一种羽毛球扣球训练装置的制作方法

本发明涉及体育训练器械技术领域，特别涉及一种羽毛球扣球训练装置。

背景技术：

在羽毛球比赛中当数扣球得分概率最高，因此在羽毛球训练场地中往往会看到很多的运动员在专一得训练着扣球技术，然而传统的羽毛球扣球训练需要有陪练员不间断的进行不同角度的发球才能够持续进行扣球训练，而无法做到在运动员一个人的时候也能够单独进行上述训练。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种羽毛球扣球训练装置，能够自动发球并随机的改变羽毛球发球角度，实现运动员在一个人时也能够对各个方向飞来的羽毛球进行扣球训练。

本发明的技术方案是：一种羽毛球扣球训练装置，包括底板，所述底板上固定有弧形齿条，底板上还开设有弧形导向槽，所述弧形导向槽内滑动连接有导向滑块，导向滑块固定于移动座下表面，移动座与步进电机相固定，步进电机的输出轴上轴连接有齿轮，齿轮与弧形齿条相啮合，步进电机输出轴上还设有用于测量步进电机输出轴所转动的角度量的角度传感器；支撑杆的下端铰接于移动座的上表面上，且支撑杆的侧壁铰接电动推杆的推杆头，电动推杆的推杆座铰接于移动座的上表面上；所述支撑杆的上端固定有舵机，舵机的舵机臂与连杆的一端固定，连杆的另一端与羽毛球击球拍固定；所述连杆垂直于支撑杆和电动推杆所在的平面；所述底板上还设有羽毛球间歇性落球机构，所述羽毛球击球拍位于羽毛球间歇性落球机构的落球口下方；所述羽毛球间歇性落球机构、舵机、步进电机以及角度传感器分别与微处理器信号连接，所述羽毛球间歇性落球机构、舵机以及步进电机还与电源模块电连接，所述微处理器还信号连接有第一随机数字发生器以及第二随机数字发生器；所述羽毛球间歇性落球机构用于在设定时间内下落一个羽毛球，所述舵机用于在所述设定时间结束时，根据微处理器发送来的击球命令，在设定时间间隔内通过舵机臂带动所述连杆和羽毛球击球拍运动，将下落的羽毛球击打至训练者方向；所述第一随机数字发生器用于在所述设定时间内随机发生一个第一数字，该第一数字位于所述电动推杆的伸缩长度数值范围内，所述第一随机数字发生器将所发生的第一数字发送给所述微处理器；所述第二随机数字发生器用于在所述设定时间内随机发生一个第二数字，该第二数字位于所述弧形齿条的长度数值范围内，所述第二随机数字发生器将所发生的第二数字发送给所述微处理器；所述角度传感器用于测量所述步进电机输出轴所转动的角度量，并实时将该角度量发送给所述微处理器；所述微处理器用于接收所述第一随机数字发生器发送来的第一数字，并在所述设定时间内控制所述电动推杆伸缩至与所述第一数字相等的长度数值；所述微处理器还用于接收所述第二随机数字发生器发送来的第二数字，并在所述设定时间内控制所述步进电机转动到与第二数字相等的弧形齿条的对应弧长位置，其中步进电机的输出轴转动的角度量通过所述角度传感器来测量，角度传感器所测得的角度量与弧形齿条弧长位置唯一对应，也即第二数字与角度传感器所测得的角度量之间存在唯一的对应关系，当所述微处理器接收到所述角度传感器所发送来的角度量对应于所述第二数字时，所述微处理器控制所述步进电机停止转动；所述微处理器还用于在设定时间结束后的所述设定时间间隔内向所述舵机发送击球命令。

上述羽毛球间歇性落球机构包括支撑转轴，所述支撑转轴下端通过轴承与底板连接，支撑转轴上端与羽毛球存放盘的中心相固定，所述羽毛球存放盘水平设置，羽毛球存放盘盘面上沿其周向开设有多个羽毛球落球孔；每个羽毛球落球孔的位于羽毛球存放盘边缘一侧均设有一固定于羽毛球存放盘上的支撑柱，支撑柱的上端与夹杆的中部相铰接，夹杆能够绕支撑柱的轴线转动，夹杆还与固定在羽毛球存放盘上的固定柱之间连接有复位弹簧，在所述复位弹簧不产生复位力时，所述夹杆从羽毛球落球孔上通过，将羽毛球落球孔分割出用于架设住羽毛球的孔隙；所述支撑转轴还与不完全齿轮传动机构的从动传动件轴连接，不完全齿轮传动机构的主动传动件与固定于底板上的电动机的输出轴轴连接，所述电动机与电动机控制器信号，电动机还与电源模块电连接；所述羽毛球击球拍的上方设有当羽毛球存放盘在转动的过程中，用于向夹杆的位于羽毛球存放盘边缘一侧的端部施加转动推力的档杆，当所述档杆向夹杆施加推力时，该夹杆与羽毛球落球孔之间所形成的孔隙会逐渐变大，使得架设在该孔隙中的羽毛球落下，随着羽毛球存放盘的继续转动，夹杆脱离档杆，在复位弹簧的作用下夹杆复位。

