TW202220727A - 具影像辨識之智慧型桌球發球機 - Google Patents

Abstract

一種具影像辨識之智慧型桌球發球機，包含底座、控制模組、水平轉動馬達、仰角轉動馬達、發球器總成及影像辨識模組。控制模組設置於底座，水平轉動馬達設置於底座的固定架台，水平轉動馬達設有一水平作動盤，仰角轉動馬達設置於水平作動盤，仰角轉動馬達設有一仰角作動盤，發球器總成設置於仰角作動盤，發球器總成設有集球筒、發球轉輪及發球馬達，集球筒用以放置桌球，發球馬達帶動發球轉輪旋轉，影像辨識模組設置於發球器總成並與控制模組電性連接。藉此，本發明之發球機可以根據使用者位置、球拍方位或設置的標記進行發球方向調整。

Description

具影像辨識之智慧型桌球發球機

本發明係關於一種發球機，特別係關於一種具有影像辨識之智慧型桌球發球機。

自動發球機的發明使得桌球或棒球等球類運動可以自己一個人進行練習，不需要搭配同伴，能更靈活安排練習的時間。

其中，由於棒球運動的打擊者位置比較固定，自動發球機只要設定朝向好球帶發球，並且進一步調整球速或是選擇直球或曲球的變化模式，由打擊者練習揮棒擊球。

而桌球運動的特性與棒球不同，桌球的發球距離短，運動員的移動範圍大，若是將棒球的自動發球機模式直接套用在桌球的自動發球機，球的落點將集中在某一小範圍，運動員很容易預測球的位置，不容易模擬實際比賽的情境。

為了解決上述問題，其中一種習知技術例如中華民國公告第M600173號桌球發球機系統新型專利所揭示的改善方案，該技術主要利用多部發球機進行隨機發球，其包含複數發球機、一排程裝置以及一使用者裝置，各發球機包含一發球機構及一控制模組，控制模組訊號連接發球機構，排程裝置訊號連接各控制模組且包含複數排程模組，各排程模組分別與前述控制模組對應且包含複數參數，使用者裝置訊號連接排程裝置，並供操作以產生複數指令，各指令對應設定各排程模組的各參數。

上述習知技術透過多部發球機進行排程發球，雖然能提供多個發球點形成複數球路供練習者打擊，但是每一部發球機的位置與發球方向是固定的，縱使發球機可以提供變化區球的設定，練習者還是能預測每部發球機的球路方向，難以提升使用者的反應能力與技巧。

另外還有一種習知的技術係利用機器人手臂的概念進行發球機的改良，例如中華民國公告第M503246號一種多軸式桌球發球系統所揭示的技術，其包括一關節型機械手臂，該關節型機械手臂具有複數個關節、一機器手臂腕端及一電腦控制系統，其中該關節型機械手臂會依據該電腦控制系統來驅動該複數個關節運動，使該機器手臂腕端能夠在一三維空間中進行移動與轉向；一桌球發球裝置，具有一電性開關，當該電性開關接收到一觸發信號時，可以使該桌球發球裝置作發球動作，其中該桌球發球裝置固定連接於該機器手臂腕端；以及一控制器，係電性連接至該關節型機械手臂之該電腦控制系統及該桌球發球裝置之電性開關，用以傳送啟動或關閉該關節型機械手臂的訊號，並輸出該電性開關之該觸發訊號。

上述習知技術雖然能夠模擬人體發球提供無法預測的發球點，但是高速運動的機器人手臂造價高昂，並非每個機構都有能力購置，而且該技術沒有影像辨識設備，也僅能隨機朝任意方向發球，無法辨識練習者位置進而模擬出實戰的對戰球路。

此外，還有一種習知技術，例如中華民國公告第I573618號多角度桌球發球裝置發明專利所揭示的技術，其包含一基座單元、一並聯式機器人單元，及一發球單元，該基座單元包括一底座，及一設置於該底座上之支撐桿，該並聯式機器人單元包括三設置於該支撐桿頂端之第一連桿、三分別與該第一連桿末端樞接之第二連桿、三分別與該第二連桿末端樞接之第三連桿、一與該三第三連桿末端相連接之固接座、三分別位於該第一、二連桿間之伺服馬達，及一與該三伺服馬達電連接之控制器，該發球單元包括一與該固接座連接之發射座，及一設置於該發射座上並與該控制器電連接之發球馬達。藉此能可以改變發球的仰角、左右方向與發球速度

