CN204193448U - 一种发球***、数据采集装置和发球机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发球***、数据采集装置和发球机，发球***包括数据采集装置，用于采集回击球的多个坐标值；数据处理装置，用于根据该坐标值计算回击球的运动轨迹，根据回击球的运动轨迹确定下一次发球轨迹，并根据发球轨迹确定发球机的至少一个发球端口的发射参数；指示发球机根据发射参数发球；发球机用于根据发射参数从该发球端口发球。本实用新型通过数据采集装置获取回击球的坐标值并根据数据处理装置计算出回击球的运动轨迹，进而可以在确定下一次发球轨迹后发球机进行回合式发球，模拟实际比赛场景或人与人对打场景等，且可以为后续分析运动员的技术水平提供数据依据。

Description

一种发球***、数据采集装置和发球机

技术领域

本实用新型涉及球类运动技术领域，尤其涉及一种发球***、数据采集装置和发球机。

背景技术

目前，发球机是很多球馆和球友家庭的必备娱乐和训练工具，自动发球机适用于社会、学校、家庭和专业训练场馆使用。发球机可以发出各种性质的球，既可以用于娱乐健身，又适合于专业训练。以网球发球机为例，网球发球机可以根据预设程度和人工调整等方式，从同一地点往对面球场发射出具有不同球速、落点和旋转的球。运动员可以根据发球机发来的球进行击打训练，运动员、教练或者第三人可以对击打效果进行评价等等。

以网球发球机为例，现有的发球机具有以下不足：

1)不能预测运动员回球轨迹和落点，发球后不再进行回合式回球；

2)发球程序设定后，运动员能预测其发射轨迹，不符合比赛现实；

3)不能记录运动员的回球数据，无法自动判断运动员的技术水平，只能依靠运动员、教练或第三人的观察进行评价。

实用新型内容

本实用新型实施例提出了一种发球***、数据采集装置和发球机，用以解决现有技术中的上述技术问题。

本实用新型实施例提供了一种发球***，包括：

数据采集装置，用于采集回击球的多个坐标值；

数据处理装置，用于根据该坐标值计算回击球的运动轨迹，并根据回击球的运动轨迹确定下一次发球轨迹，并根据发球轨迹确定发球机的至少一个发球端口的发射参数，指示发球机根据发射参数发球；

发球机，用于根据发射参数从该发球端口发球。

由于本实用新型实施例所提供的技术方案，通过数据采集装置获取运动员的回击球的坐标值并通过数据处理装置根据该坐标值进行计算，可以预测出回击球的运动轨迹，进而可以在收到回击球后进行回合式发球，从而解决了现有技术中发球后不能再进行回合式发球的技术问题。并且，由于本实用新型的发球机是依据预测的回击球运动轨迹确定下一次的发球轨迹后进行发球的，因此，运动员不能预测出发球机每次发球的发射轨迹，从而模拟出实际比赛场景或人与人对打的场景。

本实用新型实施例提供了一种数据采集装置，包括：

采集模块，用于采集回击球的多个坐标值；

发送模块，用于将坐标值发送至数据处理装置。

本实用新型实施例所提供的数据采集装置，可以采集回击球的空间位置，记录下运动员每次的回击球数据，进而为后续数据处理以及下一次发球等操作提供数据依据。

本实用新型实施例提供了一种发球机，包括：

接收模块，用于接收发射参数；

发射模块，用于根据该发射参数发球。

本实用新型实施例所提供的发球机，可以根据接收到的发射参数进行发球，由于发射参数具有不确定性，使得运动员无法预测发球机的发射轨迹，从而更加符合比赛现实，避免了现有技术中发球机根据固定程序发球所带来的技术问题。

附图说明

下面将参照附图描述本实用新型的具体实施例，其中：

图1示出了本实用新型实施例中发球***的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中数据采集装置的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例中发球机的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例中发球场景的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

本实用新型实施例提出了一种发球***、数据采集装置和发球机，下面进行说明。

图1示出了本实用新型实施例中发球***的结构示意图，如图所示，发球***可以包括：

数据采集装置101，用于采集回击球的多个坐标值；

数据处理装置102，用于根据该坐标值计算回击球的运动轨迹，并根据回击球的运动轨迹确定下一次发球轨迹，并根据发球轨迹确定发球机的至少一个发球端口的发射参数，指示发球机根据发射参数发球；

