一種網(wǎng)球訓練的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種網(wǎng)球訓練機及該訓練機的訓練方法，該裝置經(jīng)拾球系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、擊球系統(tǒng)及集球系統(tǒng)的相互配合，其中轉向系統(tǒng)包括不規(guī)則凸輪轉動軸，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪，集球系統(tǒng)包括運球裝置，所述的不規(guī)則凸輪轉動軸與電動機主軸相連，不完全齒輪通過皮帶與電動機主軸相連，運球裝置與電動機主軸相連。結構簡單，使發(fā)射筒能不規(guī)則隨機轉動，保證了網(wǎng)球被拋出的頻率和速度，推動裝置時便可自動將地面的網(wǎng)球收集起來，具有較強的訓練仿真性，使訓練效果更好。
【專利說明】—種網(wǎng)球訓練機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)球訓練機及該訓練機的訓練方法，該裝置經(jīng)拾球系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、擊球系統(tǒng)及集球系統(tǒng)的相互配合，完成拋球、撿球的動作，實現(xiàn)仿真性。
【背景技術】
[0002]起源于法國的網(wǎng)球現(xiàn)在成為了全世界最流行的球類運動之一，深受戶外運動人士的喜愛。網(wǎng)球運動發(fā)展迅猛，深受廣大學生的歡迎，很多高校的體育院系已經(jīng)開設了網(wǎng)球專業(yè)，并且也成為了公共體育選修課之一。網(wǎng)球專業(yè)學生和公共體育課學生在訓練時，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、遠近距離及球的旋轉等技術發(fā)揮不穩(wěn)定，而導致訓練效果欠佳。為了解決這兩大難題，設計了一種既經(jīng)濟又實用的發(fā)球器，讓更多的學生及網(wǎng)球愛好者能更舒適、更有效的進行多球練習。
[0003]但事實上，作為一個對抗性的運動，當你只有一個人的時候，或許也只能徒喚奈何了，而我們的這個網(wǎng)球訓練機的設想，便是為了應對這種情況而產(chǎn)生的。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種網(wǎng)球訓練機，此裝置可以實現(xiàn)拋出球角度的隨機性變化，具有較高的訓練仿真性，推動該裝置能夠實現(xiàn)對場地上網(wǎng)球的收集，收集之后還能自動送到上部的集球箱內供訓練使用，具體為:
一種網(wǎng)球訓練機，包括拾球系統(tǒng),轉向系統(tǒng),擊球系統(tǒng)和集球系統(tǒng),轉向系統(tǒng)包括不規(guī)則凸輪轉動軸，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪，集球系統(tǒng)包括運球裝置，所述的不規(guī)則凸輪轉動軸與電動機主軸相連，不完全齒輪通過皮帶與電動機主軸相連，運球裝置與電動機主軸相連。
[0005]所述的拾球系統(tǒng)還包括車輪、與車輪中心連接的輪軸，輪軸通過連桿及與連桿相連的轉軸與曲面狀三葉輪連接，所述的車輪中心設置在坡度臺上，所述的訓練機前后各設置一個拾球系統(tǒng)。
[0006]所述的轉向系統(tǒng)還包括滾子推桿，所述的滾子推桿一側與滑塊相連，另一側與不規(guī)則凸輪相連，滑塊設置在通道內，滑塊另一端經(jīng)彈簧固定在橡膠管道上，橡膠管道頂部設置發(fā)射筒，發(fā)射筒與滑塊之間通過空間球面鉸鏈連接，所述的橡膠管道為有彈性的橡膠材料。
[0007]所述的擊球系統(tǒng)由蓄電池提供動力，所述的不完全齒輪由有齒部分及無齒部分，所述的有齒部分和無齒部分在圓周上對稱分布。所述的擊球系統(tǒng)還包括彈簧裝置，所述的彈簧裝置設置在通道里，彈簧一側與可移動的碰撞頭相連，另一側與固定的擋板相連，通道下面設置有直齒條，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。
