CN111346356A - 一种体育教学器械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种体育教学器械，包括：升降架组件；球框组件，连接在所述升降架组件上；篮球收集装置，用于收集从球框组件落下的篮球。本发明通过设置升降架组件，用于调节球框组件的高度，便于适应不同高度的使用者，更便于使用。本发明通过设置篮球收集装置，在篮球从球框组件落下后收集篮球，减少来回跑动较远距离去捡球的次数，更便于本发明的使用。

Description

一种体育教学器械

技术领域

本发明涉及体育用品技术领域，特别涉及一种体育教学器械。

背景技术

体育教学是按一定计划和课程标准进行的有目的和有组织的教育过程，体育教学由教师和学生共同参与，其任务是向学生传授体育知识、技术与技能，增强其体质，培养其道德、意志、品质等，它是学校体育实现的基本形式，是体育目标的实施途径之一，作为体育教学的主力或“助手”，就是体育教学器械，如篮球架这一体育器械。现有篮球架具有无法调节高度的问题，以及无法收集篮球，需要频繁来回跑动较远距离去捡球。

发明内容

本发明提供一种体育教学器械，用以解决上述技术问题中至少一个。

一种体育教学器械，包括：

升降架组件；

球框组件，连接在所述升降架组件上；

篮球收集装置，用于收集从球框组件落下的篮球。

优选的，所述升降架组件包括：

安装座，所述安装座内部中空；

两个竖直螺纹杆，间隔设置在所述安装座内，所述竖直螺纹杆上下两端分别与安装座上下两端内壁转动连接；

两个升降块，分别与两个竖直螺纹杆连接，所述升降块设有与所述竖直螺纹杆外侧的外螺纹匹配的竖直内螺纹孔，所述竖直内螺纹孔螺纹连接在所述竖直螺纹杆外侧；

第一固定块，所述第一固定块分别与两个升降块固定连接；

升降支架，固定连接在所述第一固定块上端，所述安装座上端设有供所述升降支架升降的通孔；

驱动电机，设置在一个竖直螺纹杆一侧，所述驱动电机的输出轴水平设置；

两个第二固定块，设置在两个竖直螺纹杆之间；

转动杆，水平设置，所述转动杆分别与两个第二固定块转动连接；

第一锥齿轮，固定连接在驱动电机的输出轴上；

第二锥齿轮，固定套接在靠近驱动电机的竖直螺纹杆上，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动；

第三锥齿轮、第四锥齿轮，分别固定在转动杆两端；

第五锥齿轮，固定套接在远离驱动电机的竖直螺纹杆上；

所述第二锥齿轮与第三锥齿轮啮合传动，所述第四锥齿轮和第五锥齿轮啮合传动。

优选的，所述球框组件包括：

第一连接支架，转动连接在所述升降架组件顶端左侧或右侧；

球框安装板，固定连接在所述第一连接支架远离升降架组件的一侧；

球框，固定连接在球框安装板中部；

所述升降架组件顶部上下间隔设置若干第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔沿升降架组件前后方向设置；

