网球发球机

1.本发明涉及网球训练设备结构技术领域，特别是属于一种网球发球机。


背景技术：

2.网球发球基本分为三种：平击发球、切削发球和上旋发球。平击发球在诸种发球中是球速最快的发球法，也叫谓炮弹式发球。该发球不但球速快，而且反弹低。尤其是身材高大的球员就可以借助高点击球的空中优势直接进攻对方；切削发球是一种以右侧旋转（略带下旋）为主的发球法；上旋发球是以上旋为主，侧旋为辅的发球法。
3.在高校网球教学训练中，通常采用网球发球机来配合学生进行网球训练，但是现有的网球发球机存在发球高度低的缺陷，无法模拟出平击发球的爆发力，目前常见的解决方式是在网球发球机下方增加支架，实现高点发球，达到模拟平击发球的目的，而这种解决方案在实际应用中时，网球发球机产生的震动会晃动支架，稳定性和安全性不足；另外目前主流的网球发球机主要是利用对转双轮的原理来发出上旋球和下旋球，存在无法发出侧旋及左右旋球的缺陷，因此存在无法模拟切削发球和上旋发球辅助球员进行接发球训练的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的即在于提供一种网球发球机，达到解决现有的网球发球机无法模拟网球发球辅助球员进行接发球训练的问题。
5.本发明提供的网球发球机，包括球斗、送球管、发射管、空气压缩机、旋球调节装置、外壳、俯仰角度调节装置、防护罩、水平角度调节装置、高度调节装置和行走支撑底座，其特征在于，所述球斗的上方设置有带锁扣的斗盖；球斗通过送球管与发射管连通；送球管上设置有第一电动阀门；所述发射管为人字型结构，发射管的单头管管口处通过高压喷嘴经管路与所述空气压缩机连接；发射管的单头管以连接送球管处为界限，靠近空气压缩机的一侧加工有限位台阶，并且远离空气压缩机的一侧管道加工为沙漏型管道；所述发射管的双头管分别设置为平球发射管和旋球发射管；平球发射管在与发射管的单头管连接处设置有第二电动阀门；旋球发射管在与发射管的单头管连接处设置有第三电动阀门，旋球发射管上设置有旋球调节装置；所述旋球调节装置包括旋转套、伸缩回弹器、支撑板、滚柱、主动齿轮、第一传动轴和步进电机；旋转套旋转设置在旋球发射管的管口外圆处；伸缩回弹器设置在旋转套靠近旋球发射管管口的外圆处；支撑板旋转设置在旋转套套口一侧，支撑板位于旋球发射管的管口一侧，并且支撑板一侧顶靠在伸缩回弹器的伸缩头处；支撑板底部旋转设置有滚柱，滚柱为弧形柱，并且滚柱位于旋球发射管的通道口一侧；所述旋转套远离旋球发射管管口一侧的外圆加工有轮齿，并且旋转套外侧通过轮齿啮合有主动齿轮；主动齿轮设置在第一传动轴一端，第一传动轴远离主动齿轮的一端机械连接有步进电机；
所述球斗、送球管、发射管、空气压缩机、旋球调节装置、第一电动阀门、第二电动阀门和第三电动阀门均架设在所述外壳内部；球斗上端伸出外壳外；外壳在对应平球发射管管口处的位置开设有第一发球口；外壳在对应旋球发射管管口的位置开设有第二发球口；所述外壳外设置有俯仰角度调节装置，并且俯仰角度调节装置设置在所述防护罩内部；防护罩下方依次设置有水平角度调节装置、高度调节装置和行走支撑底座。
6.进一步的，还包括：控制装置，分别与所述第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、步进电机、俯仰角度调节装置、水平角度调节装置、高度调节装置和行走支撑底座电气连接，能分别控制第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、步进电机、俯仰角度调节装置、水平角度调节装置、高度调节装置和行走支撑底座。
7.进一步的，所述俯仰角度调节装置包括第二传动轴、第三传动轴和双头电机；第二传动轴对称设置在外壳两侧，第二传动轴远离外壳的一端旋转设置在所述防护罩内部；防护罩内部在第二传动轴下方旋转设置有第三传动轴，第三传动轴之间机械连接有双头电机；第二传动轴和第三传动轴之间设置有链传动；所述控制装置与双头电机电气连接。
8.进一步的，所述水平角度调节装置为电动旋转台。
9.进一步的，所述高度调节装置为电动升降平台。
10.进一步的，所述行走支撑底座为履带式底座。
11.本发明所提供的一种网球发球机，设计有双发球通道，其中平球发射管专门用于模拟发出平击球；旋球发射管通过增加旋球调节装置，专门用于模拟发出旋球；旋球调节装置通过在旋球发射管管口增加可以进行360
