一種基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的球類陪練方法及其裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】一種基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的球類陪練方法及其裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練設(shè)備領(lǐng)域，具體是涉及一種基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的球類陪練方法及其裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】:
地面上的兩方對(duì)打的球類運(yùn)動(dòng)從有無(wú)球拍的角度可以分為有球拍的和無(wú)球拍的，有球拍的有乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球等;無(wú)球拍的有排球、籃球和足球等。從有無(wú)球網(wǎng)的角度可以分為有球網(wǎng)的和無(wú)球網(wǎng)的，有球網(wǎng)的有乒乓球、羽毛球、排球、網(wǎng)球等;無(wú)球網(wǎng)的有籃球、足球等。
[0003]目前球類練習(xí)裝置分為二類:(1)各類發(fā)球機(jī)，如羽毛球發(fā)球機(jī)、乒乓球發(fā)球機(jī)、網(wǎng)球發(fā)球機(jī)等。這些發(fā)球機(jī)通常是定點(diǎn)的，而且發(fā)球的速度、角度和旋轉(zhuǎn)等也是固定的；復(fù)雜一點(diǎn)的是實(shí)現(xiàn)速度、角度和旋轉(zhuǎn)的隨機(jī)發(fā)球。如專利ZL200710158676.3，只能從固定點(diǎn)發(fā)射羽毛球，不能根據(jù)對(duì)手的回球情況調(diào)整發(fā)射羽毛球的狀態(tài)。(2)簡(jiǎn)易陪練裝置，如羽毛球陪練機(jī)器人，它可以實(shí)現(xiàn)與人的對(duì)打。如專利ZL201110366272.X，只能使用球拍進(jìn)行簡(jiǎn)單的向上擊球操作，不能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的球路變化和球速變化。最多適用于和初學(xué)者的對(duì)打，當(dāng)速度和角度提高時(shí)，它就不能接住球，更加不要說(shuō)對(duì)羽毛球的線路和速度的控制了。
[0004]當(dāng)前球類運(yùn)動(dòng)規(guī)則都是基于一個(gè)球的往復(fù)來(lái)進(jìn)行的，現(xiàn)有的陪練裝置也是基于這樣規(guī)則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。這類陪練裝置的缺點(diǎn)是:
(I)只有一個(gè)球的往復(fù)，對(duì)陪練裝置的實(shí)時(shí)性要求極高，比如羽毛球從對(duì)方球場(chǎng)打出到本方球場(chǎng)落地通常2秒左右，高水平的平抽平擋小于I秒，而網(wǎng)球的速度快，對(duì)陪練裝置的反應(yīng)時(shí)間要求更高。在這種情況下，陪練裝置能夠?qū)崿F(xiàn)回球已經(jīng)很難了，基本不能實(shí)現(xiàn)對(duì)速度、角度和旋轉(zhuǎn)的任意控制。
[0005](2)如果要提高這種球類陪練裝置的性能，對(duì)于陪練裝置的速度要求非?？量?，系統(tǒng)的成本會(huì)急劇增加。
[0006](3)對(duì)于速度快、質(zhì)量大的球，比如網(wǎng)球、足球等，這類陪練裝置要設(shè)計(jì)的非常龐大，因?yàn)檫@些球的沖量非常大，更加不要說(shuō)回球?qū)毩恕?br>[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】
:
為實(shí)現(xiàn)適用于大部分球類，價(jià)格便宜又能高水平對(duì)練的球類運(yùn)動(dòng)陪練裝置，本發(fā)明提出一種基于多球存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的球類運(yùn)動(dòng)陪練裝置。
[0008]本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的球類陪練裝置，其特征在于:包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)、接球機(jī)構(gòu)、理球機(jī)構(gòu)、發(fā)球機(jī)構(gòu)、球軌跡追蹤機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)；
所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)作為安裝的基礎(chǔ)，并承載陪練裝置移動(dòng)到任意指定的位置；
所述的升降機(jī)構(gòu)安裝于移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，在升降機(jī)構(gòu)上安裝有接球機(jī)構(gòu)、理球機(jī)構(gòu)、發(fā)球機(jī)構(gòu)； 接球機(jī)構(gòu)用于接收對(duì)面擊來(lái)的回球，并提供給理球機(jī)構(gòu)；
理球機(jī)構(gòu)與接球機(jī)構(gòu)相連通，并對(duì)接球機(jī)構(gòu)收納的來(lái)球進(jìn)行整理后，按照一定順序供給發(fā)球機(jī)構(gòu)；
發(fā)球機(jī)構(gòu)用于接收理球機(jī)構(gòu)供給的來(lái)球，并按照一定速度、角度和旋轉(zhuǎn)方式將球發(fā)射出去；
所述的球軌跡追蹤機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)來(lái)球的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而判斷來(lái)球的落點(diǎn)；
所述的控制機(jī)構(gòu)，分別與球軌跡追蹤機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、理球機(jī)構(gòu)、發(fā)球機(jī)構(gòu)相連。
[0009]優(yōu)選的設(shè)置在于:
所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)采用萬(wàn)向移動(dòng)平臺(tái)。
[0010]萬(wàn)向移動(dòng)平臺(tái)包括底盤，在底盤上安裝有萬(wàn)向輪，在每個(gè)萬(wàn)向輪上皆設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0011]在底盤支架上還安裝有障礙物檢測(cè)機(jī)構(gòu)，障礙物檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)移動(dòng)平臺(tái)平移方向上的障礙物，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行急?；蛘咿D(zhuǎn)向。
