專利名稱：網球撿球機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種網球撿球機，尤其是一種自動撿網球機。
背景技術：
網球運動是一項適宜于各個年齡階層的人們參加，并深受人們喜愛的運動，網球運動基 本不受年齡和性別的影響，有著廣泛的參與群體，而且其極富樂趣性與運動性，適合于推廣 普及。目前，隨著人們生活水平的不斷提高，網球運動的參與者也越來越多，伴隨網球運動 ，也讓參與者體驗到了打網球的樂趣及對身心健康的幫助；但是，這項運動同時也給他們帶 來了一些頭疼的問題，其中最讓他們頭疼的就是撿球。
在進行網球運動時，運動著往往需要人工撿球，而撿球給運動著帶來的不便主要表現在
1、 網球場地大， 一片標準網球場地的占地面積不小于36.6米X18. 3米，因而撿球的范 圍就大了，則撿球所消耗的時間則長；
2、 網球參與者在初學網球或是在練發球都需要大量的球來陪練，而且初學網球也是一 段相當長的時間，而對于強手來說為了追求更高更強更穩的網球技術更需要大量的球來陪練 ，而對于職業選手就更不用說了，而這樣一來，發出去數量較多的球，就需要花費很多時間 來撿取；
3、 網球的體積是乒乓球3倍多，重量是乒乓球的30多倍，因而提著個大球箱走遍一個如 此大的場地來撿球確實是一個很費勁的事。
綜上所述，人工手動撿球是一件費力、費時的事，而且在進行了高強度的網球運動的過 程中還需要發費很多精力來撿球，這確實是讓網球參與都覺得苦悶、大損樂趣的事。
發明內容
為了解決網球參與者撿球的麻煩問題，實現不用人工手動撿球的便捷方式，本發明提供 了 一款能夠自動撿起網球的網球撿球機。
本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是
網球撿球機，包括設有行走機構的小車及設置于小車上的撿球機構，小車前部設有收納 口，所述撿球機構包括設置于收納口后方的，由驅動電機帶動的滾筒，滾筒徑向上設有披球 爪，沿滾筒帶動披球爪上升方向的一側設有弧形的引球板，引球板下端部位于滾筒下方，與滾筒之間形成入球口，所述入球口位于收納口后方，引球板上端部位于滾筒上方，與滾筒之 間形成出球口，所述出球口連接設置于小車上的盛球箱；所述小車上裝有控制小車及撿球機 構工作的控制機構。
進一步，所述收納口后方設有若干沿前后布設的分球板，相鄰分球板的間距大于網球直 徑，小于兩個網球直徑之和，所述分球板后部位于入球口前方；分球板前端部設有可轉動的 滾輪。
進一步，所述披球爪端部設有可轉動的滾子。
進一步，所述行走機構包括設置于小車前方中部的前輪及設置于小車后方兩側的左、右 后輪，所述前輪為萬向輪，所述左、右后輪分別連接有左、右電機，所述左、右電機連接所 述控制機構。
進一步，所述控制機構包括PLC控制器、與PLC控制器相連接的遙控接收端及工作狀態指 示燈，遙控接收端配設有用于發送控制信號的遙控發送端，PLC控制器分別左、右電機及撿 球機構的驅動電機。
進一步，所述PLC控制器設有手動模式及自動模式兩種運行模式，所述小車前端設有檢 測前方障礙的碰觸開關，所述碰觸開關與PLC控制器連接。
本發明的有益效果是本發明網球撿球機的撿球機構通過旋轉進行撿球，配合小車運動 ，在旋轉時可以不斷撿起地面上的網球，大大降低了人們的勞動量，并且使得撿球效率大大 提高，符合人性化的使用要求；此外，配合有滾輪、滾子等結構，通過機械部分和控制部分 的互補，在撿球過程中不會對球造成損傷，并避免了卡球現象，保證了撿球機的穩定使用； 另外，本發明可實現手動模式撿球和自動模式撿球兩種撿球方式，使得使用的靈活性高，并 使得人性化更強。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明
圖l為本發明的結構示意圖2為圖1的俯視圖3為分球板的結構示意圖4為分球板的俯視圖5為滾筒的結構示意圖6為控制機構的結構框圖。
具體實施方式
