旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置的製作方法

2023-04-29 03:09:56 2

專利名稱：旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種棒球供球及揮棒速度監測裝置。
背景技術：
目前，在棒球擊球訓練中，所採用的擊球訓練方法主要為通過教練供球和採用發球機供球兩種，前一種供球方式受人為因素影響較大，供球規律性較低，並且無法模擬棒球旋轉效果；而採用發球機供球，發球機供球速度較快，擊球者(尤其是初學者)難以準確選擇擊球點；並且，目前無法準確監測球員觸球時的揮棒速度。利用運動員運動信息對運動員動作技術過程進行監控的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置在國內國外還沒有出現。

發明內容本發明是為了解決現有的採用人為方式的棒球供球方式的供球規律性低，擊球者難以準確選擇擊球點，以及無法準確監測球員觸球時的揮棒速度的問題，從而提供一種旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置。旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，它包括限位用供氣管路、一號氣泵、M根旋轉用供氣管路、M個電磁閥、二號氣泵、懸浮用供氣管路、三號氣泵、整流柵、供球管路、集球箱、擋板、N組光束收發裝置和控制系統；限位用供氣管路和懸浮用供氣管路按由外向內的順序依次同軸套在一起；位於限位用供氣管路下部的入氣口與一號氣泵的出氣口連通；位於懸浮用供氣管路下部的入氣口與三號氣泵的出氣口連通；整流柵覆蓋並固定在懸浮用供氣管路的內側壁上；M根旋轉用供氣管路均布並設置在同軸套在限位用供氣管路和懸浮用供氣管路之間，每根旋轉用供氣管路下部的進氣口與均二號氣泵的出氣口連通；每根旋轉用供氣管路上均設置一個電磁閥；供球管路的入球口與集球箱的底部連通；限位用供氣管路和懸浮用供氣管路的側壁上均開有入球口，供球管路穿過限位用供氣管路側壁上的入球口後與懸浮用供氣管路側壁上的入球口連通；整流柵位於懸浮用供氣管路側壁上的入球口的下側，供球管路與限位用供氣管路之間的夾角為銳角；擋板位於供球管路中，所述擋板採用下開啟的方式通過軸承與供球管路的側壁連接；每組光束收發裝置均包括一個光束髮生裝置和一個光束接收裝置，所述光束髮生裝置和光束接收裝置相對設置；所述每組光束收發裝置設置在限位用供氣管路的側面，且光束收發裝置出射的光束方向為豎直向上；N組光束收發裝置出射光束均與限位用供氣管路的中軸線位於同一平面上；控制系統包括控制電路、計時器、一號氣泵驅動電路、二號氣泵驅動電路、三號氣泵驅動電路、擋板驅動電路和一號電機；計時器的時間信號輸出端與控制電路的時間信號輸入端連接；控制電路的一號氣泵驅動信號輸出端與一號氣泵驅動電路的氣泵驅動信號輸入端連接；一號氣泵驅動電路的驅動信號輸出端一號氣泵的驅動信號輸入端連接；控制電路的二號氣泵驅動信號輸出端與二號氣泵驅動電路的氣泵驅動信號輸入端連接；二號氣泵驅動電路的驅動信號輸出端二號氣泵的驅動信號輸入端連接；M個電磁閥的控制信號輸入端分別與控制電路的M個電磁閥控制信號輸出端連接；M為大於或等於3整數；控制電路的三號氣泵驅動信號輸出端與三號氣泵驅動電路的氣泵驅動信號輸入端連接；三號氣泵驅動電路的驅動信號輸出端三號氣泵的驅動信號輸入端連接；控制電路的擋板驅動信號輸出端與擋板驅動電路的擋板驅動信號輸入端連接；擋板驅動電路的驅動信號輸出端一號電機的驅動信號輸入端連接；一號電機的輸出軸與擋板的軸承連接； 每個光束髮生裝置的光束髮生控制信號輸入端均與控制電路的一個光束髮生控制信號輸出端連接；每個光束接收裝置的光束髮生控制信號輸出端與控制電路的一個光束髮生控制信號輸入端連接；N為大於或等於2的正整數。它還包括噴射用供氣管路和高壓氣泵，噴射用供氣管路同軸套在懸浮用供氣管路內部；位於噴射用供氣管路側面的入氣口與高壓氣泵的出氣口連通；控制系統還包括高壓氣泵驅動電路，高壓氣泵驅動電路的驅動信號輸出端高壓氣泵的驅動信號輸入端連接。有益效果本發明採用懸浮式供球，球員可以準確選擇觸球點進行擊球訓練；本發明還能夠進行棒球的發射式供球，供球角度可以任意選擇，保證棒球運行軌跡的再現，從而使球員能夠有效的進行接球訓練；本發明通過切割光束的方式，對運動員的揮棒速度進行監測。本發明採用多組光束收發裝置，可以監測運動員在和擊球過程中的揮棒速度，並能夠將該揮棒速度的大小實時顯示在與控制模塊連接的顯示器上，實現訓練者技術過程的實時有效監控。

