KR101579903B1

KR101579903B1 - 원격제어형 피칭머신

Info

Publication number: KR101579903B1
Application number: KR1020140057842A
Authority: KR
Inventors: 최호림; 박성용; 오경현; 정민길
Original assignee: 동아대학교 산학협력단
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-12-24
Also published as: KR20150130791A

Abstract

본 발명은 원격제어가 가능한 피칭머신에 관한 것으로, 프레임과, 프레임의 상단에 소정의 이격 거리를 두고 구성된 한 쌍의 투척휠과, 투척휠에 회전력을 제공하는 DC모터인 투척휠전동기와, 프레임과 결합되고, 투척휠전동기를 지지하는 상단지지부과, 프레임의 하단에 지면을 따라 구름운동하도록 설치된 바퀴와, 바퀴에 구동력을 제공하는 바퀴용전동기와, 투척휠전동기 및 바퀴용전동기의 구동을 제어하는 제어부와, 제어부에 상기 바퀴용전동기의 구동 방향 및 속도를 지시하는 원격컨트롤러를 포함하여, 투척할 수 있는 공의 성격을 원격으로 선택할 수 있고, 피칭머신의 위치도 마찬가지로 원격으로 이동시킬 수 있는 원격제어형 피칭머신에 관한 것이다.

Description

원격제어형 피칭머신 {Remote control Pitching machine}

본 발명은 원격으로 제어가 가능한 피칭머신에 관한 것으로, 더 상세하게는 원격컨트롤러로 피칭머신에서 투척되는 공의 구질 및 구속을 제어할 수 있고, 피칭머신의 위치도 이동시킬 수 있는 타이어 방식의 원격제어형 피칭머신에 관한 것이다.

피칭머신으로는 종래 타이어 방식과 피칭암 방식이 이용되고 있는데, 타이어 방식은 고속으로 회전하는 두 개의 타이어 사이에 공을 투입하여 타이어면의 마찰력에 의하여 공을 투척하는 방식이고, 피칭암 방식은 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 피칭암에 공을 장전하여 투척하는 방식이다.

이러한 피칭머신은 유원지 등 놀이시설의 간이 야구장에 설치되어 사용되기도 하고, 학생 및 선수의 훈련을 위한 장비로서 활용되기도 한다.

종래의 피칭머신의 경우, 통상적으로는 설치된 위치에서 고정되어 공을 투척함에 따라, 원거리에서 투척된 공을 이용하게 되는 이용자는 공이 투척되어 오는 장소에서 공을 기다리며 공을 타격할 수 있었고, 궁극적으로 피칭머신의 이동을 위해서는 원하는 위치까지 피칭머신을 끌고 이동해야하는 어려움이 있었다.

또한, 종래의 타이어형 피칭머신은 투척되는 공의 구질 및 구속의 변화가 다양하지 않고, 특정 구질 및 구속을 가진 공을 집중적으로 연습을 위하여 투척된 공의 성격을 세밀하게 제어할 수 없는 문제가 있었다.