綜上所述，習知的自動發球機技術仍具有改善的必要。

本發明之目的在提供一種具影像辨識之智慧型桌球發球機，具有人體移動追蹤功能，可以增加臨場感及變換發球模式。

本發明之另一目的在提供一種具影像辨識之智慧型桌球發球機，發球機可以根據使用者位置及球拍方位進行發球方向調整。

本發明之再一目的在提供一種具影像辨識之智慧型桌球發球機，可以在球桌上劃設擊球位置點，透過影像辨識自動將球擊發至特定位置點，供使用者練習不同角度之擊球練習。

本發明之又一目的在提供一種具影像辨識之智慧型桌球發球機，可以自動判斷練習者為左手或右手擊球，方便調整發球模式。

為達成上述目的，本發明之具影像辨識之智慧型桌球發球機在一個實施例中包含一底座、一控制模組、一水平轉動馬達、一仰角轉動馬達、一發球器總成及一影像辨識模組。 該底座具有一固定架台；該控制模組設置於該底座；該水平轉動馬達設置於該固定架台並且電性連接該控制模組，該水平轉動馬達設有一水平作動盤；該仰角轉動馬達，設置於該水平轉動馬達的水平作動盤並且電性連接該控制模組，該仰角轉動馬達設有一仰角作動盤；該發球器總成設置於該仰角轉動馬達的仰角作動盤，該發球器總成設有一集球筒、二發球轉輪及二發球馬達，該集球筒用以放置桌球，該二發球馬達分別帶動該二發球轉輪旋轉，該二發球馬達分別電性連接該控制模組；該影像辨識模組，設置於該發球器總成，該影像辨識模組與該控制模組電性連接。

在一實施例中，其中，該智慧型桌球發球機另包含一通訊模組，該通訊模組電性連接該控制模組，該通訊模組可與一智慧裝置無線連結，透過該智慧裝置對該智慧型桌球發球機進行設定。

在一實施例中，其中，該水平轉動馬達的該水平作動盤連接一水平樞接座，該仰角轉動馬達設置於該水平樞接座。

在一實施例中，其中，該仰角轉動馬達的該仰角作動盤連接一仰角樞接座，該發球器總成設置於該仰角樞接座。

在一實施例中，其中，該集球筒的底部設有一球筒連接座，該球筒連接座設有一落球孔。

在一實施例中，其中，該發球器總成另設有一落球盤馬達，該集球筒的內部設有一間歇落球盤，該間歇落球盤設有一間歇落球孔，該落球盤馬達帶動該間歇落球盤轉動，使該間歇落球孔能間歇的對準該落球孔。

在一實施例中，其中，該間歇落球盤設有一斜坡道連接該間歇落球孔。

在一實施例中，其中，該影像辨識模組具有人體位置點之辨識功能。

在一實施例中，其中，該影像辨識模組具有平面位置點之辨識功能。

在一實施例中，其中，該集球筒與該二發球轉輪之間設有一軌道，該軌道上方設有一止檔件。

為了讓本發明之目的、特徵、優點能明顯易懂，下文將舉本發明較佳實施例並配合所附圖式詳細說明，以下實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇。

請同時參照圖1至圖3，圖1是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之局部分解立體圖，圖2是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之另一方向的局部分解立體圖，圖3是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之組合立體圖。本發明之具影像辨識之智慧型桌球發球機在一較佳實施例中包含一底座(10)、一控制模組(11)、一水平轉動馬達(12)、一仰角轉動馬達(13)、一發球器總成(20)及一影像辨識模組(30)。 該底座(10)具有一固定架台(101)；該控制模組(11)設置於該底座(10)；該水平轉動馬達(12)設置於該固定架台(101)並且電性連接該控制模組(11)，該水平轉動馬達(12)設有一水平作動盤(120)；該仰角轉動馬達(13)，設置於該水平轉動馬達(12)的水平作動盤(120)並且電性連接該控制模組(11)，該仰角轉動馬達(13)設有一仰角作動盤(130)；該發球器總成(20)設置於該仰角轉動馬達(13)的仰角作動盤(130)，該發球器總成(20)設有一集球筒(21)、二發球轉輪(22)及二發球馬達(221)，該集球筒(21)用以放置桌球(40)，該二發球馬達(221)分別帶動該二發球轉輪(22)旋轉，該二發球馬達(221)分別電性連接該控制模組(11)；該影像辨識模組(30)，設置於該發球器總成(20)，該影像辨識模組(30)與該控制模組(11)電性連接。

