乒乓球机器人制造技术

技术编号:1383406 阅读:248 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于乒乓球运动训练及健身、娱乐用的机器人,利用四联杆结构的机械臂吊装摆头,射球系统,其可进行发射轮转角的调整,俯仰角的调整。输球系统采用多翼风机。用微机编程控制进行实战模拟,模拟远台、中台、近台、近网各种旋转,速度,力量,落点,以及快、慢节奏变化的球。具有落点稳定,球性柔和似人的特点。除作训练用外,还可作科研辅助测试仪器。(*该技术在1997年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术是属于运动器械的技术改进,是可用来供乒乓球运动训练及健身,娱乐用的机器人。以往乒乓球运动员训练由教练员陪打陪练,陪打者负担较重,强度大。七十年代以来,具有快、慢节奏变化的欧洲弧圈球打法迅速成熟,使中国传统的快攻,削攻结合等打法,遇到了困难和新课题。为培养优秀运动员,适应外国运动员风格打法,达到高级技术训练的要求,需加强科学训练。乒乓球发球机有发射头安装在机身的双头发球机,单头发球机,两个头或三个机头联控发球机。1982年中国体委科研所研制的乒乓球发射机两支机械臂吊装两个发射头,电磁系统控制射头、摆头、分球,用闭环调速及射球节奏可调的电控电路。用以模拟远台、中台、近台、近网各种旋转、速度、力量、落点、以及快、慢节奏变化的球,供乒乓球运动员训练用。本机的目的是实战模拟人拉出或削出的旋转球,使球能稳定准确的落点,具有柔和性,用以攻克弧圈球、接发球、实现高级技术,战术组合。附附图说明图1是发射乒乓球机器人总图附图2、附图2-1是风压输球系统附图3、附图3-1分球装置附图4、附图4-1射球装置附图5、附图5-1摆头装置附图5、附图5-1摆头装置附图6微机控制图本技术的要点是输球系统、射球、摆头装置是受微机控制。输球系统包括风压输球机构、输球管、分球装置。风压输球机构包括多翼风机和输球装置。多翼风机结构是见〔附图2〕,电机(21)下端出轴与多翼风机(12)相连,电机(21)上端出轴与减速器(16)齿合,电机(21)转速为1250转/分,经减速后输球盘(19)转速为8转/分。减速器(16)的出轴与固定在带有八个弧形浆叶(18)的输球盘(19)钢球离合器(17)连接,将球推入风路,每分钟可输送80个球,输球盘(19)与底盘(20)之间有近两个球的高度,半个球外露输球盘(19)的落球孔。输球装置结构是见〔附图2〕、〔附图2-1〕,固定在电机(21)外罩的底盘(20)圆周装有开口的外圆轨道(14),它高于装于电机(21)法蓝上的内圆轨道(15)。出球口(13)焊接于底盘(20)圆切线方向,在底盘(20)出球口(13)附近为内直轨(24)高于外直轨(25)。成为乒乓球由输球盘(19)落球孔落下的滚动轨道。两根停球簧(23)装在出球口(13)轴线两侧底盘(20)的侧壁,其前端伸进出球口(13)槽孔,球被推进出球口(13)后,不能退回。直轨道上方,底盘(20)边缘装三根保护弹簧(22),用于防止球在出球口(13)附近落入底盘(20)造成卡球。输球管(8)见〔附图1〕,管内径是44至48毫米,由三节管组成,上节外圆装有网架(6)的上卡环,中节外圆焊接了用来安装机械臂肩座(7)的限位圆环,中节下端装有网架(6)的下卡环,下节焊接稍向下倾斜的进球口(3),由进球口(3)内稍倾斜焊接延伸管腔内两根钢丝轨道,在输球管(8)内存球没有风压时可自动流出。风压输球机构、输球管(8)固装在机架(1)平台,风机的风翼在平台下面,进风口朝向地面,输球管(8)风口对正平台风口。输球装置出球口气动桥(5)一端与出球口(13)连接,另一端压在气袋(4)上,气袋(4)气嘴与多翼风机出风口气嘴经机架(1)平台气嘴相通。出球口(13)与进球口(3)的两侧装了用来当桥缆的拉伸弹簧(2)。当微机给出输球信号,电机(21)带动多翼风机(12)和输球盘(19),由输球盘(19)落球孔落下乒乓球进入轨道滚动,由弧形浆叶(18)将球推向出球口(13)。多翼风机(12)转动同时,气袋(4)被鼓起,托平气动桥(5),风压使球在输球管(8)内以400毫米左右的间距上升。输球管(8)上节顶端插接分球装置,结构是见〔附图3、3-1〕方弯管(26)四壁粘海绵,其出球口上端装粘接海绵的挡板(27)呈鸭嘴形轨道,带有缺口的输球直槽(31)向下倾斜焊接在方弯管(26)下端,槽内球满时乒乓球自动由缺口掉落,左右分球支槽(30)成60°与输球直槽(31)三角平板(32)同平面焊接,三角平板(32)装了受电磁铁(29)控制的分球挡片(28)。