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旋转调节的滚柱，当网球从旋球发射管管口射出时，经撞击滚柱，附加给网球滚柱所在角度方向的旋转力矩，从而使发射出的网球由平击球转变成旋球，由此实现了网球发球机可以发出任意角度旋球的功能；本发明还设计有俯仰角度调节装置、水平角度调节装置和高度调节装置，三装置配合可实现对发射管的俯仰角度、水平角度和高度的调节，能实现发出不同方向和高度的送球、抛射球，还满足了高点发球的要求。本发明采用履带式底座，具有优秀的承压能力和稳定缓冲能力，可进行整体移动，实现不同位置的发球；综上所述，本发明有效解决了现有的网球发球机无法模拟网球发球辅助球员进行接发球训练的问题，同时也具有满足网球训练的多种发球球型的需求。
附图说明
12.附图部分公开了本发明具体实施例，其中，图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的正视图；图3为本发明的左侧视图；图4为本发明由图1引出a俯仰角度调节装置的结构示意图；图5为本发明由图4引出的b内部结构示意图；图6为本发明由图5引出的c局部放大图；图7为本发明的发射管结构示意图；图8为本发明的滚柱未受撞击时的结构示意图；
图9为本发明的滚柱受撞击后的结构示意图。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
14.在本发明的描述中，除非另有说明，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
15.本发明提供的网球发球机，包括球斗1、送球管2、发射管3、空气压缩机4、旋球调节装置5、外壳9、俯仰角度调节装置、防护罩11、水平角度调节装置14、高度调节装置15、行走支撑底座16和控制装置；球斗1的上方设置有带锁扣的斗盖；球斗1通过送球管2与发射管3连通；送球管2上设置有第一电动阀门6。
16.发射管3为人字型结构，发射管3的单头管管口处通过高压喷嘴经管路与空气压缩机4连接；如图7，发射管3的单头管以连接送球管2处为界限，靠近空气压缩机4的一侧加工有限位台阶301，并且远离空气压缩机4的一侧管道加工为沙漏型管道，限位台阶301配合沙漏型管道设计，对进入发射管3内的网球进行限位，避免网球发球机在调整角度时，网球从发射管3脱落出去。
17.发射管3的双头管分别设置为平球发射管31和旋球发射管32；平球发射管31在与发射管3的单头管连接处设置有第二电动阀门7；旋球发射管32在与发射管3的单头管连接处设置有第三电动阀门8，旋球发射管32上设置有旋球调节装置5；旋球调节装置5包括旋转套51、伸缩回弹器52、支撑板53、滚柱54、主动齿轮55、第一传动轴56和步进电机57；如图6，旋转套51旋转设置在旋球发射管32的管口外圆处；伸缩回弹器52设置在旋转套51靠近旋球发射管32管口的外圆处；支撑板53旋转设置在旋转套51套口一侧，支撑板53位于旋球发射管32的管口一侧，并且支撑板53一侧顶靠在伸缩回弹器52的伸缩头处；支撑板53底部旋转设置有滚柱54，滚柱54为弧形柱，并且滚柱54位于旋球发射管32的通道口一侧；当网球从旋球发射管32管口发射出时，滚柱54受猛烈撞击，带动支撑板53一起旋转，支撑板53旋转压迫伸缩回弹器52，当支撑板53压迫至伸缩回弹器52行程终点时，滚柱54撞击至远离旋球发射管32的通道外，不影响网球的运动轨迹；待网球发射后，支撑板53受伸缩回弹器52弹力作用，带动滚柱54复位，准备下一次发球。
18.如图5和图6，旋转套51远离旋球发射管32管口一侧的外圆加工有轮齿，并且旋转套51外侧通过轮齿啮合有主动齿轮55；主动齿轮55设置在第一传动轴56一端，第一传动轴56远离主动齿轮55的一端机械连接有步进电机57；步进电机57驱动第一传动轴56旋转，第一传动轴56经主动齿轮55啮合传动，带动旋转套51旋转，旋转套51进一步带动滚柱54进行360
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旋转调节，网球经旋球发射管32管口发射后，经撞击滚柱54，附加给网球滚柱54所在角度方向的旋转力矩，从而使发射出的网球由平击球转变成旋球，由此本发明可实现发出任意角度方向的旋球。
