羽毛球发球机

技术领域

本发明涉及羽毛球设备技术领域，特别是涉及一种羽毛球发球机。

背景技术

在人们物质生活水平的提高的同时，工作学业压力日益加重，人们缺乏锻炼而普遍处于亚健康状态。近年来，得益于健康生活的宣传，民众在强体健身方面的投资呈持续上升的趋势。随着北京冬奥会的临近,全民健身运动热潮将愈演愈烈,健身器材的市场需求也会不断扩大。

羽毛球运动在我国是一项广受喜爱的运动,在各个学校校园里更是时常可见在打羽毛球的青少年。但是目前专业的羽毛球教练人员不足，需要羽毛球发球机一类的辅助训练设备，所以此类设备会有很大的发展空间。

目前，我国已存在的发球机种类有四种：1、马达甩动特制拍击球发出；2、击打球头发出；3、机械臂夹球头高速甩出去；4、用高压气喷羽毛球发射。这几种羽毛球发球机的共同缺点是只能在固定点通过调节发球速度来调节球路，没有办法实现无死角的多位置发球,并且移动不便。

发明内容

本发明提供一种羽毛球发球机，用以解决现有技术中发球机无法实现多角度发球，智能化低的缺陷，实现多角度无死角发球，并提高发球精度，降低成本。

本发明提供一种羽毛球发球机，包括：

发球机构，所述发球机构包括发球组件和俯仰角调节组件，所述俯仰角调节组件与所述发球组件传动连接；

移动机构，所述移动机构包括底盘和可伸缩支撑杆，所述底盘的底侧设有麦克纳姆轮，所述可伸缩支撑杆的第一端与所述底盘连接，所述可伸缩支撑杆的第二端设有安装板，所述发球机构设于所述安装板上；

控制机构，所述控制机构包括微处理器，所述微处理器分别与所述发球组件、俯仰角调节组件和所述移动机构连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述俯仰角调节组件包括调节电机、传动齿轮、调节齿轮、转动轴和定位垫块，所述调节电机设于所述安装板上，所述传动齿轮与所述调节电机的输出端连接，所述传动齿轮与所述调节齿轮啮合，所述调节齿轮与所述转动轴同步转动连接，所述转动轴与所述发球组件同步转动连接，所述转动轴可转动的设于所述定位垫块上，所述定位垫块安装于所述安装板上。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述发球组件包括发球电机和发球轮，所述发球电机的驱动端与所述发球轮传动连接，所述发球电机与所述转动轴同步转动连接，所述发球电机与所述微处理器连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述底盘的底侧设有调速电机，所述调速电机的驱动端与所述麦克纳姆轮连接，所述调速电机与所述微处理器连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述可伸缩支撑杆包括内杆、外杆和卡扣，所述内杆穿设于所述外杆内，并可沿所述外杆的轴线方向在所述外杆内伸缩，所述卡扣设于所述外杆的第一端，所述内杆沿其轴线方向设有多个卡孔，所述卡扣与多个所述卡孔一一适配；

所述外杆的周侧设有多个辅助支撑脚，所述辅助支撑脚的第一端与套管连接，所述套管套设于所述外杆上，所述辅助支撑脚的第二端与所述底盘连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述底盘上设有插孔和定位柱，所述外杆的第二端插设于所述插孔内，所述辅助支撑脚的第二端套设于所述定位柱上。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，还包括供球机构，所述供球机构包括储球箱、取球组件和送球组件，所述储球箱通过支撑板设于所述安装板上，所述取球组件设于所述储球箱的出球口的下侧，且所述取球组件安装于所述支撑板上，所述送球组件的第一端设于所述取球组件的下侧，所述送球组件的第二端与所述发球组件连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述取球组件包括取球减速电机、齿轮箱、第一输出轴和第二输出轴，所述取球减速电机的驱动端与所述齿轮箱内的第一从动轮和第二从动轮分别传动连接，所述第一输出轴与所述第一从动轮同步转动连接，所述第二输出轴与所述第二从动轮同步转动连接，所述第一从动轮和所述第二从动轮相向同步转动，所述第一输出轴和所述第二输出轴分别套设橡胶套；