两个第二连接支架，一端分别固定连接在第一连接支架下端前后两侧，另一端设置第二螺纹通孔；

所述第一螺纹通孔与第二螺纹通孔通过螺栓连接。

优选的，所述篮球收集装置包括：

收集框；

四个第一支撑杆，第一端分别转动连接在收集框顶端四角内侧，所述第一支撑杆第二端设有沿其轴向的第一螺纹槽；

四个第二支撑杆，第一端分别与四个第一支撑杆第二端连接，所述第二支撑杆一端设有与所述第一螺纹槽匹配的外螺纹；

收集网，连接在四个第一支撑杆及第二支撑杆内侧；

同一侧的两个第一支撑杆之间均设有支撑杆组件；

所述支撑杆组件包括：

第三支撑杆，第一端与同一侧的一个第一支撑杆转动连接；

第四支撑杆，第一端与同一侧的另一个第一支撑杆转动连接；所述第三支撑杆第二端和第四支撑杆第二端螺纹连接。

优选的，所述球框组件包括：球框安装板，所述球框安装板中下部安装球框；

还包括：检测组件，所述检测组件包括：

摄像头，连接在所述球框安装板顶端；

壳体，连接在所述升降支架上，所述壳体内设置电源、微控制器，所述壳体上设有报警装置；

所述篮球安装板安装球框的一侧设置安装层，所述安装层内设置若干压力传感器；

所述微控制器分别与所述摄像头、电源、压力传感器、报警装置电连接，所述微控制器还与监控终端无线连接。

优选的，所述检测装置还包括：篮球感应装置，包括：若干光线发射器，设置在所述球框安装板上；光线接收器，设置在所述球框安装板上。

优选的，所述报警装置包括第一报警器和第二报警器；还包括第一报警电路和第二报警电路；

所述第一报警电路包括：

第三电阻，第一端连接控制器输出端；

第三二极管，负极连接第三电阻第二端；

第三电容，一端连接第三电阻第二端及第二电源，另一端连接第三二极管正极；

第二集成芯片，电源端连接第二电源，输出端连接第一报警器；

第二电阻，一端连接第二电源，另一端连接第二集成芯片输入端；

第六电容，一端连接第三二极管正极及接地，另一端连接第二集成芯片输入端；

第一电阻，一端连接第二集成芯片输出端，另一端接地；

第七电容，一端连接第二集成芯片输出端，另一端接地；

所述第二报警电路包括：

第一二极管，负极连接电源正极；

第一集成芯片，输入端连接电源正极，输出端连接第一二极管正极及连接摄像头电源端；

第一电容，一端连接第一集成芯片输入端，另一端接地；

第四电阻，一端连接第一集成芯片控制端；

第五电阻，为可调电阻，一端连接第四电阻另一端，所述第五电阻另一端接地；

第六电阻，第一端连接第一集成芯片输出端，第二端连接第一集成芯片控制端；

第二二极管，负极连接第一集成芯片输出端，另一端连接第六电阻第二端；

第二电容，一端接地，另一端连接第二二极管正极；

第四电容，一端连接第二二极管负极，另一端接地；

第三逻辑门，两输入端均连接摄像头电源端；

辅助电源，一端连接第五二极管；

第十一电阻，第一端就第五二极管负极，第二端连接第三逻辑门电源端；

第八电容，一端连接第十一电阻第二端，另一端接地；

第四二极管，负极连接第十一电阻第二端，正极接地；

第一逻辑门，一输入端连接第三逻辑门输出端；

第九电阻，第一端连接第一逻辑门电路另一输入端；

第二逻辑门，输出端连接第九电阻第一端；

第十电阻，一端连接第二逻辑门电路两输入端，另一端连接第九电阻第二端；

第五电容，一端连接第九电阻第二端，另一端连接第一逻辑门输出端；

第八电阻，一端连接第一逻辑门输出端；

三极管，基极连接第八电阻另一端以及通过第七电阻接地，发射极接地；

第二报警器一端连接第三逻辑门输出端，了一端连接三极管集电极。

优选的，所述检测装置还包括：

人体红外距离传感器，设置在所述球框安装板上，且靠近摄像头设置；

补光灯，连接在球框安装板上，且靠近摄像头设置；

摄像头旋转装置，用于驱动摄像头旋转；

第一光照度传感器，设置在所述球框安装板上安装所述补光灯处；

第二光照度传感器，设置在所述升降支架上；

高度传感器，设置在所述球框安装板上；

角度检测装置，用于检测摄像头角度；

所述人体红外距离传感器感应到人体时，且所述篮球感应装置感应到篮球靠近球框安装板时，所述微控制器根据所述第一光照度传感器、第二光照度传感器、人体红外距离传感器、角度检测装置、高度传感器检测的信息控制摄像头旋转，然后所述微控制器控制所述摄像头拍摄；

所述微控制器根据所述第一光照度传感器、第二光照度传感器、人体红外距离传感器、角度检测装置、高度传感器检测的信息控制摄像头旋转，包括以下步骤：

步骤1：根据公式(1)确定系数；

其中，A为系数，当α＜B时，A＝A₁；

当α≥B时，A＝A₂；

α为第二光照度传感器检测的光照度值，β为第一光照度传感器检测的光照度值，λ为摄像头安装处球框安装板距离球框竖直距离，e为常数，e＝2.71828，π为常数，π＝3.14159，M为篮球质量，η为为摄像头安装处球框安装板距离球框水平距离，ln()为自然对数，g为重力加速度；

