本发明涉及一种捡球设备，尤其涉及一种半自动网球捡球和发球车，适用于网球训练场馆的较大数量的网球收集，属于体育辅助器材技术领域。
背景技术：
近年来，网球运动日益普及，越来越多的人愿意投入到网球运动中。但是，在网球训练中，尤其是在单人发球训练时，需要用到很多网球，因为网球场地面积较大，网球常常散落在较大的范围内，在打球的过程中，人们往往要花很多时间蹲在地上或者弯腰捡球，将网球收集起来，进行新一轮的练习，即耗费体力又浪费时间，捡球效率也低。
为了提高捡球的效率，目前市场上也出现了一些网球捡球装置，但是类型不多，大都是由拉环、弹簧、球筒、挡条、销子、拉环筒、铁线等部件构成，制作工艺复杂，安装拆卸不便，且容量小，实用性不强，在捡球过程中还容易施力过重而损害网球，降低网球的使用寿命，给捡球的工作人员带来很大的不便。
综上，现有网球捡球存在依靠人力弯腰捡球较为不便，不但耗费时间，而且耗费体力，效率低下等问题。同时，现有的网球捡球装置有着容量小，操作不便的缺点。
技术实现要素：
针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种操作方便，捡球效率高的半自动网球捡球和发球车，解决了现有技术中存在的人工捡球不方便，收捡劳累，捡球效率低和现有网球捡球装置容量小、实用性不强的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种半自动网球捡球和发球车，包括车体、底架和车轮，其特征在于，还包括：滚筒、导轨、球盒、储球筐和发球装置，所述滚筒通过其中心轴与置于底架上的竖直连接杆旋转连接，所述导轨安装于底架上并置于滚筒后侧，导轨呈弧形结构并向上延伸至储球筐上侧；导轨上设有供球盒运行的条形开口槽，所述储球筐安装于车体前端，发球装置设于储球筐的下方，储球筐底部设有一小孔，小孔通过软管与发球装置连接，所述滚筒表面还附有魔术贴。
优选地，所述球盒靠近滚筒一端呈梳子状，球盒上设有朝向滚筒凸出的梳齿结构，梳齿结构呈现出前端尖锐后端逐渐宽大和厚实的状态。
优选地，所述发球装置具有球道、击球筒、固定座、驱动装置、左右方向调整装置，击球筒设于球道和固定座之间，驱动装置设于击球筒下侧并带动击球筒移动，固定座上套设有弹簧，软管与球道连通。
优选地，所述驱动装置还包括用于调节弹簧行程的调速电机，所述调速电机与弹簧连接。
优选地，发球装置的下侧设有底板，底板上设有滑槽，球道的端部具有发球口，左右方向调整装置设于发球口的前侧，左右方向调整装置包括第一凸轮、摆动电机、橡皮筋和限位杆，摆动电机的输出端与第一凸轮的一端连接并带动第一凸轮转动，摆动电机安装在电机座上，限位杆竖直安装在发球装置的侧壁上并设于摆动电机的两侧，限位杆的下端置于所述滑槽内，限位杆与电机座之间通过橡皮筋连接，第一凸轮的长度大于摆动电机与限位杆之间的间距。
优选地，所述发球装置与底板之间设有第二凸轮和仰角电机，仰角电机的输出端与第二凸轮连接，第二凸轮可通过仰角电机上下调整发球方向。
优选地，所述驱动装置包括减速齿轮、咬合齿轮、转动齿轮和发球驱动电机，咬合齿轮与击球筒底部的齿条啮合连接，咬合齿轮与减速齿轮同轴连接，减速齿轮与转动齿轮啮合连接，发球驱动电机的输出端与转动齿轮啮合连接并带动转动齿轮转动。
优选地，所述咬合齿轮的圆周面上设有凸出的齿牙，并且只有部分的圆周面上设有凸出的齿牙。
优选地，所述发球装置配置有蓄电池和控制器，所述仰角电机、发球驱动电机、摆动电机和调速电机均受所述控制器的控制。
优选地，所述车轮和滚筒通过皮带串联联动。