參照圖1 圖2，本發明的網球撿球機，包括設有行走機構的小車l及設置于小車l上的撿 球機構2，小車l前部設有收納口ll，所述撿球機構2包括設置于收納口11后方的，由驅動電 機20帶動的滾筒21，滾筒21徑向上設有披球爪22，沿滾筒21帶動披球爪22上升方向的一側設 有弧形的引球板23，引球板23下端部位于滾筒21下方，與滾筒21之間形成入球口25，所述入 球口25位于收納口11后方，引球板23上端部位于滾筒21上方，與滾筒21之間形成出球口24， 所述出球口24連接設置于小車1上的盛球箱12;所述小車1上裝有控制小車1及撿球機構2工作 的控制機構4。本發明在工作時，控制機構4控制小車1在地上行走，并控制驅動電機20驅動 撿球機構2轉動，網球從收納口ll進入后，由于滾筒21的轉動，披球爪22便可將進入的網球 帶著運動，當運動到引球板23處時，網球便進入入球口25，便由引球板23牽引，隨著披球爪 22并沿著引球板23運動，最終從出球口24出來，并落入盛球箱12內，最終完成網球的收集。
本發明所采用的撿球機構2通過旋轉進行撿球，配合小車l運動，在旋轉時可以不斷撿起 地面上的網球，大大降低了人們的勞動量，并且使得撿球效率大大提高。
由于網球不像乒乓球那么光滑，它外面有一層毛，并且用力一壓球就會凹陷，力一撤消 則會恢復原有的形狀，所以可能會出現卡球的現象，并且，由于網球外部較柔軟容易被尖銳 物品割破，因此在撿球時還可能出現割傷、割破網球的現象。
為解決這些問題，本發明采用了下面的結構
參照圖3 圖4，收納口11后方設有若干沿前后布設的分球板3，相鄰分球板3的間距大于 網球直徑，小于兩個網球直徑之和，所述分球板3后部位于入球口25前方；分球板3前端部設 有可轉動的滾輪31。分球板3不但可以使得網球的收集更為容易，而且，配合滾輪31可避免 傷球，例如，可通過分球板3設置為兩個入球的通道，這樣還可以避開小車下方行走機構的 輪子；網球的最大直徑為68. 58mm，因此相鄰分球板3的距離可取85mm，這樣不允許網球并排 進入，避免了卡球；而前端的滾輪31能更順暢的把球分成兩路而進入撿球機構中，而避免了 由于分球板3的棱角而把球頂出或割破的現象。
參照圖5，為了將從分球板3進入的球順利的傳遞，所述滾筒21上沿徑向設有若干與分球 板3相對應的分球盤211。例如，在上述例子的基礎上，業通過分球盤211將滾筒21隔為兩個 通道，其間距為90mm，與其前方的分球板3所隔成的通道距相協調，并略為寬一點，使進球 口由小變大，讓球進的更加順暢，而且，分球盤211與分球板3相配合，避免了網球在進入時 被分球盤211壓到，形成卡球或壓壞球的現象。
并且，所述滾筒21周向上開設有導球槽212，所述導球槽212上方位于出球口24處設有連 接出球口24與盛球箱12的導球板213。導球槽212有利于在收集的網球的定位，防止網球滾動，使得收集更為方便，并且，導球板213的存在，使得網球在從出球口24出來時，能更順暢 的進入到盛球箱12中，而且防止網球出現掉落的失誤，例如，可將導球槽212設計為20mm寬 ，導球板213寬度設計為15mm，為了使球落入盛球箱12中具有一定的動量，使球更均衡分布 在盛球箱12中，導球板213設計成10。的傾角，呈出球口24處高，盛球箱12處低的傾斜；并 且導球槽212開設在中間，則由分球盤211所隔開的90mm距離平分為45mm，小于網球最小直徑 65.41mm，使得傳動平穩，并且可將導球板213從導球槽212內延伸出來，能使球沿著導球板 213落入盛球箱12中而不會掉落。
在收集網球時，引球板23及披球爪22也有可能會割破網球，因此，為保證在披球爪22在 帶動球運動時不會傷到網球，在披球爪22端部設有可轉動的滾子221，當網球收引球板23帶 動并順著引球板23從入球口25進入時，球的最高點差不多在導球槽212處，因而可以將靠近 導球槽212—側的邊的滾子221的外徑設計得更大一些，這樣一來能更好的避免卡球現象。
