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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410775085.0 (22)申请日 2014.12.16 A63B 69/40(2006.01) (71)申请人 曹龙 地址 476000 河南省商丘市新建南路 277 号 (72)发明人 潘丽英 田浏阳 张献忠 吴歌 祁文文 许贵福 王岩 耿亮 王晓波 张玉华 (54) 发明名称 一种自动控制乒乓球发球机 (57) 摘要 一种自动控制乒乓球发球机， 它由蜗牛式壳 体、 电机、 牛角式漏斗、 支架及调节杆组成， 电机、 牛角式漏斗粘接在蜗牛式壳体上， 支架经支撑轴 与电机、 牛角式漏斗连接， 电机与支架粘接， 调节 杆一端经轴与。
2、支架连接， 另一端经小轴与蜗牛式 壳体连接。本发明结构简单合理新颖， 操作简便， 既能替代乒乓球陪练员陪练， 又能提高训练效果， 实用性强。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图12页 (10)申请公布号 CN 104492063 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104492063 A 1/1 页 2 1.一种自动控制乒乓球发球机， 其特征在于 ： 它由蜗牛式壳体、 电机、 牛角式漏斗、 支 架及调节杆组成， 电机、 牛角式漏斗粘接在蜗牛式壳体上， 支架经支撑轴与电机、 牛角式漏 斗连接， 电机。
3、与支架粘接， 调节杆一端经轴与支架连接、 另一端经小轴与蜗牛式壳体连接。 2.根据权利要求 1 所述的一种乒乓球发球机， 其特征在于 ： 所述的电机有三台， 第一台 为变频电动机粘接在蜗牛式壳体上， 该变频电动机的轴垂直插入蜗牛式壳体内、 轴端粘接 着发球器 ； 第二台为步进电机粘接在蜗牛式壳体上侧， 该步进电机的轴上有锥形齿轮和击 发器及齿轮 ； 第三台为变频电动机经粘接、 轴承连接在支架下端。 3.根据权利要求 1 所述的一种自动控制乒乓球发球机， 其特征在于 ： 所述的蜗牛式壳 体出球口处一段腔体为倒喇叭式， 出球口外侧套着一个喇叭式出球管， 出球管内壁上有螺 旋线并经滚轮与蜗牛式壳体出。
4、球口处一段腔体活动接触， 出球口的一面有小轴。 4.根据权利要求 1 所述的一种自动控制乒乓球发球机， 其特征在于 ： 所述的牛角式漏 斗内有半球形球模， 沿球模开口直径有轴， 该轴经轴承与牛角式漏斗壁滚动接触， 轴的一端 有锥形齿轮。 5.根据权利要求 1 所述的一种自动控制乒乓球发球机， 其特征在于 ： 所述的支架上端 有支撑轴、 下端有三个经轴承连接的槽轮。 6.根据权利要求 2 所述的一种自动控制乒乓球发球机， 其特征在于 ： 所述的发球器为 异径管状， 发球器大径端为球缺状， 两球缺开口圆心相对 ； 发球器小径端为椭圆开口， 椭圆 开口一侧有一个弹簧式直角三角形控制开关。 7.根据权。
5、利要求 3 所述的一种自动控制乒乓球发球机， 其特征在于 ： 所述的滚轮有两 种， 第一种有四个等径滚轮经轮架等距离连接在出球管内壁上、 沿出球管长度方向滚动且 只能在蜗牛式壳体出球口处一段腔体外壁上设置的第一种滚轮槽内滚动， 第一种滚轮槽有 四个， 分别和第一种四个等径滚轮对应 ； 第二种有八个滚轮， 一个大号滚轮、 两个中号等径 滚轮和五个小号等径滚轮， 它们分别经轴均连接在一个带齿的滚动架上， 其中一个大号滚 轮、 一个小号滚轮和两个中号等径滚轮等距离设置在带齿滚动架的一个圆周上， 大号滚轮 和小号滚轮在带齿滚动架直径上对称设置， 两个等径的中号滚轮设置在大、 小号滚轮的两 侧， 另外四。