該底座(10)具有一固定架台(101)，固定架台(101)較佳係設置於底座(10)的頂部位置。

底座(10)較佳係利用桿件焊接成如圖所示的架體型式，但不以此為限。例如，底座(10)也可以設置成帶有板件的箱體型式，或是底部有加重裝置的型式，甚至是具有腳架的型式可以直接固定在地面。

底座(10)的目的是可以將發球機穩固的固定在桌球桌面上或是地面上，因此，底座(10)也可以設置有夾具固定在桌球的桌板(未繪示)，如此一來可以使發球機不會任意晃動或傾倒。

該控制模組(11)可以設置於底座(10)的任何位置，以不妨礙操作以及方便電子線路的布置即可。控制模組(11)包含有電源裝置、微處理器、通信模組以及連接埠等必要的電子元件。

較佳地，本發明之智慧型桌球發球機還可以另外設置一通訊模組(未繪示)，該通訊模組電性連接該控制模組(11)，該通訊模組可與一智慧裝置無線連結，透過該智慧裝置對該智慧型桌球發球機進行設定。

上述的智慧裝置可以是智慧手機、平板電腦等無線通信裝置，透過智慧裝置可以對智慧型桌球發球機的球速、直球或曲球、打擊模式、練習模式等各種參數進行設定。

該水平轉動馬達(12)較佳係設置於底座(10)頂部的固定架台(101)，水平轉動馬達(12)電性連接該控制模組(11)，水平轉動馬達(12)較佳是為一伺服馬達，在馬達本體外設有一水平作動盤(120)，控制模組(11)可以傳達信號令水平轉動馬達(12)的水平作動盤(120)轉動。

該仰角轉動馬達(13)係設置於該水平轉動馬達(12)的水平作動盤(120)，因此當水平作動盤(120)轉動的時候可以帶動仰角轉動馬達(13)一起轉動。仰角轉動馬達(13)電性連接該控制模組(11)，仰角轉動馬達(13)較佳是為一伺服馬達，在馬達本體外設有一仰角作動盤(130)，控制模組(11)可以傳達信號令仰角轉動馬達(13)的仰角作動盤(130)轉動。

該發球器總成(20)係設置於該仰角轉動馬達(13)的仰角作動盤(130)，因此當水平作動盤(120)轉動的時候可以帶動仰角轉動馬達(13)及該發球器總成(20)一起水平方向轉動，當仰角作動盤(130)轉動的時候可以帶動該發球器總成(20)仰角方向轉動。

該發球器總成(20)設有一集球筒(21)、二發球轉輪(22)及二發球馬達(221)，該集球筒(21)用以放置桌球(40)，該二發球馬達(221)分別帶動該二發球轉輪(22)旋轉。發球馬達(221)可以是高速旋轉的馬達，可以帶動發球轉輪(22)高速旋轉，當桌球(40)通過兩個發球轉輪(22)中間時可以被高速彈射出去。

該二發球馬達(221)分別電性連接該控制模組(11)。因此，透過程式的設定使控制模組(11)可以改變二發球馬達(221)的轉速來改變球速。或者是透過程式的設定使控制模組(11)可以使二發球馬達(221)的轉速不同，藉此可以造成桌球(40)發射的時候自身旋轉，形成球路彎曲的變化球。

該發球器總成(20)較佳另包含一上承載座(201)，由上承載座(201)連接該仰角作動盤(130)，集球筒(21)、二發球轉輪(22)及二發球馬達(221)等裝置再設置於上承載座(201)。

該影像辨識模組(30)較佳係設置於該發球器總成(20)，但也可以設置在底座(10)上。該影像辨識模組(30)與該控制模組(11)電性連接。 因此，透過程式的撰寫，可以令影像辨識模組(30)追蹤人體的位置，或是追蹤球拍的位置，或是特定的球桌上的特定標誌或符號，透過不同模式的設定使得發球器總成(20)可以藉由水平轉動馬達(12)以及仰角轉動馬達(13)的運動來朝向不同方向發球。

影像辨識模組(30)可以設置至少一鏡頭(31)，也可以設置例如兩個左右放置的鏡頭(31)，藉此可以更精準的計算物體的距離。

較佳地，該影像辨識模組(30)可以具有人體位置點之辨識功能，藉此能判別打擊者的人體位置。

較佳地，該影像辨識模組(30)還可以具有平面位置點之辨識功能。藉此，可以在桌球的桌面設置點位或是劃設九宮格方格，影像辨識模組(30)可以根據這些點位或是九宮格方格，配合選用的設定進行各種不同的訓練模式。

較佳地，該水平轉動馬達(12)的水平作動盤(120)還可以另外連接一水平樞接座(121)，該仰角轉動馬達(13)設置於該水平樞接座(121)。藉此，使機構的組裝更容易進行。

