模拟神球制造技术

模拟神球为世上首次使用模拟打球的方法，训练多种竞技球类的动作和技巧，并设计了一套模拟打球装置。它属于家庭体育锻炼或游戏玩具领域。在普通家庭空间就可享受多种球类运动，上手快，提高快，既可锻炼身体，又能训练过硬基本功，其乐无穷。如模拟打乒乓球，可练习推挡、削球、提拉、抽球、侧旋、弧圈球等专项技术。同样，模拟神球也可以训练羽毛球、毽球等。该装置可以扩展玩技巧游戏，利用复摆和圆锥摆增加击球难度和娱乐趣味。另，在模拟打球和游戏中，同很多物理知识交融在一起。青少年可更深地领悟和探究相关的物理现象，并可舒筋松骨、预防近视、释放压力。故，它是集锻炼身体、学习物理、保健眼睛于一体，适合家庭体育及学生运动的神球。

【技术实现步骤摘要】

模拟神球(简称艾目球，IMITATE MYSTICBALL)是使用模拟的方法训练多种竞赛小球。在任何地方，只要是大于八 平方米的房间，就可施展模拟神球球艺。该装置具有多种体育锻炼功能，可以 模拟打乒乓球、模拟打羽毛球、模拟踢毽球等竞技体育项目，进行锻炼身体。 该装置还具有多种其他用途，既可以进行多种游戏，如串珠复摆、轻重复摆、 呼啦球、飞天球等益智技巧游戏，又可以作为青少年学习物理知识，探究和拓 展物理知识的试验教具；它可以把许多抽象的、单调的物理试验及习题变成丰 富多彩的体育游戏。同时，它也是青少年预防近视眼的上佳选择。谈其技术领 域，我自说自划为家庭体育锻炼、娱乐玩具类别。
技术介绍
因为模拟练球是首次提出的新理念，要把来胧去脉表述清楚，
技术介绍
部分拟用以下相关方面来阐述(1 )从模拟神球的特点引述。(2) 关于模拟方法的一般概念。(3 )模拟神球在相关物理知识中的原理以及规律。 (4 )模拟神球与真实的乒乓球技术和乒乓球运动状态的比较，模拟神球同真实 的羽毛球技术和羽毛球运动状态的比较等等。(1 )模拟神球是把精典物理中一些普通物理知识和竞赛小球的基本技术和动 作技巧融合在一起，形成一种特殊的打球方法，即打切线球的方法。模拟神球 这种旁门异类的打球方法，同样可以锻炼身体，同样可以从侧面训练和提高竞 赛小球的基本技术。模拟神球可以起到殊途同归、同工异曲的作用。特别在训 练乒乓球和羽毛球技术的一些公认的高难度动作时，有很多独到之处，是一条 步步高的捷径。(2)首先，引入一些模拟方法的概念。现代生活中，在很多地方、在很多方面 都有使用模拟方法的事例。人们可以在模拟装置上学习开飞机；人们可以在模 拟装置上学开汽车；人们利用跳伞塔学跳伞，人们可以在蹦床上练习体操、跳 水的高难动作及分解动作等等。以上这些事例说明，人们可以利用间接的办法 和手段，利用其他相仿的装置，同样可以更快地掌握你要学习的技巧，提高你 想要的能力和掌握高难动作。这样甚至于可以多、快、好、省地提高学习效率。 所以有的时候，模拟的学习方法也是非常实用、有效、可行的。(3 )要讲清模拟神球的特殊打法，先要说明其在物理学上所属的运动类别，再 进一步分析它的运动规律和击球特点。(a )模拟神球在物理学上的运动类型模拟神球的运动特点，表面看起来像是 单摆，但它不是物理学的单摆现象。它与物理学的单摆的区别在于摆动角度。 单摆的必要条件是悬线偏离竖直方向的角度是一个小角， 一般小于五度角。正 如物理书上所述，Q角很小时，才可以认为它所对的弧和弦等长。因此，单摆 小角度摆动时是做简谐运动。故单摆在小振幅条件下的运动微分方程是线性的。