CN114768227B - 乒乓球机器人送球装置及乒乓球机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种乒乓球机器人送球装置及乒乓球机器人，乒乓球机器人送球装置包括送球框、电机和送球拨轮模组；送球框中设置有送球管道，送球框的底部设置有拨球轨道，送球管道的进球口与拨球轨道的一端连通，拨球轨道的另一端与送球管道的进球口之间设置有退球坡道；送球管道的出球口用于连接乒乓球机器人的发球装置；电机设置在送球框外的底部，送球拨轮模组设置在送球框内的拨球轨道处，电机的输出轴穿过送球框底部后与送球拨轮模组连接。本申请能够有效解决现有乒乓球发球机在送球的过程中送球不稳定，经常出现卡球进而影响正常训练的问题。

Description

乒乓球机器人送球装置及乒乓球机器人

技术领域

本申请属于乒乓球机器人技术领域，具体涉及一种乒乓球机器人送球装置及乒乓球机器人。

背景技术

随着国家对全民健康的重视，乒乓球以其占用场地少、对抗性低、老少咸宜等优点，得到了全国人民的喜爱。然而，人们在进行乒乓球训练时，常常找不到合适的陪练人员，乒乓球机器人便应运而生了。

乒乓球陪练机器人和智能发球机器人作为人工智能在体育领域中的应用，其智能程度直接影响着用户体验。目前，市场上的乒乓球发球机器人的送球装置在各种因素的影响下，经常会出现卡球的状况，导致乒乓球机器人卡球暂停且容易损坏乒乓球，使用极其不便，严重影响使用者的正常训练，无法满足使用者的需求。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种乒乓球机器人送球装置及乒乓球机器人。

根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种乒乓球机器人送球装置，其包括送球框、电机和送球拨轮模组；

所述送球框中设置有送球管道，所述送球框的底部设置有拨球轨道，所述送球管道的进球口与所述拨球轨道的一端连通，所述拨球轨道的另一端与所述送球管道的进球口之间设置有退球坡道；所述送球管道的出球口用于连接乒乓球机器人的发球装置；

所述电机设置在所述送球框外的底部，所述送球拨轮模组设置在所述送球框内的所述拨球轨道处，所述电机的输出轴穿过所述送球框底部后与所述送球拨轮模组连接。

上述乒乓球机器人送球装置中，所述退球坡道的下坡方向与所述送球管道的进球方向一致。

上述乒乓球机器人送球装置中，所述送球拨轮模组包括拨轮底座、拨轮上齿、尼龙球、压簧和拨轮中齿；

所述拨轮底座的顶部设置有所述拨轮上齿，所述拨轮上齿用于对进入所述送球框中的乒乓球进行搅动；

沿所述拨轮底座的径向，在所述拨轮底座的两相对侧壁上开设有一凹槽，两个所述凹槽背靠背设置，所述尼龙球将所述压簧压入所述凹槽中，所述压簧的一端抵住两个所述凹槽之间设置的挡板，另一端与所述尼龙球的一侧面接触；

在所述拨轮底座上设置有所述凹槽的位置套设有所述拨轮中齿，所述拨轮中齿的内侧面与所述尼龙球的另一侧面接触；所述拨轮底座的底部与所述电机的输出轴连接，所述电机用于带动所述送球拨轮模组旋转。

上述乒乓球机器人送球装置中，所述送球管道包括弯管段和直管段，所述弯管段的进球端与所述拨球轨道对接，其出球端与所述直管段连接。

进一步地，所述拨轮上齿包括第一圆筒和球冠，所述第一圆筒的一端与所述拨轮底座连接，所述第一圆筒的另一端倒扣有所述球冠；所述球冠的顶部间隔设置有第一上拨片和第二上拨片。

更进一步地，所述第二上拨片的长度大于所述第一上拨片的长度，所述第二上拨片用于拨动所述送球框中相对靠上的乒乓球，所述第一上拨片用于拨动所述送球框中相对靠下的乒乓球。

更进一步地，所述拨轮上齿还包括第二圆筒，所述第二圆筒同轴设置在所述第一圆筒中，所述第一圆筒的内壁与所述第二圆筒的外壁之间设置有加强板，所述第二圆筒与第一圆筒通过所述加强板连接。