发球机103，用于根据发射参数从发球端口发球。

实施中，数据采集装置101可以用于通过激光光幕采集回击球的坐标值。

具体实施中，激光光幕可以由平行于地面的光线及斜射地面的斜线(或者垂直地面的光线)组成，当球穿越光幕时，会阻断平行于地面的光线和斜线(或垂直于地面的光线)，产生两个信号，数据采集装置将这两个信号还原成空间坐标值，进而采集到回击球的坐标值。实施中，可以通过激光光幕采集运动员发出的球体的三个坐标值来计算球的运动轨迹，也可以通过建立模型的方式计算回击球的运动轨迹，本实用新型对采集的回击球的坐标值的数量不作限制。

实施中，光幕可以由激光光幕传感器或者光栅传感器产生。

其中，激光光幕传感器可以包括一对红外发射管和红外接收管，由红外发射管和红外接收管产生激光光幕。而光栅传感器则是指采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。

实施中，与地面平行的光幕可以为三个。

在实施中采用激光光幕传感器、光栅传感器等方式是由于这些方式比较常用、主流，易于本领域技术人员使用/理解，所以这里以激光光幕传感器、光栅传感器为例；但是，从理论上来说，用其他的方式也是可以的，只要能够实现获取目标球体的坐标值的目的即可，激光光幕传感器、光栅传感器仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本实用新型，但并不意味仅能使用激光光幕传感器或者光栅传感器，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的方式。

实施中，数据处理装置102可以进一步用于确定回击球是否在指定界线内；

发球机103可以用于当确定回击球在指定界线内时，根据发射参数从该发球端口发球。

以网球为例，在具体实施中，可以在网球场地的球场中央(或者说球网处)设置激光光幕(垂直地面的光幕和/或与地面平行的光幕)，来确定运动员的回击球是否已经过网、是否已打到运动员对面的场地界内等。当然，也可以沿球场边界设置激光光幕来判断运动员的回击球是否被打出界等，本实用新型对具体界线设置不作限制。

实施中，数据采集装置101可以进一步用于获取比赛规则，数据处理装置102可以用于根据比赛规则以及发球轨迹确定发球机的至少一个发球端口的发射参数。

以网球为例，网球比赛规则可以分为单打和双打两种形式，发球员在发球前应先站在端线后，中点和边线的假定延长线之间的区域里。发出的球应从网上越过，落在对角的对方发球区内。每局第一分球记为15，第二分球为30，接下来为40。每局比赛中，至少要比对手多2分球才能结束该局比赛。网球场地又可以分为草地场、红土场、硬地场、地毯场等等，本实用新型对此不作限制。

实施中，发球机103的发球端口可以为多个，发射参数可以包括发球端口标识，发球机103可以用于根据发球端口标识确定相应的发球端口发球。

具体实施中，发球端口一般可以为3～10个，本领域技术人员可以根据场景需要设置不同数量的发球端口，本实用新型对发球端口的数量不作限制。

实施中，发球端口可以为固定于发球机上，也可以为可移动的。

具体实施中，发球端口可以利用发球机的机械臂移动。

上述各装置之间可以通过有线或者无线等方式进行数据通信，本实用新型对上述装置之间的连接关系不做限制。

上述实施例中，均可以采用现有的功能元器件模块来实施。例如，数据采集装置可以是任意一个具备数据采集功能的设备都具备的元器件；而数据处理装置则可以采用现有的数据处理元器件，数据处理装置进行的运动轨迹等的计算都可以采用现有的技术手段，比如：可以利用三个坐标值的角度等计算，或者可以通过建立数学模型等方式进行计算，本领域技术人员经过相应的设计开发即可实现。

本实用新型实施例所提供的技术方案，通过数据采集装置获取回击球的坐标值并通过数据处理装置根据该坐标值计算出回击球的运动轨迹，确定下一次发球轨迹，进而可以在收到运动员发过来的回击球后指示发球机的发球端口根据发球轨迹进行回合式发球，从而解决了现有技术中发球后不能再进行回合式发球的技术问题。

