TWI812540B

TWI812540B - 具快速集球功能之桌球機

Info

Publication number: TWI812540B
Application number: TW111143119A
Authority: TW
Inventors: 李春雄; 陳進松; 李碩安; 李碩崴; 曾義凱
Original assignee: 正修學校財團法人正修科技大學
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2023-08-11
Also published as: TW202419136A

Abstract

一種具快速集球功能之桌球機，包含：一機架，設有容置空間、控制裝置及複驅動輪；一擋板模組，具設於機架之二止擋片，使其受外力彎折及移除外力後復原，二止擋片彎折後與機架及所在地板共同圈圍出一緩衝區域；一集球模組，設於容置空間外側面，兩端分別連接於容置空間與待送區，以輸送待送區的球至容置空間；一輸送模組，兩端分別連接於容置空間與待發射區，以攜出容置空間的球並輸送至待發射區；一發球模組，連接於待發射區，發球模組將由待發射區送入的球發射出去。藉此，可應用擋板模組圈圍大量球進入緩衝區域，以提高桌球機撿球效率。

Description

具快速集球功能之桌球機

本創作是關於一種桌球機，特別是有關於一種具快速集球功能之桌球機。

一般桌球遊戲及訓練會在大量而連續的用球之後，再一次性地大量從地板撿球、集中球後再發球，而目前這些環節多以人工為之。

習知技術例如中華民國專利公告第M568721號公開了一種自動撿球機器人，其包含有一機器人本體；一控制裝置，組設於機器人本體上，並包含有相互電性連接之一控制模組、一供電模組、一障礙物感測模組、一影像辨識模組、一第一驅動模組以及一第二驅動模組；一移動裝置，組設於機器人本體之底側，並透過第一驅動模組進行驅動；以及一撿球裝置，組設於機器人本體，並具有一連接第二驅動模組之風扇、一容設風扇之集球空間以及一吸嘴，其中吸嘴之一端係組設於集球空間內，另一端則延伸至外部。惟，該類習知技術主要透過一吸引裝置來將地上的球吸起，並將球暫存在一個容室中，該吸引裝置為一吸嘴，因此需要十分靠近球體後，方能產生足夠的吸引力將球吸入，且在一次吸入球至容室的過程中並無法連續吸球，需等吸入的球離開吸嘴管體之後，才能再次吸球。另，本習知機構僅具有撿球功能，並無法將球收集後傳送至一發設台進行發球的功能，因此無法提供同時具有撿球、集球與發球功能之機制。

習知技術另例如中華民國專利公告第I762343號係有關於一種多功能桌球機，包含：一載體、一集球模組、一掃球模組、一輸送模組及一發球模組，該載體的底部設有複數驅動輪，該載體的內部設有一容置空間，該載體的外側設有一控制裝置，該些驅動輪、該集球模組、該掃球模組、該輸送模組及該發球模組分別電性連接該控制裝置，該掃球模組將球掃入該集球模組，該集球模組將球送入至該容置空間，該輸送模組設於該容置空間，該輸送模組設有一上升裝置、一第三馬達及一輸送槽，該上升裝置將球由該輸送槽向上輸送，該發球模組設於該輸送模組，該發球模組設有一高速迴旋裝置、一送球裝置及一第四馬達，該輸送模組將球送至該送球裝置，再由該高速迴旋裝置旋轉將球發射出去。惟，該類型的習知技術係透過一具有定向旋轉功能的轉刷，將球掃入一容室，並將球帶至上端發射桌球，其機構在撿球時容易將球彈開，需要讓該載體移動到其他區域再進行撿球，才能把地上的球收集完成。再且，上述習知技術並無消毒功能，由於目前有疫情影響，無法解決球友打球時摸球而感染病毒或細菌。

為解決上述及其他問題，本創作之目的在於提供一種結合撿球、集球及發球機制的桌球機，並可不斷地圈圍大量的球在集球模組或掃球模組所在區域內，提高上述模組對球的觸及率，以解決檢球效率不彰的問題。