更进一步地，沿所述球冠的高度方向，在所述球冠的顶部中心处开设有通孔，所述通孔与第二圆筒连通，通过在所述通孔和第二圆筒中放入螺钉将所述拨轮上齿与拨轮底座进行固定连接。

更进一步地，所述拨轮中齿包括第三圆筒和中拨片，所述中拨片间隔设置在所述第三圆筒的外侧面上；所述第三圆筒的内侧面为凹凸连续的弧面，以适应所述尼龙球沿所述拨轮底座的径向和周向的运动。

根据本申请实施例的第二方面，本申请还提供了一种乒乓球机器人，其包括发球装置和上述任一项所述的乒乓球机器人送球装置；所述乒乓球机器人送球装置用于将乒乓球送入所述发球装置中，以实现发球。

根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请提供的乒乓球机器人送球装置中通过设置送球框、电机和送球拨轮模组，送球框中设置有送球管道，送球框的底部设置有拨球轨道，送球管道的进球口与拨球轨道的一端连通，拨球轨道的另一端与送球管道的进球口之间设置有退球坡道；电机设置在送球框外的底部，送球拨轮模组设置在拨球轨道处，电机的输出轴穿过所述送球框底部后与送球拨轮模组连接，本申请能够有效解决现有乒乓球发球机在送球的过程中送球不稳定，经常出现卡球进而影响正常训练的问题。

本申请提供的乒乓球机器人送球装置中，送球拨轮模组包括拨轮底座、拨轮上齿、尼龙球、压簧和拨轮中齿，拨轮中齿通过尼龙球和压簧与拨轮底座弹性连接，能够通过电机正向转动和反向转动的切换，改变拨轮中齿与拨轮底座的连接状态，从而避免出现卡球停顿的情况，进而避免损坏乒乓球，提高发球效率和用户体验。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本申请所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本申请的说明书的一部分，其示出了本申请的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本申请的原理。

图1为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置的整体结构示意图之一。

图2为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置的整体结构示意图之二。

图3为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置中送球拨轮模组的整体结构示意图。

图4为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置中送球拨轮模组的剖视图。

图5为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置中拨轮上齿的整体结构示意图。

图6为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置中拨轮上齿的仰视图。

图7为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置中拨轮中齿的整体结构示意图。

图8为本申请具体实施方式提供的一种乒乓球机器人送球装置中拨轮中齿与拨轮底座的连接关系示意图。

附图标记说明：

1、送球框；

11、送球管道；111、弯管段；112、直管段；

12、拨球轨道；13、退球坡道；

2、电机；

3、送球拨轮模组；

31、拨轮底座；311、挡板；

32、拨轮上齿；321、第一圆筒；322、第二圆筒；

323、球冠；3231、通孔；3232、第一上拨片；3233、第二上拨片；

324、加强板；

33、尼龙球；34、压簧；

35、拨轮中齿；351、第三圆筒；352、中拨片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本申请所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本申请内容的实施例后，当可由本申请内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本申请内容的精神与范围。

本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本申请，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

如图1和图2所示，本申请实施例提供的乒乓球机器人送球装置包括送球框1、电机2和送球拨轮模组3。其中，送球框1可以提供较大的置球空间，其用于收集或放置多个乒乓球。送球框1中设置有送球管道11，送球框1的底部设置有凹弧形拨球轨道12，送球管道11的进球口与拨球轨道12的一端连通，拨球轨道12的另一端与送球管道11的进球口之间设置有退球坡道13。其中，退球坡道13的下坡方向与送球管道11的进球方向一致。送球管道11的出球口与乒乓球机器人的发球装置连接。

电机2设置在送球框1外的底部，送球拨轮模组3设置在送球框1内的拨球轨道12处，电机2的输出轴穿过送球框1底部后与送球拨轮模组3连接。电机2用于驱动送球拨轮模组3转动。送球拨轮模组3在持续的转动过程中，推动拨球轨道12中的乒乓球逐个进入送球管道11中，进而顺利进入乒乓球机器人的发球装置中，以达到顺利发球之目的。

具体地，电机2可以采用直流有刷减速电机。

在一个具体的实施例中，如图3和图4所示，送球拨轮模组3包括拨轮底座31、拨轮上齿32、尼龙球33、压簧34和拨轮中齿35。

其中，拨轮底座31的顶部设置有拨轮上齿32。拨轮上齿32用于对进入送球框1中的乒乓球进行搅动，使得乒乓球能够持续落入拨球轨道12中。

沿拨轮底座31的径向，在拨轮底座31的两相对侧壁上开设有一凹槽，两个凹槽背靠背设置。具体地，两个凹槽之间设置有挡板311，使得凹槽之间不连通。尼龙球33将压簧34压入凹槽中，压簧34的一端抵住两个凹槽之间设置的挡板311，另一端与尼龙球33的一侧面接触。

