一種網(wǎng)球訓(xùn)練的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，該裝置經(jīng)拾球系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、擊球系統(tǒng)及集球系統(tǒng)的相互配合，其中轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪，集球系統(tǒng)包括運(yùn)球裝置，所述的不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)主軸相連，不完全齒輪通過(guò)皮帶與電動(dòng)機(jī)主軸相連，運(yùn)球裝置與電動(dòng)機(jī)主軸相連。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使發(fā)射筒能不規(guī)則隨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證了網(wǎng)球被拋出的頻率和速度，推動(dòng)裝置時(shí)便可自動(dòng)將地面的網(wǎng)球收集起來(lái)，具有較強(qiáng)的訓(xùn)練仿真性，使訓(xùn)練效果更好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，該裝置經(jīng)拾球系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、擊球系統(tǒng)及集球系統(tǒng)的相互配合，完成拋球、撿球的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)仿真性。
【背景技術(shù)】
[0002]起源于法國(guó)的網(wǎng)球現(xiàn)在成為了全世界最流行的球類(lèi)運(yùn)動(dòng)之一，深受戶(hù)外運(yùn)動(dòng)人士的喜愛(ài)。網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)發(fā)展迅猛，深受廣大學(xué)生的歡迎，很多高校的體育院系已經(jīng)開(kāi)設(shè)了網(wǎng)球?qū)I(yè)，并且也成為了公共體育選修課之一。網(wǎng)球?qū)I(yè)學(xué)生和公共體育課學(xué)生在訓(xùn)練時(shí)，一般需要至少一名陪練，往往由于缺少陪練人員，或者陪練的發(fā)球力度、角度、遠(yuǎn)近距離及球的旋轉(zhuǎn)等技術(shù)發(fā)揮不穩(wěn)定，而導(dǎo)致訓(xùn)練效果欠佳。為了解決這兩大難題，設(shè)計(jì)了一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的發(fā)球器，讓更多的學(xué)生及網(wǎng)球愛(ài)好者能更舒適、更有效的進(jìn)行多球練習(xí)。
[0003]但事實(shí)上，作為一個(gè)對(duì)抗性的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)你只有一個(gè)人的時(shí)候，或許也只能徒喚奈何了，而我們的這個(gè)網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)的設(shè)想，便是為了應(yīng)對(duì)這種情況而產(chǎn)生的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，此裝置可以實(shí)現(xiàn)拋出求角度的隨機(jī)性變化，具有較高的訓(xùn)練仿真性，推動(dòng)該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)場(chǎng)地上網(wǎng)球的收集，收集之后還能自動(dòng)送到上部的集球箱內(nèi)供訓(xùn)練使用，具體為:
[0005]一種網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，包括拾球系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，擊球系統(tǒng)和集球系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪，集球系統(tǒng)包括運(yùn)球裝置，所述的不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)主軸相連，不完全齒輪通過(guò)皮帶與電動(dòng)機(jī)主軸相連，運(yùn)球裝置與電動(dòng)機(jī)主軸相連。
[0006]所述的拾球系統(tǒng)還包括車(chē)輪、與車(chē)輪中心連接的輪軸，輪軸通過(guò)連桿及與連桿相連的轉(zhuǎn)軸與曲面狀三葉輪連接，所述的車(chē)輪中心設(shè)置在坡度臺(tái)上，所述的訓(xùn)練機(jī)前后各設(shè)置一個(gè)拾球系統(tǒng)。
[0007]所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括滾子推桿，所述的滾子推桿一側(cè)與滑塊相連，另一側(cè)與不規(guī)則凸輪相連，滑塊設(shè)置在通道內(nèi)，滑塊另一端經(jīng)彈簧固定在橡膠管道上，橡膠管道頂部設(shè)置發(fā)射筒，發(fā)射筒與滑塊之間通過(guò)空間球面鉸鏈連接，所述的橡膠管道為有彈性的橡膠材料。
[0008]所述的擊球系統(tǒng)由蓄電池提供動(dòng)力，所述的不完全齒輪由有齒部分及無(wú)齒部分，所述的有齒部分和無(wú)齒部分在圓周上對(duì)稱(chēng)分布。所述的擊球系統(tǒng)還包括彈簧裝置，所述的彈簧裝置設(shè)置在通道里，彈簧一側(cè)與可移動(dòng)的碰撞頭相連，另一側(cè)與固定的擋板相連，通道下面設(shè)置有直齒條，碰撞頭與伸出通道下部的直齒條相連。所述的直齒條上的齒與不完全齒輪上的齒相嚙合。所述的碰撞頭為有彈性的橡膠材料。
