotational speeds of the rollers 6, 7, and 8 are set to be different for each pitch. In step 3, the rollers 6, 7, and 8 are rotated at the set number of rotations. Then, the ball 2 is put in the guide path 20, the ball 2 is guided to the ball insertion space 1, and the ball 2 is released from the pitching machine P, that is, throwing. The pitch zone (X, Y) and pitch speed V at the time of this pitch are measured. The pitch zone (X, Y) is confirmed at the position where the ball 2 hits the target 29, and the pitch velocity V is measured by the velocity measuring device 27. Next, in step 4, the pitch zone (X, Y) and pitch velocity V data are input to the personal computer 21. The personal computer 21 stores this data, data on the number of rotations of each of the rollers 6, 7, and 8 and data on the inclination of the support base 16 (that is, the amount of rotation of the electric motor 19). Next, go to step 5 to determine whether or not the number of trial casts has reached the number of teacher data. If not, return to step 2 and repeat steps 2 to 5.
[0014]
On the other hand, if the number of trial casts reaches the number of teacher data in step 5, the process goes to step 6. In step 6, the personal computer 21 executes learning of the NN system based on the data input in step 4, the rotational speed data of the rollers 6, 7, and 8, and the inclination data of the support base 16. That is, the data of the pitch zone (X, Y) and the pitch velocity V are input data, while the rotation data of each roller 6, 7, 8 and the inclination data of the support base 16 are output data. Learning is performed by the personal computer 21. In step 7, the weight data of the intermediate layer of the NN system is set. Next, in Step 8, the pitch zone (X, Y) and pitch velocity V data of FIG. 7 are input to the input layer of the NN system, and the rotational speed Ni ′ (i is 1 to 1) of each roller 6, 7, 8 is input. 3) is calculated. Then, the sum of the squares of the differences between the rotation speed Ni ′ calculated for each of the rollers 6, 7, and 8 and the rotation speed Ni of the teacher data is added to obtain an error Σ (Ni−Ni ′). 2 And This error Σ (Ni-Ni ') 2 Is not within the set value, and if not within the set value, the process returns to step 7 to reset the weight data. On the other hand, if the error is within the set value in step 8, the process goes to step 9 to complete the NN system. Thereby, the optimal control law (optimum NN system) of the pitching machine P under the environment can be established.
[0015]
Next, a specific example (prototype) of the control system for the pitching machine P will be described.
The firing angle θ of the pitching machine P is set to a constant value of 8.5 °. That is, the rotation of the electric motor 19 is stopped and the inclination angle of the support base 16 is fixed. Then, the rotation speed of each of the rollers 6, 7, and 8 was changed, and the ball 2 was discharged, that is, fired. The results are shown in the chart of FIG. 7 and FIG. As shown in the chart of FIG. 7 and FIG. 8, the balls 2 are thrown evenly over the entire area of the target 29 of 5 × 5 (size 75 × 125 cm) by changing the rotation speed of each roller 6, 7, 8. I was able to. Further, the speed of the ball 2 (that is, the pitching speed V) also changes between 57 and 101 km / h. In this way, the pitch zone (X, Y) and the pitch speed V can be changed variously.
[0016]
The reason why the pitch zone (X, Y) and the pitch speed V can be changed in various ways will be described below.
(1) As shown in FIG. 9, the total number of rotations of the rollers 6, 7, 8 (ie, the sum) = N 1 + N 2 + N 3 is approximately proportional to the pitching speed V.
(2) When the rotation speed of the second roller 7 and the third roller 8 is set to a constant rotation speed (1000 rpm) and the rotation speed of the first roller 6 is changed to 750 to 1050 rpm, as shown in FIG. The pitching zone can be changed in the vertical direction (Y direction).
(3) As shown in FIG. 11, when the rotation speed of the first roller 6 and the third roller 8 is set to a constant rotation speed (1000 rpm) and the rotation speed of the second roller 7 is changed to 850 to 1100 rpm. The pitching zone can be changed from the lower right to the upper left mainly in the horizontal direction (X direction).
(4) When the rotation speed of the first roller 6 and the second roller 7 is set to a constant rotation speed (1000 rpm) and the rotation speed of the third roller 8 is changed to 900 to 1200 rpm as shown in FIG. The pitching zone can be changed from the lower left to the upper right, mainly in the horizontal direction (X direction).
From the results of (1) to (4) above, if the number of rotations of each of the rollers 6, 7, and 8 is set appropriately, the ball 2 is thrown into the target 29 desired pitching zones (X, Y). You can throw at speed V.