步骤2：基于篮球感应装置、人体红外传感器、高度传感器和系数，根据公式(2)确定目标角度；

其中，θ为所述目标角度，θ₀为角度检测装置检测的摄像头当前与竖直方向夹角，D为人体红外距离传感器检测的距离值，L为高度传感器检测到的高度值，A为系数，N为光线发射器的个数，H为光线感应器感应到的各光线发射器发射的光线的距离；

步骤3：所述微控制器控制所述摄像头旋转装置使得摄像头与竖直方向夹角为所述目标角度。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明的篮球收集装置的一种实施例的结构示意图。

图3为本发明第一报警电路和第二报警电路的电路图。

图中：1、升降架组件；11、安装座；12、竖直螺纹杆；13、升降块；14、第一固定块；15、升降支架；16、驱动电机；17、第二固定块；18、转动杆；19、第一锥齿轮；110、第二锥齿轮；111、第三锥齿轮；112、第四锥齿轮；113、第五锥齿轮；2、球框组件；21、第一连接支架；22、球框安装板；23、球框；24、第一螺纹通孔；25、第二连接支架；26、螺栓；3、篮球收集装置；31、收集框；32、第一支撑杆；33、第二支撑杆；34、第三支撑杆；35、收集网；36、第四支撑杆；36、第三连杆；37、第四连杆；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；C8、第八电容；U1、第一逻辑门；U2、第二逻辑门；U3、第三逻辑门；Q、三极管；V1、辅助电源；V2、第二电源；D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；D4、第四二极管；D5、第五二极管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种体育教学器械，如图1-2，包括：

升降架组件1；

球框组件2，连接在所述升降架组件1上；

篮球收集装置，用于收集从球框组件落下的篮球。所述篮球收集组件可连接在升降架组件下端，或者与升降架组件为两个独立器件。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本发明通过设置升降架组件，用于调节球框组件的高度，便于适应不同高度的使用者，更便于使用。

本发明通过设置篮球收集装置，在篮球从球框组件落下后收集篮球，减少来回跑动较远距离去捡球的次数，更便于本发明的使用。

在一个实施例中，如图1所示，

所述升降架组件1包括：

安装座11，所述安装座11内部中空；

两个竖直螺纹杆12，间隔设置在所述安装座11内，所述竖直螺纹杆12上下两端分别与安装座11上下两端内壁转动连接；

两个升降块13，分别与两个竖直螺纹杆12连接，所述升降块13设有与所述竖直螺纹杆12外侧的外螺纹匹配的竖直内螺纹孔，所述竖直内螺纹孔螺纹连接在所述竖直螺纹杆12外侧；

第一固定块14，所述第一固定块14分别与两个升降块13固定连接；

升降支架15，固定连接在所述第一固定块14上端，所述安装座11上端设有供所述升降支架15升降的通孔；

驱动电机16，设置在一个竖直螺纹杆12一侧，所述驱动电机16的输出轴水平设置；

两个第二固定块17，设置在两个竖直螺纹杆之间；

转动杆18，水平设置，所述转动杆18分别与两个第二固定块17转动连接；

第一锥齿轮19，固定连接在驱动电机16的输出轴上；

第二锥齿轮110，固定套接在靠近驱动电机16的竖直螺纹杆12上，所述第一锥齿轮19与第二锥齿轮110啮合传动；

第三锥齿轮111、第四锥齿轮112，分别固定在转动杆18两端；

第五锥齿轮113，固定套接在远离驱动电机16的竖直螺纹杆12上；

所述第二锥齿轮110与第三锥齿轮111啮合传动，所述第四锥齿轮112和第五锥齿轮113啮合传动。

优选的，上述安装座一侧可设置电机启动按钮；或者在安装座内设置微控制器，上述微控制器与驱动电机电连接，上述微控制器还与控制终端(如遥控终端)无线连接，可通过控制终端发送指令无线控制驱动电机。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当需要调节球筐组件的高度时，启动驱动电机，驱动电机转动，通过第一锥齿轮、第二锥齿轮带动靠近驱动电机的竖直螺纹杆转动，同时通过第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第五锥齿轮带动另一个竖直螺纹杆转动，两个竖直螺纹杆同步转动，两个竖直螺纹杆上的升降块上下移动，通过第二固定块带动升降支架上下移动，从而带动升降支架上的球框组件上下移动。上述技术方案便于带动球框组件上下移动，且设置两个竖直螺纹杆，便于对升降支架支架的上下运动导向，且可靠支撑升降支架；且通过电机驱动，相较于气动或液动更加可靠。