电磁铁(29)通过电子开关接受微机信号,信号为右发射头工作时,是高电位,分球电磁铁(29)吸通,带动挡片(28)挡住左支槽路,让开右支槽路,乒乓球沿输球直槽(31)滚动,右向输球。左发射头工作,信号变低电位,电磁铁(29)停止工作,挡球片(28)挡住右支槽路,让开左支槽路,左向输球。左右分球支槽(30)向左右发射头输球是通过弹簧螺管(10)见〔附图1〕。射球装置是左右各一个,结构见〔附图4、4-1〕,吊杆(38)与壳体(35)耳根部铰接,耳根部开了发射头俯仰角有55°范围的调整弧形槽孔。发射轮(41)旋转架(37)安装在壳体(35)出球口外园上,左右可旋转90°。射球电机安装板(33)与发射轮旋转架(37)垂直固定与出球口轴线平行,根据需要用手动调整发射轮旋转角也可运用电机控制。壳体(35)下部转角电机(34)带动推球片(36),壳体(35)后部中线位置开口,推球时推球片(36)进入开口,垂直是极限位置。下端连装复位弹簧(39)一端,推球信号结束,可将推球片(36)拉回。通过弹簧螺管(10)和分球支槽(30)接通球路的入球口位于壳体(35)内侧与垂线倾斜一定角度。壳体(35)空腔内装有限球簧(40)。弹簧管(10)输送乒乓球,第一个球进入壳体(35)空腔内,当微机发出射球(左或右侧)信号时,一侧发射头的转角电机(34)工作,带动推球片(36)将球推进42毫米,由限球簧(40)限定于不能出射球口,又不能返回的位置。同时弹簧螺管(10)输入第二个乒乓球,受到推球片(36)阻挡只进入半球。微机射球信号终止,电机(34)停止工作,复位弹簧(39)将推球片(36)复位,第二个球进入壳体(35)空腔内。当微机第二次发出射球信号,推球片(36)将第二个球推进42毫米,推顶第一个球进入两个发射轮(41)中间射出,如此往复进行。射球电机(42)具有反转和反接制动功能,由微机控制其转向,转速。两个发射轮(41)对各种球型所负功能不一,转速高的为主动轮,对球的旋转方向和强弱起决定作用,转速低的为辅助轮,起辅助调节作用。如果要求发上旋球,发射轮(41)的上轮为主动轮,要求发下旋球,发射轮(41)的下轮为主动轮,上轮变为辅助轮。两个发射轮(41)转向和转速的改变,使球的旋转、速度、力量、落点发生变化。两个发射轮(41)的轮距是可以调节的,一般采用轮距36毫米。发射轮(41)轮面宜用摩擦系数大,耐磨,邵氏硬度是40°至44°的材料制作。摆头装置左右各一个,结构见〔附图5、5-1〕,用以吊装发射头吊杆(38)的摆轴(46)与托板(50)上的交流低速电机(48)同轴相连接,托板(50)两侧倒装两个制动电磁铁(49),铁芯绞接制动压板(43)两端,压板(43)外侧各装一根一端固定在外壳(47)的制动弹簧(44)。当没有摆头信号时,制动弹簧(44)拉紧压板(43),压住与摆轴(46)同轴旋转的摆杆(45)。微机给出摆头信号,铁芯被吸上,压板(43)与摆杆(45)脱开,同时与制动电磁铁(49)同步的交流电机(48)带动摆轴(46),将吊装的发射头摆到需要的角度位置,信号终止,立即断电,制动弹簧(44)将压板(43)拉下,锁住摆轴(46),发射头停留在该位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于乒乓球运动训练及建身娱乐的模拟人发射乒乓球的机器人,由机架、机械臂、输球管、微处理机,以及机械臂上输球系统,射球系统,摆头系统组成,其特征是:1)所说的输球系统包括风压输球机构,气动桥,分球装置;2)所说的射球系统包括与吊杆 铰接壳体耳根部进行俯仰角调整的弧槽和壳体腔内限球簧及由转角电机带动复位弹簧的推球片;发射轮轮面采用邵氏硬底40°至44°的材料;3)所说的摆头系统是电机与吊杆的摆轴同轴连接,摆轴的转动是与电机同步的制动电磁铁铰接压板脱开压住摆轴摆杆 ,压板受制动弹簧牵拉;4)所说的输球管内径为44至48毫米,它下端倾斜装接进球口,并由进球口装接延伸管腔内,使积球流出的轨道;5)所说的输球系统,射球系统,摆头系统受微处理机控制运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩同康刘维樊耕耕
申请(专利权)人:国家体委体育科学研究所
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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