較佳地，該仰角轉動馬達(13)的該仰角作動盤(130)連接一仰角樞接座(131)，該發球器總成(20)設置於該仰角樞接座(131)。藉此，使機構的組裝更容易進行。

請參照圖4，圖4是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之水平轉動示意圖。當控制模組(11)命令水平轉動馬達(12)轉動時，仰角轉動馬達(13)、發球器總成(20)以及影像辨識模組(30)可以隨著進行水平方向旋轉運動。

請參照圖5，圖5是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之仰角轉動示意圖。當控制模組(11)命令仰角轉動馬達(13)轉動時，發球器總成(20)以及影像辨識模組(30)可以隨著進行仰角方向旋轉運動。

接著請同時參照先前圖式以及圖6至圖8，圖6是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之俯視圖，圖7是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之剖視圖，圖8是圖7的局部放大圖。一般的集球筒(21)用以裝載多個桌球(40)，集球筒(21)的底部設有一個比桌球(40)直徑略大的孔，桌球(40)便會依序落下由發球轉輪(22)帶動彈射出去。但此種方式的缺點是桌球(40)可能大量連續的落下，造成連續快速的發球使打擊者措手不及。

因此，在本實施例中，較佳地，集球筒(21)的底部設有一球筒連接座(211)，該球筒連接座(211)設有一落球孔(212)。更佳地，在該發球器總成(20)另設有一落球盤馬達(216)，該集球筒(21)的內部設有一間歇落球盤(213)，該間歇落球盤(213)設有一間歇落球孔(214)，該落球盤馬達(216)帶動該間歇落球盤(213)轉動，使該間歇落球孔(214)能間歇的對準該落球孔(212)。

落球盤馬達(216)同樣可以電性連接控制模組(11) ，控制模組(11)可以控制落球盤馬達(216)的轉速，因此，間歇落球盤(213)每轉動一圈的時間可以被調整，當間歇落球孔(214)隨著間歇落球盤(213)轉動到落球孔(212)正上方時，桌球(40)就可以落下到下方的軌道(23)，然後滾動到發球轉輪(22)被彈射出去。接著，當間歇落球孔(214)再次隨著間歇落球盤(213)轉動到落球孔(212)正上方時，下一顆桌球(40)就會再落下。

在本實施例中，更佳地，該間歇落球盤(213)還可以設有一斜坡道(215)連接該間歇落球孔(214)。斜坡道(215)較佳係如圖1所示的環狀的設置在間歇落球盤(213)的上表面，並且類似渦漩的漸漸加深直到連通到間歇落球孔(214)，如此可以使桌球(40)順利的沿斜坡道(215)依序滾動到間歇落球孔(214)，避免卡球。

通過上述的設置通常可以使桌球(40)順利地依序落下，但為了防止有時候會有兩個桌球(40)接連快速落下的情形，在本實施例中，較佳地還可以在該集球筒(21)與該二發球轉輪(22)之間設有一軌道(23)，該軌道(23)上方設有一止檔件(24)(如圖8所示)，止檔件(24)可以是一張薄紙板或薄塑膠板，可以稍微阻擋落下的桌球(40)，使桌球(40)不會連續的被發射出去。

請參照圖9，圖9是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之另一實施例之局部分解立體圖。為了更進一步確保桌球(40)不會發生連續掉落的問題，在本實施例中，在該發球器總成(20)還可以另設有一擋桿(25)及一擋桿馬達(251)，該擋桿馬達(251)可以帶動該擋桿(25)轉動，使該擋桿(25)可以移動到該落球孔(212)下方或是離開該落球孔(212)。該擋桿馬達(251)可以是一伺服馬達，可以帶動該擋桿(25)移動到該落球孔(212)的下方以阻擋桌球(40)掉出，並且可以帶動該擋桿(25)離開該落球孔(212)下方，使一個桌球(40)掉出後再迅速移動到該落球孔(212)的下方以阻擋下一個桌球(40)掉出。

請參照圖10，圖10是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之動作示意圖。本發明之具影像辨識之智慧型桌球發球機可以透過影像辨識模組(30)辨識人體(50)或是球拍(60)的位置，通過設定可以進行人體移動追蹤功能，根據使用者位置及球拍方位進行發球方向調整，可以增加臨場感及訓練各種球路的打擊，並且還可以透過影像辨識模組(30)自動將球擊發至特定位置點，供使用者練習不同角度之擊球練習，甚至可以設定自動判斷練習者為左手或右手擊球，方便調整發球模式。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特徵，其目的在使熟習此項技藝之人士均能了解本發明之內容並據以實施，當不能以此限定本發明之專利範圍，凡依本發明之精神及說明書內容所作之均等變化或修飾，皆應涵蓋於本發明專利範圍內。