6、个小号等径滚轮等距离设置在带齿滚动架的另一个圆周上， 大号、 中号和小号八 个滚轮均在蜗牛式壳体出球口腔体一段外壁上同一个槽内滚动。 权 利 要 求 书 CN 104492063 A 2 1/4 页 3 一种自动控制乒乓球发球机 技术领域 0001 本发明属于机器人技术领域， 特别是涉及一种乒乓球发球器材。 背景技术 0002 目前有关乒乓球训练器材还不能应用到实际训练中， 还需要陪练员对训练员进行 陪练， 现有的训练器材也不能模拟陪练员发球抢攻、 扣杀球、 搓球、 正反手攻球等高难度训 练动作， 还要靠陪练员来实现， 这样陪练员工作强度大， 效率低且陪练员疲劳后就不能准确 提供各种训练动作，。
7、 直接影响训练员技能的提升。 发明内容 0003 本发明的目的是 ： 提供一种自动控制乒乓球发球机， 它结构简单合理新颖， 操控简 便， 造价低， 能克服背景技术中的缺陷并兼具其优点， 训练效果好， 实用性强。 0004 实现本发明所采取的技术方案是 ： 该设备由蜗牛式壳体、 电机、 牛角式漏斗及支架 组成， 电机、 牛角式漏斗粘接在蜗牛式壳体上， 支架经支撑轴与电机、 牛角式漏斗连接， 电机 与支架粘接， 调节杆一端经轴与支架连接、 另一端经小轴与蜗牛式壳体连接。 0005 为了给击打乒乓球不同动作提供动力， 调节击打乒乓球力的大小， 模拟陪练员发 球抢攻、 扣杀球、 搓球、 正反手攻球等动。
8、作， 该电机有三台， 第一台为变频电动机粘接在蜗牛 式壳体上， 它的轴垂直插入蜗牛式壳体内、 轴端粘接着发球器 ； 第二台为步进电机粘接在蜗 牛式壳体上侧， 它的轴上有锥形齿轮、 击发器和齿轮 ； 第三台为变频电动机经粘接、 轴承连 接在支架下端。 0006 为了模拟陪练员击打乒乓球各种动作， 提高训练员接球的难度， 蜗牛式壳体出球 口的处一段腔体为倒喇叭式且内壁上有螺旋线， 出球口外侧套着一个能扭动的喇叭式出球 管， 出球管内壁上有螺旋线并经滚轮与蜗牛式壳体出球口处一段腔体活动连接， 出球口一 面设置有小轴， 出球口左侧面有一小圆孔、 右侧面有一大圆孔、 上侧面有一个矩形孔， 小圆 孔、 大。
9、圆孔及牛角式漏斗下口圆心相对 ； 牛角式漏斗内设置有半球形球模， 沿半球形球模开 口直径上有轴， 该轴经轴承与牛角式漏斗壁滚动接触， 其轴端有锥形齿轮。 0007 为了模拟陪练员走动击打乒乓球各种动作， 在支架上端设置有支撑轴、 下端设置 了三个槽轮均经轴承与支架连接， 第一个槽轮与第三台变频电动机共轴并且和第二个槽轮 在一条道轨上滚动， 第三个槽轮在另一条道轨上滚动， 第三个槽轮的轴经调节杆与蜗牛式 壳体出球口一面的小轴连接， 调节杆上有调节孔。 0008 为了将乒乓球精准地击打到训练员球台区， 设置的发球器为异径管状， 发球器大 径端为球缺状， 两球缺开口圆心相对， 发球器小径端为椭圆开口。
10、， 椭圆开口一侧有一个弹簧 式直角三角形控制开关， 该控制开关小锐角端粘接在发球器壁上、 大锐角端伸入发球器壁 内、 直角端伸出发球器壁外并带有微型滚轮和矩形孔、 矩形孔内穿插着一个一端带弹簧楔 子状滑动块、 滑动块沿发球器上长方形导向槽滑动。 0009 本发明的积极效果是 ： 结构简单合理新颖， 能模拟陪练员发球抢攻、 正反手攻球、 说 明 书 CN 104492063 A 3 2/4 页 4 扣杀球、 搓球等高难度动作， 用力可调节， 既能定点发球、 又能多方向发球、 能覆盖训练员的 整个训练场区、 能实现对球路及落球点的控制， 并且可连续调节发球方向， 击打出的球运动 方向可随机变化、 。
11、并且旋转有力精准、 杀伤力强， 训练员接球难度大， 训练难度高， 但也能降 低训练难度， 比同类器材发球灵活、 机动， 快捷、 发球自动化程度高等， 能训练运动员的接球 反应能力和随机应变能力， 能对训练员每个动作进行训练， 能满足训练人员体能与实战训 练的需要， 技能训练提升快， 也可供教学使用和个人娱乐， 实用性强。使用时对周围环境和 居民生活没有任何影响， 不仅适用公共活动场所、 绿地， 也适用于居民小区活动锻炼， 适用 范围广， 在制作方面与同类器材及主要部件相比容易制作， 制作用工少、 能耗低、 所有材料 来源广、 价格低、 容易推广和普及。 附图说明 0010 附图 1 为本发明外。