所述取球减速电机和所述齿轮箱均安装于所述支撑板的第一侧，所述第一输出轴和所述第二输出轴均设于所述支撑板的第二侧，所述取球减速电机与所述微处理器连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述送球组件包括送球减速电机、链条、传动链轮和张紧链轮，所述送球减速电机安装于所述支撑板的第二侧，所述送球减速电机的驱动端与所述传动链轮传动连接，且所述传动链轮设于所述第一输出轴和所述第二输出轴的下侧，所述链条的两端分别套设在所述传动链轮和所述张紧链轮上，所述链条的两侧分别设有防漏球挡板；

所述送球减速电机与所述微处理器连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述控制机构还包括摄像头和移动终端，所述摄像头设于所述安装板上，所述摄像头和所述移动终端均与所述微处理器连接。

本发明提供的羽毛球发球机，通过设置发球组件和俯仰角调节组件，实现俯仰角调节组件对发球组件的竖直方向发球角度的调整；通过可伸缩支撑杆实现对发球组件高度调整，底盘底侧设置麦克纳姆轮，实现对发球组件水平范围内的移动，实现对水平发球位置的调整；微处理器根据使用者输入命令，向发球组件、俯仰角调节组件和移动机构发送指令，满足使用者的对各角度发球的需要，提高智能化，保证发球精度；由此实现不同发球模式，并让发球的落点能覆盖的羽毛球场地上任意位置，同时也避免训练时出球位置和角度单一而造成训练人员无法得到真实赛场环境的模拟训练，也避免重复机械的动作对肌肉和骨骼造成损伤；结构简单，各个机构模块化设计，使得成本降低，同时性能可靠，故障率低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的羽毛球发球机的结构示意图；

图2是本发明提供的羽毛球发球机中供球机构的结构示意图；

图3是本发明提供的羽毛球发球机中供球机构的侧视图；

图4是本发明提供的羽毛球发球机中发球机构的结构示意图；

图5是本发明提供的羽毛球发球机中移动机构的结构示意图；

图6是本发明提供的羽毛球发球机中可伸缩支撑杆的结构示意图。

附图标记：

1、储球箱；2、壳体；3、发球机构；4、可伸缩支撑杆；41、内杆；42、外杆；43、卡扣；44、卡孔；45、辅助支撑脚；46、插杆头；5、底盘；51、插孔；52、定位柱；53、调速电机；54、麦克纳姆轮；61、固定板；611、感应器；612、旋转电机；613、连接锥；62、支撑板；621、齿轮箱；622、取球减速电机；623、第一输出轴；624、橡胶套；625、链条；626、防漏球挡板；627、送球减速电机；63、安装板；631、电机支架；632、调节电机；633、传动齿轮；634、调节齿轮；635、定位垫块；636、转动轴；637、发球电机；638、发球轮；639、保护罩；640、凸轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图6描述本发明的一种羽毛球发球机，包括：

发球机构3，所述发球机构3包括发球组件和俯仰角调节组件，所述俯仰角调节组件与所述发球组件传动连接；

移动机构，所述移动机构包括底盘5和可伸缩支撑杆4，所述底盘5的底侧设有麦克纳姆轮54，所述可伸缩支撑杆4的第一端与所述底盘5连接，所述可伸缩支撑杆4的第二端设有安装板63，所述发球机构3设于所述安装板63上；

控制机构，所述控制机构包括微处理器，所述微处理器分别与所述发球组件、俯仰角调节组件和所述移动机构连接。可以理解的是，俯仰角调节组件与发球组件传动连接，实现俯仰角调节组件对发球组件的俯仰角度即发球角度的调节。发球机构3设于支撑板上的壳体2内，起到保护作用。