其次，现有技术中发球机经程序设定后发射轨迹就被程序固定，运动员能够预测出下一次发球的发射轨迹，不符合真实比赛场景；而本实用新型实施例的发球机是依据确定的发球轨迹等发射参数进行下一次的发球，因此，运动员不能预测出发球机每次发球的发射轨迹，从而模拟出实际比赛场景或人与人对打的场景。

并且，由于本实用新型通过数据采集装置可以确定回击球的坐标值，也即，可以自动获取每次运动员的回击球数据，为后续对运动员的技术水平进行分析提供数据依据。比如，可以通过设定一定的标准来自动判断运动员的技术水平，解决了现有技术中只能依靠运动员、教练或第三人的观察进行评价的技术问题。进一步的，可以在根据运动员回球路线确定运动员技术水平基础上发射更高技术难度的回球，达到逐步提高训练强度的目的。

图2示出了本实用新型实施例中数据采集装置的结构示意图，如图所示，装置可以包括：

采集模块201，用于采集回击球的多个坐标值；

发送模块202，用于将该坐标值发送至数据处理装置。

实施中，采集模块201可以通过接收激光光幕的信号来采集回击球的坐标值。

本实用新型实施例所提供的数据采集装置，可以通过采集回击球的空间位置，记录下运动员每次的回球数据，进而为后续数据处理以及下一次发球等操作提供数据依据。

图3示出了本实用新型实施例中发球机的结构示意图，如图所示，发球机可以包括：

接收模块301，用于接收发射参数；

发射模块302，用于根据该发射参数发球。

实施中，发射参数可以为发球方向、发球速度等，发球机可以进一步包括：

机械装置303，用于根据发球方向调整发球端口的出球口位置；

发射模块302可以进一步用于在机械装置调整好出球口位置后，以该发球速度发球。

由于现有技术中的发球机是固定的、不可移动的，不能模拟比赛实战场景。

因此，为了解决这一不足，本实用新型还可以采用如下方式实施。

实施中，发射参数可以为发球端口或发球机的移动方向、移动距离、移动速度等，发球机可以进一步包括：

移动模块304，用于根据该发球端口或发球机的移动方向、移动距离、移动速度等将该发球端口或发球机移动到指定地点；

发射模块302可以进一步用于当发球端口或发球机移动到指定地点后，根据该发射参数发球。

进一步的，移动模块304可以是移动滚轮、滑轮、滑杆或机械臂等，只要实现使得该发球机或发球端口可移动的目的即可，本实用新型对移动模块的具体结构不作限制。

具体实施中，发射模块302可以进一步用于当发球端口或发球机移动到指定地点并在机械装置调整好位置后，根据发射参数发球(图3中未示出)。

本实用新型实施例中发球机通过移动模块实现可移动的目的，可以在接收到运动员的回击球时移动发球端口或发球机的位置后再进行下一次发球，从而模拟出比赛实战场景，解决了现有技术中发球机固定不动的问题。

上述实施例中，均可以采用现有的功能元器件模块来实施。例如，接收模块可以是任意一个具有接收功能的设备都具备的元器件；至于发射模块，则是任意一个具备发射功能的设备都具备的元器件，至少现有技术中的发球机的发球器件就可以实现该功能；移动模块可以是任意一个可以使物体移动的设备都具备的元器件，比如可以是滑轮、滚轮等。

下面对上述发球***的使用方法进行说明。

首先，数据采集装置采集回击球的多个坐标值；

然后，数据处理装置根据数据采集装置采集到的多个坐标值计算回击球的运动轨迹，根据回击球的运动轨迹确定下一次发球轨迹，并根据该发球轨迹确定发球机的至少一个发球端口的发射参数，指示发球机根据发射参数发球；

最后，发球机根据发射参数从该发球端口发球。

在具体实施中，首次发球可以由发球机按照***设定的运动轨迹发出，运动员在球的落点处进行击球，本实用新型实施例通过数据采集装置采集运动员打过来的回击球的坐标值，数据处理装置计算出下一次的发球轨迹并确定发射参数，指示发球机根据该发射参数发球，发球机从发球端口发球；如此反复操作。

