專利名稱：旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種供球及揮拍速度監(jiān)測裝置。
背景技術：
目前，在網(wǎng)球擊球訓練中，所采用的擊球訓練方法主要為通過與他人對練和采用發(fā)球機供球兩種，前一種供球方式受人為因素影響較大，供球規(guī)律性較低；而米用發(fā)球機供球，發(fā)球機供球速度較快，擊球者(尤其是初學者)難以準確選擇擊球點；并且，目前無法準確監(jiān)測球員觸球時的揮拍速度；利用運動員運動信息對運動員動作技術過程進行監(jiān)控的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置在國內(nèi)國外還沒有出現(xiàn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了解決現(xiàn)有的采用人為方式的網(wǎng)球供球方式的供球規(guī)律性低，擊球者難以準確選擇擊球點，無法模擬供球的旋轉效果，以及無法準確監(jiān)測球員觸球時的揮拍速度的問題，從而提供一種旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置。旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，它包括外筒、一號氣泵、M根旋轉用供氣管路、M個電磁閥、二號氣泵、懸浮用供氣管路、L根限位供氣管路、三號氣泵、整流柵、供球管路、集球箱、擋板、N組光束收發(fā)裝置和控制系統(tǒng)；外筒和懸浮用供氣管路同軸套在一起，并且外筒位于外側；位于外筒側面的入氣口與一號氣泵的出氣口連通；位于懸浮用供氣管路下部的入氣口與三號氣泵的出氣口連通；整流柵固定在懸浮用供氣管路內(nèi)側壁上；所述M根旋轉用供氣管路以外筒的中軸線為中心均勻分布在懸浮用供氣管路內(nèi)，所述M根旋轉用供氣管路相互平行且平行于外筒的中軸線，每根旋轉用供氣管路下部的進氣口分別與一個電磁閥的進氣口連接，所有電磁閥的出氣口同時與二號氣泵的出氣口連通；L根限位供氣管路以外筒的中軸線為中心均勻分布在外筒和懸浮用供氣管路之間的環(huán)形空間中，L根限位供氣管路的下端同時與一號氣泵的出氣口連通；供球管路的入球口與集球箱的底部連通；外筒和懸浮用供氣管路的側壁上均開有入球口，供球管路穿過外筒側壁上的入球口后與懸浮用供氣管路側壁上的入球口連通；整流柵位于懸浮用供氣管路側壁上的入球口的下側，供球管路與外筒之間的夾角為銳角；擋板位于供球管路中，所述擋板采用下開啟的方式通過軸承與供球管路的側壁連接；供球管路的內(nèi)徑大于網(wǎng)球的直徑且小于I. 2倍的網(wǎng)球直徑；每組光束收發(fā)裝置均包括一個光束發(fā)生裝置和一個光束接收裝置，所述光束發(fā)生裝置和光束接收裝置對設置；所有光束收發(fā)裝置均設置在外筒的側面，且每個光束發(fā)生裝置出射的光束方向為豎直向上；并且所有光束發(fā)生裝置出射的光束均與外筒的中軸線位于同一平面上；[0011]控制系統(tǒng)包括控制電路、計時器、一號氣泵驅動電路、二號氣泵驅動電路、三號氣泵驅動電路、擋板驅動電路和一號電機；定時器的時間信號輸出端與控制電路的時間信號輸入端連接；控制電路的一號氣泵驅動信號輸出端與一號氣泵驅動電路的氣泵驅動信號輸入端連接；一號氣泵驅動電路的驅動信號輸出端與一號氣泵的驅動信號輸入端連接；控制系統(tǒng)還包括二號氣泵驅動電路，控制電路的二號氣泵驅動信號輸出端與二號氣泵驅動電路的氣泵驅動信號輸入端連接；二號氣泵驅動電路的驅動信號輸出端與二號氣泵的驅動信號輸入端連接；M個電磁閥的控制信號輸入端分別與控制電路的M個電磁閥控制信號輸出端連接；M為大于或等于3的正整數(shù)； 控制電路的三號氣泵驅動信號輸出端與三號氣泵驅動電路的氣泵驅動信號輸入端連接；三號氣泵驅動電路的驅動信號輸出端與三號氣泵的驅動信號輸入端連接；控制電路的擋板驅動信號輸出端與擋板驅動電路的擋板驅動信號輸入端連接；擋板驅動電路的驅動信號輸出端與一號電機的驅動信號輸入端連接；一號電機用于驅動擋板轉動；每個光束發(fā)生裝置的光束發(fā)生控制信號輸入端分別與控制電路的一個光束發(fā)生控制信號輸出端連接；每個光束接收裝置的信號輸出端與控制電路的一個光束信號輸入端連接；N為大于或等于2的正整數(shù)，L為大于或等于2的正整數(shù)。