在拨轮底座31上设置有凹槽的位置套设有拨轮中齿35，拨轮中齿35的内侧面可以与尼龙球33的另一侧面接触。拨轮中齿35可以相对于拨轮底座31的中心轴旋转。

拨轮底座31的底部与电机2的输出轴连接，电机2用于带动送球拨轮模组3旋转。

本申请实施例提供的乒乓球机器人送球装置的工作过程为：

将多个乒乓球放入送球框1中。

启动电机2，电机2驱动送球拨轮模组3在送球框1内旋转。

送球拨轮模组3在旋转的过程中利用拨轮上齿32对送球框1中的乒乓球进行搅动，使得乒乓球能够顺利地落入拨球轨道12中；利用拨轮中齿35对拨球轨道12中的乒乓球进行拨动，使其进入送球管道11中。

当乒乓球卡球，拨轮中齿35径向的受力超过压簧34的临界值时，拨轮中齿35将尼龙球33压入凹槽中，拨轮中齿35与尼龙球33相对分离，拨轮中齿35停止旋转，在电机2的带动下拨轮底座31和拨轮上齿32继续旋转。此时，电机2切换旋转方向。例如，开始送球时，电机2为正向转动，出现卡球时，电机2可以切换为反向转动。

在电机2反向转动的一瞬间，卡住的乒乓球松动。拨轮中齿35的径向不受力，压簧34将尼龙球33从凹槽中推出，尼龙球33与压簧34接触一面的相对面与拨轮中齿35的内侧面接触。此时，电机2切换回原来的旋转方向。例如，电机2可以切换为正向转动。拨轮中齿35与拨轮底座31和拨轮上齿32一起在电机2的带动下继续旋转，以将乒乓球拨入送球管道11中。

通过控制电机2正向转动和反向转动的时长，可以避免出现卡球暂停的情况，从而避免损坏乒乓球，提高发球效率和用户体验。

电机2反向转动时，可以借助退球坡道13的坡度抬升拨球轨道12中的乒乓球，防止乒乓球卡在拨轮中齿35与送球管道11之间。

本申请实施例提供的乒乓球机器人送球装置经过轻量化整合设计，具有功能实用、安装简便、场景适应性较强以及价格便宜等特点。

在一个具体的实施例中，如图1所示，送球管道11包括弯管段111和直管段112，弯管段111的进球端与拨球轨道12对接，其出球端与直管段112连接。弯管段111的设置能够有效地防止乒乓球反向回流，进而将乒乓球顺利地送入与直管段112连接的乒乓球机器人的发球装置中，以达到顺利发球的目的。

在一个具体的实施例中，如图5和图6所示，拨轮上齿32包括第一圆筒321和球冠323，第一圆筒321的一端与拨轮底座31连接，第一圆筒321的另一端倒扣有球冠323。

球冠323的顶部间隔设置有第一上拨片3232和第二上拨片3233，第一上拨片3232可以设置为两个，第二上拨片3233可以设置为一个。第二上拨片3233的长度大于第一上拨片3232的长度，这样第二上拨片3233可以拨动送球框1中相对靠上的乒乓球，第一上拨片3232可以拨动送球框1中相对靠下的乒乓球。

在本实施例中，拨轮上齿32还包括第二圆筒322，第二圆筒322同轴设置在第一圆筒321中，第二圆筒322与第一圆筒321固定连接。

具体地，可以在第一圆筒321的内壁与第二圆筒322外壁之间设置加强板324，第二圆筒322与第一圆筒321通过加强板324连接。

沿球冠323的高度方向，在球冠323的顶部中心处开设有通孔3231，通孔3231与第二圆筒322连通。可以在通孔3231和第二圆筒322中放入螺钉，通过螺钉将拨轮上齿32与拨轮底座31进行固定连接。