进一步地，可伸缩支撑杆4的第一端设置底盘5的上侧，其第二端设置水平安装板63，发球机构3安装在安装板63上，提供稳定支撑，通过调整可伸缩支撑杆4的第二端的高度，实现对发球组件的发球起始高度的调整。

其中，底盘5的底侧设置麦克纳姆轮54，实现底盘5的移动效果，进而实现对发球组件发球位置的调节，至此，实现球场半场任意位置以任意角度和方向向对向半场发球。

进一步地，微处理器分别与发球组件、俯仰角调节组件和移动机构连接，实现调节命令，并发送至对应执行部件，提高了自动化程度，满足使用者的需求。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述俯仰角调节组件包括调节电机632、传动齿轮633、调节齿轮634、转动轴636和定位垫块635，所述调节电机632设于所述安装板63上，所述传动齿轮633与所述调节电机632的输出端连接，所述传动齿轮633与所述调节齿轮634啮合，所述调节齿轮634与所述转动轴636同步转动连接，所述转动轴636与所述发球组件同步转动连接，所述转动轴636可转动的设于所述定位垫块635上，所述定位垫块635安装于所述安装板63上。可以理解的是，调节电机632为步进电机，通过电机支架631固定安装于安装板63上。定位垫块635固定安装在安装板63上，且转动轴636可转动的穿设于定位垫块635的上端。调节电机632的输出端设有传动齿轮633，为主动轮，转动轴636的第一端设有调节齿轮634为从动轮，优选的调节齿轮634为不完全齿轮。在调节齿轮634和定位垫块635之间的转动轴636上设有多边形卡台，并套设第一调节板，也就是说，第一调节板的第一端设有与多边形卡台卡固适配的多边形孔，实现第一调节板与转动轴636的同步转动，第一调节板的第二端与发球组件连接，实现带动发球组件的俯仰度调节。

进一步地，转动轴636的第二端设有多边形卡台，并套设第二调节板，也就是说，第二调节板的第一端设有与多边形卡台卡固适配的多边形孔，实现第二调节板与转动轴636的同步转动，第二调节板的第二端与发球组件连接，第一调节板和第二调节板平行设置，并且均与转动轴636同步转动，进而实现对发球组件的稳定支撑调节。

具体的，调节电机632转动，驱动传动齿轮633转动，传动齿轮633与调节齿轮634啮合，实现传动。转动轴636的第一端与调节齿轮634固定连接，实现同步转动，进而转动轴636带动第一调节板的第一端和第二调节板的第一端沿竖直方向旋转，实现第一调节板的第二端和第二调节板的第二端同步支撑发球组件沿竖直方向旋转，实现对发球组件俯仰角的调整。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述发球组件包括发球电机637和发球轮638，所述发球电机637的驱动端与所述发球轮638传动连接，所述发球电机637与所述转动轴636同步转动连接，所述发球电机637与所述微处理器连接。可以理解的是，发球轮638设有与发球电机637的驱动端连接适配的内孔，内孔的孔径为7mm。发球轮638的厚度为20mm～30mm，外径为78mm；发球轮638的硬度为邵氏硬度50～80，有益于减小发球电机637负载压力、并使夹球力度适中以提供合适的发球轮638摩擦力，减小发球落点的偏差。本实施例中，设置两个发球轮638和两个发球电机637，并一一对应装配，两个发球轮638的中心距为95mm。两个发球电机637分别设于定位垫块635的两侧，且两个发球轮638外围安装有保护罩639，防止异物接触高速旋转的发球轮638而发生危险，保护罩639与第一调节板的第二端和第二调节板的端连接，发球电机637与保护罩639固定连接。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述底盘5的底侧设有调速电机53，所述调速电机53的驱动端与所述麦克纳姆轮54连接，所述调速电机53与所述微处理器连接。可以理解的是，底盘5的底侧周围均匀设有四个麦克纳姆轮54，每个麦克纳姆轮54配备一台调速电机53，实现一一对应调速，提高控制移动的精准度。调速电机53与微处理器连接，实现指令信号的传递接收。具体的，通过麦克纳姆轮54，既可以实现发球机前后左右移动，也可以实现水平面上各个角度的左偏和右偏。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述可伸缩支撑杆4包括内杆41、外杆42和卡扣43，所述内杆41穿设于所述外杆42内，并可沿所述外杆42的轴线方向在所述外杆42内伸缩，所述卡扣43设于所述外杆42的第一端，所述内杆41沿其轴线方向设有多个卡孔44，所述卡扣43与多个所述卡孔44一一适配；