[0008]所述的集球系統(tǒng)還包括斗狀集球裝置及底盤，所述的斗狀集球裝置出口的直徑大于網(wǎng)球直徑5-8mm，所述的運球裝置可繞軸轉動，且運球裝置上均勻分布三個勺狀盛球裝置，該勺狀盛球裝置通過連接桿固定在運球裝置上。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種網(wǎng)球訓練機的訓練方法，包括以下步驟:
I)擊球:訓練時，打開開關電動機主軸轉動，通過皮帶帶動不完全齒輪轉動，當有齒的部分轉動到上部時，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。當又轉過一個角度后，沒有齒的部分轉到上部，彈簧不收壓力，會恢復形變。此時，碰撞頭高速沖擊網(wǎng)球，將其擊打出去。網(wǎng)球順著通道進入發(fā)射筒內。
[0010]2)轉向:發(fā)射筒的下部與裝置的外殼鉸鏈連接，右端通過有彈性的橡膠管道相連，可以實現(xiàn)上下左右全方位擺動。輪廓不規(guī)則凸輪轉動時帶動滾子推桿和滑塊不規(guī)律運動，滑塊通過空間球面副和連桿帶動發(fā)射筒不規(guī)律擺動，從而實現(xiàn)網(wǎng)球經(jīng)過發(fā)射筒時被無規(guī)律拋出，實現(xiàn)較好的仿真性訓練。
[0011]3)拾球:推動裝置移動時，車輪滾動，帶動輪軸轉動，通過網(wǎng)球訓練機裝置后的轉動曲柄搖桿，帶動三頁形拾球裝置轉動，將地面上的網(wǎng)球收集到裝置底盤中。由于裝置的前后都安置有拾球機構，無論裝置前進或后退都能實現(xiàn)拾球。
[0012]4)集球:裝置底盤上的收集盒底部較低，使網(wǎng)球都集中在下部。中部的轉盤轉動時，其邊緣的勺狀盛球裝置在到達底部時會將球舀起，當轉到上部時，球從該結構中落下。由于裝置上部斗狀集球裝置上開有形狀特殊的口，能夠保證網(wǎng)球順利掉入集球斗中。
[0013]采用上述網(wǎng)球訓練機及方法訓練方法具有以下優(yōu)異效果:
1.采用輪廓不規(guī)則的凸輪滾子推桿結構帶動發(fā)射筒轉動，結構簡單，使發(fā)射筒能不規(guī)則隨機轉動。
[0014]2.使用不完全齒輪與齒條配合結構，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。
[0015]3.采用三頁形的拾球裝置，無需其他外力，推動裝置時便可自動將地面的網(wǎng)球收集起來，使用更加方便，并且節(jié)能。
[0016]4.網(wǎng)球能自動被從底部運送至底部，使用更加簡單方便。
[0017]5.發(fā)射筒的多角度變化，調節(jié)網(wǎng)球拋出的角度和高度，具有較強的訓練仿真性，使訓練效果更好。
[0018]本產(chǎn)品針對性很強，需求量也較大，使用效果較好。另外，此產(chǎn)品整體設計比較巧妙，可在室外使用，使用比較方便容易，人的工作量也比較少。而目前市場上出現(xiàn)的同類產(chǎn)品比較少，所以此產(chǎn)品的應用前景比較廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為網(wǎng)球訓練機的整體結構示意圖。
[0020]圖2為拾球系統(tǒng)結構示意圖。
[0021]圖3為轉向系統(tǒng)結構示意圖。
[0022]圖4為擊球系統(tǒng)結構示意圖。
[0023]圖5為集球系統(tǒng)結構不意圖。
[0024]圖6為斗狀集球裝置結構示意圖。
[0025]圖7為球場及網(wǎng)球訓練機在球場的位置。【具體實施方式】
[0026]實施例1
一種網(wǎng)球訓練機,包括拾球系統(tǒng)1，轉向系統(tǒng)2,擊球系統(tǒng)3和集球系統(tǒng)4,轉向系統(tǒng)2包括不規(guī)則凸輪轉動軸11，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪19，集球系統(tǒng)包括運球裝置24，所述的不規(guī)則凸輪轉動軸11與電動機主軸相連，不完全齒輪19通過皮帶與電動機主軸相連，運球裝置24與電動機主軸相連。
[0027]所述的拾球系統(tǒng)I還包括車輪5、與車輪5中心連接的輪軸6，輪軸6通過連桿7及與連桿7相連的轉軸8與曲面狀三葉輪9連接，所述的車輪5中心設置在坡度臺10上，所述的訓練機前后各設置一個拾球系統(tǒng)I。