등록특허공보 제10-1209384호 : 승강식 피칭머신

Ho-Lim CHOI, Young-Hwan Chang, Yonghwan Oh, Jong-Tae Lim, "On robust position control of DC motors by ε-PID controller and its application to humanoid robot arms", IFAC, pp. 14449-14453, July. 2008.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사항을 고려하여 제안된 것으로, 투척할 수 있는 공의 성격을 원격으로 선택할 수 있고, 피칭머신의 위치도 원격으로 이동시킬 수 있는 원격제어형 피칭머신을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 원격제어형 피칭머신은 프레임(100)과, 상기 프레임(100)의 상단에 소정의 이격 거리를 두고 구성된 한 쌍의 투척휠(130)과, 상기 투척휠(130)에 회전력을 제공하는 DC모터인 투척휠전동기(150)와, 상기 프레임(100)과 결합되고, 상기 투척휠전동기(150)를 지지하는 상단지지부(170)과, 상기 프레임(100)의 하단에 지면을 따라 구름운동하도록 설치된 바퀴(340)와, 상기 바퀴(340)에 구동력을 제공하는 바퀴용전동기(310)와, 상기 투척휠전동기(150) 및 상기 바퀴용전동기(310)의 구동을 제어하는 제어부(101)와, 상기 제어부(101)에 상기 바퀴용전동기(310)의 구동 방향 및 속도를 지시하는 원격컨트롤러(500)를 포함하고, 상기 투척휠전동기(150)의 회전속도는 ε-PID 제어방법의 단일 파라미터에서 도출된 이득 값을 기반으로 연산되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투척휠전동기(150)의 회전축(122)에 결합되고, 상기 상단지지부(170)에 고정된 진동감쇄베어링(120)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 상단지지부(170)에는 상기 투척휠(130)에서 투척된 공의 진행 방향으로 연장되는 가이드바(111)가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 프레임(100)에 회전가능하게 고정되고, 상기 상단지지부(170)가 중간에서 축방향으로 이동 가능하게 결합되며, 일단에 손잡이(200)가 형성된 볼스크류(140)와, 상기 상단지지부(170)가 상기 볼스크류(140)의 축방향으로 이동하지 않도록 일방향으로 회전시키면 상기 프레임(100)을 압박하여 상기 상단지지부(170)가 고정되게 하는 투척휠간격고정볼트(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 바퀴(340) 및 상기 바퀴용전동기(310)의 회전축에 각각 결합되는 바퀴용풀리(311)와, 상기 바퀴용풀리(311)를 연결하는 바퀴용벨트(312)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 프레임(100) 내에는 투척될 공이 수납되고, 상기 프레임(100)의 내측에는 상기 투척휠(130)의 위치까지 공을 상승시켜 상기 투척휠(130)로 공급하는 자동공급부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 자동공급부(400)는 상기 프레임(100)의 내측에 고정되는 승강전동기(411)와, 일부가 상기 승강전동기(411)의 회전축에 결합되고, 다른 일부가 상기 투척휠(130)과 인접한 위치에 상기 프레임(100)에 회전가능하게 고정되는 한 쌍의 승강기어(413)와, 상기 한 쌍의 승강기어(413)를 연결하고, 외주면에 일정 간격으로 돌출된 승강패널(417)이 형성된 승강캐터필러(415)와, 상기 프레임(100)에 고정되고, 상기 승강패널(417)이 상승하는 방향을 따라 연장되게 형성된 승강가이드(450)를 포함하고, 상기 승강패널(417)은 상기 프레임(100)의 상단에 도달하면 공이 투척휠(130) 방향으로 구르도록 상기 투척휠(130) 방향으로 기울어지게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 자동공급부(400)는 상기 프레임(100)의 내측 바닥과 인접한 위치에 구성되는 수집전동기(421)와, 상기 수집전동기(421)의 회전축에 결합되는 수집롤러(423)와, 상기 수집롤러(423)에 인접하게 구성되어 공의 유무를 검출하는 수집감지센서(430)를 더 포함하고, 상기 프레임(100)의 내측 바닥면에는 상기 수집롤러(423)를 향해 경사가 형성되고, 상기 수집롤러(423)는 외주면에 간헐적으로 돌출부가 형성된 탄성소재인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부(101)는 상기 투척휠전동기(150)를 제어하는 투척부컨트롤러(160)와, 상기 바퀴용전동기(310)를 제어하는 이동컨트롤러(350)와, 상기 승강전동기(411) 및 상기 수집전동기(421)를 제어하는 투입컨트롤러(401)로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 원격컨트롤러(500)는 스마트폰에 설치되는 어플리케이션이고, 상기 원격컨트롤러(500)에서는 투척되는 공의 구질 및 구속과 피칭머신의 이동을 제어할 수 있으며, 상기 원격컨트롤러(500)는 상기 제어부(101)와 블루투스 방식으로 통신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 원격제어형 피칭머신에 따르면,

첫째, 공을 투척하는 투척휠의 회전속도를 ε-PID 제어방법을 적용하여 제어하기 때문에 투척하는 공의 성질을 보다 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

둘째, 원격컨트롤러로 투척되는 공의 구질 및 구속, 투척 방향, 이동을 제어할 수 있게 된다.

셋째, 투철휠의 간격을 가변할 수 있어 다양한 지름을 가진 공을 투척할 수 있게 된다.