圖I是本發明的結構示意圖；圖2是圖I供氣管路部分的俯視圖；圖3是本發明的供球部分原理示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一、結合圖I至3說明本具體實施方式
，旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，它包括限位用供氣管路I、一號氣泵1_4、M根旋轉用供氣管路2、M個電磁閥2-1、二號氣泵2-4、懸浮用供氣管路3、三號氣泵3-4、整流柵5、供球管路6、集球箱7、擋板
8、N組光束收發裝置和控制系統；限位用供氣管路I和懸浮用供氣管路3按由外向內的順序依次同軸套在一起；位於限位用供氣管路I下部的入氣口與一號氣泵1-4的出氣口連通；位於懸浮用供氣管路3下部的入氣口與三號氣泵3-4的出氣口連通；整流柵5覆蓋並固定在懸浮用供氣管路3的內側壁上；[0023]M根旋轉用供氣管路2均布並設置在同軸套在限位用供氣管路I和懸浮用供氣管路3之間，每根旋轉用供氣管路2下部的進氣口與均二號氣泵2-4的出氣口連通；每根旋轉用供氣管路2上均設置一個電磁閥2-1 ；供球管路6的入球口與集球箱7的底部連通；限位用供氣管路I和懸浮用供氣管路3的側壁上均開有入球口，供球管路6穿過限位用供氣管路I側壁上的入球口後與懸浮用供氣管路3側壁上的入球口連通；整流柵5位於懸浮用供氣管路3側壁上的入球口的下偵U，供球管路6與限位用供氣管路I之間的夾角為銳角；擋板8位於供球管路6中，所述擋板8採用下開啟的方式通過軸承與供球管路6的側壁連接；每組光束收發裝置均包括一個光束髮生裝置12-1和一個光束接收裝置12-2，所述光束髮生裝置12-1和光束接收裝置12-2相對設置；所述每組光束收發裝置設置在限位用供氣管路I的側面，且光束收發裝置出射的光束方向為豎直向上；N組光束收發裝置出射光束均與限位用供氣管路I的中軸線位於同一平面上； 控制系統包括控制電路60、計時器50、一號氣泵驅動電路1-3、二號氣泵驅動電路2-3、三號氣泵驅動電路3-3、擋板驅動電路8-2和一號電機8-1 ；計時器50的時間信號輸出端與控制電路60的時間信號輸入端連接；控制電路60的一號氣泵驅動信號輸出端與一號氣泵驅動電路1-3的氣泵驅動信號輸入端連接；一號氣泵驅動電路1-3的驅動信號輸出端一號氣泵1-4的驅動信號輸入端連接；控制電路60的二號氣泵驅動信號輸出端與二號氣泵驅動電路2-3的氣泵驅動信號輸入端連接；二號氣泵驅動電路2-3的驅動信號輸出端二號氣泵2-4的驅動信號輸入端連接…個電磁閥2-1的控制信號輸入端分別與控制電路60的M個電磁閥控制信號輸出端連接；M為大於或等於3整數；控制電路60的三號氣泵驅動信號輸出端與三號氣泵驅動電路3-3的氣泵驅動信號輸入端連接；三號氣泵驅動電路3-3的驅動信號輸出端三號氣泵3-4的驅動信號輸入端連接；控制電路60的擋板驅動信號輸出端與擋板驅動電路8-2的擋板驅動信號輸入端連接；擋板驅動電路8-2的驅動信號輸出端一號電機8-1的驅動信號輸入端連接；一號電機8-1的輸出軸與擋板8的軸承連接；每個光束髮生裝置12-1的光束髮生控制信號輸入端均與控制電路60的一個光束髮生控制信號輸出端連接；每個光束接收裝置12-2的光束髮生控制信號輸出端與控制電路60的一個光束髮生控制信號輸入端連接；N為大於或等於2的正整數。整流柵為網格結構，且每個網孔的面積相同。本發明的棒球懸浮式供球原理首先採用計時器50對控制電路60進行定時，在一個時間周期內，控制電路60控制擋板8開啟，將一顆棒球落到整流柵5上，然後將擋板8關閉；與此時間周期內，控制電路60控制一號氣泵1-4和三號氣泵3-4開啟，實現供氣，進而實現一個周期的棒球懸浮式供球；然後，在設定時間間隔下進行下一個周期的棒球懸浮。本發明的揮棒速度監測原理本發明在揮棒時，球棒連續切割兩條以上的光束，通過計算兩個光束髮生裝置的距離以及切割兩個光束的時間間隔，從而獲得瞬時揮棒速度。