[0012]升降機(jī)構(gòu)包括安裝于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌豎直安裝在移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，導(dǎo)軌上安裝有同步帶，同步帶上安裝有滑塊，同步帶與升降電機(jī)聯(lián)動(dòng)連接，所述的接球機(jī)構(gòu)、理球機(jī)構(gòu)、發(fā)球機(jī)構(gòu)與滑塊聯(lián)動(dòng)連接。
[0013]接球機(jī)構(gòu)采用上大下小呈漏斗狀的收納器。
[0014]發(fā)球機(jī)構(gòu)包括一推送塊、一雙輪盤式發(fā)射器、以及一發(fā)射方向控制器。
[0015]本發(fā)明采用的原理如下:
1、接球和發(fā)球的不一定是同一個(gè)球:
與現(xiàn)有的陪練裝置進(jìn)行一個(gè)球的往復(fù)不同，本發(fā)明提出的球類陪練裝置的核心是陪練裝置上可以事先準(zhǔn)備好I個(gè)以上的球，當(dāng)它準(zhǔn)備接球和發(fā)球的時(shí)候，先移動(dòng)到接球點(diǎn)附近，將來(lái)球收納起來(lái)。然后將一個(gè)準(zhǔn)備好的球按照可控的速度、角度和旋轉(zhuǎn)發(fā)出，形成一次往復(fù)回球。
[0016]2、接球和發(fā)球是分開控制的:
本發(fā)明提出的球類陪練裝置的另外一個(gè)特點(diǎn)是接球和發(fā)球在時(shí)間上是分開同步進(jìn)行的，在空間上也是最大限度保持一致的。接球和發(fā)球之間的時(shí)間間隔是可控的，比如接到來(lái)球后立即發(fā)出一個(gè)球。接球點(diǎn)和發(fā)球點(diǎn)在空間上也是盡量接近的，接球點(diǎn)和發(fā)球點(diǎn)的距離盡可能縮短。這樣使得此球類陪練裝置的接發(fā)球效果可以最大限度的模擬真實(shí)的接發(fā)球效果O
[0017]這樣無(wú)論是有球拍，比如羽毛球的回球過(guò)程，或者無(wú)球拍的，比如足球的回球過(guò)程都可以用本裝置進(jìn)行對(duì)練。有所區(qū)別的是接球裝置和發(fā)球裝置的具體大小、形狀以及布置的位置和數(shù)量，但是從本質(zhì)上講，原理是相同的。本裝置也可以適用于各種有無(wú)球網(wǎng)的球類陪練。
[0018]本發(fā)明的第二方面提供了一種基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的球類陪練方法，其特征在于，包括以下步驟:
(I)、接球:
首先，球軌跡追蹤機(jī)構(gòu)檢測(cè)到來(lái)球的運(yùn)動(dòng)軌跡，并判斷來(lái)球的落點(diǎn);然后傳輸給控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)快速的到達(dá)來(lái)球落點(diǎn)區(qū)域附近，使來(lái)球能落入接球機(jī)構(gòu)中；
(2)、發(fā)球:
在接收到來(lái)球的同時(shí)，控制機(jī)構(gòu)發(fā)出信號(hào)給理球機(jī)構(gòu)，理球機(jī)構(gòu)將存儲(chǔ)的球每次取出一只供給發(fā)球機(jī)構(gòu)，發(fā)球機(jī)構(gòu)將該球按照設(shè)定的速度、角度和旋轉(zhuǎn)方式發(fā)出，從而實(shí)現(xiàn)了球的接發(fā);從接球機(jī)構(gòu)接收的來(lái)球，進(jìn)入到理球機(jī)構(gòu)內(nèi)，理球機(jī)構(gòu)將球整理好，為下次發(fā)球備用。
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]
【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的控制原理圖；
圖3為本發(fā)明的立體機(jī)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明所述移動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明所述升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明所述發(fā)球機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]
【具體實(shí)施方式】:
如圖1 一圖6所示，本發(fā)明的一種基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的球類陪練裝置，包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)1、接球機(jī)構(gòu)2、理球機(jī)構(gòu)3、發(fā)球機(jī)構(gòu)4、球軌跡追蹤機(jī)構(gòu)5、升降機(jī)構(gòu)6、控制機(jī)構(gòu)7;
所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)I作為安裝的基礎(chǔ)，并承載陪練裝置移動(dòng)到任意指定的位置。優(yōu)選的，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)I采用萬(wàn)向移動(dòng)平臺(tái)。
[0022]如圖3所示的萬(wàn)向移動(dòng)平臺(tái)，它可以在水平平整地面上沿任意方向平移，萬(wàn)向移動(dòng)平臺(tái)包括底盤11，在底盤11上安裝有萬(wàn)向輪13，在每個(gè)萬(wàn)向輪13上皆設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)12，在底盤支架11上還安裝有障礙物檢測(cè)機(jī)構(gòu)16。
[0023]電源模塊17設(shè)置在底盤支架11上，用于給移動(dòng)平臺(tái)I和其他功能機(jī)構(gòu)提供電源，當(dāng)然，也可以通過(guò)外接電源來(lái)代替電源模塊17。
[0024]障礙物檢測(cè)機(jī)構(gòu)16用于檢測(cè)移動(dòng)平臺(tái)I平移方向上的障礙物，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)12進(jìn)行急?；蛘咿D(zhuǎn)向。
[0025]所述的升降機(jī)構(gòu)6安裝于移動(dòng)機(jī)構(gòu)I上，在升降機(jī)構(gòu)6上安裝有接球機(jī)構(gòu)2、理球機(jī)構(gòu)3、發(fā)球機(jī)構(gòu)4;
所述升降機(jī)構(gòu)6