当摆角增大时，该方程就不再是线性的，而变成非线性方程。若考虑到阻尼和 驱动力作用，方程就会变得更加复杂。本文中多次提到摆动，只是作为运动形态的描述，并非指物理运动实质。为了区别模拟神球的打法和特点，在此文中， 把人们在乒乓球台子上打乒乓球的状态和动作，称之为真实的乒乓球运动状态 和真实的打球动作。从模拟打球的运动特点来看，当球在竖直面内运动时，应 属于变速圆周运动的范畴，又分为在球向下的运动期，为加速圆周运动；在 球向上的运动期，为减速运动期。当球在水平面内运动时，应属于匀速圆周运 动。现在分析一下球受力的情况。正如图二 (力学系统示意图)中，乒乓球A 位、B位和C位的受力分析图所示球在竖直面内运动，球的重力mg和弹力T 共同提供向心力，以维持球的圆周运动。当球向下摆动，在一般位置A位时， 它的向心力是T3—Fi=T3—mg*sin a =mv32 / R;当球运动到最低点B位时， T2—mg=mv22 / R;式中v2 / R为向心加速度。当球向上摆动，在一般位置C 时，速度V1的方向与重力的切线方向分力F4的方向相反，所以为减速。模拟 神球有向心力，这一点是同真实乒乓球有本质的不同。但两者也有很多相同的 地方它们都符合牛顿三个定律，都符合动量守恒定律，都符合势能和机械能 守恒的规律。这里不打算详细讲了。对模拟神球的轨迹进行分析，在球的轨迹 最低点两侧的轨迹是两个半圆弧线，即前半弧和后半弧，两个半弧线可看作是对称的。现在，利用运动的迭加原理，进一步来分析球的运动特点把球作为物理概念的质点，即凡是质点运动可看成二个或三个正交方向的各自独立进行 的运动迭加，把模拟神球的变速圆周运动分解为二个分运动， 一个是水平方向 匀速直线运动，另一个是沿垂直方向作匀变速直线运动。轨迹前半弧为竖直方向下抛运动，为匀加速运动；后半弧为竖直方向上抛运动，为匀减速运动；这 里的加速度就是重力加速度G。所以，准确地说，模拟神球是在垂面上，在局 部的固定轨道上，作匀变速圆周运动。模拟神球具备以下技术三要素第一要 素是，球的运动轨面是垂直地面的竖直面。第二要素是，击球的方向必须是轨 道圆的切线方向。第三要素是，挡板与地面的交线垂直于轨道竖直面，并且还 要前倾过吊钟固定点。三个要素提供了球能变速圆周运动的必要条件，使球可 以连续而有规律地运行。(b )呼拉摆球游戏的物理运动方式，属于水平面内的匀速圆周运动。从图 5a(呼拉球使用示意图)，可以看出，球在竖直方向上受力平衡，在水平方向上受 的外力提供球做圆周运动所需要的向心力。重力G和拉力T的合力F提供向心 力 贝ijF:mg'tg0:m' 2 - r=m w2 1 sin 6 ， cos 0=g/ 1， 从式中可知，旋转的角速度越大，0角越大，半徑r越大。也就是说，拍子击球 的力越大，呼拉球的轨迹圆越大，摆面越高,球摆动的轨道圆大小高低，全控制 于用拍子击球力量的大小.(c )飞天球游戏的物理运动方式，见图5b (飞天球使用示意图)，由于球有时 在水平面上，有时在竖直面上，而大部分在随机的斜面上，其结果是忽儿匀速 圆周运动，忽儿变速圆周运动，忽儿重力影响大，忽几重力影响小，变化因素 很多，眼脑手要快速跟上，控制的难度就大多了。(d )对模拟神球的运动类型有了如此认识，可以对球摆动的随机状态的特征值位移、速度、加速度等矢量进行分析、判断就容易多了。