本發明采用小車l的行走機構來運動，其實現方法很多，而且，由于落在網球場上的網 球分布不規律，在收集時小車l的行走方向是不定的，行走機構需要具備轉向功能，例如可 采用類似汽車的轉向橋等機構實現，但這樣設置過于復雜，沒有必要；因此，作文本發明的 優選實施方式，所述行走機構包括設置于小車1前方中部的前輪13及設置于小車后方兩側的 左后輪14、右后輪15，所述前輪13為萬向輪，所述左后輪14連接有左電機51、右后輪15分別 連接有右電器52，所述左電機51及右電器52連接所述控制機構4。這樣一來，當兩部電機同 機轉動時，就能驅動了小車直線向前或向后運動；而當左電機51不轉，右電機52轉動時，側 實現了向左轉，當左電機51轉動，右電機52不轉時，則實現了向右轉；后退時則反之。
當小車l的寬度越大時掃過的面積則越大，單位時間內收集到的球就越多，撿球的效率 就越高，但如單靠加寬小車l的寬就太費材料了，也使小車顯得不緊湊，因而，在小車l的設 計上，還可將收納口ll呈前寬后窄形狀，這樣在控制小車l的整體尺寸及用料的情況下，有 利于提高撿球的效率。并且，收納口11前端兩側設有可轉動的導向輪15，由于有導向輪15， 可使小車l能更方便的走遍場地的每個角落，因為通過控制機構4控制小車1行走時，容易碰 到場地周圍的圍墻或圍網，增加導向輪15則讓小車更具靈活性和控制的柔性化，小車l可以 貼著圍墻或圍網底部的鐵管行走，而不用擔心會碰傷，這樣的設計小車l在手動搖控模式下 行走場地面積超過95%。
本發明采用控制機構來控制工作，參照圖6，作為優選方式，本發明選擇PLC控制實現， 其中的所述控制機構4包括PLC控制器41、與PLC控制器41相連接的遙控接收端42及工作狀態 指示燈43，遙控接收端42配設有用于發送控制信號的遙控發送端44， PLC控制器41分別左電機51、右電機52及撿球機構2的驅動電機20。遙控發送端44向遙控接收端42發送無線電信號 ，而遙控接收端42再把接收到的信號轉化成開關量形式傳給PLC控制器41， PLC控制器41根據 遙控接收端42和傳來的開關量信號進行分析、處理，并把處理結果以開關量形式輸出來控制 三部電機和指示燈，實現撿球機的工作。
通過PLC控制，可方便的實現手動模式及自動模式兩種運行模式。例如，遙控發送端44 與遙控接收端42上設置兩種模式的啟動功能，遙控發送端44設有手動模式按鈕及自動模式按 鈕，并配設其他功能的按鈕，如停止按鈕，前進、后退按鈕、左轉、右轉按鈕等；按下手動 模式按鈕則進入手動控制模式，此時驅動電機20驅動滾筒21旋轉，當撿球機檢測到卡球現象 時會自動反轉。按下停止按鈕則撿球機停止工作。前進按鈕控制左電機51、右電機52同時工 作，實現直線前進，左轉、右轉按鈕則控制另一側的電機工作，實現前進中的左轉或右轉； 后退按鈕則控制電機反轉，實現后退，后退過程中亦可通過左轉、右轉按鈕實現小車l的左 轉或右轉。另外，本發明可設置自動模式，控制撿球機按先前設計的路線自動完成撿球的過 程，按下自動模式按鈕便可開啟，可預設幾種運行路線，例如，可設有兩個自動模式，總共 有四種行走路線。比如執行第一次轉彎向左的自動模式則進行這樣的操作按下相對應的自 動模式按鈕，再按自動模式l的按鈕，之后按第一次向左轉的按鈕，如操作順序不對則撿球 機不作動作；其它路線的操作相類似。
撿球機的控制有手動模式和自動模式，并且自動模式中可以設置多種運行路線，因此， 需要集中模式之間相互獨立，對此，可以給種控制方式加上了互鎖，即運行這種方式時則其 余方式都被鎖住而不允許運行。
滾筒21是實現撿球的核心部分，因而無論在任何一種控制模式和撿球路線下，滾筒21都 要工作；PLC編程實現的原理是進行不同的模式需不同的開關，而幾種開關相互并聯，再 與所需要的控制對象進行串聯，滾筒21旋轉要求是持續的，即需要利用自鎖控制實現。