넷째, 진동감쇄베어링이 투척휠전동기에서 발생하는 진동을 감쇄하기 때문에 제어부에서 제어할 수 없는 하드웨어의 진동에 의한 공의 투척 성격 변화를 최소한으로 할 수 있게 된다.

다섯째, 가이드바가 투척된 공의 진행 방향을 한 차례 더 교정하기 때문에 공을 전방으로 정확히 투척될 수 있게 된다.

여섯째, 자동공급부가 투척휠로 공을 공급하기 때문에 공 투척 마다 매번 공을 충전할 필요가 없게 된다.

일곱째, 제어부는 투척부컨트롤러와, 이동컨트롤러와, 투입컨트롤러로 세분화 되어 구성되기 때문에 저렴한 비용으로도 투척 및 이동, 공의 충전을 동시에 수행할 수 있는 제어부를 구현할 수 있게 된다.

여덟째, 원격컨트롤러는 스마트폰에 설치되는 어플리케이션으로 제공되기 때문에, 원격컨트롤러를 분실 할 염려가 없다.

아홉째, 본 발명은 이동부의 구성에 따라 스스로 이동할 수 있기 때문에 공의 투척 방향도 가변할 수 있어 테니스, 탁구, 축구와 같이 다양한 방향으로 투척되는 공이 필요한 스포츠에서 더욱 효과적으로 훈련할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원격제어형 피칭머신을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예의 정면도.
도 3은 본 발명의 실시 예의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시 예의 투척부를 나타낸 부분도.
도 5는 본 발명의 실시 예의 이동부를 나타낸 부분도.
도 6은 본 발명의 실시 예의 자동공급부를 나타낸 부분도.
도 7은 본 발명의 실시 예의 원격컨트롤러로 공의 투척 구질 및 구속을 설정하는 순서를 나타낸 도면.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원격제어형 피칭머신을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예의 구성을 나타낸 블록도이다.

본 발명은 프레임(100)과, 프레임(100)의 상단에 소정의 이격 거리를 두고 구성된 한 쌍의 투척휠(130)과, 투척휠(130)에 회전력을 제공하는 DC모터인 투척휠전동기(150)와, 프레임(100)과 결합되고, 투척휠전동기(150)를 지지하는 상단지지부(170)과, 프레임(100)의 하단에 지면을 따라 구름운동하도록 설치된 바퀴(340)와, 바퀴(340)에 구동력을 제공하는 바퀴용전동기(310)와, 투척휠전동기(150) 및 바퀴용전동기(310)의 구동을 제어하는 제어부(101)와, 제어부(101)에 바퀴용전동기(310)의 구동 방향 및 속도를 지시하는 원격컨트롤러(500)를 포함하고, 투척휠전동기(150)의 회전속도는 ε-PID 제어방법의 단일 파라미터에서 도출된 이득 값을 기반으로 연산되는 것을 특징으로 한다.

투척휠(130)은 공이 투척뒬 수 있는 힘을 제공하는 구성으로, 한 쌍의 투척휠(130)은 서로 반대 방향으로 회전하여 공이 투척휠(130) 사이에 위치하게 되면 투척휠(130)의 회전 방향으로 투척되어지는 통상적인 피칭머신의 투척방법을 채택하였다. 또한, 투척휠(130)에 회전 동력을 제공하는 투척휠전동기(150)도 한 쌍의 투척휠(130) 각각에 대응하여 한 쌍으로 구성된다.

투척되는 공의 구질 및 구속은 투척휠전동기(150)의 회전속도 및 각각의 투척휠전동기(150)의 회전속도 차이에 의해 결정되는데, 공의 구질과 구속을 정확히 제어하기 위하여 투척휠전동기(150)는 DC전압으로 구동되는 전동기인 것으로 하며, ε-PID 제어방법의 단일 파라미터에서 도출된 이득 값을 기반으로 회전속도가 연산되는 것을 특징으로 한다. ε-PID 제어방법이란 2008년 7월 IFAC(The International Federation of Automatic)에 개시된 "On robust position control of DC motors by ε-PID controller and its application to humanoid robot arms"에 공지된 것으로, 해당 이득 값을 도출하는 과정에 관해 설명하는 것은 생략하는 것으로 한다.

