[实用新型]一种发球机的方向编码定位控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及乒乓球或网球等小球类运动自动发球机技术领域，更具体的说是一种发球机的方向编码定位控制装置。

背景技术

自动发球机是乒乓球或网球等小球类运动常用的一种训练设备，用于有规律或随机等方式模拟对手发球，在一定的发球角度区域内将球发射出去，并可以编辑球的落点以达到训练的目的。该设备一般通过电机带动机头组件的往复摆动，实现出球横向或纵向角度的变化。出球的时间间隔和角度通过控制机构的软件程序设定，这样就可以在所述纵向或横向的扇形区域内，有规律或随机发射球，以适应不同的训练需求之用。

现有的发球机通过编程的方式将发球角度区域划分成多个发球点，通过软件控制发球机在那个点发球，那个点不发球，即不同的训练程序都要有一个独立的控制程序进行控制。所有的训练均为预设好的程序，该程序不能在训练的过程中被打断，否则发球的位置和时间点均与预期不同，扰乱训练的步骤。

但是，在平时的训练中，发球机难免会受到外力的强制作用，比如被击打回来的球射中或者被从旁边行走过的人员碰到。当机头组件被碰到的时候，其往复摆动的动作将会被阻止，即机械行进被阻止，控制机构的软件程序无法识别这种随机的状态，即无法识别机头组件在哪里停止或偏转至那个位置，如何复位重新开始。因此往往会导致程序控制与运动不匹配，造成停机再作调整。出现这种情况的时候，往往导致训练的中止或混乱，这是训练者不希望出现的情形。

当然可以采用专用的旋转定位机构实现落点的控制，但这种专用的旋转定位机构属于精密设备一般价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能够任意编辑落球点，随机控制发球角度变动，而且当机头组件受到外力强制作用不能正常工作，当外力消失后能够自动复位并恢复工作的发球机的方向编码定位控制装置。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的。

本实用新型设计了一种发球机的方向编码定位控制装置，设置在发球机的机头组件上用于控制发球方向，包括驱动机头组件转向的驱动机构和识别机头组件转动角度的定位机构，定位机构控制连接驱动机构，所述定位机构包括控制电路板和确认机头组件位置信息及反馈机头组件位置信息给控制电路板的编码器，所述控制电路板控制连接驱动机构。实用新型通过编码器给机头组件的每个出球点都设定一个编码，每个出球点的编码具有唯一性，不同于其他出球点的编码。这样便可以依据编码向驱动机构确认机头组件的位置信息，以便于驱动机构能够准确编辑球的落点。另外，当机头组件在强外力作用下机头不能转动或发生位移而导致落点位置错误，编码器能够在强外力消除后立即向驱动机构反馈位置，使其恢复正常工作，从而使机头组发出正确的落点。

具体来说，所述编码器包括若干设置在控制电路板上的光耦和环边上设有槽孔的遮光盘，所述遮光盘的环边在光耦的发射端和接收端之间运动阻挡或不阻挡光耦的信号形成编码。所述遮光盘包括一层或多层环边，所述光耦在控制电路板上对应所述环边分布。所述环边在光耦的发射端和接收端之间运动，当槽孔运动至光耦的时候，信号能够从槽孔穿过，所述接收端能够收到发射端的信号，该光耦识别为低电平（编码器为0）。同理，当环边其他位置运动至发射端和接收端之间时，信号被环边侧壁阻挡，所述接收端无法收到发射端的信号，该光耦识别为高电平（编码为1）。利用不同槽孔宽度和光耦之间相对位置的不同能够实现2ⁿ个二进制编码，其中n为光耦数量。根据具体的出球点的数量N，需要编码的数量为2N+1，设置相应的光耦的数量n，2N+1≤2ⁿ。假设出球点为7个，则设置不少于4个光耦，编码可以在16个二进制编码中选择15个，假设出球点为9个，则设置不少于5个光耦，编码可以在32个二进制编码中选择19个，依次类推。通过遮光盘上的槽孔与光耦配合来实现编码，结构简单，编码方便，识别率高，抗干扰能力强。

所述驱动机构包括用于编辑落点和接收机头组件位置信息的主机和用于带动机头组件转动的步进电机，所述主机包括控制器和驱动电路板分别与步进电机和操作盒连接，步进电机带动所述遮光盘。主机内有一电子主板，电子主板集成了控制器，通过操作盒编辑球落点信息，并将信息传送至驱动电路板，驱动电路板能够驱动步进电机转动机头组件的角度。通过对编码器的位置信息进行确认，可以驱动步进电机带动机头组件转动，实现精准定位。同时，当机头组件在强外力作用下机头不能转动或发生位移而导致落点位置错误，主机能够接收编码器的位置信息，驱动步进电机带动机头组件恢复正常工作，从而使机头组发出正确的落点。