[0028]所述的轉向系統(tǒng)2還包括滾子推桿12，所述的滾子推桿12 —側與滑塊13相連，另一側與不規(guī)則凸輪11相連，滑塊13設置在通道14-1內，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頂部設置發(fā)射筒17，發(fā)射筒17與滑塊13之間通過空間球面鉸鏈18連接。
[0029]所述的擊球系統(tǒng)3由蓄電池提供動力，所述的不完全齒輪19由有齒部分及無齒部分，所述的有齒部分和無齒部分在圓周上對稱分布。
[0030]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設置在通道14-2里，彈簧裝置20 —側與可移動的碰撞頭21相連，另一側與固定的擋板22相連，通道14-2下面設置有直齒條23，碰撞頭21與伸出通道14-2下部的直齒條23相連。
[0031]所示的直齒條23上的齒與不完全齒輪19上的齒相嚙合。
[0032]所示的橡膠管道16與碰撞頭21為有彈性的橡膠材料。
[0033]所述的集球系統(tǒng)4還包括斗狀集球裝置25及底盤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，所述的運球裝置24可繞軸轉動，且運球裝置24上均勻分布三個勺狀盛球裝置27，該勺狀盛球裝置27通過連接桿28固定在運球裝置24上。
[0034]實際中使用的網(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，設定裝置的整體尺寸為600*550*1000mm。網(wǎng)球直徑65mm，為了保證網(wǎng)球在通道中順利運動，故我們設定通道的直徑為70mm。
[0035]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，一邊設置6個齒。訓練時每3s擊打一次球比較適宜，所以設定擊球系統(tǒng)的周期為T=3S，電動機主軸與擊球的頻率相同，設定電動機轉速為n=20r/min。
[0036]運動分析和彈簧彈性系數(shù)的計算:
網(wǎng)球通過球網(wǎng)所需數(shù)據(jù)
網(wǎng)球的重量約為0.06kg，標準網(wǎng)球場地尺寸:22.77m (長)X8.23m (寬)，網(wǎng)球網(wǎng)中心上沿距地面為0.914m。網(wǎng)球被拋出后到達的高度約1.25m。
[0037]發(fā)球位置及球速確定 水平方向:L=Vx*t ；
豎直方向:Η=1.25-0.5*g*t~2 ；
H=O 則 t=0.505s ；
球落到網(wǎng)高的時間 H=0.914 則 t=0.262s。[0038]本網(wǎng)球訓練機設置了左右搖擺機構，所以機構發(fā)球時應位于球場中線處，如圖7所示，其中A為球場，B為網(wǎng)球訓練機。
[0039]( I)網(wǎng)球訓練機到網(wǎng)的距離:
一般的網(wǎng)球球速為2(T25m/s，現(xiàn)在取發(fā)球速度為20m/s ；
網(wǎng)球順利通過球網(wǎng)且不超出網(wǎng)球場范圍的條件:
當網(wǎng)球左右搖擺到最大角度可以通過網(wǎng)時，其他的地方也可以成功； 所以計算當網(wǎng)球左右搖擺到最大角度剛好擦網(wǎng)而過且不超出網(wǎng)球場范圍的數(shù)據(jù)； L=l/1.93*0.505*20=5.23 ；
所以確定發(fā)球機到網(wǎng)的距離為5.23m。
[0040](2)計算最大球速:
V= (L+22.77/2) / 0.505=32.2m/s。
[0041]彈性系數(shù)的計算
已知網(wǎng)球質量m=0.06kg,被擊出時的速度為V =32.2m/s,則最少需要提供的動能為E=l/2*m*v~2=31.1J。
[0042]當不完全齒輪轉過6個齒，彈簧被壓縮長度約為1=6/30*3.14*d=188.2mm,設彈性系數(shù)為 k，則有 l/2*k*l~2=E=31.1J，算得約為 k=1760N/M。
【權利要求】