상단지지부(170)는 투척휠(130) 및 투척휠전동기(150)를 프레임(100)에서 지지하기 위한 것으로, 투척휠전동기(150)가 안착되기 위한 홈이 형성될 수 있을 것이다.

바퀴(340) 및 바퀴용전동기(310)는 본 발명을 원격으로 이동할 수 있게 하기 위한 것으로 바퀴(340)는 일반적으로 전동기의 동력으로 구름운동하는 바퀴가 될 수 있을 것이다.

또한 제어부(101)는 투척휠전동기(150)와 바퀴용전동기(310)를 제어하기 위한 전자장치로서, 두 전동기의 구동 속도 및 구동 방향은 원격컨트롤러(500)에서 전달되는 지시에 따라 가변되며, 특히 원격컨트롤러(500)에서 지정한 구질 및 구속을 구현하기 위하여 투철휠전동기의 회전 속도는 상술된 바와 같이 ε-PID 제어방법의 단일 파라미터에서 도출된 이득 값을 기반으로 연산하는 것을 특징으로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예의 투척부를 나타낸 부분도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예는 투척휠전동기(150)의 회전축(122)에 결합되고, 상단지지부(170)에 고정된 진동감쇄베어링(120)을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

통상적으로 전동기가 구동되면 진동이 발생하게 되는데, 이 진동은 전동기에서 연장된 회전축에 고스란히 전달되게 된다. 본 발명은 공을 투척하기 위한 장치로서, 미세한 진동에 의해 원하지 않는 성격의 공이 투척될 수 있다. 따라서 투척휠전동기(150)와 투척휠(130)을 연결하는 회전축(122)에는 투척휠전동기(150)에서 발생하는 진동을 감쇄하기 위한 진동감쇄베어링(120)이 결합되고, 진동감쇄베어링(120)은 상단지지부(170)에 고정될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은 상단지지부(170)에는 투척휠(130)에서 투척된 공의 진행 방향으로 연장되는 가이드바(111)가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

고속으로 회전하는 투척휠(130)을 통과한 공은 투척휠(130)의 회전 방향으로 투척되어 날아가는데, 공의 진행 방향은 공이 투척휠(130)로 진입하는 각도와 투척휠(130)의 마모도, 투척휠(130)의 점성 등에 따라 상이한 방향으로 투척될 수 있다. 따라서 상단지지부(170)의 공이 투척되는 방향으로는 1m 이하의 길이를 가지는 가이드바(111)가 형성되어 공의 투척되는 방향을 가이드할 수 있을 것이다.

또한, 프레임(100)에 회전가능하게 고정되고, 상단지지부(170)가 중간에서 축방향으로 이동 가능하게 결합되며, 일단에 손잡이(200)가 형성된 볼스크류(140)와, 상단지지부(170)가 볼스크류(140)의 축방향으로 이동하지 않도록 일방향으로 회전시키면 프레임(100)을 압박하여 상단지지부(170)가 고정되게 하는 투척휠간격고정볼트(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

공을 투척하기 위한 피칭머신은 야구공 뿐만 아니라 테니스공, 탁구공, 축구공 등 다양한 공들에 대응하여 전용 피칭머신이 제작되어 사용된다. 따라서 다양한 구기종목에 대한 교육프로그램을 가진 학교와 같은 시설에서는 각 공들에 대응하는 피칭머신을 개별적으로 구입해서 사용해야 하는 비용 부담 및 각각의 피칭머신을 보관 할 공간, 정비시간 등 여러가지 부담이 함께 뒤 따랐다.

따라서 본 발명의 실시 예에서는 투척휠(130)의 간격을 가변할 수 있는 구성이 포함되어 본 발명의 실시 예만으로도 여러 종류의 공을 투척할 수도 있다. 투척휠(130)의 간격을 가변하기 위하여 수동으로 회전시킬 수 있는 볼스크류(140)가 구성에 포함되는데, 볼스크류(140)는 프레임(100)에 회전할 수 있게 고정되고, 상단지지부(170)에는 볼스크류(140)의 나선홈에 대응하는 홈이 형성되어 볼스크류(140)와 기계적으로 결합됨으로 볼스크류(140)가 회전하게 되면 상단지지부(170)가 볼스크류(140)의 회전축상에서 이동하게 될 수 있다.