它還包括噴射用供氣管路和高壓氣泵；噴射用供氣管路同軸套在懸浮用供氣管路的內(nèi)部；噴射用供氣管路下部的入氣口與高壓氣泵的出氣口連通，噴射用供氣管路上部位于整流柵下側；控制系統(tǒng)還包括高壓氣泵驅動電路；控制電路的高壓氣泵驅動信號輸出端與高壓氣泵驅動電路的氣泵驅動信號輸入端連接；高壓氣泵驅動電路的驅動信號輸出端與高壓氣泵的驅動信號輸入端連接。它還包括底座、萬向節(jié)、二維驅動機構和支架，所述支架的活動端固定在外筒的底部；支架的固定端通過萬向節(jié)與底座連接，所述二維驅動機構用于驅動支架的活動端產(chǎn)生
二維運動；控制系統(tǒng)還包括二維驅動電路，控制電路的擺動控制信號輸出端與二維驅動電路的控制信號輸入端連接；所述二維驅動電路的驅動信號輸出端與二維驅動機構的驅動信號輸入端連接。有益效果本實用新型采用懸浮式供球，球員可以準確選擇觸球點進行擊球訓練；本實用新型還能夠進行網(wǎng)球的發(fā)射式供球，供球角度可以任意選擇，保證網(wǎng)球運行軌跡的再現(xiàn)，并且能夠模擬供球的旋轉效果，從而使球員能夠有效的進行接球訓練；本實用新型通過切割光束的方式，對運動員的揮拍速度進行監(jiān)測；本實用新型采用多組光束收發(fā)裝置，可以監(jiān)測運動員在擊球過程中的揮拍速度，并能夠將該揮拍速度的大小實時顯示在與控制模塊連接的顯示器上，實現(xiàn)訓練者技術過程的實時有效監(jiān)控。

圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是本實施方式的電氣部分原理示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一、結合圖I至3說明本具體實施方式
，旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，它包括外筒I、一號氣泵1-4、M根旋轉用供氣管路2、M個電磁閥2-1、二號氣泵
2-4、懸浮用供氣管路3、L根限位供氣管路12、三號氣泵3-4、整流柵5、供球管路6、集球箱7、擋板8、N組光束收發(fā)裝置和控制系統(tǒng)；外筒I和懸浮用供氣管路3同軸套在一起，并且外筒I位于外側；位于外筒I側面的入氣口與一號氣泵1-4的出氣口連通；位于懸浮用供氣管路3下部的入氣口與三號氣泵
3-4的出氣口連通；整流柵5固定在懸浮用供氣管路3內(nèi)側壁上； M根旋轉用供氣管路2以外筒I的中軸線為中心均勻分布在懸浮用供氣管路3內(nèi)，所述M根旋轉用供氣管路2相互平行且平行于外筒I的中軸線，每根旋轉用供氣管路2下部的進氣口分別與一個電磁閥2-1的進氣口連接，所有電磁閥2-1的出氣口同時與二號氣泵2-4的出氣口連通；L根限位供氣管路12以外筒I的中軸線為中心均勻分布在外筒I和懸浮用供氣管路3之間的環(huán)形空間中，L根限位供氣管路12的下端同時與一號氣泵1-4的出氣口連通；供球管路6的入球口與集球箱7的底部連通；外筒I和懸浮用供氣管路3的側壁上均開有入球口，供球管路6穿過外筒I側壁上的入球口后與懸浮用供氣管路3側壁上的入球口連通；整流柵5位于懸浮用供氣管路3側壁上的入球口的下側，供球管路6與外筒I之間的夾角為銳角；擋板8位于供球管路6中，所述擋板8采用下開啟的方式通過軸承與供球管路6的側壁連接；供球管路6的內(nèi)徑大于網(wǎng)球的直徑且小于I. 