本創作之另一目的在於提供一種能辨識路徑、障礙物及所欲收集的球，並能協同控制裝置對應控制驅動輪，以自動驅動桌球機相應移動。

本創作之再一目的在於提供一種可在集球的過程中進行球的消毒，以消滅掉落地面的球所沾染的細菌、病毒，避免使用者持球時接觸到細菌病毒。

為達成上述及其他目的，本創作實施例的技術手段在於提供一種具快速集球功能之桌球機，包含：一機架，該機架的底部設有複數驅動輪，該機架設有一載體、一控制裝置，該些驅動輪電性連接該控制裝置，該載體設有一容置空間；一擋板模組，該擋板模組設置於該機架一側面，該擋板模組設置面對面的二止擋片，該二止擋片之間形成一開口，該二止擋片配合該些驅動輪的移動，使其受一外力後可朝對方彎折並在移除該外力後回復原狀，當該二止擋片彎折後與該機架之該側面及所在地板共同圈圍出一緩衝區域；一集球模組，該集球模組設於該容置空間的外側面且電性連接該控制裝置，該集球模組兩端分別連接於該容置空間與該緩衝區域內的一待送區，並補捉進入該待送區的球輸送至該容置空間；一輸送模組，該輸送模組兩端分別連接於該容置空間與一待發射區，並且電性連接該控制裝置，以攜出該容置空間的球並輸送至該待發射區；一發球模組，該發球模組連接該待發射區且電性連接該控制裝置，該發球模組將由該待發射區送入的球發射出去。

在一實施例中，該些止擋片各具有一彈簧鉸鍊，該些彈簧鉸鍊設於該機架，每個該止擋片具有一關節，該關節連接於該彈簧鉸鍊，使該二止擋片由該些關節處彎折，並利用該些彈簧鉸鍊的回復力使該些止擋片回復原狀。

在一實施例中，本創作更包含一掃球模組，該掃球模組設置於該緩衝區域內且電性連接該控制裝置，該掃球模組設有二第一驅動單元與二掃球器，該二掃球器表面設置數個掃球刷毛，該二第一驅動單元驅動對應之該些掃球器一正一反地旋轉，使該掃球器之該些掃球刷毛將球送至該待送區。

在一實施例中，該集球模組具有一導槽、一第二驅動單元、一集球輸送帶及設於該集球輸送帶表面的數個集球刷毛，該第二驅動單元帶動該集球輸送帶與該些集球刷毛沿著該導槽移動，該些集球刷毛夾著該待送區內的球且使球抵靠著該導槽地輸送至該容置空間。

在一實施例中，該輸送模組具有一輸送槽、一第三驅動單元、一輸送帶及設於該輸送帶表面的數個輸送刷毛，該第三驅動單元帶動該輸送帶與該些輸送刷毛沿著該輸送槽移動，使該些輸送刷毛夾著該容置空間的球且使球抵靠著該輸送槽地輸送至該待發射區。

在一實施例中，該些驅動輪為全方向性移動輪，該機架包含一影像擷取模組，該影像擷取模組用以擷取一即時影像，該控制裝置包含一影像辨識單元，並依據該即時影像的辨識結果控制該驅動輪進行自主移動避障、撿取地板的球及進入一發球位置。

在一實施例中，本創作更包含一第一消毒模組，該第一消毒模組設於該容置空間內壁，用以對該容置空間內的球進行光照消毒。

在一實施例中，該載體頂部設一蓋板，以可開啟地蓋住該容置空間，該蓋板底面設一第二消毒模組，以對蓋合的該容置空間內的球進行臭氧消毒。

在一實施例中，該待發射區進入該發球模組的通道設一限位件，以限定一次通過一顆球進入該發球模組。

在一實施例中，該發球模組具有一導板、一第四驅動單元、一高速迴轉裝置、一發球輸送帶及設於該發球輸送帶表面的數個推件，該第四驅動單元帶動該發球輸送帶與該些推件沿著該導板移動，該高速迴轉裝置設於該發球輸送帶之移動路徑，該發球輸送帶承載著球且以該些推件推著球輸送至該高速迴轉裝置，並由該高速迴轉裝置旋轉將球發射出去。

在一實施例中，該發球模組更包含一角度調整單元，該角度調整單元包括一樞軸，該發球模組以該樞軸為軸心轉動並固定於一角度。

本創作的功效在於，本創作同時具有撿球、集球及發球的功能，可以提供收納球及練習接發球的功能，而且撿球、集球與發球的機制構造簡單，容易設計，可減少製作成本。本創作具特殊的擋板設計，可以避免撿球時，因集球模組或掃球模組的掃動碰撞，造成球的彈開而無法將球掃入待送區的問題。本創作具有方向偵測障、礙物偵測功能且移動速度快。本創作集球的速度快，可以進行快速發球的動作，訓練球員的反應動作。相對於習知技術，本創作收納球的容置空間大，可以作為桌球的收納箱，方便大量練球使用。本創作除撿球、集球及發球機制外，更具有消毒燈及臭氧殺菌功能，可以避免桌球掉落地面後沾染病毒、細菌，使用者拿球後被感染到病菌。本創作進入發球模組的前、後過程中，設置有限位件與導板，可限定一次通過一顆球進入該發球模組並能將球確實地送至高速迴轉裝置，進行發球作業。

