一种通过挤压驱动式捡球的网球发球机

本技术属于体育用品，涉及一种通过挤压驱动式捡球的网球发球机。背景技术：1、当今世界生产网球发球机的厂家比较多，最具有代表意义的是美国tutor公司和lobster公司生产的网球发球机。2、tutor公司所生产的网球发球机主要是利用对转双轮的原理来工作。当网球接触到两摩擦轮的时候，网球在两摩擦轮高速旋转的带动下挤入它们之间的空隙中，由于受到两个反向旋转摩擦轮的摩擦力作用，网球便获得一定的初速度，从而发射出去。3、lobster公司所生产的网球发球机主要是利用空气压缩的原理来工作。当压缩空气推挤网球穿过窄口的时候，球就被发射出去了,被称为“压气式发球机”。4、目前的网球发球机缺乏自动捡球功能，球员或教练需要手动捡集场地上的球，这增加了人力成本和时间。而且在没有自动捡球的情况下，球员必须在每次发球结束后中断以捡球，这降低了练习和比赛的效率。同时，需要额外的人工捡球，这增加了人力和体力成本，特别是在大规模训练或比赛中。5、另一方面，某些传统发球机的捡球机制可能需要操作员介入，手动调整，或者在操作上不够智能化，增加了使用的复杂性。球的捡集通常需要额外的时间，这降低了练习或比赛的连贯性和流畅性。6、譬如，中国专利cn 206518833 u公开了一种捡球器，包括手柄、支架、固线盘和拾球弹力线等部件，具有手柄不会掉在地上、手柄可拆卸、球拾取后放出速度快及手柄长度可根据需要进行调节的特点。但此种设计只涉及到捡球，并不具备发球功能，另外捡球过程也需要人工捡拾，难以实现自动捡拾。技术实现思路1、本实用新型的目的是提出一种通过挤压驱动式捡球的网球发球机，以解决背景技术中所描述的现有技术还存在的一些技术问题，2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种通过挤压驱动式捡球的网球发球机，3、包括组合在一个外壳体中的捡球组件和发球组件，其中，捡球组件位于外壳体前方底部的前敞口中，发球组件位于捡球组件上方；捡球组件包括两个夹轮，夹轮由其两侧的夹轮支架固定在外壳体上；两个夹轮之间设有呈格栅构造的多根弹力杆；夹轮和多根弹力杆构成滚筒镂空柱式结构，每两根弹力杆之间的镂空宽度与网球的直径相匹配，这样就可以通过弹力杆挤压网球实现捡球。4、其中，弹力杆由nitinol 55材料制成。nitinol 55(ni-ti合金，55％镍-45％钛)是一种镍钛合金，具有质轻(比重6.5g/cm3)、磁性微弱(导磁率<1.002)、强度较高(抗拉强度57409800kg/cm3)、耐疲劳性能(2.5×107cyl,4900kg/cm3)，有利于持续发挥功能，屈服强度(140002310kg/cm3)和弹性模量714000-826000kg/cm3)的超弹性等优点。所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守胡克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8％左右。因此采用nitinol 55作为弹力杆能够大幅提高通过挤压捡球的成功率。5、另一方面，发球组件包括视觉定位装置、发球定位组件和对转双轮；视觉定位装置用于捡球时通过机器视觉技术自动识别地面的网球，发球定位组件用于确定发球的方向和高度，对转双轮提供了发球的动力。采用对转双轮作为发球方式是现有大部分网球发球机常用结构，在此本实用新型不再对其提供过多描述。6、另外，外壳体底部后方设有一个转向轮。该转向轮优选为麦克纳姆轮。麦克纳姆轮是一种可全方位移动的全向轮，简称麦轮，由轮毂和围绕轮毂的混子组成，麦轮辑子轴线和轮毂轴线夹角成45°。在轮毂的轮缘上斜向分布着许多小轮子，即辐子，故轮子可以横向滑移。辐子是一种没有动力的小滚子，小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。由四个这种轮加以组合，可以使机构实现全方位移动功能。7、在以上设计中，视觉定位装置包括摄像头、显示屏和内置控制器。摄像头提供了自动识别网球的功能，通过提前在内置控制器中录入网球的信息，摄像头通过机器视觉技术识别地面散落的网球，并且将识别的结果上传到内置控制器中，内置控制器发出指令，驱动转向轮和夹轮运动。当前的模式譬如捡球模式或者发球模式，以及发球的参数，例如高度，速度等信息，可以实时显示在显示屏上。该设计给予了一种人机交互方式，提高了智能化水平。8、在一些实施例中，发球定位组件包括一个发球限位框和圆筒机构的发球口，发球口在发球限位框限定的范围内可以调整高度。该设计可以采用手动调整的方式或者自动调整的方式。9、另外，在一些实施例中，视觉定位装置和发球定位组件由一个内支架夹持固定。