本實施方式通過氣體流通使棒球懸浮在擊球者的擊球位置實現供球，供球規律性高；並且，由於棒球懸浮在空中，供球初始速度為零，擊球者可以有足夠的時間選擇擊球點，訓練效果得以大幅度提升。本實施方式中，採用M根旋轉用供氣管路2實現供球過程中棒球的旋轉，通過控制旋轉用供氣管路2相應的部分閥門開啟和關閉，實現棒球如上旋、下旋等運動，更加真實模擬棒球的運行，訓練效果更佳。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一或二所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置的區別在於，它還包括噴射用供氣管路4和高壓氣泵4-4，噴射用供氣管路4同軸套在懸浮用供氣管路3內部；位於噴射用供氣管路4側面的入氣口與高壓氣泵4-4的出氣口連通；控制系統還包括高壓氣泵驅動電路4-3，高壓氣泵驅動電路4-3的驅動信號輸出端高壓氣泵4-4的驅動信號輸入端連接。本發明的棒球噴射式供球原理首先採用計時器50對控制電路60進行定時，在一 個時間周期內，控制電路60控制擋板8開啟，將一顆棒球落到整流柵5上，然後將擋板8關閉；與此時間周期內，控制電路60控制高壓氣泵4-4開啟，實現噴射，進而實現一個周期的棒球噴射式供球；然後，在設定時間間隔下進行下一個周期的棒球噴射。
具體實施方式
三、本具體實施方式
與具體實施方式
一或二所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置的區別在於，它還包括底座11、萬向節9、二維驅動機構和支架10，所述支架10的活動端固定在限位用供氣管路I的底部；支架10的固定端通過萬向節9與底座連接，所述二維驅動機構用於驅動支架10的活動端產生二維運動；控制系統還包括二維驅動電路9-2，控制電路60的擺動控制信號輸出端與二維驅動電路9-2的控制信號輸入端連接；所述二維驅動電路9-2的驅動信號輸出端與二維驅動機構的驅動信號輸入端連接。本實施方式用於棒球噴射的過程，本實施方式中，通過萬向節調整方向，實現不同角度的棒球噴射。
具體實施方式
四具體實施方式
三所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置的區別在於，M=12。
具體實施方式
五具體實施方式
一、二或四所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置的區別在於，控制電路60採用單片機實現。
權利要求1.旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，其特徵是它包括限位用供氣管路(I)、一號氣泵(1-4)、M根旋轉用供氣管路(2)、M個電磁閥(2-1)、二號氣泵(2-4)、懸浮用供氣管路(3)、三號氣泵(3-4)、整流柵(5)、供球管路(6)、集球箱(7)、擋板(8)、N組光束收發裝置和控制系統； 限位用供氣管路(I)和懸浮用供氣管路(3)按由外向內的順序依次同軸套在一起；位於限位用供氣管路(I)下部的入氣口與一號氣泵(1-4)的出氣口連通；位於懸浮用供氣管路(3)下部的入氣口與三號氣泵(3-4)的出氣口連通；整流柵(5)覆蓋並固定在懸浮用供氣管路(3)的內側壁上； M根旋轉用供氣管路(2)均布並設置在同軸套在限位用供氣管路(I)和懸浮用供氣管路(3)之間，每根旋轉用供氣管路(2)下部的進氣口與均二號氣泵(2-4)的出氣口連通；每根旋轉用供氣管路(2)上均設置一個電磁閥(2-1)； 供球管路(6)的入球口與集球箱(7)的底部連通；限位用供氣管路⑴和懸浮用供氣管路(3)的側壁上均開有入球口，供球管路￠)穿過限位用供氣管路(I)側壁上的入球口後與懸浮用供氣管路(3)側壁上的入球口連通；整流柵(5)位於懸浮用供氣管路(3)側壁上的入球口的下側，供球管路(6)與限位用供氣管路(I)之間的夾角為銳角；擋板(8)位於供球管路￠)中，所述擋板(8)採用下開啟的方式通過軸承與供球管路￠)的側壁連接；每組光束收發裝置均包括一個光束髮生裝置(12-1)和一個光束接收裝置(12-2)，所述光束髮生裝置(12-1)和光束接收裝置(12-2)相對設置；所述每組光束收發裝置設置在限位用供氣管路(I)的側面，且光束收發裝置出射的光束方向為豎直向上；N組光束收發裝置出射光束均與限位用供氣管路(I)的中軸線位於同一平面上； 