在一个实施例中，如图1所示，所述球框组件2包括：

第一连接支架21，转动连接在所述升降架组件1顶端左侧或右侧；

球框安装板22，固定连接在所述第一连接支架21远离升降架组件1的一侧；

球框23，固定连接在球框安装板22中部；

所述升降架组件1顶部上下间隔设置若干第一螺纹通孔24，所述第一螺纹通孔24沿升降架组件1前后方向设置；

两个第二连接支架25，一端分别固定连接在第一连接支架21下端前后两侧，另一端设置第二螺纹通孔；

所述第一螺纹通孔24与第二螺纹通孔通过螺栓26连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当需要调节球框安装板(球框)倾角时，转动第一连接支架调节倾角，然后将第二连接支架另一端的第二螺纹通孔分别与不同位置(高度)的第一螺纹通孔通过螺栓连接，实现将第一连接支架位置固定。上述技术方案便于调节球框安装板的倾角，且可通过纯机械结构调节倾角，更加可靠。

在一个实施例中，如图1-2所示，所述篮球收集装置3包括：

收集框31；优选的，上述收集框可设置为可折叠形式。

四个第一支撑杆32，第一端分别转动连接在收集框31顶端四角内侧，所述第一支撑杆32第二端设有沿其轴向的第一螺纹槽；

四个第二支撑杆33，第一端分别与四个第一支撑杆32第二端连接，所述第二支撑杆33一端设有与所述第一螺纹槽匹配的外螺纹；

收集网35，连接在四个第一支撑杆32及第二支撑杆33内侧；

同一侧的两个第一支撑杆之间均设有支撑杆组件；

所述支撑杆组件包括：

第三支撑杆34，第一端与同一侧的一个第一支撑杆32转动连接；

第四支撑杆36，第一端与同一侧的另一个第一支撑杆32转动连接；所述第三支撑杆34第二端和第四支撑杆36第二端螺纹连接(如第三支撑杆第二端设置外螺纹，第四支撑杆第二端设置螺纹孔，通过内螺纹和外螺纹匹配连接)。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当不需要使用篮球收集装置时，将第三支撑杆34第二端和第四支撑杆36第二端拆卸，使得第三支撑杆和第四支撑杆分离，便于收纳篮球收集装置；当需要使用篮球收集装置时，转动第三支撑杆和第四支撑杆，使得两者均处于水平位置，然后将第三支撑杆34第二端和第四支撑杆36第二端螺纹连接，通过调节第三支撑杆34第二端和第四支撑杆36第二端螺纹处的长度，便于调整第三支撑杆和第四支撑杆的总长度，从而实现同一侧的两个第一支撑杆的不同夹角，以调整第一支撑杆上的收集网的不同收集区域，更便于使用，且上述结构调整方便。且每次使用完篮球可将篮球放置收集框内，便于收纳及运输篮球。

在一个实施例中，所述球框组件2包括：球框安装板22，所述球框安装板22中下部安装球框23；

还包括：检测组件，所述检测组件包括：

摄像头，连接在所述球框安装板22顶端；

壳体，连接在所述升降支架15上，所述壳体内设置电源、微控制器，所述壳体上设有报警装置；优选的，所述电源可为蓄电池，或通过电源线连接外部电源。

所述篮球安装板安装球框23的一侧设置安装层，所述安装层内设置若干压力传感器；

所述微控制器分别与所述摄像头、电源、压力传感器、报警装置电连接，所述微控制器还与监控终端无线连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：压力传感器用于检测其所在处压力值信息并将其传输给微控制器，上述微控制器预设有压力标准值时，当所述压力值信息对应的压力值大于压力标准值时，微控制器控制报警装置报警，提示篮球与球框安装板的碰撞压力过大，通过设置压力报警，避免碰撞压力过大影响本发明的使用寿命。

所述摄像头用于拍摄篮球运动轨迹信息，并将其传输给微控制器，微控制器将其传输给监控终端，便于分析篮球运动轨迹与进球与否的关系，更便于教学指导。

在一个实施例中，所述检测装置还包括：篮球感应装置，包括：若干光线发射器，设置在所述球框安装板22上；光线接收器，设置在所述球框安装板22上。如根据光线接收器接收到光线时间来判断距离，当距离小于预设标准值时，说明篮球(篮球)出现。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述篮球感应装置用于感应篮球，当所述篮球感应装置感应到篮球时，微控制器控制摄像头进行拍摄，避免摄像头在未感应到篮球也长时间拍摄，影响摄像头的使用寿命。