[0009]所述的集球系統(tǒng)還包括斗狀集球裝置及底盤(pán)，所述的斗狀集球裝置出口的直徑大于網(wǎng)球直徑5-8mm，所述的運(yùn)球裝置可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且運(yùn)球裝置上均勻分布三個(gè)勺狀盛球裝置，該勺狀盛球裝置通過(guò)連接桿固定在運(yùn)球裝置上。
[0010]該網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)的訓(xùn)練方法，包括以下步驟:
[0011]I)擊球:訓(xùn)練時(shí)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)皮帶帶動(dòng)不完全齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)有齒的部分轉(zhuǎn)動(dòng)到上部時(shí)，與通道下部的直齒條相嚙合，彈簧被向右壓縮。網(wǎng)球從存球箱中下落到通道中。當(dāng)又轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度后，沒(méi)有齒的部分轉(zhuǎn)到上部，彈簧不收壓力，會(huì)恢復(fù)形變。此時(shí)，碰撞頭高速?zèng)_擊網(wǎng)球，將其擊打出去。網(wǎng)球順著通道進(jìn)入發(fā)射筒內(nèi)。
[0012]2)轉(zhuǎn)向:發(fā)射筒的下部與裝置的外殼鉸鏈連接，右端通過(guò)有彈性的橡膠管道相連，可以實(shí)現(xiàn)上下左右全方位擺動(dòng)。輪廓不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滾子推桿和滑塊不規(guī)律運(yùn)動(dòng)，滑塊通過(guò)空間球面副和連桿帶動(dòng)發(fā)射筒不規(guī)律擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)球經(jīng)過(guò)發(fā)射筒時(shí)被無(wú)規(guī)律拋出，實(shí)現(xiàn)較好的仿真性訓(xùn)練。
[0013]3)拾球:推動(dòng)裝置移動(dòng)時(shí)，車(chē)輪滾動(dòng)，帶動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)裝置后的轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄搖桿，帶動(dòng)三頁(yè)形拾球裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，將地面上的網(wǎng)球收集到裝置底盤(pán)中。由于裝置的前后都安置有拾球機(jī)構(gòu)，無(wú)論裝置前進(jìn)或后退都能實(shí)現(xiàn)拾球。
[0014]4)集球:裝置底盤(pán)上的收集盒底部較低，使網(wǎng)球都集中在下部。中部的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其邊緣的勺狀盛球裝置在到達(dá)底部時(shí)會(huì)將球舀起，當(dāng)轉(zhuǎn)到上部時(shí)，球從該結(jié)構(gòu)中落下。由于裝置上部斗狀集球裝置上開(kāi)有形狀特殊的口，能夠保證網(wǎng)球順利掉入集球斗中。
[0015]采用上述網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)及方法訓(xùn)練方法具有以下優(yōu)異效果:
[0016]1.采用輪廓不規(guī)則的凸輪滾子推桿結(jié)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)射筒轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使發(fā)射筒能不規(guī)則隨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]2.使用不完全齒輪與齒條配合結(jié)構(gòu)，勁度系數(shù)較大的彈簧蓄能，保證了網(wǎng)球被拋出的頻率和速度。
[0018]3.采用三頁(yè)形的拾球裝置，無(wú)需其他外力，推動(dòng)裝置時(shí)便可自動(dòng)將地面的網(wǎng)球收集起來(lái)，使用更加方便，并且節(jié)能。
[0019]4.網(wǎng)球能自動(dòng)被從底部運(yùn)送至底部，使用更加簡(jiǎn)單方便。
[0020]5.發(fā)射筒的多角度變化，調(diào)節(jié)網(wǎng)球拋出的角度和高度，具有較強(qiáng)的訓(xùn)練仿真性，使訓(xùn)練效果更好。