또한, 공을 투척하기 위해 연속으로 회전하는 투척휠전동기(150)의 진동 및 본 발명이 이동을 위해 주행하던 중 발생하는 진동으로 볼스크류(140)가 미세하게 회전하게 되면 상단지지부(170)도 초기위치에서 이동하게 될 수 있다. 따라서 투척휠(130)을 원하는 간격 만큼 조정하면 그 위치에서 상단지지부(170)를 고정할 수 있는 투척휠간격고정볼트(220)가 구성될 수 있다.

투척휠간격고정볼트(220)는 상단지지부(170)에 결합되어 시계방향으로 회전시키면 상단지지부(170)가 프레임(100)에 밀착되어 프레임(100)을 압박하게 되는 것으로 구현될 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 실시 예의 이동부를 나타낸 부분도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예는 바퀴(340) 및 바퀴용전동기(310)의 회전축에 각각 결합되는 바퀴용풀리(311)와, 바퀴용풀리(311)를 연결하는 바퀴용벨트(312)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바퀴(340)에 바퀴용전동기(310)가 즉시 결합될 수도 있지만, 전동기의 회전속도의 감속 및 토크의 증가를 위해 바퀴(340)와 바퀴용전동기(310)의 결합 사이에는 동력을 전달하는 기어의 구성이 더 포함될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 바퀴용전동기(310)를 프레임(100) 중 원하는 위치에 고정하기 위하여 바퀴용전동기(310)의 회전축이 바퀴(340)와 즉시 결합되지 않고, 바퀴용전동기(310)의 회전축과 바퀴(340)의 회전축 각각에 바퀴용풀리(311)가 결합되고, 바퀴용풀리(311)를 연결하는 바퀴용벨트(312)가 결합될 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 실시 예의 자동공급부를 나타낸 부분도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예의 프레임(100) 내에는 투척될 공이 수납되고, 프레임(100)의 내측에는 투척휠(130)의 위치까지 공을 상승시켜 투척휠(130)로 공급하는 자동공급부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

통상적으로 피칭머신은 다수의 공을 수납할 수 있어서 수납된 공을 모두 투척하기 전 까지는 공을 충전할 필요가 없다. 본 발명의 실시 예도 그러한 기능을 구현하기 위해 프레임(100)의 내측에 공들을 수납할 수 있는 공간이 형성되고, 수납된 공들을 프레임(100)의 하부에서부터 끌어올려 투척휠(130)까지 전달하는 자동공급부(400)가 포함될 수 있다.

자동공급부(400)는 프레임(100)의 내측에 고정되는 승강전동기(411)와, 일부가 승강전동기(411)의 회전축에 결합되고, 다른 일부가 투척휠(130)과 인접한 위치에 프레임(100)에 회전가능하게 고정되는 한 쌍의 승강기어(413)와, 한 쌍의 승강기어(413)를 연결하고, 외주면에 일정 간격으로 돌출된 승강패널(417)이 형성된 승강캐터필러(415)와, 프레임(100)에 고정되고, 승강패널(417)이 상승하는 방향을 따라 연장되게 형성된 승강가이드(450)를 포함하고, 승강패널(417)은 프레임(100)의 상단에 도달하면 공이 투척휠(130) 방향으로 구르도록 투척휠(130) 방향으로 기울어지게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

프레임(100)에 수납된 공들을 투척휠(130)로 제공하기 위한 구성 중 승강전동기(411)는 프레임(100)에 고정되어 구동 중 그 위치가 변화하지 않게 되고, 그 위치는 프레임(100)의 안정성을 위하여 가능한 프레임(100)의 하부에 위치할 수 있을 것이다. 승강전동기(411)의 회전축과 투척휠(130)이 위치한 높이에는 서로 축방향이 평행하게 각각 승강기어(413)가 결합되고, 승강기어(413)는 승강캐터필러(415)에 의해 승강전동기(411)의 동력이 전달되어 회전할 수 있을 것이다.

