用于足球训练的发球机的制作方法

本申请涉及一种用于足球训练的发球机。

背景技术：

在足球运动的训练中，需要大量的结合球的训练，需要给训练球员提供发球，传统的方式都是通过人工的方式提供。而发球机是一种用机器发球代替人工发球的装置，其一般都具有一个发球装置，该发球装置是通过两个由电机驱动的转轮来实现发球，具体是两个转轮的转动给足球一个初始速度，使足球从发球装置中飞出。两个转轮的转速差可使足球形成不同速度的转速，产生相应的飞行路线。

现有的发球机的设计，收集和放置球都是通过手工的方式，发球机的工作效率不高，对球员的训练成果并不显著。

技术实现要素：

本申请提供一种新型的用于足球训练的发球机。

本申请提供的发球机，包括：

发球装置，用于向足球施加作用力，使足球具有初始速度并飞出；

以及输送装置，其与发球装置衔接，用于将足球输送至发球装置内。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述发球装置包括安装座、发球台机构和用于发球的发球机构，所述发球机构安装在发球台机构上，所述发球台机构包括台体和俯仰驱动组件，所述台体以可活动地方式安装在安装座上，所述俯仰驱动组件与台体连接，能够驱动台体相对安装座在竖直方向上转动，使发球机构在竖直方向上形成不同的发球角度。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述俯仰驱动组件包括齿轮传动组和电机，所述齿轮传动组连接在电机和台体之间，所述电机通过齿轮传动组传动台体相对安装座转动。

作为所述发球机的进一步可选方案，还包括水平旋转机构，所述水平旋转机构包括底座、可相对底座水平旋转的旋转座和旋转驱动组件，所述安装座安装在旋转座上，所述旋转驱动组件能够驱动旋转座以及发球机构在水平方向旋转，使发球机构在水平方向上形成不同的发球角度。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述旋转座与底座通过齿轮回转轴承连接，所述齿轮回转轴承包括内圈和带有齿轮的外圈，所述旋转座和底座中的一个固定在内圈上，另一个固定在外圈上，所述旋转驱动组件包括电机，所述电机的输出端连接有传动齿轮，所述传动齿轮与齿轮回转轴承的外圈啮合，以驱动旋转座相对底座在水平方向旋转。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述发球装置还包括送球机构，所述发球机构包括两个在发球驱动组件驱动下转动的转轮，两个转轮之间的空间为用于放置足球的发球位，所述送球机构包括用于暂存足球的送球台、用于将足球送到发球位的送球件和送球驱动组件，所述送球台与发球位衔接，所述送球驱动组件驱动送球件运动，以将足球从送球台送到发球位。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述送球驱动组件驱动送球件做旋转运动，且所述送球件在旋转运动时，至少具有一段行程是送球件的一端向发球位移动，以推动足球移动到发球位。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述送球件以可转动的方式设置，并与拨球连杆固定连接，所述拨球连杆的一端与送球驱动组件活动连接，所述送球驱动组件能够输出往复直线运动，并通过拨球连杆的传动使送球件做旋转运动。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述送球驱动组件包括送球驱动电机、连杆、滑块和直线导轨，所述送球驱动电机的输出端与连杆连接，驱动连杆转动，所述连杆与滑块连接，驱动滑块在直线导轨上往复直线运动，所述滑块与拨球连杆连接。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述输送装置包括升降传送机构，所述升降传送机构包括传动架、用于运送足球的运球组件和升降驱动组件；所述运球组件具有足球放置位，所述运球组件安装在传动架上，所述升降驱动组件能够驱动运球组件连同其所携带的足球在竖直方向上做升降运动。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述输送装置还包括限位件，所述限位件设置在升降传送机构的设定高度；所述运球组件为托板，所述托板在弹性件的支持下保持在托球位置；所述限位件具有限位部，所述限位部至少能够在指定时间内保持在托板的上升轨迹上，并对托板的一部分形成限位，从而使托板向一侧倾斜，使足球从托板上卸下。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述输送装置还包括下球机构，所述下球机构具有球体通道，所述球体通道一端连接升降传送机构的卸球位置，另一端与发球装置连接，使从升降传送机构卸下的足球能够滚动到发球装置处。

作为所述发球机的进一步可选方案，在所述球体通道的出口位置设置有至少一个出球限位件，所述出球限位件具有能够伸缩的杆体，所述杆体在伸出状态下伸入球体通道，用以控制每次从出口位置落下的足球为一个以下。

