专利名称：羽毛球陪练机的制作方法
技术领域：
本发明涉及运动辅助设备，尤其涉及一种用于羽毛球练习的陪练设备。
背景技术：
目前，市场上用于羽毛球运动的辅助设备，主要是羽毛球发球机。这种设备多数用于测量羽毛球的球速，无法真正达到帮助运动员或羽毛球运动爱好者进行训练和练习之目的。这些发球机的发球原理为机械式发球，即使用机械控制球拍击球、使用机械手抛球或使用弹簧发球等方式来实现发球功能，由于其设计目的的原因，其存在以下缺点1、机械工作方式单一、控制功能不强。由于设计目的非用于训练练习，在产品设计上存在功能单一的缺陷；不能满足发射不同类型球的要求，发球的远度和高度只有一种，远远不能满足训练练习的需要。
2、机械发球力度不够，发球的高度远度不理想。羽毛球场场长13.6M，宽6.7M，而这些发球机的发球落点不能保证覆盖全场；3、设备结构复杂，成本高。
发明内容
本发明是为了解决现有羽毛球运动辅助设备功能单一、控制功能差、发球力度不理想和结构复杂的技术问题，提供一种功能齐全、易控制、发球力度可调整和结构简洁的羽毛球陪练机。
为解决上述问题，本发明技术方案是构造一种羽毛球陪练机，其包括机架、卧置于该机架上的中部开有进球槽的发球筒、设于该发球筒内腔中的由定位器和沿轴线开有通孔的推球器组成的定位预紧机构、与该推球器连接的气动源机构、驱使该推球器往复移动的驱动装置、设于所述发球筒一侧机架上的立柱、通过一分球角度调节机构活套于该立柱上并对应所述发球筒的进球槽的分球装置。
本发明较佳实施例，所述定位预紧机构中的定位器为设于发球筒前端内的圆环，所述的推球器为设于所述发球筒后端内的锥形推球器。
所述的气动源机构包括一气泵、将该气泵与所述推球器后端通孔连接的气管、设于该气管管线上的气阀。
所述的驱动装置包括沿所述发球筒轴线设于其下方机架上的导轨、活套于该导轨上并与所述推球器连接的滑块、驱使该滑块移动的由一带传动和一步进电机组成的驱动机构。
所述的分球装置包括一竖直设立的下端对应所述发球筒的进球槽的分球筒、竖直设于该分球筒外圆上的安装柱，该安装柱两端的分球筒的壁体上开有两平行的通槽，一对分球夹通过一插销分别铰接于所述安装柱的两端，该分球夹的前端可自由进出所述的通槽，该分球夹的铰接端与一可使其绕所述插销转动的动力机构连接。
所述的动力机构包括竖直设于所述安装柱一侧的安装板、设于该安装板与分球夹之间的弹簧、设于安装板外侧的电机、连接该电机的输出轴与分球夹铰接端的拉线；所述分球筒的下端设有一导向弯头。
本发明采用上下两分球夹有序的分球方式，实现了逐个输送羽毛球的功能，有效地克服了羽毛球本身特别的形状所带来的分球难问题；采用在发球筒内腔中设置由定位器和推球器组成的定位预紧机构，解决了羽毛球定位这一关键问题；通过气体发射羽毛球，可以通过调节气体压力的大小，非常方便的控制发射力度的大小，即可以发高远球、平快球、网前球、俯射球(模拟扣球)等等。与现有技术比较，本发明功能齐全、操控方便，不仅球速可控制，而且发球落点准确，远近皆宜，真正达到了帮助运动员或羽毛球运动爱好者进行训练和练习之目的。另外结构简单、体积小，搬运存放方便。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中图1为本发明较佳实施例的立体示意图；图2为本发明较佳实施例定位预紧机构的立体示意图；图3为本发明定位预紧机构另一种结构的示意图；图4为本发明较佳实施例分球装置的装配示意图；图5为本发明较佳实施例分球装置的立体示意图；
图6为本发明分球装置工作状态的示意图；图7-1至图7-4为本发明分球装置的送球流程示意图；图8-1至图8-4为本发明羽毛球定位预紧的流程示意图；图9为本发明分球夹的双夹结构示意图；图10为发球原理示意图；图11-1至图11-8为本发明工作流程示意图。
具体实施例方式
如图1所示，该图为本发明较佳实施例的基本结构，该羽毛球陪练机，包括由底板26和隔开设置的两立板27构成的机架1、卧置于立板上的中部开有进球槽2的发球筒3、设于该发球筒内腔中的定位预紧机构，该机构由定位器和沿本身轴线开有通孔的推球器组成。还包括与推球器的通孔连接的气动源机构、驱使该推球器往复移动的驱动装置、设于发球筒3一侧机架1底板26上的立柱4、通过一分球角度调节机构5活套于该立柱上并对应所述发球筒的进球槽2的分球装置。