(10):機架

(11):驅動輪

(12):載體

(121):容置空間

(122):蓋板

(123):底面

(13):控制裝置

(131):影像辨識單元

(14):緩衝區域

(141):待送區

(15):待發射區

(151):通道

(152):限位件

(20):擋板模組

(21):止擋片

(211):彈簧鉸鍊

(30):集球模組

(31):導槽

(32):第二驅動單元

(33):集球輸送帶

(34):集球刷毛

(40):輸送模組

(41):輸送槽

(42):第三驅動單元

(43):輸送帶

(44):輸送刷毛

(50):發球模組

(51):導板

(52):第四驅動單元

(53):高速迴轉裝置

(54):發球輸送帶

(55):推件

(56):角度調整單元

(561):樞軸

(60):掃球模組

(61):第一驅動單元

(62):掃球器

(63):掃球刷毛

(64):掃入口

(65):掃出口

(70):影像擷取模組

(81):第一消毒模組

(82):第二消毒模組

(F):外力

(W):壁面

圖1為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之立體圖。

圖2A為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之擋板模組彎折前的俯視圖。

圖2B為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之擋板模組彎折後的俯視圖。

圖3為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之集球動作側面剖視圖。

圖4為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之輸送動作側面剖視圖。

圖5A為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之發球模組側視圖。

圖5B為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之發球模組調整發球仰角之側視圖。

為讓上述及其他目的、功效、特徵更明顯易懂，下文特舉部分較佳實施例，並參照所附圖式，作詳細說明。在不背離創作精神下，本案具有多種實施方式，並不受限於下文實施方式所具體描述的細節，且圖式未必按照實際比例繪製，僅為說明實施例而提供。

圖1為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之立體圖，圖2A為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之擋板模組彎折前的俯視圖，圖2B為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之擋板模組彎折後的俯視圖。請參考圖1、圖2A及圖2B所示，本實施例之具快速集球功能之桌球機，用以自動地撿拾掉落於地板的球，例如應用於桌球運動的乒乓球，將撿拾的球集中收納，再將球輸送至一適當高度並自動發球。本實施例之該桌球機包含：一機架10、一擋板模組20、一集球模組30、一輸送模組40及一發球模組50。

該機架10設有一載體12、一控制裝置13，該機架10的底部設有電性連接該控制裝置13的複數個驅動輪11，使該機架10可受該控制裝置13的控制而移動。該載體12設有一容置空間121，該容置空間121可收納所欲處理的球。

該擋板模組20設置於該機架10一側面，該擋板模組20設置二止擋片21，該二止擋片21之間形成一開口且面對面設置，該二止擋片21受一外力F作用後可朝對方彎折並在移除該外力後回復未彎折之原狀，當該二止擋片21彎折後，其可與該機架10之設置面及所在地板共同圈圍出一緩衝區域14。

該集球模組30，該集球模組30設於該容置空間121的外側面且電性連接該控制裝置13，該集球模組30兩端分別連接於該容置空間121與該緩衝區域14內的一待送區141，並補捉進入該待送區141的球輸送至該容置空間121。

該輸送模組40兩端分別連接於該容置空間121與一待發射區15，該輸送模組40也電性連接該控制裝置13，以受其控制將該容置空間121的球攜出，並輸送至該待發射區15。

該發球模組50連接該待發射區15，該發球模組50也電性連接該控制裝置13，以受其控制將經由該待發射區15送入的球發射出去。

請再參考圖1、圖2A及圖2B，依據前述構件，以控制裝置13作為控制作動中樞，藉由控制該些驅動輪11的移動，可將散落在地板上的數個球，經由該擋板模組20圍入該二止擋片21之該開口內，再將該機架10行駛至一壁面W，使該二止擋片21抵住該壁面W，以藉由該壁面W提供該外力F彎折該二止擋片21，而形成該緩衝區域14，也使圍入該二止擋片21之間的球的跑動區域被限制在該緩衝區域14內。再因該集球模組30的輸入端，即該待送區141也位於該緩衝區域14內，因此該些球進入該待送區141的頻率即大為提高，也進而提高該集球模組30的撿球率，且在緩衝區域14內的球減少後，可重覆操作，再次控制驅動輪移動，再圈圍大量的球進入該緩衝區域14及該待送區141，使桌球機具快速集球功能。