作为所述发球机的进一步可选方案，还包括用于对发球装置进行保护的自动门，所述自动门设置在发球装置的出球方向上；所述自动门包括门架、移动门和门驱动组件，所述移动门以可打开的方式安装在门架上，所述门驱动组件驱动移动门进行打开和闭合动作。

作为所述发球机的进一步可选方案，所述发球机包括至少两组上下设置的发球装置，所述输送装置针对每个发球装置设置有卸球位置。

作为所述发球机的进一步可选方案，还包括框架，所述发球装置、输送装置均按照在框架上，所述框架至少在面向训练者的一面被封住，以保护框架内的各个装置。

本申请的有益效果是：

本申请提供的发球机包括发球装置和输送装置。该输送装置与发球装置衔接，可将足球输送至发球装置内，发球装置向足球施加作用力，使足球具有初始速度并飞向某一落点。本发球机提供了一套机械结构，该机械结构在控制电路的配合下，可以实现足球输送和发球的自动化，提高发球机的工作效率，有助于大大提升球员的训练效果。

附图说明

图1为本申请足球训练系统一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例中局部结构示意图；

图3为图1所示实施例中地台的结构示意图；

图4为本申请发球机一种实施例的结构示意图；

图5为图4所示实施例中去掉框架后的内部结构示意图；

图6为图1所示实施例中发球装置的结构示意图；

图7为图1所示实施例中发球装置另一角度的结构示意图；

图8为图7所示发球装置的分解图；

图9为图7所示发球装置中水平旋转机构的结构示意图；

图10为图7所示发球装置中送球机构的结构示意图；

图11为图10所示送球机构的分解图；

图12为图4所示实施例中升降传送机构的结构示意图；

图13为图4所示实施例中下球机构的结构示意图；

图14为图4所示实施例中上球机构的结构示意图；

图15为图4所示实施例中自动门的结构示意图；

图16为图15所示自动门的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、机构或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

本实施例一提供一种足球训练系统。

请参考图1，该足球训练系统包括发球机100、球门模拟结构200以及足球回收装置。该发球机100包括用于向被训练者发出足球的发球装置110和用于将足球输送到发球装置110中的输送装置120，球门模拟结构200具有至少一个模拟球门的洞口210和用于指示当前的目标洞口210的目标指示装置(图中未示出)，而足球回收装置将被训练者射出的球回收并送至发球机100的输送装置120内。

本系统中被训练者将发球机100发出的球射向目标洞口210后，足球回收装置能够将足球回收，并送至发球机100的输送装置120，再进行下一次的发球，可提高发球机100的工作效率，有助于提升球员的训练效果。

在该系统中，发球机100可采用任一种用于足球的发球机。球门模拟结构200可能会设置若干个或者一个模拟球门的洞口210。当具有若干个洞口210时，由目标指示装置来指示被训练者将球踢向哪一个目标洞口210。

目标指示装置用于指示目标框架100，其可以是利用声、光或指示标示等来进行指示，如可以为LED灯带。

足球回收装置则用于将被训练者踢出的球回收并再次送到发球机100中。请参考图2，为了避免足球的反弹过远，不好回收。足球回收装置可以包括设置在洞口210后方的挂网310，使足球经挂网310卸力后掉落在挂网310下方。

在本实施例中，请参考1和2，该球门模拟结构200围出大致呈方形的训练场地。通常情况下是设计为封闭的形态，当然，也可能设计为非封闭形态。该足球回收装置采用较为简单的结构，具体来说还包括设置于挂网310下方的足球回收通道320和自洞口210向足球回收通道320倾斜的导球斜面330，导球斜面330较低的一侧连接足球回收通道320，足球回收通道320的底壁由高到低倾斜设置，且较低的一端连接于发球机100的输送装置120。

被训练者踢出的球落下到导球斜面330上后，会被引导进入足球回收通道320，再在重力的作用下沿足球回收通道320滚到发球机100的输送装置120处，最后被输送装置120输送到发球装置110内。

此外，足球回收装置还可能是一种可实现足球捕捉和运输的装置，例如具有一个用于捕捉足球的捕捉设备，如机械手等结构。此外，还可能具有一个能够行走的移动机构或能够实现足球传输的传输机构，从而实现足球的回收。

请参考图1和3，在训练场地的中间可以铺设地台400，该地台400包括支撑用的钢架420和铺设在钢架上的板材410，板材410做成平面，平面上铺设人工草坪，可模拟出较为真实的球场环境。