승강캐터필러(415)는 외주면에 일정 간격으로 돌출된 승강패널(417)이 구성되어, 구동 시 승강패널(417) 위에 공이 안착되어 투척휠(130)이 있는 높이까지 승강할 수 있을 것이다. 또한 승강패널(417)은 상부에 위치한 승강기어(413)에 다다르면 승강캐터필러(415)를 따라 회전하게 되고 다시 하강하게 되는데, 승강패널(417)이 하강하는 위치에 이르기 전에 승강패널(417)위에 놓인 공이 투척휠(130)로 제공되기 위하여 승강패널(417)은 승강캐터필러(415)에서 기술어지게 형성될 수 있을 것이다. 그에 더하여, 승강패널(417) 위에 올려진 공이 떨어지지 않게 하기 위하여 승강패널(417)이 상승하는 방향을 따라서 승강가이드(450)가 프레임(100)에서부터 연장되어 형성될 수 있을 것이다.

또한, 자동공급부(400)는 프레임(100)의 내측 바닥과 인접한 위치에 구성되는 수집전동기(421)와, 수집전동기(421)의 회전축에 결합되는 수집롤러(423)와, 수집롤러(423)에 인접하게 구성되어 공의 유무를 검출하는 수집감지센서(430)를 더 포함하고, 프레임(100)의 내측 바닥면에는 수집롤러(423)를 향해 경사가 형성되고, 수집롤러(423)는 외주면에 간헐적으로 돌출부가 형성된 탄성소재인 것을 특징으로 할 수 있다.

승강캐터필러(415)가 구동되는 것 만으로는 공이 승강패널(417)위에 안착되기가 어려울 수 있는데, 안정적으로 자동공급부(400)로 공이 제공되기 위하여 자동공급부(400)의 하단, 즉 프레임(100)의 내측 바닥에 인접하게 프레임(100)에 수납된 공을 승강패널(417)의 위치로 유도하는 구성이 더 포함될 수 있다. 그 구성은 본 발명의 실시 예와 같이 승강패널(417) 방향으로 회전하는 수집전동기(421)와, 수집전동기(421)에 결합된 수집롤러(423), 그리고 프레임(100)의 바닥에서 승강패널(417)이 회전하며 지나가는 위치 또는 수집롤러(423) 전방에 고정되어 공의 유무를 판단하는 수집감지센서(430)가 될 수 있다.

수집롤러(423)는 프레임(100)의 내측 바닥에 인접하게 구성되어 상승패널 방향으로 공으로 유도하기 위해 회전하며, 공의 유도를 효과적으로 하기 위하여 외주면에는 간헐적으로 돌출부가 형성되고, 공의 수집 중 수집전동기(421)에 가해는 부하를 최소화 하기 위하여 탄성소재로 제작될 수 있을 것이다.

또한 프레임(100)의 내측 바닥은 수집롤러(423) 방향으로 소정의 경사가 형성되어 공이 중력에 의해 수집롤러(423) 방향으로 이동하게 할 수 있을 것이다.

또한 수집감지센서(430)는 회전하는 상승패널 앞에 공이 준비되어 있는지 감지할 수도 있고, 수집롤러(423) 앞에 공이 있는 지 감지하여 프레임(100) 내에 수납된 공의 잔량이 존재하는 지의 여부를 확인하는 용도로도 사용될 수 있을 것이다. 만약, 수집감지센서(430)로 공이 있음이 검출되지 않을 경우, 투척휠전동기(150) 및 승강전동기(411)는 그 구동이 정지하게 될 수 있을 것이다.

공의 유무를 검출하기 위하여 수집감지센서(430)는 초음파 센서 또는 광 센서 등 인접한 물체를 감지하기 위한 센서 중 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있을 것이다.