2倍的網(wǎng)球直徑；每組光束收發(fā)裝置均包括一個光束發(fā)生裝置12-1和一個光束接收裝置12-2，所述光束發(fā)生裝置12-1和光束接收裝置12-2相對設置；所有光束收發(fā)裝置均設置在外筒I的側面，且每個光束發(fā)生裝置12-1出射的光束方向為豎直向上；并且所有光束發(fā)生裝置12-1出射的光束均與外筒I的中軸線位于同一平面上；控制系統(tǒng)包括控制電路60、計時器50、一號氣泵驅動電路1-3、二號氣泵驅動電路2-3、三號氣泵驅動電路3-3、擋板驅動電路8-2和一號電機8-1 ；定時器50的時間信號輸出端與控制電路60的時間信號輸入端連接；控制電路60的一號氣泵驅動信號輸出端與一號氣泵驅動電路1-3的氣泵驅動信號輸入端連接；一號氣泵驅動電路1-3的驅動信號輸出端與一號氣泵1-4的驅動信號輸入端連接；控制系統(tǒng)還包括二號氣泵驅動電路2-3，控制電路60的二號氣泵驅動信號輸出端與二號氣泵驅動電路2-3的氣泵驅動信號輸入端連接；二號氣泵驅動電路2-3的驅動信號輸出端與二號氣泵2-4的驅動信號輸入端連接…個電磁閥2-1的控制信號輸入端分別與控制電路60的M個電磁閥控制信號輸出端連接；M為大于或等于3的正整數(shù)；控制電路60的三號氣泵驅動信號輸出端與三號氣泵驅動電路3-3的氣泵驅動信號輸入端連接；三號氣泵驅動電路3-3的驅動信號輸出端與三號氣泵3-4的驅動信號輸入端連接；控制電路60的擋板驅動信號輸出端與擋板驅動電路8-2的擋板驅動信號輸入端連接；擋板驅動電路8-2的驅動信號輸出端與一號電機8-1的驅動信號輸入端連接；一號電機8-1用于驅動擋板8轉動；每個光束發(fā)生裝置12-1的光束發(fā)生控制信號輸入端分別與控制電路60的一個光束發(fā)生控制信號輸出端連接；每個光束接收裝置12-2的信號輸出端與控制電路60的一個光束信號輸入端連接；N為大于或等于2的正整數(shù)，L為大于或等于2的正整數(shù)。整流柵為網(wǎng)格結構，且每個網(wǎng)孔的面積相同。本實施方式是網(wǎng)球懸浮 式供球，其原理首先采用定時器50對控制電路60進行定時，在一個時間周期內(nèi)，控制電路60控制擋板8開啟，將一顆網(wǎng)球落到整流柵5上，然后將擋板8關閉；與此時間周期內(nèi)，控制電路60控制一號氣泵1-4和三號氣泵3-4開啟，實現(xiàn)供氣，進而實現(xiàn)一個周期的網(wǎng)球懸浮式供球；然后，在設定時間間隔下進行下一個周期的網(wǎng)球懸浮。本實用新型的揮拍速度監(jiān)測原理本實用新型在揮拍時，球拍連續(xù)切割兩條以上的光束，通過計算兩個光束發(fā)生裝置的距離以及切割兩個光束的時間間隔，從而獲得瞬時揮拍速度。本實施方式中，采用M根旋轉用供氣管路2實現(xiàn)供球過程中網(wǎng)球的旋轉，通過控制旋轉用供氣管路2相應的部分閥門開啟和關閉，實現(xiàn)網(wǎng)球如上旋、下旋等運動，更加真實模擬網(wǎng)球的運行，訓練效果更佳。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置的區(qū)別在于，它還包括噴射用供氣管路4和高壓氣泵4-4 ;噴射用供氣管路4同軸套在懸浮用供氣管路3的內(nèi)部；噴射用供氣管路4下部的入氣口與高壓氣泵4-4的出氣口連通，噴射用供氣管路4上部位于整流柵5下側；控制系統(tǒng)還包括高壓氣泵驅動電路4-3 ;控制電路60的高壓氣泵驅動信號輸出端與高壓氣泵驅動電路4-3的氣泵驅動信號輸入端連接；高壓氣泵驅動電路4-3的驅動信號輸出端與高壓氣泵4-4的驅動信號輸入端連接。本還能夠進行網(wǎng)球噴射式供球，原理首先采用定時器50對控制電路60進行定時，在一個時間周期內(nèi)，控制電路60控制擋板8開啟，將一顆網(wǎng)球落到整流柵5上，然后將擋板8關閉；與此時間周期內(nèi)，控制電路60控制高壓氣泵4-4開啟，實現(xiàn)噴射，進而實現(xiàn)一個周期的網(wǎng)球噴射式供球；然后，在設定時間間隔下進行下一個周期的網(wǎng)球噴射。
具體實施方式
三、本具體實施方式
與具體實施方式