在一个具体的实施例中，如图7和图8所示，拨轮中齿35包括第三圆筒351和中拨片352，中拨片352间隔设置在第三圆筒351的外侧面上。第三圆筒351的内侧面为凹凸连续的弧面，以适应尼龙球33沿拨轮底座31径向和周向的运动。具体地，相邻中拨片352之间的距离大于一个乒乓球的直径且小于两个乒乓球的直径之和。根据送球框1中拨球轨道12的直径和乒乓球的直径，可以将中拨片352的数量设置为五个。

在示例性实施例中，本申请实施例还提供了一种乒乓球机器人，其包括上述乒乓球机器人送球装置和发球装置。乒乓球机器人送球装置用于不卡顿地将乒乓球送入发球装置中，以实现顺利地发球，提高用户体验。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，在不脱离本申请的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本申请保护的范围。

Claims (9)

1.一种乒乓球机器人送球装置，其特征在于，包括送球框、电机和送球拨轮模组；

所述送球框中设置有送球管道，所述送球框的底部设置有拨球轨道，所述送球管道的进球口与所述拨球轨道的一端连通，所述拨球轨道的另一端与所述送球管道的进球口之间设置有退球坡道；所述送球管道的出球口用于连接乒乓球机器人的发球装置；

所述电机设置在所述送球框外的底部，所述送球拨轮模组设置在所述送球框内的所述拨球轨道处，所述电机的输出轴穿过所述送球框底部后与所述送球拨轮模组连接；

所述送球拨轮模组包括拨轮底座、拨轮上齿、尼龙球、压簧和拨轮中齿；

所述拨轮底座的顶部设置有所述拨轮上齿，所述拨轮上齿用于对进入所述送球框中的乒乓球进行搅动；

沿所述拨轮底座的径向，在所述拨轮底座的两相对侧壁上开设有一凹槽，两个所述凹槽背靠背设置，所述尼龙球将所述压簧压入所述凹槽中，所述压簧的一端抵住两个所述凹槽之间设置的挡板，另一端与所述尼龙球的一侧面接触；

在所述拨轮底座上设置有所述凹槽的位置套设有所述拨轮中齿，所述拨轮中齿的内侧面与所述尼龙球的另一侧面接触；所述拨轮底座的底部与所述电机的输出轴连接，所述电机用于带动所述送球拨轮模组旋转。

2.根据权利要求1所述的乒乓球机器人送球装置，其特征在于，所述退球坡道的下坡方向与所述送球管道的进球方向一致。

3.根据权利要求1或2所述的乒乓球机器人送球装置，其特征在于，所述送球管道包括弯管段和直管段，所述弯管段的进球端与所述拨球轨道对接，其出球端与所述直管段连接。

4.根据权利要求1所述的乒乓球机器人送球装置，其特征在于，所述拨轮上齿包括第一圆筒和球冠，所述第一圆筒的一端与所述拨轮底座连接，所述第一圆筒的另一端倒扣有所述球冠；所述球冠的顶部间隔设置有第一上拨片和第二上拨片。

5.根据权利要求4所述的乒乓球机器人送球装置，其特征在于，所述第二上拨片的长度大于所述第一上拨片的长度，所述第二上拨片用于拨动所述送球框中相对靠上的乒乓球，所述第一上拨片用于拨动所述送球框中相对靠下的乒乓球。

6.根据权利要求4所述的乒乓球机器人送球装置，其特征在于，所述拨轮上齿还包括第二圆筒，所述第二圆筒同轴设置在所述第一圆筒中，所述第一圆筒的内壁与所述第二圆筒的外壁之间设置有加强板，所述第二圆筒与第一圆筒通过所述加强板连接。

7.根据权利要求6所述的乒乓球机器人送球装置，其特征在于，沿所述球冠的高度方向，在所述球冠的顶部中心处开设有通孔，所述通孔与第二圆筒连通，通过在所述通孔和第二圆筒中放入螺钉将所述拨轮上齿与拨轮底座进行固定连接。

8.根据权利要求6所述的乒乓球机器人送球装置，其特征在于，所述拨轮中齿包括第三圆筒和中拨片，所述中拨片间隔设置在所述第三圆筒的外侧面上；所述第三圆筒的内侧面为凹凸连续的弧面，以适应所述尼龙球沿所述拨轮底座的径向和周向的运动。

9.一种乒乓球机器人，其特征在于，包括发球装置和如权利要求1-8任一项所述的乒乓球机器人送球装置；所述乒乓球机器人送球装置用于将乒乓球送入所述发球装置中，以实现发球。