训练场地可以用四侧用板材封住，增加承重。整个训练场地需要保持水平度，需要具备每平方米500KG的承重。球门模拟结构200安装在地台400的四面，其框架高出训练场地的部分，与训练场地结合形成一个立方体空间。

进一步地，本实施例一同时也提供了一种新型的发球机100，该发球机100可实现发球和输送球的自动化，从而提高发球机100的工作效率，有助于大大提升球员的训练效果。

请参考图4，该发球机100包括发球装置110和输送装置120。该输送装置120与发球装置110衔接，可将足球输送至发球装置110内，发球装置110向足球施加作用力，使足球具有初始速度并飞向某一落点。

请参考图4至图8，该发球装置110和输送装置120整体安装在框架140上。该发球装置110包括安装座111、发球台机构112和用于发球的发球机构113，发球机构113安装在发球台机构112上。

发球台机构112包括台体1121和俯仰驱动组件，台体1121以可活动地方式安装在安装座111上，俯仰驱动组件与台体1121连接，能够驱动台体1121相对安装座111在竖直方向上转动，使发球机构113在竖直方向上形成不同的发球角度。

发球机构113包括转轮(橡胶轮)1131和发球驱动组件，该转轮1131通过转轴和轴承1133安装在台体1121上。该转轮1131为两个，发球驱动组件包括电机1132，在电机1132驱动下转动。两个转轮1131之间的空间为用于放置足球的发球位，将足球置于该发球位内，通过转轮1131的转动给足球一个初始速度，使足球从发球装置110中飞出。两个转轮1131的转速差可使足球形成不同速度的转速，产生相应的飞行路线。

该俯仰驱动组件包括齿轮传动组和电机1122，齿轮传动组连接在电机1122和台体1121之间，电机1122通过齿轮传动组传动台体1121相对安装座111转动。

具体地，请参考图7和图8，该发球装置110至少具有两个对称设置的安装座111，该台体1121固定连接有转轴，并通过转轴可转动地安装在两个安装座111上。齿轮传动组包括第一齿轮1123和第二齿轮1124，第一齿轮1123安装在俯仰驱动电机1122的输出端上，第二齿轮1124安装在台体1121的转轴上，第一齿轮1123与第二齿轮1124啮合。

该俯仰驱动电机1122安装在电机座1125上，其可以是一种带刹车的步进电机。该俯仰驱动电机1122正反转时，可分别控制安装座111及其上的发球机构113顺时针和逆时针偏转。

为了对发球机构113的最大俯仰转动角度进行控制，可以在第二齿轮1124的两侧设置限位传感器，当第二齿轮1124偏转到能够被限位传感器感应的位置时，通过控制电路停止其继续偏转或进行其他操作。

当然，将台体1121以可转动地方式安装在安装座111上，俯仰驱动组件还可以通过其他各种方式来驱动台体1121相对安装座111在竖直方向上转动，例如将齿轮传动组换成其他的传动机构。甚至一些输出直线运动的驱动件，如气缸、液压缸等，在经传动机构的传动后，也可以形成旋转运动。

此外，为了实现发球机构113在竖直方向上的不同发球角度，除了以转动的方式使台体1121和发球机构113在竖直方向位置变化外，也可以通过发台体1121和发球机构113整体上下移动等方式来实现俯仰方向上高度的变化。

请参考图8和9，发球装置110还包括水平旋转机构114，水平旋转机构114包括底座1141、可相对底座1141水平旋转的旋转座1142和旋转驱动组件，安装座111安装在旋转座1142上，旋转驱动组件能够驱动旋转座1142以及发球机构113在水平方向旋转，使发球机构113在水平方向上形成不同的发球角度。

该旋转座1142与底座1141通过齿轮回转轴承1143连接，齿轮回转轴承1143包括内圈1143a和带有齿轮的外圈1143b，旋转座1142和底座1141中的一个固定在内圈1143a上，另一个固定在外圈1143b上，旋转驱动组件包括旋转驱动电机1144，旋转驱动电机1144的输出端连接有传动齿轮1145，传动齿轮1145与齿轮回转轴承1143的外圈1143b啮合，以驱动旋转座1142相对底座1141在水平方向旋转。

如图8和9所示，本实施例中该旋转座1142固定在齿轮回转轴承1143的内圈1143a上，齿轮回转轴承1143的外圈1143b与底座1141固定。旋转驱动电机1144固定安装在旋转座1142上，其输出端向下伸出，使装在输出端上的传动齿轮1145与齿轮回转轴承1143的外圈1143b啮合。该旋转驱动电机1144为步进电机，当其正反转时，可驱动旋转座1142相对底座1141水平转动，从而在水平方向上给发球就提供更多的发球角度。

