[发明专利]一种新型羽毛球发球机

摘要

本发明属于运动器械技术领域，一种新型羽毛球发球机，包括水平转向机构、空间俯仰机构、起升机构、发球装置、行走装置、球桶间歇转动装置和羽毛球夹取装置。行走装置位于发球机底部；起升机构位于行走装置上方，其底座与行走装置的壳体固接；水平转向机构位于起升机构上，其通过机架固接于起升机构顶部；空间俯仰机构的机架固接于水平转向机构上方；发球装置固接于空间俯仰机构上方；球筒间歇转动装置位于球筒下方，球筒位于整个发球机顶端；羽毛球夹取装置位于球筒间歇转动机构下方，与壳体固接。本发明的发球机占地面积小、结构紧凑；实现多角度、多位置的连续发球，满足体育爱好者的使用需求；动力充沛、发球速度快，能更好模拟真实发球情况。

主权项

1.一种新型羽毛球发球机，其特征在于，所述的新型羽毛球发球机主要由水平转向机构(1)、空间俯仰机构(2)、起升机构(3)、发球装置(4)、行走装置(5)、球筒间歇转动装置(6)和羽毛球夹取装置(7)组成；行走装置(5)位于发球机底部，与地面接触并起到移动作用；起升机构(3)位于行走装置(5)上方，其底座与行走装置(5)的壳体固接，用于抬高降低其上部分；水平转向机构(1)位于起升机构(3)上，其通过机架固接于起升机构(3)顶部，控制发球机在水平面内转动；空间俯仰机构(2)的机架固接于水平转向机构(1)上方，用于在竖直面内转动；发球装置(4)固接于空间俯仰机构(2)上方，起到将羽毛球发射出去的功能；球筒间歇转动装置(6)位于球筒下方，用于转动球筒、均匀取球，球筒位于整个发球机顶端；羽毛球夹取装置(7)位于球筒间歇转动机构(6)下方，与壳体固接，起夹取羽毛球并送入发球通道作用；壳体为发球机外壳或支承部分，充当发球机机架部分；水平转向机构(1)为行星减速装置，主要由转向平台(110)、主轴(120)、轴承(130)、内齿轮体(140)、第一小齿轮(150)、第一大齿轮(160)和第一伺服电机(170)组成；内齿轮体(140)通过螺栓螺母联接在转向平台(110)上；第一伺服电机(170)通过螺钉联接在主轴(120)的三个外缘上，第一伺服电机(170)的输出轴穿过外缘上的孔，用于驱动第一小齿轮(150)；主轴(120)一端和内齿轮体(140)通过轴承(130)相连，主轴(120)通过平键与第一大齿轮(160)相连，主轴(120)另一端与支架(220)通过螺纹联接；内齿轮体(140)、第一小齿轮(150)、第一大齿轮(160)和主轴(120)构成行星轮系，该机构具有改变水平面内发球方向之功能，且传动准确、响应较快；空间俯仰机构(2)为曲柄摇杆机构，主要由曲柄(210)、支架(220)、发球平台(230)、第一连杆(240)、第二伺服电机(250)、第二小齿轮(260)、第二大齿轮(270)和转轴(280)组成；曲柄(210)两端分别与支架(220)和发球平台(230)铰接；第一连杆(240)亦与支架(220)和发球平台(230)铰接；第二伺服电机(250)通过第二小齿轮(260)、第二大齿轮(270)将动力传递给转轴(280)，转轴(280)和曲柄(210)通过过盈配合相连，带动曲柄(210)往复摆动；该机构用于改变发球方向的俯仰程度，结构简单，平时可放平以节约空间；起升机构(3)为多级剪叉机构，主要由转向平台(110)、底座(310)、第二连杆(320)、滑杆(330)、直线电机(340)、销轴(350)和杆(360)组成；第二连杆(320)和滑杆(330)构成转动副，第二连杆(320)之间通过销轴(350)实现连接；滑杆(330)两端和直线电机(340)固连，在直线电机(340)的驱动作用下，第二连杆(320)和滑杆(330)随之运动，将转向平台(110)顶起，改变发球高度；两侧机构对称布置，中间用杆(360)相连；发球装置(4)主要由喷头(410)、发射管(420)、滑轨(430)和气动附件组成；喷头(410)和滑轨(430)安装在发球平台(230)上，发射管(420)端面和喷头(410)端面均附有电磁铁；电磁铁极性的改变使发射管(420)贴近或远离喷头(410)；羽毛球由机械手安放在喷头(410)前方，喷头(410)与空气压缩机相连，使压缩空气从喷头喷出，推动羽毛球高速飞出；行走装置(5)主要由齿轮变速装置(510)、不完全轮(520)、抱死装置(530)、制动装置(540)和周角万向轮组成；齿轮变速装置(510)主要由电机(511)、行星轮系(512)、第一锥齿轮(513)和第二锥齿轮(514)构