在一个实施例中，如图3所示，所述报警装置包括第一报警器和第二报警器；还包括第一报警电路和第二报警电路；

所述第一报警电路包括：

第三电阻R3，第一端连接控制器输出端；

第三二极管D3，负极连接第三电阻R3第二端；

第三电容C3，一端连接第三电阻R3第二端及第二电源V2，另一端连接第三二极管D3正极；

第二集成芯片，电源端连接第二电源V2，输出端连接第一报警器；优选的，所述第二集成芯片为集成有放大、滤波、稳压功能的集成芯片。

第二电阻R2，一端连接第二电源V2，另一端连接第二集成芯片输入端；

第六电容C6，一端连接第三二极管D3正极及接地，另一端连接第二集成芯片输入端；

第一电阻R1，一端连接第二集成芯片输出端，另一端接地；

第七电容C7，一端连接第二集成芯片输出端，另一端接地；

所述第二报警电路包括：

第一二极管D1，负极连接电源正极；

第一集成芯片，输入端连接电源正极，输出端连接第一二极管D1正极及连接摄像头电源端；优选的，所述第一集成芯片为集成有稳压功能的集成芯片。

第一电容C1，一端连接第一集成芯片输入端，另一端接地；

第四电阻R4，一端连接第一集成芯片控制端；

第五电阻R5，为可调电阻，一端连接第四电阻R4另一端，所述第五电阻R5另一端接地；

第六电阻R6，第一端连接第一集成芯片输出端，第二端连接第一集成芯片控制端；

第二二极管D2，负极连接第一集成芯片输出端，另一端连接第六电阻R6第二端；

第二电容C2，一端接地，另一端连接第二二极管D2正极；

第四电容C4，一端连接第二二极管D2负极，另一端接地；

第三逻辑门U3，两输入端均连接摄像头电源端；

辅助电源V1，一端连接第五二极管D5；

第十一电阻R11，第一端就第五二极管D5负极，第二端连接第三逻辑门U3电源端；

第八电容C8，一端连接第十一电阻R11第二端，另一端接地；

第四二极管D4，负极连接第十一电阻R11第二端，正极接地；

第一逻辑门U1，一输入端连接第三逻辑门U3输出端；上述U1-U3均为逻辑或非门。

第九电阻R9，第一端连接第一逻辑门U1电路另一输入端；

第二逻辑门U2，输出端连接第九电阻R9第一端；

第十电阻R10，一端连接第二逻辑门U2电路两输入端，另一端连接第九电阻R9第二端；

第五电容C5，一端连接第九电阻R9第二端，另一端连接第一逻辑门U1输出端；

第八电阻R8，一端连接第一逻辑门U1输出端；

三极管Q，基极连接第八电阻R8另一端以及通过第七电阻R7接地，发射极接地；

第二报警器一端连接第三逻辑门U3输出端，了一端连接三极管Q集电极。

上述技术方案工作原理和有益效果为：上述第一报警电路中，当上述压力值信息对应的压力值大于微控制器预设的压力标准值时，微控制器发送报警信号至第三电阻，然后传输至第二集成芯片，通过R3，D3和C3，R2进入第二集成芯片的输入端，C3、C6用于滤波，信号通过第二集成芯片进行调整(如放大、滤波)，在与第二集成芯片输出端连接的R1、C7保证信号不被减弱；上述报警电路便于可靠报警。

上述第二报警电路中，通过第一集成芯片和D1、C1、C2、C4、R4-R6、D1组成的电路用于调整电源输入至摄像头的压力，用于调整至合适的压力供摄像头使用，保证摄像头可靠工作，通过第一集成芯片稳压，通过D1保护第二集成芯片，通过C1、C2、C4可实现滤波；通过第二报警电路中其他元器件组成的电路用于检测电源是否正常给摄像头供电，在供电异常(如断电)时，通过第二报警器报警，在该电路中，C8为储能电容，V1、D5、R11、C8、D4用于辅助供电，在电源供电异常时，给微控制器暂时供电以及给第二报警器供电报警。