[0021]本產(chǎn)品針對(duì)性很強(qiáng)，需求量也較大，使用效果較好。另外，此產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)比較巧妙，可在室外使用，使用比較方便容易，人的工作量也比較少。而目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的同類(lèi)產(chǎn)品比較少，所以此產(chǎn)品的應(yīng)用前景比較廣闊。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為拾球系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為擊球系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為集球系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為斗狀集球裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為球場(chǎng)及網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)在球場(chǎng)的位置?！揪唧w實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]一種網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，包括拾球系統(tǒng)1，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2，擊球系統(tǒng)3和集球系統(tǒng)4，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2包括不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸11，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪19，集球系統(tǒng)包括運(yùn)球裝置24，所述的不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸11與電動(dòng)機(jī)主軸相連，不完全齒輪19通過(guò)皮帶與電動(dòng)機(jī)主軸相連，運(yùn)球裝置24與電動(dòng)機(jī)主軸相連。
[0031]所述的拾球系統(tǒng)I還包括車(chē)輪5、與車(chē)輪5中心連接的輪軸6，輪軸6通過(guò)連桿7及與連桿7相連的轉(zhuǎn)軸8與曲面狀三葉輪9連接，所述的車(chē)輪5中心設(shè)置在坡度臺(tái)10上，所述的訓(xùn)練機(jī)前后各設(shè)置一個(gè)拾球系統(tǒng)I。
[0032]所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2還包括滾子推桿12，所述的滾子推桿12 —側(cè)與滑塊13相連，另一側(cè)與不規(guī)則凸輪11相連，滑塊13設(shè)置在通道14-1內(nèi)，滑塊13另一端經(jīng)彈簧15固定在橡膠管道16上，橡膠管道16頂部設(shè)置發(fā)射筒17，發(fā)射筒17與滑塊13之間通過(guò)空間球面鉸鏈18連接。
[0033]所述的擊球系統(tǒng)3由蓄電池提供動(dòng)力，所述的不完全齒輪19由有齒部分及無(wú)齒部分，所述的有齒部分和無(wú)齒部分在圓周上對(duì)稱(chēng)分布。
[0034]所述的擊球系統(tǒng)3還包括彈簧裝置20，所述的彈簧裝置20設(shè)置在通道14-2里，彈簧裝置20 —側(cè)與可移動(dòng)的碰撞頭21相連，另一側(cè)與固定的擋板22相連，通道14-2下面設(shè)置有直齒條23，碰撞頭21與伸出通道14-2下部的直齒條23相連。
[0035]所示的直齒條23上的齒與不完全齒輪19上的齒相嚙合。
[0036]所示的橡膠管道16與碰撞頭21為有彈性的橡膠材料。
[0037]所述的集球系統(tǒng)4還包括斗狀集球裝置25及底盤(pán)26，所述的斗狀集球裝置25出口的直徑大于網(wǎng)球直徑5-8mm，所述的運(yùn)球裝置24可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且運(yùn)球裝置24上均勻分布三個(gè)勺狀盛球裝置27，該勺狀盛球裝置27通過(guò)連接桿28固定在運(yùn)球裝置24上。
[0038]實(shí)際中使用的網(wǎng)球網(wǎng)兩端高1070mm，中央高914mm。為了使用方便且能保證使用效果，設(shè)定裝置的整體尺寸為600*550*1000皿1。網(wǎng)球直徑65mm，為了保證網(wǎng)球在通道中順利運(yùn)動(dòng)，故我們?cè)O(shè)定通道的直徑為70mm。
[0039]不完全齒輪與齒條嚙合，齒的模數(shù)為m =IOmm,分度圓直徑為d=300mm，一邊設(shè)置6個(gè)齒。訓(xùn)練時(shí)每3s擊打一次球比較適宜，所以設(shè)定擊球系統(tǒng)的周期為T(mén)=3S，電動(dòng)機(jī)主軸與擊球的頻率相同，設(shè)定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n=20r/min。
[0040]運(yùn)動(dòng)分析和彈簧彈性系數(shù)的計(jì)算:
[0041]網(wǎng)球通過(guò)球網(wǎng)所需數(shù)據(jù)
[0042]網(wǎng)球的重量約為0.06kg，標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)球場(chǎng)地尺寸:22.77m (長(zhǎng))X 8.23m (寬)，網(wǎng)球網(wǎng)中心上沿距地面為0.914m。網(wǎng)球被拋出后到達(dá)的高度約1.25m。
[0043]發(fā)球位置及球速確定
[0044]水平方向:L=Vx*t；
[0045]豎直方向:H=1.25-0.5*g*t'2 ；
[0046]H=O 則 t=0.505s ；
[0047]球落到網(wǎng)高的時(shí)間
[0048]H=0.914 則 t=0.262s ；[0049]本網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)設(shè)置了左右搖擺機(jī)構(gòu)，所以機(jī)構(gòu)發(fā)球時(shí)應(yīng)位于球場(chǎng)中線處，如圖7所示，其中A為球場(chǎng)，B為網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)。