12、部结构示意图 ； 附图 2 为附图 1 的侧视图 ； 附图 3 为附图 1 的俯视图 ； 附图 4 为附图 1 的 A-A 向蜗牛式壳体剖视图 ； 附图 5 为附图 2 上的 B-B 向牛角式漏斗剖视图 ； 附图 6 为附图 4 上的发球器外部结构示意图 ； 附图 7 为附图 6 的俯视图 ； 附图 8 为附图 5 上半球形球模外部结构示意图 ； 附图 9 为附图 8 的俯视图 ； 附图 10 为附图 4 上的滚轮及带齿滚动架外部结构示意图 ； 附图 11 为附图 10 的俯视图 ； 附图 12 为附图 10 的侧视图 ； 附图 13 为模块控制电机的系统示意图 ； 附图 14 为第二台步进电。
13、机轴上的击发器大样图 ； 附图 15 为附图 14 的侧视图 ； 附图 16 为附图 6 的局部结构大样图 ； 附图 17 为附图 16 的俯视图 ； 附图 18 为附图 16 的 D-D 向剖视图 ； 附图 19 为附图 6 的 C-C 向剖视图、 即第一台变频电动机轴端阶梯形圆台与发球器粘接 剖视图。 具体实施方式 0011 本发明如附图 1、 2、 3 所示， 该设备由电机 1、 蜗牛式壳体 2、 牛角式漏斗 3 支架 4 及 调节杆 42 组成， 电机 1、 牛角式漏斗 3 粘接在蜗牛式壳体上， 支架 4 经支撑轴与电机 1、 牛角 式漏斗 3 连接， 电机 1 与支架 4 粘接， 调。
14、节杆 42 一端经轴与支架 4 连接、 另一端经小轴 23 与蜗牛式壳体 2 连接。为了击打乒乓球不同动作提供动力、 调节击打乒乓球力的大小， 模 拟陪练员发球抢攻、 正反手攻球、 扣杀球及搓球等高难度动作， 该电机 1 有三台， 第一台为 变频电动机 11 粘接在蜗牛式壳体 2 上， 它的轴垂直插入蜗牛式壳体 2 内， 它的轴端为阶梯 说 明 书 CN 104492063 A 4 3/4 页 5 形圆台、 其阶面 1101 粘接着发球器 111， 发球器 111 为异径管状， 大径端为球缺状， 两球缺 开口圆心相对， 小缺圆开口 1111 用与第一台变频电动机 11 轴端小圆台 11001 。
15、插入粘接固 定， 大缺圆开口 1112 用来放入球， 发球器 111 小径端为椭圆开口、 一侧壁上有一个弹簧式 直角三角形控制开关 1113， 直角三角形控制开关 1113 的小锐角端 11131 粘接固定在发球 器 111 壁上， 大锐角端 11132 伸入发球器 111 内， 直角端 11133 伸出发球器壁外并带有微型 滚轮 11134 和矩形孔， 矩形孔内穿插着一个一端带弹簧 11135 的楔子状滑动块 11136， 滑动 块 11136 沿发球器 111 外壁上长方形导向槽 11137 内滑动， 弹簧 11135 内有导向杆， 导向杆 一端与滑动块 11136 经螺栓连接、 另一端穿。
16、过发球器 111 壁上的固定块 11138 上的孔后与 一个阻挡块 11139 经螺栓连接， 阻挡块 11139 防止导向杆脱离固定块 11138 ； 第二台为步进 电机 12 粘接在蜗牛式壳体 2 上侧， 步进电机 12 的轴上有锥形齿轮 121、 击发器 122 和齿轮 123 ； 第三台为变频电动机 13 经粘接、 轴承连接在支架 4 下端， 这三台电机 1 由一个控制模 块 5 控制 （如图 1、 2、 3、 4、 6、 7、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19 所示） 。为了模拟陪练员发球抢攻、 扣 杀球动作， 使击打出的球旋转有力精准、 随机改变击球的方向、 杀伤。