在一个实施例中，所述检测装置还包括：

人体红外距离传感器，设置在所述球框安装板上，且靠近摄像头设置；

补光灯，连接在球框安装板上，且靠近摄像头设置；

摄像头旋转装置，用于驱动摄像头旋转；

第一光照度传感器，设置在所述球框安装板上安装所述补光灯处；

第二光照度传感器，设置在所述升降支架上；

高度传感器，设置在所述球框安装板上；

角度检测装置，用于检测摄像头角度；

所述人体红外距离传感器感应到人体时，且所述篮球感应装置感应到篮球靠近球框安装板时，所述微控制器根据所述第一光照度传感器、第二光照度传感器、人体红外距离传感器、角度检测装置、高度传感器检测的信息控制摄像头旋转，然后所述微控制器控制所述摄像头拍摄；

所述微控制器根据所述第一光照度传感器、第二光照度传感器、人体红外距离传感器、角度检测装置、高度传感器检测的信息控制摄像头旋转，包括以下步骤：

步骤1：根据公式(1)确定系数；

其中，A为系数，当α＜B时，A＝A₁；

当α≥B时，A＝A₂；

α为第二光照度传感器检测的光照度值，β为第一光照度传感器检测的光照度值，λ为摄像头安装处球框安装板距离球框竖直距离，e为常数，e＝2.71828，π为常数，π＝3.14159，M为篮球质量，η为为摄像头安装处球框安装板距离球框水平距离，ln()为自然对数，g为重力加速度；

步骤2：基于篮球感应装置、人体红外传感器、高度传感器和系数，根据公式(2)确定目标角度；

其中，θ为所述目标角度，θ₀为角度检测装置检测的摄像头当前与竖直方向夹角，D为人体红外距离传感器检测的距离值，L为高度传感器检测到的高度值，A为系数，N为光线发射器的个数，H为光线感应器感应到的各光线发射器发射的光线的距离；

步骤3：所述微控制器控制所述摄像头旋转装置使得摄像头与竖直方向夹角为所述目标角度。优选的，上述计算可通过监控终端计算传输给微控制器目标角度或微控制器计算。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

上述补光灯，第二光照度传感器检测的环境光照度小于预设标准值时启动进行补光；

人体红外距离传感器用于感应人体距离值信息并将其传输给微控制器，当感应到人体靠近时，启动篮球感应装置，上述篮球感应装置用于感应篮球，当所述篮球感应装置感应到篮球时，微控制器控制摄像头进行拍摄。

高度传感器，用于检测所述球框安装板至地面高度；

角度检测装置，用于检测摄像头角度；

所述人体红外距离传感器感应到人体时，且所述篮球感应装置感应到篮球靠近球框安装板时，所述微控制器根据所述第一光照度传感器、第二光照度传感器、人体红外距离传感器、角度检测装置、高度传感器检测的信息控制摄像头旋转，然后所述微控制器控制所述摄像头拍摄，以避免摄像头在未感应到篮球也长时间拍摄，影响摄像头的使用寿命；

且上述公式(1)和(2)根据篮球感应装置初始感应到的篮球的信息(上述光线感应器接收到的距离信息)、高度传感器检测的信息、影响系数信息(光照影响、球框安装影响、篮球本身影响)，来智能控制摄像头旋转，以保证拍摄效果，避免人工调整繁琐,且更加精准可靠。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种体育教学器械，其特征在于，包括：

升降架组件(1)；

球框组件(2)，连接在所述升降架组件(1)上；

篮球收集装置(3)，用于收集从球框组件(2)落下的篮球。

2.根据权利要求1所述的一种体育教学器械，其特征在于，

所述升降架组件(1)包括：

安装座(11)，所述安装座(11)内部中空；

两个竖直螺纹杆(12)，间隔设置在所述安装座(11)内，所述竖直螺纹杆(12)上下两端分别与安装座(11)上下两端内壁转动连接；

两个升降块(13)，分别与两个竖直螺纹杆(12)连接，所述升降块(13)设有与所述竖直螺纹杆(12)外侧的外螺纹匹配的竖直内螺纹孔，所述竖直内螺纹孔螺纹连接在所述竖直螺纹杆(12)外侧；