控制系統包括控制電路(60)、計時器(50)、一號氣泵驅動電路(1-3)、二號氣泵驅動電路(2-3)、三號氣泵驅動電路(3-3)、擋板驅動電路(8-2)和一號電機(8-1)； 計時器(50)的時間信號輸出端與控制電路(60)的時間信號輸入端連接；控制電路(60)的一號氣泵驅動信號輸出端與一號氣泵驅動電路(1-3)的氣泵驅動信號輸入端連接；一號氣泵驅動電路(1-3)的驅動信號輸出端一號氣泵(1-4)的驅動信號輸入端連接； 控制電路￠0)的二號氣泵驅動信號輸出端與二號氣泵驅動電路(2-3)的氣泵驅動信號輸入端連接；二號氣泵驅動電路(2-3)的驅動信號輸出端二號氣泵(2-4)的驅動信號輸入端連接…個電磁閥(2-1)的控制信號輸入端分別與控制電路(60)的M個電磁閥控制信號輸出端連接；M為大於或等於3整數； 控制電路￠0)的三號氣泵驅動信號輸出端與三號氣泵驅動電路(3-3)的氣泵驅動信號輸入端連接；三號氣泵驅動電路(3-3)的驅動信號輸出端三號氣泵(3-4)的驅動信號輸入端連接； 控制電路(60)的擋板驅動信號輸出端與擋板驅動電路(8-2)的擋板驅動信號輸入端連接；擋板驅動電路(8-2)的驅動信號輸出端一號電機(8-1)的驅動信號輸入端連接；一號電機(8-1)的輸出軸與擋板⑶的軸承連接； 每個光束髮生裝置(12-1)的光束髮生控制信號輸入端均與控制電路￠0)的一個光束髮生控制信號輸出端連接；每個光束接收裝置(12-2)的光束髮生控制信號輸出端與控制電路￠0)的一個光束髮生控制信號輸入端連接； N為大於或等於2的正整數。
2.根據權利要求I所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，其特徵在於它還包括噴射用供氣管路(4)和高壓氣泵(4-4)，噴射用供氣管路(4)同軸套在懸浮用供氣管路(3)內部；位於噴射用供氣管路(4)側面的入氣口與高壓氣泵(4-4)的出氣口連通； 控制系統還包括高壓氣泵驅動電路(4-3)，高壓氣泵驅動電路(4-3)的驅動信號輸出端高壓氣泵(4-4)的驅動信號輸入端連接。
3.根據權利要求I或2所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，其特徵在於它還包括底座(11)、萬向節(9)、二維驅動機構和支架(10)，所述支架(10)的活動端固定在外筒(I)的底部；支架(10)的固定端通過萬向節(9)與底座連接，所述二維驅動機構用於驅動支架(10)的活動端產生二維運動； 控制系統還包括二維驅動電路(9-2)，控制電路￠0)的擺動控制信號輸出端與二維驅動電路(9-2)的控制信號輸入端連接；所述二維驅動電路(9-2)的驅動信號輸出端與二維驅動機構的驅動信號輸入端連接。
4.根據權利要求1、2或3所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，其特徵在於M = 12。
5.根據權利要求4所述的旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，其特徵在於控制電路(60)採用單片機實現。
專利摘要旋轉式棒球懸浮供球及揮棒速度監測裝置，涉及一種棒球供球及揮棒速度監測裝置。它是為了解決現有的採用人為方式的棒球供球方式的供球規律性低，無法模擬棒球旋轉效果，擊球者難以準確選擇擊球點，以及無法準確監測球員觸球時的揮棒速度的問題。它的限位用供氣管路和懸浮用供氣管路按由外向內的順序依次同軸套在一起；M根旋轉用供氣管路均布並設置在同軸套在限位用供氣管路和懸浮用供氣管路之間；供球管路的入球口與集球箱的底部連通；每組光束收發裝置設置在限位用供氣管路的側面；控制電路控制二號氣泵、三號氣泵和一號電機實現供氣及開啟/關閉擋板。控制電路控制每個光束髮生裝置的開啟動/關閉。本實用新型適用於棒球訓練過程中。
文檔編號A63B69/00GK202605682SQ20112056381
公開日2012年12月19日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者朱立新, 任彥軍, 趙洪波, 馬丹丹, 高洪傑 申請人:哈爾濱師範大學