上述每个羽毛球落球孔的位于羽毛球存放盘圆心一侧均设有一固定于羽毛球存放盘上的限位柱，所述限位柱用于在夹杆复位后对其位置形成限制，以确保所述孔隙的尺寸足够容纳下所要架设住的羽毛球。

上述档杆固定于支架上，支架固定于所述底板上。

上述夹杆的位于羽毛球存放盘边缘一侧的端部设为圆弧状，该圆弧状的凸出一侧与所述档杆相接触。

上述设定时间为羽毛球存放盘上的相邻羽毛球依次落下的时间间隔，该时间间隔通过所述电动机控制器控制电动机的转速来实现；所述设定时间间隔为羽毛球脱离羽毛球存放盘的瞬间直至下落到羽毛球击球拍的击打范围内的指定高度处时的时间间隔。

上述角度传感器采用磁电编码器或光电编码器进行角度测量；所述微处理器是msp430单片机或plc控制器。

本发明的有益效果：本发明实施例中，提供一种羽毛球扣球训练装置，通过羽毛球存放盘可以一次存放若干个羽毛球，通过不完全齿轮传动机构的转动，使得羽毛球存放盘上的羽毛球被逐步的释放而下落下来，在相邻两个羽毛球下落的时间间隔内，能够自动随机的调整羽毛球击球拍的击球方位角和击球仰角，进而做到自动、随机的改变羽毛球发球角度，从而实现运动员在一个人时也能够对各个方向飞来的羽毛球进行扣球训练。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明图1中标注为i处的具备放大示意图；

图3为本发明移动座位置处的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参见图1及图3，本发明实施例提供了一种羽毛球扣球训练装置，包括底板1，所述底板1上固定有弧形齿条6，底板1上还开设有弧形导向槽9，弧形导向槽9的圆心14与弧形齿条6的圆心14相同，且弧形导向槽9与弧形齿条6位于圆心14的同一侧，所述弧形导向槽9内滑动连接有导向滑块10，导向滑块10固定于移动座2下表面，移动座2与步进电机7相固定，步进电机7的输出轴上轴连接有齿轮8，齿轮8与弧形齿条6相啮合，步进电机7输出轴上还设有用于测量步进电机7输出轴所转动的角度量的角度传感器；支撑杆3的下端铰接于移动座2的上表面上，且支撑杆3的侧壁铰接电动推杆4的推杆头，电动推杆4的推杆座铰接于移动座2的上表面上；所述支撑杆3的上端固定有舵机11，舵机11的舵机臂与连杆12的一端固定，连杆12的另一端与羽毛球击球拍13固定，羽毛球击球拍13的拍面与底板1相垂直，羽毛球击球拍13的竖直中心线30经过所述弧形齿条6和弧形导向槽9共同的圆心14；所述连杆12垂直于支撑杆3和电动推杆4所在的平面，通过电动推杆4伸缩长度的改变来调整支撑杆3的倾角，从而调整羽毛球击球拍13的俯仰倾角；所述底板1上还设有羽毛球间歇性落球机构，所述羽毛球击球拍13位于羽毛球间歇性落球机构的落球口下方；所述羽毛球间歇性落球机构、舵机11、步进电机7以及角度传感器分别与微处理器信号连接，所述微处理器还信号连接有第一随机数字发生器以及第二随机数字发生器，所述羽毛球间歇性落球机构、舵机11以及步进电机7还与电源模块电连接；所述羽毛球间歇性落球机构用于在设定时间内下落一个羽毛球15，所述舵机11用于在所述设定时间结束时，根据微处理器发送来的击球命令，在设定时间间隔内通过舵机臂带动所述连杆12和羽毛球击球拍13运动，将下落的羽毛球15击打至训练者方向；所述第一随机数字发生器用于在所述设定时间内随机发生一个第一数字，该第一数字位于所述电动推杆4的伸缩长度数值范围内，所述第一随机数字发生器将所发生的第一数字发送给所述微处理器；所述第二随机数字发生器用于在所述设定时间内随机发生一个第二数字，该第二数字位于所述弧形齿条6的长度数值范围内，所述第二随机数字发生器将所发生的第二数字发送给所述微处理器；所述角度传感器用于测量所述步进电机7输出轴所转动的角度量，并实时将该角度量发送给所述微处理器；所述微处理器用于接收所述第一随机数字发生器发送来的第一数字，并在所述设定时间内控制所述电动推杆4伸缩至与所述第一数字相等的长度数值；所述微处理器还用于接收所述第二随机数字发生器发送来的第二数字，并在所述设定时间内控制所述步进电机7转动到与第二数字相等的弧形齿条6的对应弧长位置，其中步进电机7的输出轴转动的角度量通过所述角度传感器来测量，角度传感器所测得的角度量与弧形齿条6弧长位置唯一对应，也即第二数字与角度传感器所测得的角度量之间存在唯一的对应关系，当所述微处理器接收到所述角度传感器所发送来的角度量对应于所述第二数字时，所述微处理器控制所述步进电机7停止转动；所述微处理器还用于在设定时间结束后的所述设定时间间隔内向所述舵机11发送击球命令。本实施例在相邻两个羽毛球下落的时间间隔内，能够自动随机的调整羽毛球击球拍的击球方位角和击球仰角，进而做到自动、随机的改变羽毛球发球角度，从而实现运动员在一个人时也能够对各个方向飞来的羽毛球进行扣球训练。