第一固定块(14)，所述第一固定块(14)分别与两个升降块(13)固定连接；

升降支架(15)，固定连接在所述第一固定块(14)上端，所述安装座(11)上端设有供所述升降支架(15)升降的通孔；

驱动电机(16)，设置在一个竖直螺纹杆(12)一侧，所述驱动电机(16)的输出轴水平设置；

两个第二固定块(17)，设置在两个竖直螺纹杆(12)之间；

转动杆(18)，水平设置，所述转动杆(18)分别与两个第二固定块(17)转动连接；

第一锥齿轮(19)，固定连接在驱动电机(16)的输出轴上；

第二锥齿轮(110)，固定套接在靠近驱动电机(16)的竖直螺纹杆(12)上，所述第一锥齿轮(19)与第二锥齿轮(110)啮合传动；

第三锥齿轮(111)、第四锥齿轮(112)，分别固定在转动杆(18)两端；

第五锥齿轮(113)，固定套接在远离驱动电机(16)的竖直螺纹杆(12)上；

所述第二锥齿轮(110)与第三锥齿轮(111)啮合传动，所述第四锥齿轮(112)和第五锥齿轮(113)啮合传动。

3.根据权利要求1所述的一种体育教学器械，其特征在于，所述球框组件(2)包括：

第一连接支架(21)，转动连接在所述升降架组件(1)顶端左侧或右侧；

球框安装板(22)，固定连接在所述第一连接支架(21)远离升降架组件(1)的一侧；

球框(23)，固定连接在球框安装板(22)中部；

所述升降架组件(1)顶部上下间隔设置若干第一螺纹通孔(24)，所述第一螺纹通孔(24)沿升降架组件(1)前后方向设置；

两个第二连接支架(25)，一端分别固定连接在第一连接支架(21)下端前后两侧，另一端设置第二螺纹通孔；

所述第一螺纹通孔(24)与第二螺纹通孔通过螺栓(26)连接。

4.根据权利要求1所述的一种体育教学器械，其特征在于，所述篮球收集装置(3)包括：

收集框(31)；

四个第一支撑杆(32)，第一端分别转动连接在收集框(31)顶端四角内侧，所述第一支撑杆(32)第二端设有沿其轴向的第一螺纹槽；

四个第二支撑杆(33)，第一端分别与四个第一支撑杆(32)第二端连接，所述第二支撑杆(33)一端设有与所述第一螺纹槽匹配的外螺纹；

收集网(35)，连接在四个第一支撑杆(32)及第二支撑杆(33)内侧；

同一侧的两个第一支撑杆(32)之间均设有支撑杆组件；

所述支撑杆组件包括：

第三支撑杆(34)，第一端与同一侧的一个第一支撑杆(32)转动连接；

第四支撑杆(36)，第一端与同一侧的另一个第一支撑杆(32)转动连接；所述第三支撑杆(34)第二端和第四支撑杆(36)第二端螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种体育教学器械，其特征在于，

所述球框组件(2)包括：球框安装板(22)，所述球框安装板(22)中下部安装球框(23)；

还包括：检测组件，所述检测组件包括：

摄像头，连接在所述球框安装板(22)顶端；

壳体，连接在所述升降支架(15)上，所述壳体内设置电源、微控制器，所述壳体上设有报警装置；

所述篮球安装板安装球框(23)的一侧设置安装层，所述安装层内设置若干压力传感器；

所述微控制器分别与所述摄像头、电源、压力传感器、报警装置电连接，所述微控制器还与监控终端无线连接。

6.根据权利要求5所述的一种体育教学器械，其特征在于，所述检测装置还包括：篮球感应装置，包括：若干光线发射器，设置在所述球框安装板(22)上；光线接收器，设置在所述球框安装板(22)上。