此外，请继续参考图8和9，在旋转座1142上还装有牛眼滚轮1146，辅助旋转座1142和底座1141两端的平稳旋转，最终达到静音旋转机构。

底座1141上可以装设限位轴1148，对应的在旋转座1142上开设限位槽1147，该限位轴1148装配在限位槽1147中，对旋转座1142的旋转角度进行限位。

此外，也可以将旋转座1142固定在外圈1143b上，底座1141则与内圈1143a固定，旋转驱动电机1144安装在底座1141上，其上的传动齿轮1145与齿轮回转轴承1143的外圈1143b啮合，以驱动旋转座1142相对底座1141在水平方向旋转。

除了以上这种采用齿轮回转轴承1143的方式，还可能选用其他能够实现相对旋转的方案。

在水平旋转机构114中，还可以在旋转座1142或底座1141上设置检测传感器，从而限制旋转角度，将角度控制在需要的范围内。

在其他实施例中，俯仰调整设计和水平旋转设计可以择一采用，这可根据具体的训练目的来选择。

请参考图8、10和11，该发球装置110还包括送球机构115。该送球机构115包括用于暂存足球的送球台1151、用于将足球送到发球位的送球件1152和送球驱动组件。该送球台1151与发球位衔接，送球驱动组件驱动送球件1152运动，以将足球从送球台1151送到发球位。

送球件1152的运动可以是旋转运动，直线运动，弧线运动，折线运动等等，其作用到足球上的效果可以是推力，也可以是拉力。

例如，送球驱动组件驱动送球件1152做旋转运动，且送球件1152在旋转运动时，至少具有一段行程是送球件1152的一端向发球位移动，以推动足球移动到发球位。

请继续参考图8、10和11，该送球件1152以可转动的方式设置，并与拨球连杆1153固定连接，拨球连杆1153的一端与送球驱动组件活动连接，送球驱动组件能够输出往复直线运动，并通过拨球连杆1153的传动使送球件1152做旋转运动。

本实施例中，送球驱动组件包括送球驱动电机1154、连杆1155、滑块1156和直线导轨1157，电机的输出端与连杆1155连接，驱动连杆1155转动，连杆1155与滑块1156连接，驱动滑块1156在直线导轨1157上往复直线运动，滑块1156与拨球连杆1153连接。

请参考图10和11，连杆1155可以是一个，也可以是两个以上，当连杆1155为两个以上时，连杆1155之间相互铰接。送球驱动电机1154为步进电机，其通过联轴器1158与一个连杆1155固定连接，第二个连杆1155的一端活动连接到滑块1156上，滑块1156套设在直线导轨1157上。送球件1152为两个，其相对设置，各自带有凸出部。送球件1152分别与一个拨球连杆1153固定连接，该拨球连杆1153则与滑块1156为活动连接。送球件1152可转动地设置在送球台1151上，当滑块1156在直线导轨1157上往复滑动时，可带动送球件1152的一端旋转形成开合移动，从而推动足球自送球台1151移动到发球位。

该发球机100还包括输送装置120，请参考图5和12，该输送装置120包括升降传送机构121，升降传送机构121包括传动架1211、用于运送足球的运球组件1212和升降驱动组件。运球组件1212具有足球放置位，运球组件1212安装在传动架1211上，升降驱动组件能够驱动运球组件1212连同其所携带的足球在竖直方向上做升降运动。

输送装置120也可采用竖直升降以外的方式进行足球的输送，例如螺旋式向上输送，但相对螺旋式向上输送这种方式来说，竖直升降的结构更简单，占用的空间更少。

请参考图12，该升降驱动组件包括升降驱动电机1213和同步带传动机构1214。该同步带传动机构1214中的同步带竖直设置，运球组件1212固定在同步带上，升降驱动电机1213驱动托板随同步带升降。

此外，请参考图5，输送装置120还包括限位件1218、1219，限位件1218、1219设置在升降传送机构121的设定高度，即设定的卸球位置，卸下的球可进入到发球装置110内。运球组件1212为托板，托板1212在弹性件的支持下保持在托球位置。限位件1218、1219具有限位部，该限位部至少能够在指定时间内保持在托板1212的上升轨迹上，并对托板1212的一部分形成限位，从而克服弹性件的作用力，使托板1212向一侧倾斜，使足球从托板1212上卸下。