17、力强， 提高训练员的接 球反应速度和随机应变能力， 蜗牛式壳体 2 出球口 22 处一段腔体为倒喇叭式、 且内壁上有 螺旋线， 出球口外侧套着一个能扭动的喇叭式出球管 25， 出球管 25 内壁上也有螺旋线、 并 经滚轮 250 和蜗牛式壳体出球口 22 处一段腔体滚动连接， 该滚轮 250 有两种， 第一种有四 个等径滚轮2501经轮架2502等距离连接在出球管25内壁上、 沿出球管25长度方向滚动且 只能在蜗牛式壳体出球口 22 处一段腔体外壁上设置的第一种滚轮槽 2503 内滚动， 第一种 滚轮槽 2503 有四个， 分别和第一种四个等径滚轮 2501 对应 ； 第二种有八个滚轮 250。
18、4， 一个 大号滚轮 25041、 两个中号等径滚轮 25042 和五个小号等径滚轮 25043， 它们分别经轴均连 接在一个带齿 2506 的滚动架 2505 上， 其中一个大号滚轮 25041、 一个小号滚轮 25043 和两 个中号等径滚轮 25042 等距离设置在带齿滚动架 2505 的一个圆周上， 大号滚轮 25041 和小 号滚轮 25043 在带齿滚动架 2505 直径上对称设置， 两个等径的中号滚轮 25042 设置在大、 小号滚轮的两侧， 另外四个小号等径滚轮25043等距离设置在带齿滚动架2505的另一个圆 周上， 大号、 中号和小号八个滚轮2504均在蜗牛式壳体出球口22。
19、处一段腔体外壁圆周上同 一个槽内滚动， 带齿滚动架 2505 上的齿 2506 和第二台步进电机 12 轴上的齿轮 123 啮合， 在蜗牛式壳体出球口 22 的一面设置有小轴 23 用来调节击打球的角度， 出球口 22 左侧面的 小圆孔用来插入第一台变频电动机 11 的轴、 右侧面的大圆孔用来放球、 上侧面的矩形孔 24 用来通过击发器122 ； 牛角式漏斗3下口和蜗牛式壳体2出球口22左侧面上的小圆孔、 右侧 面上的大圆孔及发球器 111 大径端两球缺开口圆心相对 ； 牛角式漏斗 3 内设置有半球形球 模 31， 沿半球形球模 31 开口直径上设置有轴 32， 该轴 32 经轴承与牛角式漏斗。
20、 3 壁滚动接 触， 该轴 32 一端有锥形齿轮 33 和第二台步进电机 12 轴上的锥形齿轮 121 啮合 （如图 1、 2、 3、 4、 5、 8、 9、 10、 11、 12 所示） 。为了模拟陪练员走动发球抢攻、 正反手攻球、 搓球及扣杀球等 高难度动作， 在支架 4 上端有支撑轴 34、 下端设置了三个槽轮 41， 三个槽轮 41 均经轴承及 轴连接在支架 4 下端， 第一个槽轮 411 和第三台变频电动机 13 共轴并和第二个槽轮 412 在 一条道轨 4120 上滚动， 第三个槽轮 413 在另一条道轨 4130 上滚动， 两条道轨 4120、 4130 平 行， 第三个槽轮 4。
21、13 上的轴经调节杆 42 与蜗牛式壳体出球口 22 一面的小轴 23 活动连接， 调节杆上有调节孔 421， 用来调节击打乒乓球各种动作的角度 （如图 1、 2、 3 所示） 。 0012 本发明工作原理及使用方法 ： 在球台一端设置两道道轨 4120、 4130， 将该设备放 说 明 书 CN 104492063 A 5 4/4 页 6 在道轨上， 第一槽轮411和第二个槽轮412放在道轨4120上， 第三个槽轮413放在道轨4130 上， 然后启动该设备， 三台电机 1 在设定的程序控制下， 第三台变频电动机 13 驱动槽轮 411 在道轨 4120 上往返移动也驱动了该设备在两条道轨上。