[0017]
The control system of this pitching machine P uses the NN system as shown in FIG. 3 described above, but in the experiment, an NN system having a single intermediate layer shown in FIG. 13 was used. Then, learning was performed using the data of the chart of FIG. 7 as the teacher data group. FIG. 14 shows the state of the learning process, and the estimation results obtained thereby are shown in the chart of FIG. 15 and FIG. Thus, for each case in which the pitching speed V and the pitching zone (X, Y) are designated, the pitching speed of the ball 2 as a result actually obtained by the pitching machine P of FIG. V and pitch zone (X, Y) were found to agree very well with the estimates.
[0018]
Further, the flow in the case of additional learning using additional data will be described based on the flowchart of FIG.
In step 21, the desired pitch zone (X, Y) and pitch speed V are set in the personal computer 21. In step 22, when the pitch zone (X, Y) and pitch speed V are set, the personal computer 21 calculates the rotational speed Ni of each of the rollers 6, 7, 8 by the NN system. The personal computer 21 controls the electric motors 11, 12, and 13 via the programmable controller 23 to rotate the rollers 6, 7, and 8 at the set rotational speed Ni. In step 23, the ball 2 is thrown into the guide path 20, and when the ball 2 reaches the ball insertion space 1, it is discharged toward the target 29 by the rollers 6, 7, 8. In step 24, the pitching velocity V ′ and pitching zone (X ′, Y ′) of the released ball 2 are measured by the velocity measuring device 27 or the like and input to the personal computer 21. In step 25, it is determined whether or not the number of additional data has reached the set number. If not, the process returns to step 22. On the other hand, when the number of additional data reaches the set number of times, the process goes to step 26, where the added data [that is, the rotational speed Ni of each of the rollers 6, 7, 8 and the pitching speed V 'and the pitching zone ( X ′, Y ′)]], the weight data of the NN system is calculated again. Then, go to step 27 to reset the weight data. In step 28, the pitch zone (X ', Y') and pitch velocity V 'data are input to the input layer of the NN system, and the rotational speed Ni' (i is 1 to 1) of each roller 6, 7, 8 is input. 3) to calculate the error Σ (Ni−Ni ′) 2 Is not within the set value, and if not within the set value, the process returns to step 27 to reset the weight data. On the other hand, if the error is within the set value in step 28, the process goes to step 29 to complete the evolved NN system.
[0019]
Also, a batter data table as shown in FIG. 18 is provided in the storage unit of the personal computer 21. In this batter data table, pitch data, hit data and batting data are stored corresponding to each pitch zone. The batting data is calculated by dividing the number of hits by the number of pitches. Then, the personal computer 21 determines the time series of the pitching zone based on the flowchart shown in FIG. 19, and controls the electric motors 11, 12, and 13 to pitch based on this time series.
[0020]
In step 41, batting data for each pitching zone is read from the batter data table. In step 42, the priority pitching zone is determined based on the batting data. That is, when making the batter easy to hit, the pitching zone with a high batting rate is set as the priority pitching zone, while when making the batter difficult to hit, the pitching zone with the low batting rate is set as the priority pitching zone. Next, in step 43, weighting is performed so that the pitching into the priority pitching zone is increased, and the time series of the pitching zone is determined by a random number table or the like. In this way, the personal computer 21 has target pitch zone determining means for determining the time series of the target pitch zone.
[0021]
Similar to the determination of the time series of the pitching zone, the pitching speed time series is also determined by storing the pitching number data, hitting number data and batting rate data in the batter data table corresponding to the pitching speed. can do. In this way, the personal computer 21 has target pitching speed determining means for determining the time series of the target pitching speed. Then, the personal computer 21 can determine the time series of the pitching zone and pitching speed.
[0022]
In the above-described embodiment, the pitching machine P can be thrown at a desired pitch zone and pitch by the NN system regardless of the environment. The pitching zone can be changed without changing the direction of the support base 16. Therefore, it is possible to prevent a batter or the like from predicting to which pitching zone the ball will be thrown before the pitching.
[0023]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it is possible to implement various forms within the range of the meaning of this invention.
For example, (1) a pitching program can be created and pitching can be performed according to the program. Therefore, it is possible to pitch as instructed by the catcher. In addition, it is possible to perform almost the same pitch as a professional baseball pitcher. Furthermore, based on the past data of the pitchers to be played, the team's strength can be evaluated by pitching each batter of his team on the pitching machine.
(2) The batter's hitting situation with respect to a randomly thrown ball is stored, whereby a ball that is easily hit by a batter or a ball that is difficult to hit a batter can be determined and thrown separately. From the batter side, this makes it possible to select a favorite sphere.