一或二所述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置的區(qū)別在于，它還包括底座11、萬向節(jié)9、二維驅動機構9-1和支架10，所述支架10的活動端固定在外筒I的底部；支架10的固定端通過萬向節(jié)9與底座連接,所述二維驅動機構用于驅動支架10的活動端產(chǎn)生二維運動；控制系統(tǒng)還包括二維驅動電路9-2，控制電路60的擺動控制信號輸出端與二維驅動電路9-2的控制信號輸入端連接；所述二維驅動電路9-2的驅動信號輸出端與二維驅動機構9-1的驅動信號輸入端連接。本實施方式增加的二維驅動機構可以采用現(xiàn)有設備實現(xiàn)。例如可以兩臺電機實現(xiàn)，其中一臺電機用于驅動支架的活動端產(chǎn)生X方向的移動，另一臺電機用于驅動支架的活動端產(chǎn)生Y方向的移動。本實施方式用于網(wǎng)球噴射的過程，本實施方式中，通過萬向節(jié)調整方向，實現(xiàn)不同角度的網(wǎng)球噴射。
具體實施方式
四具體實施方式
三所述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置的區(qū)別在于，M = 8。
具體實施方式
五具體實施方式
一、二、三或四所 述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置的區(qū)別在于，控制電路60采用單片機實現(xiàn)。
權利要求1.旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，其特征是它包括外筒(I)、一號氣泵(1-4)、M根旋轉用供氣管路(2)、M個電磁閥(2-1)、二號氣泵(2-4)、懸浮用供氣管路(3)、L根限位供氣管路(12)、三號氣泵(3-4)、整流柵(5)、供球管路(6)、集球箱(7)、擋板(8)、N組光束收發(fā)裝置和控制系統(tǒng)； 外筒(I)和懸浮用供氣管路(3)同軸套在一起，并且外筒(I)位于外側；位于外筒(I)側面的入氣口與一號氣泵(1-4)的出氣口連通；位于懸浮用供氣管路(3)下部的入氣口與三號氣泵(3-4)的出氣口連通；整流柵(5)固定在懸浮用供氣管路(3)內(nèi)側壁上； M根旋轉用供氣管路(2)以外筒(I)的中軸線為中心均勻分布在懸浮用供氣管路(3)內(nèi)，所述M根旋轉用供氣管路(2)相互平行且平行于外筒(I)的中軸線，每根旋轉用供氣管路(2)下部的進氣口分別與一個電磁閥(2-1)的進氣口連接，所有電磁閥(2-1)的出氣口同時與二號氣泵(2-4)的出氣口連通； L根限位供氣管路(12)以外筒(I)的中軸線為中心均勻分布在外筒(I)和懸浮用供氣管路(3)之間的環(huán)形空間中，L根限位供氣管路(12)的下端同時與一號氣泵(1-4)的出氣口連通； 供球管路(6)的入球口與集球箱(7)的底部連通；外筒⑴和懸浮用供氣管路(3)的側壁上均開有入球口，供球管路(6)穿過外筒(I)側壁上的入球口后與懸浮用供氣管路(3)側壁上的入球口連通；整流柵(5)位于懸浮用供氣管路(3)側壁上的入球口的下側，供球管路(6)與外筒(I)之間的夾角為銳角；擋板(8)位于供球管路(6)中，所述擋板(8)采用下開啟的方式通過軸承與供球管路出)的側壁連接；供球管路出)的內(nèi)徑大于網(wǎng)球的直徑且小于I. 2倍的網(wǎng)球直徑； 每組光束收發(fā)裝置均包括一個光束發(fā)生裝置(12-1)和一個光束接收裝置(12-2)，所述光束發(fā)生裝置(12-1)和光束接收裝置(12-2)相對設置；所有光束收發(fā)裝置均設置在外筒(I)的側面，且每個光束發(fā)生裝置(12-1)出射的光束方向為豎直向上；并且所有光束發(fā)生裝置(12-1)出射的光束均與外筒(I)的中軸線位于同一平面上； 控制系統(tǒng)包括控制電路(60)、計時器(50)、一號氣泵驅動電路(1-3)、二號氣泵驅動電路(2-3)、三號氣泵驅動電路(3-3)、擋板驅動電路(8-2)和一號電機(8-1)； 