[实用新型]一种双电机出球方向控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及球类训练机器领域，特别是一种双电机出球方向控制装置。

技术背景

在现有的球类训练中，一般采用陪练的模式。这种模式一方面对陪练人员的技术要求很高，为培训运动员对某角度或变化的球的反应，陪练人员需要具备能够持续发出同样的球。另一方面对陪练人员的体能要求也很高，需要具备长期供球的能力。由此造成了运动员训练的成本大大的增加。发球训练机作为一种游戏以及训练的设备，可以在一定程度上弥补上述不足。不过需要能够真实的模拟运动员发球时乒乓球角度以及落点的多变化，以提高运动员的反应能力。比如现有的乒乓球发球机虽然能够在球速、旋转等方面的仿真度很高，但是在发球的角度和落点的控制上还是比较单调。只能够按特定的规则变化，无法适应运动员进一步提高训练难度的需要，所以一般只能够适用于运动员的简单体能训练。或者是为达到多样化的变化，发球机整个发射机头的结构制作得十分复杂，虽然能够达到一定发球变化的目的，当整个结构十分不稳定，而且控制以及维护都十分困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有发球机出球方向以及落点变化不足的缺点，提供一种结构简单，可以全自动化精准控制，实现出球方向多样变化的双电机出球方向控制装置。

本实用新型通过以下技术方案实现其目的。

本实用新型设计了一种双电机出球方向控制装置，结构包括机头、导向板、用于控制导向板横向角度的旋转步进电机和用于控制导向板纵向角度的直线步进电机，所述旋转步进电机和直线步进电机安装在机头上，导向板安装在机头下侧。通过控制旋转步进电机的转动，驱动导向板在横向的角度摆动，达到出球的横向方向的控制，具体表现为出球方向的左右方向的控制。通过控制直线步进电机的直线运动，使导向板前部受力向下移动，或回复向上移动，从而使得导向板在纵向方向的角度摆动，具体表现为出球弧线的角度变化和落球点的变换。

旋转步进电机和直线步进电机可以采用微电脑控制，无需人工干预，只需为微电脑设定控制电机的控制程序即可。采用步进电机的优点是能够实现控制的精准度，步进电机的每一次步进的增量都相同，因此只需要步进精度够高，就能够实现十分准确的角度控制，能够实现高难度的准确性控制。本实用新型可以真实的模拟运动员发球或接球时球运动路线的变化，大大降低了培训人员的工作量，且不影响运动员的训练难度。本实用新型可以发出同一落点单角度，同一落点多角度变化，自动控制落点单角度，自动控制落点多角度，有规则落点变化多角度变化等模式的训练轨迹，不仅可以适用于体能训练，还能够满足一定程度上的实战训练的要求。

本设计的导向板通过导向板连接器与旋转步进电机的转轴连接，导向板连接器使导向板具有平行于转轴转动的自由度。所述的导向板连接器最佳方案是由一对弹簧和转轴紧固件构成，一对弹簧连接转轴紧固件和导向板，转轴紧固件连接转轴。也可以通过简易的弹性连接件来连接导向板和转轴。直线步进电机的步进轴穿过机头支撑导向板。步进轴是可以通过直线步进电机驱动做伸缩动作的机构，当步进轴向下直线运动的时候，压制导向板前端向下，弹簧拉伸变形。当步进轴向上直线运动的时候，在弹簧回复力的作用下，导向板向上复位，从而实现出球纵向方向、即落球点前后的控制。

为提高使用寿命，本实用新型在步进轴和导向板之间设有调整块，调整块固定在导向板的一侧，并将步进轴与调整块接触的一端加工呈弧形轴端。步进轴末端弧面的结构有利于减少摩擦力，便于调节，减少步进轴的磨损。步进轴和导向板一般情况下均由金属制作，直接接触的话金属之间的磨损较大，由于是经常活动的部件，所以机器容易磨损。由此，本实用新型在步进轴末端与导向板之间加装一个采用硬度较小的材料制作的调整块，比如采用塑料制作，这样可以减少机器的磨损。当调整块被磨耗之后只需更换此部件即可，降低了机器的使用成本，维修以及维护也较为简易。

机头和导向板横截面均为倒U形结构，导向板设于机头内侧，旋转步进电机和直线步进电机均安装于机头顶部，转轴穿过机头顶部与导向板连接器连接，直线步进电机的步进轴穿过机头支撑导向板。倒U形结构能够很好的起到导向作用，并且由于球在其中运动时球下方为自由面，无任何限制，所以对球旋转的影响很小。因此由此结构发出的乒乓球能够保持较好的旋转性能，具有较高的仿真度。

本实用新型还在旋转步进电机和直线步进电机外侧设有电机罩壳，电机罩壳一方面可以防止电机受到损坏，另一方面可以起到保护整个机头的功能。

本实用新型相对于现有技术具有以下实质性特点和进步：