[0024]
(3) The ball is not limited to a baseball ball, but can be thrown at any desired position on each court or ping-pong table by changing to a ball for soccer, tennis, table tennis, or other ball games. Can do.
(4) A game that competes to see how many balls can be hit against a fleeing person (enemy or demon) by throwing at a relatively low speed with a safe ball that is very soft or light. It can also be used as a game machine that competes for how well it can escape from a ball flying under the above conditions.
(5) The impact force, impact energy, etc. possessed by the balls of various spheres released from the pitching machine P are measured using a pressure sensor or thermal paper, and the damage to the batter during the dead ball is determined by the sphere type or speed. It is possible to quantitatively grasp the difference due to.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first, second and third rollers are arranged radially around the ball insertion space so as to release the ball in the ball insertion space. By changing the rotation speed of the roller, it is possible to throw at various pitching zones and pitching speeds. Therefore, it is difficult to recognize that the pitching zone has been changed in appearance, and the balls can be thrown more accurately at the desired pitching zone and pitching speed.
In addition, since the tilting device for tilting the support base that supports the three rollers, the first driving device, the second driving device, and the third driving device is provided, the pitching zone can be increased by tilting the supporting base. Can be changed.
[0026]
Further, a target pitching zone and a target pitching speed are set, and a roller rotational speed determining means for determining the rotational speed of each roller based on the target pitching zone and the target pitching speed, and a rotational speed determining means for determining the rotational speed of each roller. Therefore, it is possible to easily throw at a desired pitching zone and pitching speed.
Then, based on the batter data storage unit for storing batter data, and the data stored in the batter data storage unit, the target pitching zone determination means for determining the time series of the target pitching zone, the target pitching speed Since the target pitching speed determining means for determining the time series is provided, it is possible to perform pitching suitable for batters.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a pitching machine according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are explanatory views of a pitching machine at the time of pitching, in which FIG. 2A is a schematic side view, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a neural network system.
FIG. 4 is a flowchart when a neural network system is set.
FIG. 5 is a schematic diagram of a control system for a pitching machine.
6A and 6B are schematic views of a pitching machine control system, in which FIG. 6A is a plan view, FIG. 6B is a side view, FIG. 6C is a front view, and FIG.
FIG. 7 is a chart of trial projection data.
FIG. 8 is a diagram of a pitching zone and pitching speed for trial throwing.
FIG. 9 is a graph of the total number of rotations of each roller and the pitching speed.
FIG. 10 is a diagram of a pitching zone and a pitching speed when the number of rotations of the first roller is changed.
FIG. 11 is a diagram of a pitching zone and a pitching speed when the rotation speed of the second roller is changed.
FIG. 12 is a diagram of a pitching zone and a pitching speed when the number of rotations of the third roller is changed.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a neural network system actually tested.
FIG. 14 is a graph showing a learning process.
FIG. 15 is a chart of pitching results.
FIG. 16 is a diagram of a pitching zone and pitching speed of a pitching result.
FIG. 17 is a flowchart of learning using additional data.
FIG. 18 is a table of batter data.
FIG. 19 is a flowchart for determining a target pitch zone.
FIG. 20 is a front view of a conventional rotary arm type pitching machine.
FIG. 21 is a cross-sectional view of a conventional rotary plate pitching machine.