1.一種網(wǎng)球訓練機，包括拾球系統(tǒng)(I)，轉向系統(tǒng)(2),擊球系統(tǒng)(3)和集球系統(tǒng)(4),其特征在于，轉向系統(tǒng)(2)包括不規(guī)則凸輪轉動軸(11)，擊球系統(tǒng)包括不完全齒輪(19)，集球系統(tǒng)包括運球裝置(24)，所述的不規(guī)則凸輪轉動軸(11)與電動機主軸相連，不完全齒輪(19)通過皮帶與電動機主軸相連，運球裝置(24)與電動機主軸相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)球訓練機，其特征在于，所述的拾球系統(tǒng)(I)還包括車輪(5)、與車輪(5)中心連接的輪軸(6)，輪軸(6)通過連桿(7)及與連桿(7)相連的轉軸(8)與曲面狀三葉輪(9)連接，所述的車輪(5)中心設置在坡度臺(10)上，所述的訓練機前后各設置一個拾球系統(tǒng)(I)。
3.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)球訓練機，其特征在于，所述的轉向系統(tǒng)(2)還包括滾子推桿(12)，所述的滾子推桿(12)—側與滑塊(13)相連，另一側與不規(guī)則凸輪(11)相連，滑塊(13)設置在通道(14-1)內，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)頂部設置發(fā)射筒(17)，發(fā)射筒(17)與滑塊(13)之間通過空間球面鉸鏈(18)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)球訓練機，其特征在于，所述的擊球系統(tǒng)(3)由蓄電池提供動力，所述的不完全齒輪(19)由有齒部分及無齒部分，所述的有齒部分和無齒部分在圓周上對稱分布。
5.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)球訓練機，其特征在于，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)設置在通道(14-2)里，彈簧裝置(20)—側與可移動的碰撞頭(21)相連，另一側與固定的擋板(22)相連，通道(14-2)下面設置有直齒條(23)，碰撞頭(21)與伸出通道(14-2)下部的直齒條(23)相連。
6.根據(jù)權利要求5所述的網(wǎng)球訓練機，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。
7.根據(jù)權利要求3或5所述的網(wǎng)球訓練機，其特征在于，橡膠管道(16)與碰撞頭(21)為有彈性的橡膠材料。
8.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)球訓練機，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(26 )，所述的斗狀集球裝置(25 )出口的直徑大于網(wǎng)球直徑5-8_，所述的運球裝置(24)可繞軸轉動，且運球裝置(24)上均勻分布三個勺狀盛球裝置(27)，該勺狀盛球裝置(27 )通過連接桿(28 )固定在運球裝置(24 )上。
9.一種網(wǎng)球訓練機的訓練方法，包括以下步驟: 1)打開開關，電動機主軸轉動，通過皮帶帶動不完全齒輪轉動，當有齒的部分轉動到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，當又轉過一個角度后，沒有齒的部分轉到上部，彈簧不受壓力，恢復形變，碰撞頭高速沖擊網(wǎng)球，并將球其擊打出去，網(wǎng)球順著通道進入發(fā)射筒內； 2)電動機主軸轉動帶動不規(guī)則凸輪轉動時，同時帶動滾子推桿和滑塊不規(guī)律運動，滑塊通過空間球面鉸鏈連桿帶動發(fā)射筒不規(guī)律擺動，網(wǎng)球經(jīng)過發(fā)射筒時被無規(guī)律拋出； 3)推動裝置移動時，車輪滾動，帶動輪軸轉動，通過曲柄搖桿結構，帶動三頁形拾球裝置轉動，將地面上的網(wǎng)球收集到裝置底部的收集盒中，所述訓練機前進或后退都能實現(xiàn)拾球； 4)當網(wǎng)球收集到訓練機底盤內時，運球裝置的轉盤轉動時，其邊緣的勺狀盛球裝置到達底部時會將球S起，當轉到上部時，球從勺狀盛球裝置中落下，并送至斗狀集球裝置內。
10.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)球訓練機的訓練方法，其特征在于，電動機轉速為20_30r/min 。
【文檔編號】A63B69/38GK103585748SQ201310591324
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】魯君成, 張?zhí)? 丁迷, 周超 申請人:三峽大學