如图2所示，本实施例定位预紧机构中的定位器为设于发球筒3前端内的圆环6，而推球器为设于所述发球筒3后端内的锥形推球器7，。定位器和推球器还可以有其它的结构，如，定位器为发球筒3前端内圆周面上、下对称设置的两块垫快8，而推球器为圆柱形推球器9(如图3所示)，也可以是其他柱形体。定位器朝向推球器的端面为斜面(参阅图8-1)，也可以是圆弧面或竖直面。请参阅图1，气动源机构包括一气泵(图中省去)、将该气泵与所述推球器后端通孔连接的气管10、设于该气管管线中的电磁气阀11。
所述的驱动装置可以是气缸、直线电机、伺服电机或普通电机的任意一种，根据需要可以有多种驱动推球器作往复移动的结构。如图1所示，本实施例的驱动装置包括沿发球筒3轴线设于其下方机架的立板27上的水平导轨12、活套于该导轨上并与锥形推球器7下部连接的滑块13、驱使该滑块移动的是一带传动14和一步进电机15组成的驱动机构。
如图4、图5所示，分球装置包括一竖直设立的分球筒16、竖直设于该分球筒外圆上的安装柱17，在该安装柱两端的分球筒的壁体上开有两平行的通槽18，一对分球夹19通过一插销20分别铰接于安装柱17的两端，分球夹的前端可自由进出所述的通槽18(参阅图1和图5)，该分球夹的铰接端与一可使其绕插销20转动的动力机构连接。分球装置的下端套接一导向弯头25，该弯头对准所述发球筒的进球槽2(参阅图1)。本实施例的动力机构包括竖直设于安装柱17一侧的安装板21、分别设于该安装板与两分球夹之间的弹簧22、设于安装板外侧的两电机23、分别连接该电机的输出轴与两分球夹铰接端的伸出臂28的拉线24(拉线也可拉分球夹的另一端以实现相同的功能)。本实施例的分球夹是一对单夹19，也可以是一对双夹(参阅图9)，或是一双夹和一单夹组合成一对的结构。所述的动力机构中的动力源也可以是气缸或电磁铁。
本发明分球装置中的两电机23和气动源机构中的电磁气阀11以及驱动推球器作往复移动的步进电机15与外部的单片机、可编程控制器、电脑等连接，这些机构的动作，可以由设于单片机、可编程控制器、电脑等中的时序软件来自动控制，以便完成整套的协调动作。
开机前将分球装置绕立柱4和分球角度调节机构5的水平轴转动，使得分球装置下端的弯头25出口对准发球筒的进球槽2(参阅图1)，并将分球装置固定。开机后，将叠摞好的数只羽毛球放入分球筒16中，球被上下两分球夹19夹持(参阅图6)，然后通过单片机、可编程控制器、电脑等控制两夹子分球开夹时序，可以实现将球逐个送出。分球流程为如图7-1，上、下夹子同时处于关闭状态锁住羽毛球；如图7-2所示，上夹子关闭，防止多球下落，下夹子打开，一球掉下；如图7-3所示，下夹子关闭，上夹子打开，多球下落，下夹子锁住羽毛球；如图7-4所示，上、下夹子同时处于关闭状态锁住羽毛球，完成一送球流程，准备下一次送球。
参阅图1，当下落的球沿着分球装置下端的弯头25下滑，落至下方发球筒的进球槽2中时，球托朝前(通过调节分球筒16的角度，可以实现)，单片机、可编程控制器、电脑等控制驱动装置中步进电机15的运转，通过带传动14和滑块13驱动锥形推球器7沿发球筒3的内壁向前滑移，并将羽毛球定位预紧在定位预紧机构中。定位预紧的流程为如图8-1，锥形推球器7向前移动，并进入球羽毛部分的腔体内；如图8-2所示，羽毛球在锥形推球器7的推动下向前移动，当球托碰到定位器圆环6时，由于圆环斜面的作用使得球托抬起，球进入圆环内；如图8-3所示，球在锥形推球器7的推动下继续向前，球羽毛的上部与圆环6的上部接触，并在圆环的作用下，该接触点的运动滞后，使得球托继续上台至圆环的中间位置，以致羽毛球逐步调整到位；如图8-4所示，羽毛球末端被圆环挤压，产生预紧力，使球体自动摆正，此时球在圆环6和锥形推球器7的共同作用下处于正确位置。同时单片机、可编程控制器、电脑等控制电磁气阀11瞬间开关，使高压气体通过气管瞬间击打羽毛球托内部，使羽毛球从发球筒3中直接飞射出去(参阅图10)。图11-1至图11-8示出了本发明的工作流程。
通常可以将本发明安装在一可推动的升降机上，根据训练的需要，通过控制电磁气阀等方式改变气压的大小，通过调整发球筒3高低以及其与水平面的夹角，可以发出高远球、平快球、网前球，扣球等等，从而真正达到了帮助运动员或羽毛球运动爱好者进行训练和练习之目的。通过大量实验，本发明有足够的力量将球覆盖整个球场，具体实验数据如下表格羽毛球陪练机实验数据统计表