[0050](I)網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)到網(wǎng)的距離:
[0051]一般的網(wǎng)球球速為2(T25m/s，現(xiàn)在取發(fā)球速度為20m/s，
[0052]網(wǎng)球順利通過(guò)球網(wǎng)且不超出網(wǎng)球場(chǎng)范圍的條件:
[0053]當(dāng)網(wǎng)球左右搖擺到最大角度可以通過(guò)網(wǎng)時(shí)，其他的地方也可以成功；
[0054]所以計(jì)算當(dāng)網(wǎng)球左右搖擺到最大角度剛好擦網(wǎng)而過(guò)且不超出網(wǎng)球場(chǎng)范圍的數(shù)據(jù)；
[0055]L=l/1.93*0.505*20=5.23 ；
[0056]所以確定發(fā)球機(jī)到網(wǎng)的距離為5.23m。
[0057](2)計(jì)算最大球速:
[0058]V= (L+22.77/2) / 0.505=32.2m/s ；
[0059]彈性系數(shù)的計(jì)算
[0060]已知網(wǎng)球質(zhì)量m=0.06kg，被擊出時(shí)的速度為V =32.2m/s，則最少需要提供的動(dòng)能為 E=l/2*m*v''2=31.1J0
[0061]當(dāng)不完全齒輪轉(zhuǎn)過(guò)6個(gè)齒，彈簧被壓縮長(zhǎng)度約為1=6/30*3.14*d=188.2mm,設(shè)彈性系數(shù)為 k，則有 l/2*k*r2=E=31.1J，算得約為 k=1760N/M。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，包括拾球系統(tǒng)(I)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(2)，擊球系統(tǒng)(3)和集球系統(tǒng)(4)，其特征在于，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(2 )包括不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸(11)，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪(19 )，集球系統(tǒng)包括運(yùn)球裝置(24)，所述的不規(guī)則凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸(11)與電動(dòng)機(jī)主軸相連，不完全齒輪(19)通過(guò)皮帶與電動(dòng)機(jī)主軸相連，運(yùn)球裝置(24)與電動(dòng)機(jī)主軸相連；所述的拾球系統(tǒng)(I)還包括車(chē)輪(5)、與車(chē)輪(5)中心連接的輪軸(6)，輪軸(6)通過(guò)連桿(7)及與連桿(7)相連的轉(zhuǎn)軸(8)與曲面狀三葉輪(9)連接，所述的車(chē)輪(5)中心設(shè)置在坡度臺(tái)(10)上，所述的訓(xùn)練機(jī)前后各設(shè)置一個(gè)拾球系統(tǒng)(I);所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(2)還包括滾子推桿(12)，所述的滾子推桿(12)—側(cè)與滑塊(13)相連，另一側(cè)與不規(guī)則凸輪(11)相連，滑塊(13)設(shè)置在通道(14-1)內(nèi)，滑塊(13)另一端經(jīng)彈簧(15)固定在橡膠管道(16)上，橡膠管道(16)頂部設(shè)置發(fā)射筒(17)，發(fā)射筒(17)與滑塊(13)之間通過(guò)空間球面鉸鏈(18)連接；所述的擊球系統(tǒng)(3)由蓄電池提供動(dòng)力，所述的不完全齒輪(19)由有齒部分及無(wú)齒部分，所述的有齒部分和無(wú)齒部分在圓周上對(duì)稱(chēng)分布，所述的擊球系統(tǒng)(3)還包括彈簧裝置(20)，所述的彈簧裝置(20)設(shè)置在通道(14-2)里，彈簧裝置(20)—側(cè)與可移動(dòng)的碰撞頭(21)相連，另一側(cè)與固定的擋板(22)相連，通道(14-2)下面設(shè)置有直齒條(23)，碰撞頭(21)與伸出通道(14-2)下部的直齒條(23)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，其特征在于，直齒條(23)上的齒與不完全齒輪(19)上的齒相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，其特征在于，橡膠管道(16)與碰撞頭(21)為有彈性的橡膠材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)球訓(xùn)練機(jī)，其特征在于，所述的集球系統(tǒng)(4)還包括斗狀集球裝置(25 )及底盤(pán)(26 )，所述的斗狀集球裝置(25 )出口的直徑大于網(wǎng)球直徑5-8mm，所述的運(yùn)球裝置(24 )可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且運(yùn)球裝置(24 )上均勻分布三個(gè)勺狀盛球裝置(27 )，該勺狀盛球裝置(27 )通過(guò)連接桿(28 )固定在運(yùn)球裝置(24 )上。
【文檔編號(hào)】A63B69/38GK203598450SQ201320740196
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】魯君成, 張?zhí)? 丁迷, 周超 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)