实施中，发射参数还可以包括发球方向、发球速度等等，发球机根据发球方向调整发球端口的出球口位置，并在调整好出球口位置后，以该发球速度发球。

具体实施中，发球方向又可以通过发球端口的出球口距离地面的高度、出球口的水平倾角或垂直倾角等数据形式来体现，本领域技术人员还可以根据需要采用其他方式，本实用新型对此不作限制。

具体实施中，当发球端口为移动时，发射参数还可以包括发球端口移动方向、移动距离、移动速度等数据，发球机可以根据发球端口移动方向、移动距离、移动速度等参数将发球端口移动到指定地点后发球。

具体实施中，当发球端口固定于发球机上时，发射参数可以包括发球机移动方向、移动距离、移动速度等数据，发球机可以根据发球端口移动方向、移动距离、移动速度等参数移动到指定地点后发球。

为了便于本实用新型的实施，下面以实例进行说明。

本实用新型实施例以网球为例进行说明，图4示出了本实用新型实施例的网球场景示意图，如图所示，下面进行说明。

发球机(图中以5个发球端口为例)可以先进行发球动作，假设由三号发球端口(也即发球端口标识为003)首先发出网球，该网球沿轨迹1发射出去；运动员接球以后进行回击，当回击的网球依次穿过3个激光光幕时，激光光幕A、B、C分别记录在该运动过程中网球在光幕上的坐标值，假设分别为(A，A’)、(B，B’)、(C，C’)；数据处理装置根据这三个空间坐标值测算出网球的飞行轨迹(也即轨迹2)和落点。

根据预先设定的比赛规则，数据处理装置生成电子指令，发送至网球的发球机。该电子指令可以包括两种情况，一是不发球，二是发球；当发球时，电子指令还包括具体的发球端口(假设为四号发球端口)、发射时间以及发射后预定轨迹的相关信息(假设预定轨迹为轨迹3)。

四号发球端口(发球端口标识为004)根据电子指令调整其机械装置，包括改变出球口方向等等，当电子指令还包括发球端口移动信息(比如移动方向、移动速度、移动距离等等)时，发球机将相应的发球端口移动到指定地点后进行发球。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本实用新型时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种发球***，其特征在于，包括：

数据采集装置，用于采集回击球的多个坐标值；

数据处理装置，用于根据所述坐标值计算回击球的运动轨迹，并根据回击球的运动轨迹确定下一次发球轨迹，并根据发球轨迹确定发球机的至少一个发球端口的发射参数，指示发球机根据发射参数发球；

发球机，用于根据所述发射参数从所述发球端口发球。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据采集装置用于通过激光光幕采集回击球的坐标值。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据处理装置进一步用于确定所述回击球是否在指定界线内；

所述发球机用于当确定所述回击球在指定界线内时，根据所述发射参数从所述发球端口发球。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述发球端口为多个，所述发射参数包括发球端口标识，所述数据处理装置用于根据所述发球端口标识指示相应的发球端口发球。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述发球端口固定于所述发球机上，或者所述发球端口为可移动。

6.一种数据采集装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集回击球的多个坐标值；

发送模块，用于将所述坐标值发送至数据处理装置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集模块通过接收激光光幕的信号来确定回击球的坐标值。

8.一种发球机，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收发射参数；

发射模块，用于根据所述发射参数发球。

9.如权利要求8所述的发球机，其特征在于，所述发射参数为发球方向和发球速度，所述发球机进一步包括：

机械装置，用于根据所述发球方向调整发球端口的出球口位置；

所述发射模块进一步用于在机械装置调整好出球口位置后，以所述发球速度发球。

10.如权利要求8所述的发球机，其特征在于，所述发射参数为发球端口或发球机的移动方向、移动距离和/或移动速度，所述发球机进一步包括：

移动模块，用于根据所述移动方向、移动距离和/或移动速度将所述发球端口或发球机移动到指定地点；

所述发射模块进一步用于当所述发球端口或发球机移动到指定地点后，根据所述发射参数发球。