另外，如前所述，滾筒21有時會出現卡球現象，因而才在披球爪22端部設置可轉動的滾 子221，這樣的結構能夠順利解決網球位于披球爪22端部的卡球現象，但是，仍有一種情況 ，網球會卡在滾筒21內側，會出現在網球運動至滾筒21的最高點的情況，不能得到較好的解 決，因此，本發明采用要靠PLC控制來實現，及控制滾筒21反轉，而滾筒21反轉的根據是卡 球，要求要能自動檢測出卡球現象；例如，如果在不卡球的情況下，滾筒21旋轉一周所用時 間為1.5S，而當卡球時滾筒21就被卡住而不轉了，此時的電機發生堵轉，如堵轉時間過長， 則很容易就燒壞了電機；因此，本發明通過檢測滾筒21旋轉一周的時間，如果時間大于預定 轉動一周的時間，例如前述的1.5S，則說明出現卡球；為此本發明在滾筒21側面設置了一個金屬塊214，然后在小車1上對應的位置安裝一個接近開關45，這樣，當滾筒21旋轉時，旋轉 一周其上面的金屬塊214就靠近接近開關45—次，則接近開關45就向PLC控制器41傳送一個脈 沖信號，每個脈沖到來時就對計時器重新置零開始計時；而當發生卡球時，超過了預定旋轉 一周的時間，例如1.5S，接近開關45還沒有給PLC控制器41傳送一個脈沖，從上一次脈沖計 時器置零后就開始計時，例如，計時器的計時時間設為2S，到2S時計時器的狀態則為"1" ，此時就判斷出卡球，則滾筒21就反轉；但這樣還不能完全解決球現象，還有一種非常特殊 的情況，那就是當發生卡球時，金屬塊214剛好是靠近接近開關45，那先前的計時器就老處 于置零的狀態，則無法檢測出卡球現象，為此要在PLC控制器1的程序中多加一個計時器，當 接近開關連續送來高電平信號超過2S時也說明出現了卡球現象，控制滾筒21反轉。 本發明在自動模式下的工作原理是
網球場地由中間的一道網隔開分為兩個半場區，而每個半場區又由一道線分為第一區和 第二區，網球場的四周都是圍墻或圍網，而用圍網的場地在地面處都由①80mm的圓管圍著一 圈，圍網再搭接在圓管上。
因而可以用圍網下的鐵管或圍墻作為網球場地邊界的標記。而在小車l前端設有檢測前 方障礙的碰觸開關46，所述碰觸開關5與PLC控制器41連接。當碰觸開關碰46到鐵管或墻時則 表明已走到了場區邊緣；這樣，可以預設好多種小車行走路線，而PLC編程只需設計置2種行 走方式就可，因為同樣的程序當撿球機的撿球起始點不一樣則走出了不同的路線，而兩種行 走方式的主要區別就是第一次轉彎是向左還是向右；因為場地的寬度是一定的，再根據撿球 機的寬度，則可以預設撿球機轉幾次彎就自動停止，也可以人手動停止；為實現這樣的功能 ，程序中就必需用到計數器，假如給計數器設定的計數值是7的話，說明撿球機在轉了6個彎 后就自動停止。計數器的計數初始值是O，則計數到7時就完成了計數過程，而只有讓計數 器從新從O開始時計數器才能開始計數；因此程序設計成當計數值計數到7后計數器就自動置 0，或是在按停止按鍵后計數器也自動置O。而計數器的計數，便通過碰觸開關46來實現當 碰觸開關46同時碰觸到邊界時，計數器就進行加l計數，而且，為保證不會出錯，可以再小 車前方設置兩個碰觸開關46，并設置需在兩個碰觸開關46同時碰觸時，計數器才計數，否則 不計數。當撿球機獲得轉彎的信號時，此時撿球機不能立即實現轉彎，因為得到轉彎信號的 時刻撿球機的前面是緊靠著墻的，為此要讓撿球機后退一段距離后再轉彎。
這樣一來，本發明便可實現手動控制或自動控制兩種控制方式，本發明針對網球運動參 與者在初學網球或練發而設計，其有著很高的撿球效率，而且完全不費人力，即使是用手動 遙控模式控制撿球機撿球時，人也可以到陰柵下休息，而對于自動模式則可以一邊練球而讓撿球機一邊撿球，而對練球不產生影響，也不會影響撿球機的撿球，本發明結合多種自動控 制模式可以根據網球在場地上的分布情況進行選擇，具有很高的控制靈活性，并且自動撿球 讓網球運動參與者擁有更多的運動時間和休息時間，符合人性化的使用要求。
權利要求