进一步地，所述羽毛球间歇性落球机构包括支撑转轴20，所述支撑转轴20下端通过轴承25与底板1连接，支撑转轴20上端与羽毛球存放盘19的中心相固定，所述羽毛球存放盘19水平设置，羽毛球存放盘19盘面上沿其周向开设有多个羽毛球落球孔17；参见图2，每个羽毛球落球孔17的位于羽毛球存放盘19边缘一侧均设有一固定于羽毛球存放盘19上的支撑柱26，支撑柱26的上端与夹杆18的中部相铰接，夹杆18能够绕支撑柱26的轴线转动，夹杆18还与固定在羽毛球存放盘19上的固定柱27之间连接有复位弹簧28，在所述复位弹簧28不产生复位力时，所述夹杆18从羽毛球落球孔17上通过，将羽毛球落球孔17分割出用于架设住羽毛球15的孔隙17-1；所述支撑转轴20还与不完全齿轮传动机构的从动传动件21轴连接，不完全齿轮传动机构的主动传动件22与固定于底板1上的电动机24的输出轴轴连接，所述电动机24与电动机控制器信号，电动机24还与电源模块电连接；所述羽毛球击球拍13的上方设有当羽毛球存放盘19在转动的过程中，用于向夹杆18的位于羽毛球存放盘19边缘一侧的端部施加转动推力的档杆16，当所述档杆16向夹杆18施加推力时，该夹杆18与羽毛球落球孔17之间所形成的孔隙17-1会逐渐变大，使得架设在该孔隙17-1中的羽毛球15落下，随着羽毛球存放盘19的继续转动，夹杆18脱离档杆16，在复位弹簧28的作用下夹杆18复位。本实施例通过羽毛球存放盘可以一次存放若干个羽毛球，通过不完全齿轮传动机构的转动，使得羽毛球存放盘上的羽毛球被逐步的释放而下落下来，在相邻两个羽毛球下落的时间间隔内，能够自动随机的调整羽毛球击球拍的击球方位角和击球仰角，进而做到自动、随机的改变羽毛球发球角度，从而实现运动员在一个人时也能够对各个方向飞来的羽毛球进行扣球训练。

进一步地，每个羽毛球落球孔17的位于羽毛球存放盘19圆心一侧均设有一固定于羽毛球存放盘19上的限位柱29，所述限位柱29用于在夹杆18复位后对其位置形成限制，以确保所述孔隙17-1的尺寸足够容纳下所要架设住的羽毛球15。

进一步地，所述档杆16固定于支架5上，支架5固定于所述底板1上。

进一步地，所述夹杆18的位于羽毛球存放盘19边缘一侧的端部设为圆弧状，该圆弧状的凸出一侧与所述档杆16相接触。夹杆18的位于羽毛球存放盘19边缘一侧的端部设置成圆弧状有利于在档杆16拨动夹杆18释放羽毛球后两者很顺利的脱离开来，而不至于卡住造成宕机。

进一步地，所述设定时间为羽毛球存放盘19上的相邻羽毛球15依次落下的时间间隔，该时间间隔通过所述电动机控制器控制电动机24的转速来实现；所述设定时间间隔为羽毛球15脱离羽毛球存放盘19的瞬间直至下落到羽毛球击球拍13的击打范围内的指定高度处时的时间间隔。

进一步地，所述微处理器是plc控制器或msp430单片机；所述角度传感器采用光电编码器或磁电编码器进行角度测量。

综上所述，本发明实施例提供了一种羽毛球扣球训练装置，通过羽毛球存放盘可以一次存放若干个羽毛球，通过不完全齿轮传动机构的转动，使得羽毛球存放盘上的羽毛球被逐步的释放而下落下来，在相邻两个羽毛球下落的时间间隔内，能够自动随机的调整羽毛球击球拍的击球方位角和击球仰角，进而做到自动、随机的改变羽毛球发球角度，从而实现运动员在一个人时也能够对各个方向飞来的羽毛球进行扣球训练。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。