[Explanation of symbols]
P pitching machine
1 Ball insertion space
2 balls
6 First roller
7 Second roller
8 Third roller
11 Electric motor (first drive unit)
12 Electric motor (second drive unit)
13 Electric motor (third drive unit)
16 Support stand
17 Front leg (tilting device)
19 Electric motor (tilting device)

Claims (5)

ピッチングマシーン本体と、それを制御するための制御システムとを有してなるピッチングマシーンであって、
ピッチングマシーン本体は、
ボールが挿入されるボール挿入空間と、
このボール挿入空間のボールを放出すべく前記ボール挿入空間を中心として放射状に配置されている第1、第2および第3の3個のローラと、
前記第1のローラを回転駆動する第1駆動装置と、
前記第2のローラを回転駆動する第2駆動装置と、
前記第3のローラを回転駆動する第3駆動装置と
前記第1〜第3のローラと第1〜第3駆動装置とを支持する支持台と、該支持台の傾斜量を調整することができる傾斜装置とを備えており、
制御システムは、
前記各ローラの回転数を決定するローラ回転数決定手段と、各ローラの回転数をローラ回転数決定手段で決定された値となるように制御する回転数制御手段と、
支持台の傾斜量決定手段と、該傾斜量決定手段で決定された傾斜量となるように傾斜装置を制御する傾斜量制御手段とを有しており、
前記ローラ回転数決定手段および前記傾斜量決定手段は、各ローラの回転数および支持台の傾斜量を決定するよう構成されたプログラムであるニューラルネットワークシステムを実行するコンピュータであって、
前記ニューラルネットワークシステムは、目標投球ゾーンの座標(X、Y)と目標投球速度Vとが入力される入力層と、重みデータが設定される中間層と、各ローラの回転数と支持台の傾斜量が出力される出力層とを有し、投球された結果の座標と速度と、そのときの各ローラの回転数と傾斜量とから、中間層の重みデータを再設定するよう構成されており、それによって、ピッチングマシーン本体が置かれた環境下で、所望の投球ゾーンおよび投球速度にて投球する制御を行なうものである、
ピッチングマシーン。
A pitching machine comprising a pitching machine body and a control system for controlling the pitching machine body,
The pitching machine itself is
A ball insertion space into which the ball is inserted;
Three first, second, and third rollers that are arranged radially around the ball insertion space to release balls in the ball insertion space;
A first driving device that rotationally drives the first roller;
A second drive device for rotationally driving the second roller;
A third drive device for rotationally driving the third roller ;
A support base that supports the first to third rollers and the first to third driving devices, and a tilting device that can adjust the tilt amount of the support base;
The control system
Roller rotational speed determining means for determining the rotational speed of each roller, and rotational speed control means for controlling the rotational speed of each roller so as to be a value determined by the roller rotational speed determining means;
An inclination amount determining means for the support base, and an inclination amount control means for controlling the inclination device so as to be the inclination amount determined by the inclination amount determining means,
The roller rotation number determination means and the inclination amount determination means are computers that execute a neural network system that is a program configured to determine the rotation number of each roller and the inclination amount of a support base,
The neural network system includes an input layer to which the coordinates (X, Y) of the target pitch zone and the target pitch velocity V are input, an intermediate layer to which weight data is set, the rotational speed of each roller, and the inclination of the support base. An output layer that outputs the amount, and is configured to reset the weight data of the intermediate layer from the coordinates and speed of the pitched result, and the rotation speed and inclination amount of each roller at that time Thus, in the environment where the pitching machine main body is placed, the pitching control is performed at a desired pitching zone and pitching speed.
Pitching machine.
ボールが挿入されるボール挿入空間と、このボール挿入空間のボールを放出すべく前記ボール挿入空間を中心として放射状に配置されている第1、第2および第3の3個のローラと、前記第1のローラを回転駆動する第1駆動装置と、前記第2のローラを回転駆動する第2駆動装置と、前記第3のローラを回転駆動する第3駆動装置と、前記第1〜第3のローラと第1〜第3駆動装置とを支持する支持台と、該支持台の傾斜量を調整することができる傾斜装置とを備えているピッチングマシーン本体を制御する制御システムであって、
記各ローラの回転数を決定するローラ回転数決定手段と、各ローラの回転数をローラ回転数決定手段で決定された値となるように制御する回転数制御手段と、
支持台の傾斜量決定手段と、該傾斜量決定手段で決定された傾斜量となるように傾斜装置を制御する傾斜量制御手段とを有しており、
前記ローラ回転数決定手段および前記傾斜量決定手段は、各ローラの回転数および支持台の傾斜量を決定するよう構成されたプログラムであるニューラルネットワークシステムを実行するコンピュータであって、
前記ニューラルネットワークシステムは、目標投球ゾーンの座標(X、Y)と目標投球速度Vとが入力される入力層と、重みデータが設定される中間層と、各ローラの回転数と支持台の傾斜量が出力される出力層とを有し、投球された結果の座標と速度と、そのときの各ローラの回転数と傾斜量とから、中間層の重みデータを再設定するよう構成されており、それによって、ピッチングマシーン本体が置かれた環境下で、所望の投球ゾーンおよび投球速度にて投球する制御を行なうものである、
前記制御システム。
A ball insertion space into which a ball is inserted, first, second and third rollers arranged radially about the ball insertion space to release the ball in the ball insertion space; A first driving device that rotationally drives one roller, a second driving device that rotationally drives the second roller, a third driving device that rotationally drives the third roller, and the first to third A control system for controlling a pitching machine main body comprising a support base for supporting the roller and the first to third drive devices, and a tilting device capable of adjusting the tilt amount of the support base ,
Before SL and roller rotational speed determining means for determining the rotational speed of the rollers, the rotation speed control means for controlling to a value which is determined rotational speed roller rotation speed determining means of the rollers,
An inclination amount determining means for the support base, and an inclination amount control means for controlling the inclination device so as to be the inclination amount determined by the inclination amount determining means,
The roller rotation number determination means and the inclination amount determination means are computers that execute a neural network system that is a program configured to determine the rotation number of each roller and the inclination amount of a support base,
The neural network system includes an input layer to which the coordinates (X, Y) of the target pitch zone and the target pitch velocity V are input, an intermediate layer to which weight data is set, the rotational speed of each roller, and the inclination of the support base. An output layer that outputs the amount, and is configured to reset the weight data of the intermediate layer from the coordinates and speed of the pitched result, and the rotation speed and inclination amount of each roller at that time Thus, in the environment where the pitching machine main body is placed, the pitching control is performed at a desired pitching zone and pitching speed.