从实验数据看出，本发明用高压气体实现发球功能能够保证发球的远度。这是其他发球机达不到的效果。
权利要求
1.一种羽毛球陪练机，包括机架(1)，其特征在于还包括卧置于该机架上的中部开有进球槽(2)的发球筒(3)、设于该发球筒内腔中的由定位器和沿轴线开有通孔的推球器组成的定位预紧机构、与所述推球器连接的气动源机构、驱使该推球器往复移动的驱动装置、设于所述发球筒(3)一侧机架(1)上的立柱(4)、通过一分球角度调节机构(5)活套于该立柱上并对应所述发球筒的进球槽(2)的分球装置。
2.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述定位预紧机构中的定位器为设于所述发球筒(3)前端内的圆环(6)，所述的推球器为设于所述发球筒(3)后端内的锥形推球器(7)。
3.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述定位预紧机构中的定位器为设于所述发球筒(3)前端内圆周面上的两块垫快(8)，所述的推球器为设于所述发球筒(3)后端内的柱形推球器(9)。
4.根据权利要求2或3所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述定位器朝向所述推球器的端面为斜面、圆弧面或台阶。
5.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述的气动源机构包括一气泵、将该气泵与所述推球器后端通孔连接的气管(10)、设于该气管管线上的气阀(11)。
6.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述的驱动装置为气缸、直线电机、伺服电机或普通电机的任意一种。
7.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述的驱动装置包括沿所述发球筒(3)轴线设于其下方机架上的导轨(12)、活套于该导轨上并与所述推球器连接的滑块(13)、驱使该滑块移动的由一带传动(14)和一步进电机(15)组成的驱动机构。
8.根据权利要求1所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述的分球装置包括一竖直设立的下端对应所述发球筒的进球槽(2)的分球筒(16)、竖直设于该分球筒外圆上的安装柱(17)，该安装柱两端的分球筒的壁体上开有两平行的通槽(18)，一对分球夹(19)通过一插销(20)分别铰接于所述安装柱(17)的两端，分球夹的前端可自由进出所述的通槽(18)，分球夹的铰接端与一可使其绕所述插销(20)转动的动力机构连接。
9.根据权利要求8所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述的一对分球夹(19)为一对单夹、一对双夹、双-单夹组合成一对的任一种结构；所述的动力机构为气缸或电磁铁。
10.根据权利要求8所述的羽毛球陪练机，其特征在于所述的动力机构包括竖直设于所述安装柱(17)一侧的安装板(21)、设于该安装板与分球夹之间的弹簧(22)、设于安装板外侧的电机(23)、连接该电机的输出轴与分球夹铰接端的拉线(24)；所述分球筒(16)的下端设有一导向弯头(25)。
全文摘要
本发明公开了一种羽毛球陪练机，其包括机架(1)、卧置于该机架上的中部开有进球槽(2)的发球筒(3)、设于该发球筒内腔中的由定位器和沿轴线开有通孔的推球器组成的定位预紧机构、与所述推球器连接的气动源机构、驱使该推球器往复移动的驱动装置、设于所述发球筒(3)一侧机架(1)上的立柱(4)、通过一分球角度调节机构(5)活套于该立柱上并对应所述发球筒的进球槽(2)的分球装置。通过采用上下两分球夹有序的分球方式和由定位器和推球器组成的定位预紧机构，实现了逐个输送羽毛球的功能并解决了羽毛球定位这一关键问题；通过气体发射羽毛球，操控方便。本发明结构简单，搬运存放方便。
文档编号A63B69/00GK1947823SQ20061006320
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月18日 优先权日2006年10月18日
发明者林瀚, 吴玉斌, 张启迪, 黄伟彬 申请人:深圳大学