定時器(50)的時間信號輸出端與控制電路(60)的時間信號輸入端連接；控制電路(60)的一號氣泵驅動信號輸出端與一號氣泵驅動電路(1-3)的氣泵驅動信號輸入端連接；一號氣泵驅動電路(1-3)的驅動信號輸出端與一號氣泵(1-4)的驅動信號輸入端連接；控制系統(tǒng)還包括二號氣泵驅動電路(2-3),控制電路(60)的二號氣泵驅動信號輸出端與二號氣泵驅動電路(2-3)的氣泵驅動信號輸入端連接；二號氣泵驅動電路(2-3)的驅動信號輸出端與二號氣泵(2-4)的驅動信號輸入端連接舊個電磁閥(2-1)的控制信號輸入端分別與控制電路(60)的M個電磁閥控制信號輸出端連接；M為大于或等于3的正整數(shù)；控制電路￠0)的三號氣泵驅動信號輸出端與三號氣泵驅動電路(3-3)的氣泵驅動信號輸入端連接；三號氣泵驅動電路(3-3)的驅動信號輸出端與三號氣泵(3-4)的驅動信號輸入端連接； 控制電路(60)的擋板驅動信號輸出端與擋板驅動電路(8-2)的擋板驅動信號輸入端連接；擋板驅動電路(8-2)的驅動信號輸出端與一號電機(8-1)的驅動信號輸入端連接；一號電機(8-1)用于驅動擋板(8)轉動；每個光束發(fā)生裝置(12-1)的光束發(fā)生控制信號輸入端分別與控制電路￠0)的一個光束發(fā)生控制信號輸出端連接；每個光束接收裝置(12-2)的信號輸出端與控制電路￠0)的一個光束信號輸入端連接； N為大于或等于2的正整數(shù)，L為大于或等于2的正整數(shù)。
2.根據(jù)權利要求I所述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，其特征在于它還包括噴射用供氣管路(4)和高壓氣泵(4-4);噴射用供氣管路(4)同軸套在懸浮用供氣管路(3)的內(nèi)部；噴射用供氣管路(4)下部的入氣口與高壓氣泵(4-4)的出氣口連通，噴射用供氣管路(4)上部位于整流柵(5)下側； 控制系統(tǒng)還包括高壓氣泵驅動電路(4-3);控制電路￠0)的高壓氣泵驅動信號輸出端與高壓氣泵驅動電路(4-3)的氣泵驅動信號輸入端連接；高壓氣泵驅動電路(4-3)的驅動信號輸出端與高壓氣泵(4-4)的驅動信號輸入端連接。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，其特征在于它還包括底座(11)、萬向節(jié)(9)、二維驅動機構(9-1)和支架(10)，所述支架(10)的活動端固定在外筒⑴的底部；支架(10)的固定端通過萬向節(jié)(9)與底座連接，所述二維驅動機構用于驅動支架(10)的活動端產(chǎn)生二維運動； 控制系統(tǒng)還包括二維驅動電路(9-2)，控制電路￠0)的擺動控制信號輸出端與二維驅動電路(9-2)的控制信號輸入端連接；所述二維驅動電路(9-2)的驅動信號輸出端與二維驅動機構(9-1)的驅動信號輸入端連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，其特征在于M= 8。
5.根據(jù)權利要求1、2或4所述的旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，其特征在于控制電路(60)采用單片機實現(xiàn)。
專利摘要旋轉式網(wǎng)球供球及揮拍速度監(jiān)測裝置，涉及一種供球及揮拍速度監(jiān)測裝置。它是為了解決現(xiàn)有的采用人為方式的網(wǎng)球供球方式的供球規(guī)律性低，無法模擬供球的旋轉效果，擊球者難以準確選擇擊球點，以及無法準確監(jiān)測球員觸球時的揮拍速度的問題。本實用新型采用懸浮式供球，球員可以準確選擇觸球點進行射門訓練；本實用新型還能夠進行網(wǎng)球的發(fā)射式供球，供球角度可以任意選擇，保證網(wǎng)球運行軌跡的再現(xiàn)，從而使球員能夠有效的進行接球訓練；本實用新型通過切割光束的方式，對運動員的揮拍速度進行監(jiān)測。本實用新型適用于網(wǎng)球訓練過程中。
文檔編號A63B69/38GK202438119SQ20112056375
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者劉巖, 林然, 王貴忠, 陳巖, 顧信文 申請人:哈爾濱師范大學