較佳地，為了再進一步提高集球速度，在該緩衝區域14內可更包含一掃球模組60，該掃球模組60電性連接該控制裝置13，該掃球模組60設有一對第一驅動單元61與掃球器62，二掃球器62的表面設置數個掃球刷毛63，該二第一驅動單元61驅動對應之該些掃球器62一正一反地旋轉，以形成一掃入口64及一掃出口65且該掃出口65對應於該待送區141，使該掃球器62之該些掃球刷毛63將球由該掃入口64掃入、經由該掃出口65送至該待送區141，並進入該集球模組30。

較佳地，該二止擋片21各具有一彈簧鉸鍊211，該些彈簧鉸鍊211設於該機架10，每個該止擋片21具有一關節212，該關節212對應連接於該彈簧鉸鍊211，使該二止擋片21由該些關節212處彎折，並利用該些彈簧鉸鍊211的回復力使該些止擋片21回復彎折前的狀態。

圖3為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之集球動作側面剖視圖。如圖3所示，較佳地，該集球模組30具有一導槽31、一第二驅動單元32、一集球輸送帶33及設於該集球輸送帶33表面的數個集球刷毛34，該第二驅動單元32帶動該集球輸送帶33與該些集球刷毛34沿著該導槽31移動，該些集球刷毛34夾著該待送區141內的球且使球抵靠著該導槽31地輸送至該容置空間121。

圖4為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之輸送動作側面剖視圖。如圖4所示，較佳地，該輸送模組40具有一輸送槽41、一第三驅動單元42、一輸送帶43及設於該輸送帶43表面的數個輸送刷毛44，該第三驅動單元42帶動該輸送帶43與該些輸送刷毛44沿著該輸送槽41移動，使該些輸送刷毛44夾著該容置空間121的球且使球抵靠著該輸送槽41地輸送至該待發射區15。另，為了使該容置空間121內的球能集中至該輸送模組40底部，該容置空間121底部123可設為斜面且斜面最低處相對應於該輸送模組40正下方，而該容置空間121對應於該輸送模組40底部轉向垂直的輸送槽41相對設為圓弧面。

較佳地，該些驅動輪11為全方向性移動輪，該機架10包含一影像擷取模組70，該影像擷取模組70用以擷取一即時影像，該控制裝置13包含一影像辨識單元131，並依據該即時影像的辨識結果控制該驅動輪11進行自主移動避障、撿取地板的球及將桌球機行駛到一發球位置，以進行發球動作。

如圖1、圖2A所示，較佳地，本創作更包含一第一消毒模組81，該第一消毒模組81設於該容置空間121內壁，用以對該容置空間121內的球進行光照消毒。較佳者，該第一消毒模組81設於該內壁四個角落附近，並且對應於整個容置空間121的高度，以能在容置空間121近滿載收納時，仍能光照消毒收納的球。

如圖1所示，較佳地，該載體12頂部設一蓋板122，以可開啟地蓋住該容置空間121，該蓋板122底面設一第二消毒模組82，以對蓋合的該容置空間121內的球進行臭氧消毒。

如圖2B所示，較佳地，該待發射區15進入該發球模組50的通道151設一限位件152，以限定一次通過一顆球進入該發球模組50。

如圖1、圖2A、圖2B所示，較佳地，該發球模組50具有一導板51、一第四驅動單元52、一高速迴轉裝置53、一發球輸送帶54及設於該發球輸送帶54 表面的數個推件55，該第四驅動單元52帶動該發球輸送帶54與該些推件55沿著該導板51移動，該高速迴轉裝置53設於該發球輸送帶54之移動路徑，該發球輸送帶54承載著球且以該些推件55推著球輸送至該高速迴轉裝置53，並由該高速迴轉裝置53旋轉將球發射出去。

圖5A為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之發球模組側視圖、圖5B為本創作之具快速集球功能之桌球機一實施例之發球模組調整發球仰角之側視圖。請再參考圖5A及圖5B所示，較佳地，該發球模組50另包含一角度調整單元56，該角度調整單元56包括一樞軸561，可以將連同該發球輸送帶54、該高速迴轉裝置53等之該發球模組50，以該樞軸561為軸心轉動一角度，以調整發球俯仰角度，能適應不同發球角度之達習需求。

綜上所述，本創作應用可啟閉的擋板模組將大量的球圈圍在包含集球模組與掃球模組的緩衝區域，提高集球模組與掃球模組的撿球觸及率。

本創作已利用上述較佳實施例揭示，惟其並非用以限定本創作。本創作所屬技術領域中具有通常知識者，可清楚了解本創作並不受限於上述說明性實施方式的細節。實施方式僅為說明本創作，而非限制本創作，本創作以申請專利範圍為依據，而非以上述說明為依據。申請專利範圍之文義及其均等範圍均屬本創作之專利權範圍。