22、往返移动 ； 第二台步进电机 12 经锥 形齿轮 121、 33 驱动牛角式漏斗 3 内的半球形球模 31 转动， 牛角式漏斗 3 内的球模 31 将乒 乓球逐个放入蜗牛式壳体 2 内的发球器 111 内， 发球器 111 在第一台变频电动机 11 的驱动 作用下产生的离心力使乒乓球从发球器111大径端移动到发球器111的小径端椭圆口处被 弹簧式直角三角形控制开关1113控制， 当发球器111小径端转动到蜗牛式壳体2出球口22 上侧的矩形孔 24 时， 被第二台步进电机 12 轴上的击发器 122 触碰到直角三角形控制开关 1113 上的滑动块 11136， 滑动块 11136 顺长方形导向槽。
23、 11137 滑动被压入直角三角形控制 开关 1113 直角端上的矩形孔内， 伸入发球器 111 内的直角三角形控制开关 1113 的大锐角 瞬间变大、 并向发球器 111 壁外移动， 乒乓球脱离发球器 111 经蜗牛式壳体 2 出球口 22 进 入出球管 25， 在出球管 25 螺旋线作用下产生旋转， 第二台步进电机 12 轴上的齿轮 123 驱 动带齿滚轮架 2505 转动， 在大号、 中号及小号滚轮 250 作用下， 出球管 25 产生扭动， 使击打 出的乒乓球运动方向随及发生改变， 训练员不易判断， 增加了训练员的接球难度， 直角三角 形控制开关1113上的滑动块11136在它一端的弹。
24、簧作用下恢复原位， 直角三角形控制开关 1113 的大锐角 11132 变小又伸入到发球器 111 内、 控制下一个球， 重复上述过程， 该器材可 继续陪练球。由于第三个槽轮 413 的轴 4131 经调节杆 42 与蜗牛式壳体出球口 22 的一面 的小轴23活动连接， 由于调节杆42上有调节孔421， 击打乒乓球的角度可大幅度改变， 给训 练员提供发球抢攻、 正反手攻球、 搓球、 扣杀球等高难度训练动作， 加之出球管 25 的扭动， 能训练运动员的反应能力及随机应变的能力， 利用该器材训练员技能提升快。又因该器材 在控制模块13控制下， 在道轨4120、 4130上往返移动、 不断在改变发球。
25、位置和方向， 训练员 对不同位置和方向发来的球的接球能力得到提升。 说 明 书 CN 104492063 A 6 1/12 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 7 2/12 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 8 3/12 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 9 4/12 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 10 5/12 页 11 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 11 6/12 页 12 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 12 7/12 页 13 图 10 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 13 8/12 页 14 图 13 图 14 图 15 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 14 9/12 页 15 图 16 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 15 10/12 页 16 图 17 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 16 11/12 页 17 图 18 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 17 12/12 页 18 图 19 说 明 书 附 图 CN 104492063 A 18 。