本发明半自动网球捡球和发球车，可利用滚筒将网球黏住，并通过球盒完成装球和倒球，将网球运送至储球筐内。本发明可以方便快捷的捡起散落在较大范围内的网球，大大减少了场地工作人员的工作量和人们在运动训练中不必要的体力消耗，省时省力，同时也提高了捡球效率。本发明工作可靠，使用方便，适合普及推广，可广泛配置在各体育训练场馆使用。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1：本发明半自动网球捡球和发球车结构三维立体图；
图2：本发明半自动网球捡球和发球车俯视图；
图3：本发明发球装置立体示意图；
图4：本发明发球装置主视图；
图5：本发明发球装置俯视图；
图6：本发明发球装置左视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合说明书附图对本发明作进一步详细描述。
如图1和图2所示，本发明提供的一种半自动网球捡球和发球车，包括车体1、底架2、车轮3、滚筒4、导轨5、球盒6、储球筐7和发球装置8，所述滚筒4通过其中心轴与置于底架2上的竖直连接杆21旋转连接，所述导轨5置于滚筒4后端并安装于底架2上，导轨5呈弧形结构并向上延伸至储球筐7上侧。导轨5上设有供球盒6运行的条形开口槽51，所述储球筐7安装于车体1前端，底部设有一小孔71，小孔71通过软管9与发球装置8连接，所述滚筒4表面还附有魔术贴。所述球盒6靠近滚筒4一端呈梳子状，因为球盒6上设有朝向滚筒凸出的梳齿结构61，梳齿结构呈现出外端更稀疏内端更密的状态。
本发明半自动网球捡球和发球车包含有车轮3，轻轻推动即可使捡球车开始移动，方便在场地中快速移动。本发明滚筒4表面附有一层魔术贴，可以将网球黏住，在捡球车移动的过程中，能够方便快捷的将散落在较大范围内的多个网球收集起来。
本发明球盒6可在导轨5上运动，完成装球和倒球动作。球盒6靠近滚筒4一端呈梳子状，外疏内密，可有效地将网球从滚筒4上剥离落至球盒6内，再经过在导轨5上运行，将球盒6输送至储球筐7上侧，将网球倒入储球筐7内存储网球。导轨5为双导轨设置，使得球盒6能够更加稳定的在其上运行。梳齿结构为前端细长尖锐，十分靠近魔术贴，后端逐渐变宽和厚实，这样的梳齿结构可以缓慢把网球取下来，避免网球受力而跳起来。
实施中，当需要捡球时，推动本发明半自动网球捡球和发球车至网球散落的场地，推移过程中，附有魔术贴的滚筒可将散落在网球场地中的网球黏住，球盒将网球从滚筒上剥离，完成装球，继而球盒在导轨上运动，将网球输送至储球筐，完成倒球，网球即存储于储球筐中。本发明采用附有魔术贴的滚筒，以滚动的方式进行自动捡球，方便快捷，而且不会对网球造成损坏，不会降低网球使用寿命，网球捡拾效率高。此外，捡球完毕后，还可将网球倒入储球筐，用以存储网球，容量大，使用方便。
发球装置8具有球道811、击球筒810、固定座812、驱动装置和左右方向调整装置。击球筒810设于球道811和固定座812之间，驱动装置设于击球筒810下侧并带动击球筒810横向移动，固定座812上套设有弹簧83，软管9与球道811连通。网球通过软管9进入球道811，击球筒810朝向固定座812移动并压缩弹簧83，压缩一定程度后，击球筒810被释放，瞬间产生很大的弹力击打网球，使网球发射出去。发球装置还包括用于调节弹簧83行程的调速电机，所述调速电机与弹簧83连接，调节弹簧83的行程后，弹簧83的压缩力变化，进而使弹簧83产生的击球力变化，网球发球的速度也随之改变。