所述外杆42的周侧设有多个辅助支撑脚45，所述辅助支撑脚45的第一端与套管连接，所述套管套设于所述外杆42上，所述辅助支撑脚45的第二端与所述底盘5连接。可以理解的是，可伸缩支撑杆4沿竖直方向设置，用以支撑发球机构3，同时调整发球机构3的竖直高度，进而调节初始发球高度。具体的，包括竖直设置且同轴线的内杆41和外杆42，内杆41穿设于外杆42内，并可沿外杆42的轴线方向在外杆42内伸缩，实现对内杆41的高度的调整。

进一步地，外杆42的第一端即上端设有卡扣43，内杆41沿其轴线方向均匀设有多个卡孔44，相邻两个卡孔44之间的间距可根据实际需要进行设置。卡扣43与每个卡孔44卡固适配，实现对内杆41高度的锁死固定。

其中，外杆42的第一端固定套设有套管，多个辅助支撑脚45沿外杆42的周向均匀设置，奇特多个辅助支撑脚45的第一端即上端均与套管连接固定，辅助支撑脚45的第二端与底盘5固定连接，实现对外杆42的稳定支撑，提高外杆42的支撑强度和稳定强度。值得说明的是，

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述底盘5上设有插孔51和定位柱52，所述外杆42的第二端插设于所述插孔51内，所述辅助支撑脚45的第二端套设于所述定位柱52上。可以理解的是，底盘5的上侧设有插孔51，外杆42的第二端通过插杆头46与插孔51安装适配。内杆41的上端与安装板63底侧的凸轴640安装适配，凸轴640插设在内杆41内。底盘5的上侧还设有定位柱52，辅助支撑脚45的第二端即下端设于定位柱52上，定位柱52沿插孔51的周向均匀设置，且与辅助支撑脚45一一对应，提高可伸缩支撑杆4与底盘5的稳定安装。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，还包括供球机构，所述供球机构包括储球箱1、取球组件和送球组件，所述储球箱1通过支撑板62设于所述安装板63上，所述取球组件设于所述储球箱1的出球口的下侧，且所述取球组件安装于所述支撑板62上，所述送球组件的第一端设于所述取球组件的下侧，所述送球组件的第二端与所述发球组件连接。可以理解的是，支撑板62竖直设置，其下端与安装板63连接，其上端设有固定板61，储球箱1安装于固定板61上。储球箱1为六个分立式直筒储球筒的环绕捆绑结构，其下方设置有出球口，当对应分立式直筒储球筒转到出球口处，球会自动下落并露出球头。固定板61的底侧设有旋转电机612，旋转电机612的输出端通过连接锥613与储球箱1连接，实现对储球箱1的旋转驱动。固定板61的底侧还设有感应器611，感应器611与出球口相对设置，用以感应球头，并与微处理器连接。感应器611感应出球口出是否有羽毛球，并将数据传回微处理器，由微处理器做出决策控制旋转电机612转动。

具体的，感应器611感应出球口是否有羽毛球，如果有，旋转电机612会停止转动，从而持续发球，当一个分立式直筒储球筒的球全部使用完成，微处理器会进行判断，然后控制旋转电机612转动，带动储球箱1转动，进而更换不同的分立式直筒储球筒，以切换到下一个有球的分立式直筒储球筒，实现连续发球的目的。