10:底座 101:固定架台 11:控制模組 12:水平轉動馬達 120:水平作動盤 121:水平樞接座 13:仰角轉動馬達 130:仰角作動盤 131:仰角樞接座 20:發球器總成 201:上承載座 21:集球筒 211:球筒連接座 212:落球孔 213:間歇落球盤 214:間歇落球孔 215:斜坡道 216:落球盤帶動馬達 22:發球轉輪 221:發球馬達 23:軌道 24:止擋件 25:擋桿 251:擋桿馬達 30:影像辨識模組 31:鏡頭 40:桌球 50:人體 60:球拍

圖1是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之局部分解立體圖。 圖2是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之另一方向的局部分解立體圖。 圖3是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之組合立體圖。 圖4是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之水平轉動示意圖。 圖5是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之仰角轉動示意圖。 圖6是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之俯視圖。 圖7是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之一實施例之剖視圖。 圖8是圖7的局部放大圖。 圖9是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之另一實施例之局部分解立體圖。 圖10是本發明具影像辨識之智慧型桌球發球機之動作示意圖。

10:底座

101:固定架台

11:控制模組

12:水平轉動馬達

13:仰角轉動馬達

20:發球器總成

201:上承載座

21:集球筒

211:球筒連接座

22:發球轉輪

221:發球馬達

23:軌道

30:影像辨識模組

31:鏡頭

Claims (10)

1. 一種具影像辨識之智慧型桌球發球機，包含： 一底座(10)，具有一固定架台(101)； 一控制模組(11)，設置於該底座(10)； 一水平轉動馬達(12)，設置於該固定架台(101)並且電性連接該控制模組(11)，該水平轉動馬達(12)設有一水平作動盤(120)； 一仰角轉動馬達(13)，設置於該水平轉動馬達(12)的水平作動盤(120)並且電性連接該控制模組(11)，該仰角轉動馬達(13)設有一仰角作動盤(130)； 一發球器總成(20)，設置於該仰角轉動馬達(13)的仰角作動盤(130)，該發球器總成(20)設有一集球筒(21)、二發球轉輪(22)及二發球馬達(221)，該集球筒(21)用以放置桌球(40)，該二發球馬達(221)分別帶動該二發球轉輪(22)旋轉，該二發球馬達(221)分別電性連接該控制模組(11)；及 一影像辨識模組(30)，設置於該發球器總成(20)，該影像辨識模組(30)與該控制模組(11)電性連接。
2. 如請求項1所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，另包含一通訊模組，該通訊模組電性連接該控制模組(11)，該通訊模組可與一智慧裝置無線連結，透過該智慧裝置對該智慧型桌球發球機進行設定。
3. 如請求項1所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該水平轉動馬達(12)的該水平作動盤(120)連接一水平樞接座(121)，該仰角轉動馬達(13)設置於該水平樞接座(121)。
4. 如請求項1所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該仰角轉動馬達(13)的該仰角作動盤(130)連接一仰角樞接座(131)，該發球器總成(20)設置於該仰角樞接座(131)。
5. 如請求項1所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該集球筒(21)的底部設有一球筒連接座(211)，該球筒連接座(211)設有一落球孔(212)。
6. 如請求項5所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該發球器總成(20)另設有一落球盤馬達(216)，該集球筒(21)的內部設有一間歇落球盤(213)，該間歇落球盤(213)設有一間歇落球孔(214)，該落球盤馬達(216)帶動該間歇落球盤(213)轉動，使該間歇落球孔(214)能間歇的對準該落球孔(212)。
7. 如請求項6所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該間歇落球盤(213)設有一斜坡道(215)連接該間歇落球孔(214)。
8. 如請求項1所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該影像辨識模組(30)具有人體位置點之辨識功能及平面位置點之辨識功能。
9. 如請求項5所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該發球器總成(20)另設有一擋桿(25)及一擋桿馬達(251)，該擋桿馬達(251)可以帶動該擋桿(25)轉動，使該擋桿(25)可以移動到該落球孔(212)下方或是離開該落球孔(212)。
10. 如請求項1所述之具影像辨識之智慧型桌球發球機，其中，該集球筒(21)與該二發球轉輪(22)之間設有一軌道(23)，該軌道(23)上方設有一止檔件(24)。

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