发球装置的下侧设有底板10，底板10上设有滑槽817，滑槽817为弧形形状。球道811的端部具有发球口86，左右方向调整装置设于发球口的前侧，左右方向调整装置包括第一凸轮81、摆动电机82、橡皮筋84和限位杆85，摆动电机82的输出端与第一凸轮81的一端连接并带动第一凸轮81转动，摆动电机82安装在电机座815上，限位杆85竖直安装在发球装置8的侧壁上并设于摆动电机82的两侧，限位杆85的下端置于所述滑槽内。限位杆85与电机座815之间通过橡皮筋84连接，第一凸轮81的长度大于摆动电机82与限位杆85之间的间距，因此在第一凸轮81转动时，第一凸轮81的端部撞击限位杆85后，向限位杆85施加的作用力会推动限位杆在滑槽内左右滑动，进而推动发球装置的球道811左右移动，使网球发球后的飞行轨迹产生左右变化。
发球装置8与底板10之间设有第二凸轮11，第二凸轮11可上下调整发球方向，第二凸轮11也通过一个仰角电机110带动，仰角电机110的输出端与第二凸轮11连接，仰角电机110带动第二凸轮转动，第二凸轮使发球装置8会上下摆动，网球发球后的飞行轨迹产生上下变化。因此，结合左右方向调整装置和第二凸轮，可使网球的发球方向朝向任意一个方向。
驱动装置包括减速齿轮87、转动齿轮813、咬合齿轮816和发球驱动电机814，咬合齿轮816与击球筒810底部的齿条啮合连接，咬合齿轮816与减速齿轮87同轴连接，减速齿轮87与转动齿轮813啮合连接，发球驱动电机814的输出端与转动齿轮813啮合连接并带动转动齿轮813转动，转动齿轮813带动减速齿轮87转动，减速齿轮87带动咬合齿轮816转动。咬合齿轮816的圆周面上设有凸出的齿牙，并且只有部分的圆周面上设有凸出的齿牙，另一部的圆周面是光滑的，发球驱动电机814通过减速机构齿轮咬合击球筒底部的齿条，击球筒810向后(图4的右侧)移动，击球筒810移动压缩弹簧83储能。当咬合齿轮816上最后一个齿牙咬合到齿条时候，球筒位置正好让一个网球掉入到球道811。继续旋转发球驱动电机814，咬合齿轮816也顺时针转动，当转动到最后一个齿牙脱离齿条，咬合齿轮816无法早咬住齿条，压缩弹簧83势能立即释放，弹簧83复位，击球筒810瞬间向左击打网球，实现发球。而发球力量大小，通过压缩弹簧长短实现(弹簧后部安装有调整发球力度的调速电机)。到咬合齿轮816继续转动时，其表面的第一个齿牙继续咬合住击球筒下面的齿条，击球筒810继续向右压缩弹簧83，以此往复运动。
调整发球驱动电机814，通过改变电机行程长度,调整弹簧83压缩长度，从而改变发球机器击打力度。原理：弹簧胡克定律F＝k*L，弹力F等于弹簧弹性系数k乘以压缩行程长度L。
发球装置8还配置有蓄电池和控制器，蓄电池向整个装置中所有的电机供电。控制器根据程序设定，通过4个电机来分别实现发球，调整发球力度和角度。
本发明车轮3和滚筒4通过皮带串联联动。具体实施中，当网球数量太少时，网球无法到达球盒，故通过增加皮带将车轮和滚筒串联起来联动，使得捡球效果更好。
本发明可以很方便、快捷的不用弯腰就可将将散落在场地中的网球收捡干净，大大减少了场地工作人员的工作量和人们在运动训练中不必要的体力消耗，省时省力，同时也提高了捡球效率，由于缩短了捡球时间，增加了练习者的练习时间，也就提高了网球练习的效率。本发明工作可靠，使用方便，适合普及推广，可广泛配置在各体育训练场馆使用。采用本发明半自动网球捡球和发球车，使用简单，能够同时捡起多个网球，同时便于网球的倒取，大大提高了使用者捡球效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。