1.網球撿球機，其特征在于包括設有行走機構的小車(1)及設置于小車(1)上的撿球機構(2)，小車(1)前部設有收納口(11)，所述撿球機構(2)包括設置于收納口(11)后方的，由驅動電機(20)帶動的滾筒(21)，滾筒(21)徑向上設有披球爪(22)，沿滾筒(21)帶動披球爪(22)上升方向的一側設有弧形的引球板(23)，引球板(23)下端部位于滾筒(21)下方，與滾筒(21)之間形成入球口(25)，所述入球口(25)位于收納口(11)后方；引球板(23)上端部位于滾筒(21)上方，與滾筒(21)之間形成出球口(24)，所述出球口(24)連接設置于小車(1)上的盛球箱(12)；所述小車(1)上裝有控制小車(1)及撿球機構(2)工作的控制機構(4)。
2.根據權利要求l所述的網球撿球機，其特征在于所述收納口 (11)后方設有若干沿前 后布設的分球板(3)，相鄰分球板(3)的間距大于網球直徑，小于兩個網球直徑之和，所 述分球板(3)后部位于入球口 (25)前方；分球板(3)前端部設有可轉動的滾輪(31)。
3.根據權利要求2所述的網球撿球機，其特征在于所述滾筒(21)上沿徑向設有若干與 分球板(3)相對應的分球盤(211)。
4.根據權利要求l所述的網球撿球機，其特征在于所述披球爪(22)端部設有可轉動的 滾子(221)。
5.根據權利要求l所述的網球撿球機，其特征在于所述滾筒(21)周向上開設有導球槽 (212)，所述導球槽(212)上方位于出球口 (24)處設有連接出球口 (24)與盛球箱(12 )的導球板(213)。
6.根據權利要求1 5中任意一項權利要求所述的網球撿球機，其特征在于所述行走機構 包括設置于小車(1)前方中部的前輪(13)及設置于小車后方兩側的左、右后輪(14、 15 )，所述前輪(13)為萬向輪，所述左、右后輪(14、 15)分別連接有左、右電機(51、 52 )，所述左、右電機(51、 52)連接所述控制機構(4)。
7.根據權利要求1 5中任意一項權利要求所述的網球撿球機，其特征在于所述收納口 ( 11)呈前寬后窄形狀，收納口 (11)前端兩側設有可轉動的導向輪(16)。
8.根據權利要求6所述的網球撿球機，其特征在于所述控制機構(4)包括PLC控制器( 41)、與PLC控制器(41)相連接的遙控接收端(42)及工作狀態指示燈(43)，遙控接收 端(42)配設有用于發送控制信號的遙控發送端(44) ， PLC控制器(41)分別連接左、右 電機(51、 52)及撿球機構(2)的驅動電機(20)。
9.根據權利要求8所述的網球撿球機，其特征在于所述滾筒(21)側面設有金屬塊( 214)，所述小車(1)上設有探測金屬塊(214)位置的接近開關(45)，所述接近開關( 45)與PLC控制器(41)連接。
10.根據權利要求8所述的網球撿球機，其特征在于所述PLC控制器(41)設有手動模式 及自動模式兩種運行模式，所述小車(1)前端設有檢測前方障礙的碰觸開關(46)，所述 碰觸開關(46)與PLC控制器(41)連接。
全文摘要
網球撿球機，包括設有行走機構的小車及設置于小車上的撿球機構，小車前部設有收納口，所述撿球機構包括設置于收納口后方的，由驅動電機帶動的滾筒，滾筒徑向上設有披球爪，沿滾筒帶動披球爪上升方向的一側設有弧形的引球板，引球板下端部位于滾筒下方，與滾筒之間形成入球口，所述入球口位于收納口后方，引球板上端部位于滾筒上方，與滾筒之間形成出球口，所述出球口連接設置于小車上的盛球箱；所述小車上裝有控制小車及撿球機構工作的控制機構；本發明網球撿球機的撿球機構通過旋轉進行撿球，配合小車運動，在旋轉時可以不斷撿起地面上的網球，大大降低了人們的勞動量，并且使得撿球效率大大提高，符合人性化的使用要求。
文檔編號A63B69/38GK101607131SQ200910304958
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月29日 優先權日2009年7月29日
發明者余偉淳, 孔億哲, 博 李, 楊鐵牛 申請人:五邑大學