19.球斗1、送球管2、发射管3、空气压缩机4、旋球调节装置5、第一电动阀门6、第二电动阀门7和第三电动阀门8均架设在外壳9内部；球斗1上端伸出外壳9外；外壳9在对应平球发射管31管口处的位置开设有第一发球口91；外壳9在对应旋球发射管32管口的位置开设有第二发球口92。
20.俯仰角度调节装置包括第二传动轴10、第三传动轴12和双头电机13；第二传动轴10对称设置在外壳9两侧，第二传动轴10远离外壳9的一端旋转设置在所述防护罩11内部；防护罩11内部在第二传动轴10下方旋转设置有第三传动轴12，第三传动轴12之间机械连接有双头电机13；第二传动轴10和第三传动轴12之间设置有链传动；防护罩11对俯仰角度调节装置起到防护作用。
21.防护罩11下方连接固定有水平角度调节装置14，水平角度调节装置14优选为电动旋转台；水平角度调节装置14下方连接固定有高度调节装置15，高度调节装置15优选为电动升降平台；高度调节装置15下方连接固定有行走支撑底座16，行走支撑底座16优选为履带式底座，具有优秀的承压能力和稳定缓冲能力。
22.控制装置分别与第一电动阀门6、第二电动阀门7、第三电动阀门8、步进电机57、双头电机13、水平角度调节装置14、高度调节装置15和行走支撑底座16电气连接，通过设置该控制装置能够控制三个电动阀门的开关、两个电机、水平角度调节装置14和高度调节装置15旋转角度以及行走支撑底座16的启停移动，进而能够实现自动控制的顺序或随机送出不同种类的发球以及各种旋转、速度、力度和落点不同组合的随机球。
23.本领域普通技术人员可以理解：实现上述控制装置控制的全部或部分流程是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。
24.在具体的实施例中，本发明的网球发球机能实现以下方式的发球：（1）发球：放入球斗1的网球，经送球管2进入发射管3中；若选择发出平击球，控制第一电动阀门6关闭送球管2与发射管3之间的连通通道，控制第二电动阀门7打开平球发射管31通道，控制第三电动阀门8关闭旋球发射管32通道，最后控制空气压缩机4利用高压喷嘴喷射高压气体到网球，将网球经平球发射管31发出；若选择发出旋球，控制第一电动阀门6关闭送球管2与发射管3之间的连通通道，控制第二电动阀门7关闭平球发射管31通道，控制第三电动阀门8打开旋球发射管32通道，控制空气压缩机4利用高压喷嘴喷射高压气体到网球，将网球经旋球发射管32发出，网球从旋球发射管32管口发出时，通过撞击滚柱54，会附加给网球滚柱54所在角度方向的旋转力矩，从而使发射出的网球由平击球转变成旋球；其中，通过控制空气压缩机4输出气压的高低，可以实现发球力量及速度的调节；而发旋球时，通过控制步进电机57，带动第一传动轴56旋转，经主动齿轮55啮合传动，带动旋转套51旋转，旋转套51进一步带动滚柱54进行360
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旋转调节，能够模拟发出不同旋转方向的旋球，辅助球员进行接发球训练。
25.（2）发球俯仰角度调整：通过双头电机13控制第三传动轴12旋转，第三传动轴12经链传动带动第二传动轴10旋转，第二传动轴10带动外壳9及外壳9内部部件旋转，进而实现发射管3的俯仰角度调整。
26.（3）发球水平角度调整：控制水平角度调节装置14绕垂直轴线旋转，带动发射管3实现360
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旋转调节，能够满足发出不同落点的需要。
27.（4）发球高度调整：控制高度调节装置15进行升降，带动发射管3进行高度调节，能够实现高点发球，配合空气压缩机4，模拟平击发球，辅助球员进行接发球训练。
28.（5）发球位置的调整：通过控制行走支撑底座16，实现在球场上的整体移动，模拟球场不同位置的发球。
29.（6）通过控制装置内预设的程序控制三个电动阀门、空气压缩机4的气压、步进电机57、双头电机13、水平角度调节装置14、高度调节装置15以及行走支撑底座16，可以自动实现顺序或随机送出各种旋转、速度、力度、落点和发球位置不同组合的随机球型。
30.本发明的网球发球机，不仅能够控制网球发球不同位置、高度和落点，还可以模拟各种网球发球方式以及不同种类的旋球，解决了现有的网球发球机无法模拟网球发球辅助球员进行接发球训练的问题，满足了网球训练的多种发球球型的需求。