또한, 제어부(101)는 투척휠전동기(150)를 제어하는 투척부컨트롤러(160)와, 바퀴용전동기(310)를 제어하는 이동컨트롤러(350)와, 승강전동기(411) 및 수집전동기(421)를 제어하는 투입컨트롤러(401)로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

하나의 제어부(101)가 투척휠전동기(150) 및 바퀴용전동기(310), 승강전동기(411)의 구동을 모두 제어하기 위해서는 멀티테스킹이 가능한 고성능의 프로세서가 필요하거나 각 전동기를 하나 씩 제어해야 할 수 있다. 그러나 본 발명은 공을 투척하는 동시에 연속으로 투척휠(130)에 공이 공급되어야 하고, 이용자가 원격컨트롤러(500)를 제어할 경우 투척휠(130)이 구동되는 상태에서 위치 이동이 이루어져 공의 투척방향이 변경될 수 있다. 그러한 동작들이 효과적으로 연계되어 이루어지기 위하여 각 전동기의 구동을 제어하는 컨트롤러도 개별적으로 구성될 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 실시 예의 원격컨트롤러(500)로 공의 투척 구질 및 구속을 설정하는 순서를 나타낸 도면이다.

상술된 특징에 더하여, 원격컨트롤러(500)는 스마트폰에 설치되는 어플리케이션이고, 원격컨트롤러(500)에서는 투척되는 공의 구질 및 구속과 피칭머신의 이동을 제어할 수 있으며, 원격컨트롤러(500)는 제어부(101)와 블루투스 방식으로 통신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

현대에 널리 보급된 스마트폰은 자체에 블루투스 등 외부 장치와 무선 통신을 할 수 있는 기능이 포함되어 있음에 따라, 스마트폰 상에서 구동되어지는 어플리케이션으로도 충분히 원격컨트롤러(500)의 구현이 가능하다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 피칭머신을 제어하기 위하여 동작 가능한 명령들이 포함된 스마트폰 용 어플리케이션이 될 수 있으며, 해당 어플리케이션에서는 공의 구질과 구속, 투척할 공의 수, 프레임(100)의 이동을 제어할 수 있는 버튼이 제공되고, 블루투스 통신으로 해당 기능에 대한 명령을 제어부(101)로 전달할 수 있을 것이다.

또한, 원격컨트롤러(500)로는 공의 구질, 즉 직구 또는 커브, 슬라이더 등을 선택할 수 있고, 구질을 선택하면 계속해서 구속을 선택할 수도 있지만, 만약 훈련을 위해 구질 및 구속에 규칙 없이 공이 투척되길 원할 수 있음에 따라 공의 성격과 프레임(100)이 바라보는 방향이 변환되어 공의 투척 방향이 무작위로 선택되어 투척되는 '무작위' 버튼이 함께 구성될 수 있을 것이다.

이렇게 공의 구질 및 구속 뿐만 아니라 투척 방향도 무작위로 변경할 수 있게 되면 테니스나 축구, 탁구와 같은 구기 종목에서 더 효과적인 훈련을 수행할 수 있을 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시 예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

50 : 공 100 : 프레임
101 : 제어부 110 : 투척부
111 : 가이드바 120 : 진동감쇄베어링
121 : 베어링고정볼트 122 : 회전축
130 : 투척휠 140 : 볼스크류
150 : 투척휠전동기 160 : 투척부컨트롤러
170 : 상단지지부 180 : 투척휠간격조절홈
200 : 손잡이 210 : 볼스크류고정부
220 : 투척휠간격고정볼트 300 : 이동부
310 : 바퀴용전동기 311 : 바퀴용풀리
312 : 바퀴용벨트 320 : 이동부고정볼트
330 : 바퀴용전동기지지부 340 : 바퀴
350 : 이동컨트롤러 360 : 볼캐스터
400 : 자동공급부 401 : 투입컨트롤러
411 : 승강전동기 413 : 승강기어
415 : 승강캐터필러 417 : 승강패널
421 : 수집전동기 423 : 수집롤러
430 : 수집감지센서 440 : 공이탈방지패널
450 : 승강가이드 500 : 원격컨트롤러