言外之意，模拟 神球的专利技术是一次标新立异，独特的装置和独特的功能，同真实的乒乓球的运 动规律，截然不同；同真实的羽毛球，以及市面上的其他球类，如牵拉球、壁 球、网球，溜溜球等等，不能混为一谈。它们没有一种球是采用打切线球方法 的，也没有一种球的运动是变速圆周运动。所以，在物理原理上与其他球划清 界线。以上是从物理知识角度上，说明了模拟神球的技术特点。(4 )为更清楚地说明模拟球的运动特点，先比较一下模拟神球与真实的乒乓球的相同点与不同点。模拟神球是用一根高强度细尼龙线悬吊一只普通乒乓球， 球在地面的垂直面上做大幅度摆动，为使球保持在固定轨道上来回不间断地摆 动，用球拍击球时，拍子务必沿摆动面圆轨的切线方向击球，使球受到的外力 是沿切线方向的，这个外力就不会破坏原来的摆动，反而给球输入了新的能量， 使球速度加快。当使用可调挡板时，挡板的平面投影必须垂直球的摆动竖面， 并要求挡板向前倾，使挡板平面过吊钟的固定点。这样会使挡板给球的反弹力 也在圆轨的切线方向，反弹力也没有破坏球原来的摆动，只是改变球的运动方 向。这样两个外力都没有破坏原来本文档来自技高网...

【技术保护点】
模拟训练竞技小球的新理念　模拟神球，首次提出并使用模拟训练竞技小球。例如模拟打乒乓：传统的训练方法，必须在乒乓球室内，有乒乓球台子，由二个人互相对练，或者二个人搭挡四个人对打。各种单项技术也只有在实战中、对练中学习。模拟神球的训练方法与此截然不同，使用普通的球拍，用一样的动作，打用尼龙线悬吊着的乒乓球。它可以对多种专项技术进行连续地高强度地训练。例如乒乓球的单项技术之一－抽球，仅需调整一下装置参数：调整吊弦长度，调整一下挡板距离和角度，就可连续地击球，熟练时可连续地打几十下，甚至于几百下，并可掺揉进去步法，身法，手臂动作及手法，同时可以有目的地练某些肌肉群和相关的韧带，提高动作的协调性，反应能力和培养球感。其他类别的单项技术同理，不一而足。以此达到锻炼身体，提高技术之目的。　模拟训练理念的实施有三个基本技术要素：第一要素是球的摆动所在的平面要垂直地面；第二要素是可调挡板平面与地面交线垂直于球摆动平面，并且挡板平面始终过吊钟的固定点，使球碰撞挡板产生的反弹力的方向在球的摆动面上，并与球摆圆弧轨迹相切；第三要素是拍子在球的运动圆弧轨迹的切线方向击球，这也是模拟打球的特殊击球方法。模拟球的运动轨迹与真实的打乒乓球轨迹是不同的。通常在乒乓球台子上真实地打乒乓球，球的运动轨迹是抛物线；而模拟打球的运动轨迹是以吊弦长度为半径的圆弧曲线。　以上三个要素具备了，小球就可以以独特的物理运动形式，在固定的轨道上连续地往返运动，还可人为地控制球的运动速度和往返周期。要练习提拉球、削球、推挡球、侧旋球、上旋球只需方便地改变有关参数：吊弦长度、终端球的型式、击球点的位置、调整挡板的距离。这四个变量合理的组合，就可以达到模拟训练的相关要求。　竞技小球可以用模拟的方法进行打球和训练的崭新的理念，理念中包括上面提到的三项技术要素，以及将相关的四个变量（吊弦长度，吊件形式，挡板距离，击球选点）量化，数字化，并把练不同的单项技术用不同的参量组合的方法，是由本人首次提出，并加以系统化实用化。希望知识产权得到保护。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘培林，
申请(专利权)人：刘培林，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]