其中，分立式直筒储球筒的内径的半径为75mm，低于这个数值会导致羽毛球不能顺畅的落下，高于这个数值会导致羽毛球落下后球头不在中心位置上。分立式直筒储球筒底部设置有卡环，卡环的内径为48mm，能够防止羽毛球不受控自由掉落，卡环的内径需要控制在48mm，超过这个数值会导致多个羽毛球同时掉落，低于这个数值会导致发球机机身取球困难。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述取球组件包括取球减速电机622、齿轮箱621、第一输出轴623和第二输出轴，所述取球减速电机622的驱动端与所述齿轮箱621内的第一从动轮和第二从动轮分别传动连接，所述第一输出轴623与所述第一从动轮同步转动连接，所述第二输出轴与所述第二从动轮同步转动连接，所述第一从动轮和所述第二从动轮相向同步转动，所述第一输出轴623和所述第二输出轴分别套设橡胶套624；

所述取球减速电机622和所述齿轮箱621均安装于所述支撑板62的第一侧，所述第一输出轴623和所述第二输出轴均设于所述支撑板62的第二侧，所述取球减速电机622与所述微处理器连接。可以理解的是，第一输出轴623和第二输出轴位于储球箱1的出球口下侧，实现对储球箱1掉落的羽毛球进行夹持，并通过相向转动的橡胶套624，使羽毛球由第一输出轴623和第二输出轴之间掉落住送球组件上。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述送球组件包括送球减速电机627、链条625、传动链轮和张紧链轮，所述送球减速电机627安装于所述支撑板62的第二侧，所述送球减速电机627的驱动端与所述传动链轮传动连接，且所述传动链轮设于所述第一输出轴623和所述第二输出轴的下侧，所述链条625的两端分别套设在所述传动链轮和所述张紧链轮上，所述链条625的两侧分别设有防漏球挡板626；所述送球减速电机627与所述微处理器连接。可以理解的是，送球减速电机627的输出端带动传动链轮转动，链条625在传动链轮和张紧链轮的作用下，与送球减速电机627的输出端同步转动。链条625的第一端位于第一输出轴623和第二输出轴的正下方，保证羽毛球落在链条625上，不会发生偏移。链条625的第二端与发球轮638的进口相对设置，实现将羽毛球输送至发球轮638内，完成发球。

根据本发明提供的一种羽毛球发球机，所述控制机构还包括摄像头和移动终端，所述摄像头设于所述安装板63上，所述摄像头和所述移动终端均与所述微处理器连接。可以理解的是，摄像头用以采集羽毛球的发射图像，并传输至微处理器，经微处理器处理得到羽毛球的飞行轨迹信息。微处理器设有区域定位模块，用以获取发球机当前所述球场的位置信息。移动终端通过蓝牙与微处理器连接，用以选择或设置发球模式，并将微处理采集到的用户运动习惯上传至云端服务器。

本发明提供的羽毛球发球机，通过设置发球组件和俯仰角调节组件，实现俯仰角调节组件对发球组件的竖直方向发球角度的调整；通过可伸缩支撑杆实现对发球组件高度调整，底盘底侧设置麦克纳姆轮，实现对发球组件水平范围内的移动，实现对水平发球位置的调整；微处理器根据使用者输入命令，向发球组件、俯仰角调节组件和移动机构发送指令，满足使用者的对各角度发球的需要，提高智能化，保证发球精度；由此实现不同发球模式，并让发球的落点能覆盖的羽毛球场地上任意位置，同时也避免训练时出球位置和角度单一而造成训练人员无法得到真实赛场环境的模拟训练，也避免重复机械的动作对肌肉和骨骼造成损伤；结构简单，各个机构模块化设计，使得成本降低，同时性能可靠，故障率低。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。