7.根据权利要求5所述的一种体育教学器械，其特征在于，所述报警装置包括第一报警器和第二报警器；还包括第一报警电路和第二报警电路；

所述第一报警电路包括：

第三电阻(R3)，第一端连接控制器输出端；

第三二极管(D3)，负极连接第三电阻(R3)第二端；

第三电容(C3)，一端连接第三电阻(R3)第二端及第二电源(V2)，另一端连接第三二极管(D3)正极；

第二集成芯片，电源端连接第二电源(V2)，输出端连接第一报警器；

第二电阻(R2)，一端连接第二电源(V2)，另一端连接第二集成芯片输入端；

第六电容(C6)，一端连接第三二极管(D3)正极及接地，另一端连接第二集成芯片输入端；

第一电阻(R1)，一端连接第二集成芯片输出端，另一端接地；

第七电容(C7)，一端连接第二集成芯片输出端，另一端接地；

所述第二报警电路包括：

第一二极管(D1)，负极连接电源正极；

第一集成芯片，输入端连接电源正极，输出端连接第一二极管(D1)正极及连接摄像头电源端；

第一电容(C1)，一端连接第一集成芯片输入端，另一端接地；

第四电阻(R4)，一端连接第一集成芯片控制端；

第五电阻(R5)，为可调电阻，一端连接第四电阻(R4)另一端，所述第五电阻(R5)另一端接地；

第六电阻(R6)，第一端连接第一集成芯片输出端，第二端连接第一集成芯片控制端；

第二二极管(D2)，负极连接第一集成芯片输出端，另一端连接第六电阻(R6)第二端；

第二电容(C2)，一端接地，另一端连接第二二极管(D2)正极；

第四电容(C4)，一端连接第二二极管(D2)负极，另一端接地；

第三逻辑门(U3)，两输入端均连接摄像头电源端；

辅助电源(V1)，一端连接第五二极管(D5)；

第十一电阻(R11)，第一端就第五二极管(D5)负极，第二端连接第三逻辑门(U3)电源端；

第八电容(C8)，一端连接第十一电阻(R11)第二端，另一端接地；

第四二极管(D4)，负极连接第十一电阻(R11)第二端，正极接地；

第一逻辑门(U1)，一输入端连接第三逻辑门(U3)输出端；

第九电阻(R9)，第一端连接第一逻辑门(U1)电路另一输入端；

第二逻辑门(U2)，输出端连接第九电阻(R9)第一端；

第十电阻(R10)，一端连接第二逻辑门(U2)电路两输入端，另一端连接第九电阻(R9)第二端；

第五电容(C5)，一端连接第九电阻(R9)第二端，另一端连接第一逻辑门(U1)输出端；

第八电阻(R8)，一端连接第一逻辑门(U1)输出端；

三极管(Q)，基极连接第八电阻(R8)另一端以及通过第七电阻(R7)接地，发射极接地；

第二报警器一端连接第三逻辑门(U3)输出端，了一端连接三极管(Q)集电极。

8.根据权利要求6所述的一种体育教学器械，其特征在于，所述检测装置还包括：

人体红外距离传感器，设置在所述球框安装板上，且靠近摄像头设置；

补光灯，连接在球框安装板上，且靠近摄像头设置；

摄像头旋转装置，用于驱动摄像头旋转；

第一光照度传感器，设置在所述球框安装板上安装所述补光灯处；

第二光照度传感器，设置在所述升降支架上；

高度传感器，设置在所述球框安装板上；

角度检测装置，用于检测摄像头角度；

所述人体红外距离传感器感应到人体时，且所述篮球感应装置感应到篮球靠近球框安装板时，所述微控制器根据所述第一光照度传感器、第二光照度传感器、人体红外距离传感器、角度检测装置、高度传感器检测的信息控制摄像头旋转，然后所述微控制器控制所述摄像头拍摄；

所述微控制器根据所述第一光照度传感器、第二光照度传感器、人体红外距离传感器、角度检测装置、高度传感器检测的信息控制摄像头旋转，包括以下步骤：

步骤1：根据公式(1)确定系数；

其中，A为系数，当α＜B时，A＝A₁；

当α≥B时，A＝A₂；

α为第二光照度传感器检测的光照度值，β为第一光照度传感器检测的光照度值，λ为摄像头安装处球框安装板距离球框竖直距离，e为常数，e＝2.71828，π为常数，π＝3.14159，M为篮球质量，η为为摄像头安装处球框安装板距离球框水平距离，ln()为自然对数，g为重力加速度；

步骤2：基于篮球感应装置、人体红外传感器、高度传感器和系数，根据公式(2)确定目标角度；

其中，θ为所述目标角度，θ₀为角度检测装置检测的摄像头当前与竖直方向夹角，D为人体红外距离传感器检测的距离值，L为高度传感器检测到的高度值，A为系数，N为光线发射器的个数，H为光线感应器感应到的各光线发射器发射的光线的距离；

步骤3：所述微控制器控制所述摄像头旋转装置使得摄像头与竖直方向夹角为所述目标角度。

Images