Said control system.
バッターのデータを記憶するバッターデータ記憶部、および、
このバッターデータ記憶部に記憶されているデータに基づいて、目標投球ゾーンの時系列を決定する目標投球ゾーン決定手段が設けられていることを特徴とする請求項記載の制御システム。
Batter data storage unit for storing batter data, and
Based on the data stored in the batter data storage unit, the control system according to claim 2, wherein the target pitch zone determining means for determining a time series of target pitching zone is provided.
バッターのデータを記憶するバッターデータ記憶部、および、
このバッターデータ記憶部に記憶されているデータに基づいて、目標投球速度の時系列を決定する目標投球速度決定手段が設けられていることを特徴とする請求項2または3記載の制御システム。
Batter data storage unit for storing batter data, and
Based on the data stored in the batter data storage unit, according to claim 2 or 3 control system wherein a target pitching velocity determining means for determining a time series of the target pitch rate is provided.
ボールが挿入されるボール挿入空間と、このボール挿入空間のボールを放出すべく前記ボール挿入空間を中心として放射状に配置されている第1、第2および第3の3個のローラと、前記第1のローラを回転駆動する第1駆動装置と、前記第2のローラを回転駆動する第2駆動装置と、前記第3のローラを回転駆動する第3駆動装置と、前記第1〜第3のローラと第1〜第3駆動装置とを支持する支持台と、該支持台の傾斜量を調整することができる傾斜装置とを備えているピッチングマシーン本体を制御する制御方法であって、
前記各ローラの回転数と支持台の傾斜量とを決定するステップと、各ローラの回転数と支持台の傾斜量とを決定された値となるように制御するステップとを有し、
各ローラの回転数と支持台の傾斜量とを決定するステップは、各ローラの回転数および支持台の傾斜量を決定するよう構成されたプログラムであるニューラルネットワークシステムをコンピュータに実行させることによって行なわれ、
前記ニューラルネットワークシステムは、目標投球ゾーンの座標(X、Y)と目標投球速度Vとが入力される入力層と、重みデータが設定される中間層と、各ローラの回転数と支持台の傾斜量が出力される出力層とを有し、投球された結果の座標と速度と、そのときの各ローラの回転数と傾斜量とから、中間層の重みデータを再設定するよう構成されており、それによって、ピッチングマシーン本体が置かれた環境下で、所望の投球ゾーンおよび投球速度にて投球する制御を行なうものである、
前記制御方法。
A ball insertion space into which a ball is inserted, first, second and third rollers arranged radially about the ball insertion space to release the ball in the ball insertion space; A first driving device that rotationally drives one roller, a second driving device that rotationally drives the second roller, a third driving device that rotationally drives the third roller, and the first to third A control method for controlling a pitching machine main body comprising a support base for supporting a roller and first to third drive devices, and a tilting device capable of adjusting an amount of tilt of the support base ,
Determining the number of rotations of each roller and the amount of inclination of the support table, and controlling the number of rotations of each roller and the amount of inclination of the support table to be determined values,
The step of determining the rotational speed of each roller and the amount of inclination of the support base is performed by causing a computer to execute a neural network system, which is a program configured to determine the rotational speed of each roller and the amount of inclination of the support base. And
The neural network system includes an input layer to which the coordinates (X, Y) of the target pitch zone and the target pitch velocity V are input, an intermediate layer to which weight data is set, the rotational speed of each roller, and the inclination of the support base. An output layer that outputs the amount, and is configured to reset the weight data of the intermediate layer from the coordinates and speed of the pitched result, and the rotation speed and inclination amount of each roller at that time Thus, in the environment where the pitching machine main body is placed, the pitching control is performed at a desired pitching zone and pitching speed.
The control method.
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