[发明专利]一种自动乒乓球发球训练系统

说明书

本发明公开了一种自动乒乓球发球训练系统，包括乒乓球发球部分、控制部分、数据采集呈现及交互部分，控制部分包括触发控制部分、发球转向控制部分、视觉传感控制部分以及语音传感控制部分，优点是：在控制开发成本的前提下，提高设备智能化和自动化，满足训练者的个性化需求，从而提升乒乓球训练效果和训练水平。

技术领域

本发明涉及乒乓球发球训练系统技术领域，尤其涉及一种自动乒乓球发球训练系统。

背景技术

乒乓球的训练，常规的是人工发球进行训练，因此，如何替代人工，或者用机器设备来更好地实现乒乓球的训练，具有重要意义，但国内的辅助训练类型产品其智能化、自动化程度却较低。尤其在人工智能时代，传统运动装备已经无法满足时代发展的需要。本申请人认为，在控制开发成本的前提下，融合视觉和语音控制技术，即相当于给发球机增加″眼睛和耳朵″来与训练者交互，可以进一步提高设备智能化和自动化，满足训练者的个性化需求，从而提升乒乓球训练效果和训练水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提出一种自动乒乓球发球训练系统，在控制开发成本的前提下，提高设备智能化和自动化，满足训练者的个性化需求，从而提升乒乓球训练效果和训练水平。

本发明所采取的技术方案是：一种自动乒乓球发球训练系统，包括：

训练系统发球部分，包括撞针机构和乒乓球发出管道；

训练系统控制部分，包括触发控制部分、发球转向控制部分、视觉传感控制部分以及语音传感控制部分组成；

触发控制部分：控制器启动储能电路对电容进行充电，再通过电压检测电路反馈电容充电电压大小给控制器，当达到阈值电压时，导通电容器和漆包线圈，使线圈通电，产生磁场来推动撞针机构的金属撞针发射乒乓球；

发球转向控制部分：首先通过控制器使用定时器产生脉冲宽度调制信号，控制数字舵机锁定转向角度，包括左右摆角、上下仰角的转向调节，数字舵机连接乒乓球发出管道；

视觉传感控制部分：首先在自动模式下通过自动识别训练者球拍，获取训练人所在位置信息；然后通过调用预设参数来控制发球转向控制部分进行发射落点控制，预设参数包括舵机左右摆角对应的脉冲宽度调制信号和落点距离对应的仰角角度；

语音传感控制部分，包括″触发识别″和″二级验证″模式，在训练过程中可以识别触发口令和训练者关键词，控制发球的开始、结束；

训练系统数据采集呈现及交互部分，包括矩阵键盘和LCD显示屏组成，矩阵键盘用于自动模式或专家模式的选择，以及系统参数的输入；LCD显示屏用于显示训练系统设备状态、运行参数。

采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明包括乒乓球发球部分、控制部分、数据采集呈现及交互部分。其中，发球部分利用电磁力使用撞针原理瞬间将乒乓球弹射出去。控制部分由控制器、发球触发控制、发球转向控制、视觉传感设备和语音传感设备组成。视觉传感设备，在自动模式下识别训练者手中球拍的红色胶面，然后驱动舵机定位发球角度和落点。语音传感设备，在训练过程中可以识别口令和训练者关键字命令，控制发球的开始、结束，从而调节训练节奏和强度。数据采集呈现及交互部分，由矩阵键盘和LCD显示屏组成。矩阵键盘负责自动模式或专家模式的选择，以及系统参数的输入。LCD显示屏作为交互部分，显示训练系统设备状态、运行参数等信息。本发明不仅可以大大降低自动化乒乓球发球训练设备的制造成本，而且在很大程度上改善了传统发球装备的智能化、人性化程度不高的问题，更加有利于训练质量和效率的提升。

作为优选，所述的自动识别训练者球拍是指：首先初始化感光元件，然后设置需搜寻的为类圆形标志，色块为红色，这样的类圆形标志定义为乒乓球拍面，同时设置搜寻色块的像素宽度最小阈值，待感光元件稳定后开始识别，红色色块识别后，以乒乓球拍面区域中心点为定标点，调整舵机左右摆角、上下仰角进行发射落点控制，优点是，识别效率和可靠性较高。