成；电机(511)输出轴与第一锥齿轮(513)的输入轴固接，第一锥齿轮(513)输出轴与行星轮系(512)输入轴固接，行星轮系(512)输出轴与第二锥齿轮(514)固接；工作时，电机(511)输入一定转速，经由第一锥齿轮(513)、行星轮系(512)及第二锥齿轮(514)变速后输入下一装置，起减速作用；不完全轮(520)主要由三个车轮和两个离合器组成，第一离合器(521)一端连接第二锥齿轮(514)输出轴，另一端连接轮一(522)，轮一(522)与轮二(523)端面完全重合并固接，轮三(525)由第二离合器(524)与轮二(523)的轴连接；工作时，轮一(522)、轮二(523)与轮三(525)的缺口方向夹角180°，交替触地实现速度均匀；非工作时，同时离地，缺口方向夹角0°；抱死装置(530)主要由双滑块机构和剪叉机构串联构成，第一离合器(521)、第二离合器(524)分别充当双滑块机构中滑块部分；两组双滑块机构包括五一连杆(531)、五一滑块(532)、五二连杆(535)和五二滑块(536)，五一连杆(531)一端铰接在第一离合器(521)侧边轴上，五二连杆(535)一端铰接在第二离合器(524)侧边轴上，二者的另一端分别与五一滑块(532)和五二滑块(536)铰接，五一滑块(532)和五二滑块(536)分别在五一剪叉连杆一(533)和五一剪叉连杆二(534)形成的滑轨、五二剪叉连杆一(537)和五二剪叉连杆二(538)形成的滑轨上滑动；两组剪叉机构包括五一剪叉连杆一(533)、五一剪叉连杆二(534)、五二剪叉连杆一(537)和五二剪叉连杆二(538)，五一剪叉连杆一(533)和五一剪叉连杆二(534)铰接，并铰接于支撑架539上；五二剪叉连杆一(537)和五二剪叉连杆二(538)铰接，并铰接于支撑架539上；第一剪叉机构用于换向过程中轮一(522)与轮二(523)搁起离地后抱死轮一(522)与轮二(523)，保证两轮处于离地状态，第二剪叉机构用于换向过程中轮三(525)搁起离地后抱死轮三(525)，保证此轮处于离地状态；工作时，两个离合器脱开后，五一连杆(531)和五二连杆(535)分别带动五一滑块(532)和五二滑块(536)上移，使剪叉机构中五一剪叉连杆一(533)、五一剪叉连杆二(534)、五二剪叉连杆一(537)、五二剪叉连杆二(538)在弹簧作用下复位，实现转动，剪叉机构收紧实现抱死，支承架(539)与壳体固接；不完全轮(520)与抱死装置(530)分别共有两组，布置时保证两组中不完全轮(520)的轴线呈90度夹角，由离合器控制，交替工作，实现换向功能；制动装置(540)置于行走装置(5)外围，为曲柄滑块机构；制动顶板(544)与壳体固接，五四曲柄(541)与制动顶板(544)铰接，并且五四曲柄(541)连接动力装置，五四连杆(542)两端分别与五四曲柄(541)、五四滑块(543)铰接，五四曲柄(541)及五四连杆(542)共四组，在制动顶板(544)上均布，限制五四滑块(543)沿直线移动；工作时，动力装置使五四曲柄(541)转动，五四连杆(542)带动五四滑块(543)在下死点位置与地面压紧，由较大正压力产生较大的摩擦力，通过摩擦制动；周角万向轮布置在行走装置四角，顶部与壳体固接，起辅助运动作用；球筒间歇转动装置(6)是一种利用槽轮机构和齿轮机构实现的间隙机构，主要由第三伺服电机(610)、第一底板(620)、四分槽轮主动机构(630)、四分槽轮从动机构(640)、第三小齿轮(650)、第三大齿轮(660)以及球桶(670)组成；第三伺服电机(610)、四分槽轮主动机构(630)、四分槽轮从动机构(640)均通过螺栓固定在第一底板(620)上；第三伺服电机(610)直接驱动四分槽轮主动机构(630)，四分槽轮主动机构(630)间隙带动四分槽轮从动机构(640)；四分槽轮从动机构(640)和第三小齿轮(650)为键连接，第三大齿轮(660)和第三小齿轮(650)相互啮合，将间歇转动通过第三大齿轮(660)传递到球桶(670)，从而实现球桶(670)的间隙转动；羽毛球夹取装置(7)主要由第二底板(710)、转动导杆(720)、气动伸缩杆(730)、第三连杆(740)、摇杆(750)和夹具体(760)组成；第二底板(710)通过螺栓固定在外壳上，气动伸缩杆(730)和转动导杆(720)形成移动副，第三连杆(740)和摇杆(750)通过铰链连接在夹具体(760)上；从而实现夹羽毛球夹取装置(7)夹取羽毛球并旋转一定角度。