在图12所示结构中，弹性件为弹簧1215，弹簧1215为两个，其并列支撑在托板1212的下方。正常状态下，托板1212水平设置，其中部具有凹腔，用于放置足球。该弹簧1215也可以设计为从上方拉住托板1212。

请参考图5和13，该输送装置120还可以包括下球机构122，该下球机构122具有球体通道1222，球体通道1222一端连接升降传送机构121的卸球位置，另一端与发球装置110连接，使从升降传送机构121卸下的足球能够滚动到发球装置110处。球体通道1222通过一种网状结构形成，其固定在下球支架1221上。

在球体通道1222的出口位置设置有至少一个出球限位件，该出球限位件具有能够伸缩的杆体。杆体在伸出状态下伸入球体通道1222，用以控制每次从出口位置落下的足球为一个以下。

如图13所示，本实施例中，在球体通道1222的出口位置至少具有两个沿球体通道1222纵深排列的出球限位件1223，两个出球限位件1223之间的距离能够容纳一个足球。

进一步地，在球体通道1222的出口位置还可以设置有检测传感器1224，以检测出口位置是否存在足球。

在球体通道1222的出口位置的下方也可以设置有检测传感器1225，以检测是否有足球从出口位置落下。

请参考图5，发球机100包括至少两组上下设置的发球装置110，输送装置120则针对每个发球装置110分别设置有卸球位置，每个卸球位置分别设置有下球机构122。

对于最顶部的卸球位置，限位件1219上的限位部可以是固定设置在托板1212的上升轨迹上。而对于其他卸球位置，限位件则可以考虑设计为限位部可伸缩结构，如图5所示的电磁阀1218，只有在需要该位置卸球时，其限位用的横杆才伸出，其他时候横杆缩回，不影响继续上下输送足球。

当然，卸球的方式并不仅限于以上结构，例如，其也可能是通过一个机械手将足球从运球组件1212上移动到下球机构122，甚至直接移动到发球装置110内。

将发球装置110设置为多个且上下和/或水平设置，也可以使发球角度在竖直和水平方向有多个角度，进而可以选择性省略俯仰调整设计和水平旋转设计。

请参考图5和14，该输送装置120还可以包括上球机构123，该上球机构123为两个，对称设置在升降传送机构121的两侧。上球机构123具有倾斜设置的上球通道1232，该上球通道1232较低的一端衔接于升降传送机构121。当托板1212位于升降传送机构121最低位时，该上球通道1232里的足球可在重力作用下滚到托板1212。该上球通道1232通过网状结构来实现，其固定安装在上球支架1231上。

上球机构123中也可以在球体通道1222的出口位置设置有至少一个出球限位件1233，该出球限位件1233具有能够伸缩的杆体。杆体在伸出状态下伸入上球通道1232，用以控制每次从出口位置落下的足球为一个以下。

如图14所示，本实施例中，在上球机构123的上球通道1232的出口位置至少具有两个沿上球通道1232纵深排列的出球限位件1233，两个出球限位件1233之间的距离能够容纳一个足球。

进一步地，在上球机构123的球体通道1222的出口位置还可以设置有检测传感器1234，以检测出口位置是否存在足球。

请参考图15和16，发球机100还包括用于对发球装置110进行保护的自动门130，该自动门130设置在发球装置110的出球方向上。自动门130包括门架131、移动门132和门驱动组件，移动门132以可打开的方式安装在门架131上，门驱动组件驱动移动门132进行打开和闭合动作。

该门驱动组件包括步进电机133和同步带传动机构134，该步进电机133与同步带传动机构134的主动轮固定。同步带传动机构134的同步带水平设置，移动门132为两面，其分别通过咬合件135固定在上下两个同步带上，从而在步进电机133的驱动下，两个移动门132相向或相背移动，实现开闭。

如图15所示，自动门130整体安装在框架140上，为了更顺畅的移动，移动门132上可安装移门滑轮136。

在移动门132的至少一侧还可以设置检测传感器137对移动门132的移动距离进行控制，当移动门132的位置触发该检测传感器137时，可停止步进电机133的工作或者反转步进电机133。

该发球装置、输送装置和自动门均按照在框架内，框架至少在面向训练者的一面被封住，以保护框架内的各个装置。最好是四个面全部封住，以抵抗其他方向上的破坏。请参考图15，该框架的底部还安装了各种装置的控制电路和驱动等，用以控制各装置的动作。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。