而内支架由一个外支架夹持固定在外壳体上。通过内支架、外支架和外壳体的相互嵌套模式，使得装置整体稳定性更好，也便于安装和拆卸。10、外壳体的背面设有一个可拆卸的球箱。在一些实施例中，球箱中的网球通过一个弧形轨道输送到对转双轮之间，对转双轮通过电机驱动反向对转实现将网球从发球口中发射出去。11、作为进一步的优选方案，球箱设有顶托机构用于将箱内网球向上顶起，球箱顶部设有一个使网球向对转双轮的弧形轨道滑落的弧形通道，在弧形通道上方设有挡板和限位块；球箱还设有便于朝内放入网球的箱门。12、与现有技术相比，本实用新型配备了自动化的捡球系统，能够在自动发球时捡集场地上散落的网球，无需人工干预，从而节省时间和人力成本。由于发球机不再需要等待捡球过程，练习和比赛的效率显著提高，球员可以连续训练，不受中断。13、而且，本实用新型采用的挤压式捡球的功能减少了捡球过程中的人力和体力成本，减轻了球员和教练的负担，特别是在长时间的训练和比赛中。捡球机通过摄像头和自动化系统实现智能化操作，无需复杂的手动调整，使其更易于使用和操作。捡球和发球过程实现了无缝的连贯性，不会因为捡球而中断，提高了练习和比赛的流畅性。技术特征：1.一种通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，包括组合在一个外壳体(1)中的捡球组件和发球组件，其中，捡球组件位于外壳体(1)前方底部的前敞口(4)中，发球组件位于捡球组件上方；2.根据权利要求1所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述转向轮(7)为麦克纳姆轮。3.根据权利要求1所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述视觉定位装置(6)包括摄像头(17)、显示屏(18)和内置控制器(19)。4.根据权利要求1所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述发球定位组件(12)包括一个发球限位框(14)和圆筒机构的发球口(3)，发球口(3)在发球限位框(14)限定的范围内可以调整高度。5.根据权利要求1所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述视觉定位装置(6)和发球定位组件(12)由一个内支架(2)夹持固定。6.根据权利要求5所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述内支架(2)由一个外支架(11)夹持固定在外壳体(1)上。7.根据权利要求1所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述外壳体(1)的背面设有一个可拆卸的球箱(13)。8.根据权利要求1所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述弹力杆(9)由nitinol 55材料制成。9.根据权利要求7所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述球箱(13)中的网球(10)通过一个弧形轨道(16)输送到对转双轮(15)之间，对转双轮(15)通过电机驱动反向对转实现将网球(10)从发球口(3)中发射出去。10.根据权利要求7所述的通过挤压驱动式捡球的网球发球机，其特征在于，所述球箱(13)设有顶托机构(20)用于将箱内网球(10)向上顶起，所述球箱(13)顶部设有一个使网球(10)向对转双轮(15)的弧形轨道滑落的弧形通道，在弧形通道上方设有挡板(21)和限位块(22)；所述球箱(13)还设有便于朝内放入网球(10)的箱门(23)。技术总结本技术公开了一种通过挤压驱动式捡球的网球发球机，包括组合在一个外壳体中的捡球组件和发球组件，其中，捡球组件位于外壳体前方底部的前敞口中，发球组件位于捡球组件上方；捡球组件包括两个夹轮，夹轮由其两侧的夹轮支架固定在外壳体上；两个夹轮之间设有呈格栅构造的多根弹力杆。本技术采用的挤压式捡球的功能减少了捡球过程中的人力和体力成本，减轻了球员和教练的负担，特别是在长时间的训练和比赛中。捡球机通过摄像头和自动化系统实现智能化操作，无需复杂的手动调整，使其更易于使用和操作。捡球和发球过程实现了无缝的连贯性，不会因为捡球而中断，提高了练习和比赛的流畅性。技术研发人员：王卫星,孙金宝,朱盈霏,陶昕煜,王怀庆,吉伟锋,刘安玲,黄江湖受保护的技术使用者：贵州大学技术研发日：20231107技术公布日：2024/8/15