Claims

프레임(100)과,
상기 프레임(100)의 상단에 소정의 이격 거리를 두고 구성된 한 쌍의 투척휠(130)과,
상기 투척휠(130)에 회전력을 제공하는 DC모터인 투척휠전동기(150)와,
상기 프레임(100)과 결합되고, 상기 투척휠전동기(150)를 지지하는 상단지지부(170)과,
상기 프레임(100)의 하단에 지면을 따라 구름운동하도록 설치된 바퀴(340)와,
상기 바퀴(340)에 구동력을 제공하는 바퀴용전동기(310)와,
상기 투척휠전동기(150) 및 상기 바퀴용전동기(310)의 구동을 제어하는 제어부(101)와,
상기 제어부(101)에 상기 바퀴용전동기(310)의 구동 방향 및 속도를 지시하는 원격컨트롤러(500)와,
상기 프레임(100)에 회전가능하게 고정되고, 상기 상단지지부(170)가 중간에서 축방향으로 이동 가능하게 결합되며, 일단에 손잡이(200)가 형성된 볼스크류(140)와,
상기 상단지지부(170)가 상기 볼스크류(140)의 축방향으로 이동하지 않도록 일방향으로 회전시키면 상기 프레임(100)을 압박하여 상기 상단지지부(170)가 고정되게 하는 투척휠간격고정볼트(220)를 포함하며,
상기 투척휠전동기(150)의 회전속도는 ε-PID 제어방법의 단일 파라미터에서 도출된 이득 값을 기반으로 연산되는 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
제 1항에 있어서,
상기 투척휠전동기(150)의 회전축(122)에 결합되고, 상기 상단지지부(170)에 고정된 진동감쇄베어링(120)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
제 1항에 있어서,
상기 상단지지부(170)에는 상기 투척휠(130)에서 투척된 공의 진행 방향으로 연장되는 가이드바(111)가 형성된 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 바퀴(340) 및 상기 바퀴용전동기(310)의 회전축에 각각 결합되는 바퀴용풀리(311)와,
상기 바퀴용풀리(311)를 연결하는 바퀴용벨트(312)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
제 1항에 있어서,
상기 프레임(100) 내에는 투척될 공이 수납되고,
상기 프레임(100)의 내측에는 상기 투척휠(130)의 위치까지 공을 상승시켜 상기 투척휠(130)로 공급하는 자동공급부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
제 6항에 있어서, 상기 자동공급부(400)는
상기 프레임(100)의 내측에 고정되는 승강전동기(411)와,
일부가 상기 승강전동기(411)의 회전축에 결합되고, 다른 일부가 상기 투척휠(130)과 인접한 위치에 상기 프레임(100)에 회전가능하게 고정되는 한 쌍의 승강기어(413)와,
상기 한 쌍의 승강기어(413)를 연결하고, 외주면에 일정 간격으로 돌출된 승강패널(417)이 형성된 승강캐터필러(415)와,
상기 프레임(100)에 고정되고, 상기 승강패널(417)이 상승하는 방향을 따라 연장되게 형성된 승강가이드(450)를 포함하고,
상기 승강패널(417)은 상기 프레임(100)의 상단에 도달하면 공이 투척휠(130) 방향으로 구르도록 상기 투척휠(130) 방향으로 기울어지게 형성된 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
제 7항에 있어서, 상기 자동공급부(400)는
상기 프레임(100)의 내측 바닥과 인접한 위치에 구성되는 수집전동기(421)와,
상기 수집전동기(421)의 회전축에 결합되는 수집롤러(423)와,
상기 수집롤러(423)에 인접하게 구성되어 공의 유무를 검출하는 수집감지센서(430)를 더 포함하고,
상기 프레임(100)의 내측 바닥면에는 상기 수집롤러(423)를 향해 경사가 형성되고,
상기 수집롤러(423)는 외주면에 간헐적으로 돌출부가 형성된 탄성소재인 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
제 8항에 있어서,
상기 제어부(101)는 상기 투척휠전동기(150)를 제어하는 투척부컨트롤러(160)와, 상기 바퀴용전동기(310)를 제어하는 이동컨트롤러(350)와, 상기 승강전동기(411) 및 상기 수집전동기(421)를 제어하는 투입컨트롤러(401)로 구성되는 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.
제 1항에 있어서,
상기 원격컨트롤러(500)는 스마트폰에 설치되는 어플리케이션이고,
상기 원격컨트롤러(500)에서는 투척되는 공의 구질 및 구속과 피칭머신의 이동을 제어할 수 있으며,
상기 원격컨트롤러(500)는 상기 제어부(101)와 블루투스 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 원격제어형 피칭머신.