阅读说明：本技术 一种羽毛球训练装置及控制方法 (Badminton training device and control method ) 是由 孙坤 叶鹏 吕广霞 于 2020-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明属于体育健身用品技术领域,具体涉及一种羽毛球训练装置及控制方法,包括给球装置；弹射板,设置在给球装置的供球口正下方。舵机一,其输出轴的端部与弹射板的边沿固定,且舵机一的输出轴的中心线与弹射板的弹射面平行；连接块,与舵机一固定；舵机二,其输出轴的中心线与舵机一的输出轴的中心线垂直,且与连接块背离舵机一的一端套装固定；支撑体,竖直设置在舵机二下方；底座,且上表面与支撑体固定；控制器,设置在底座上,分别与舵机一、舵机二和供电电源电连接,控制器用于分别发出控制指令给舵机一和舵机二,使得弹射板的姿态随机变化。本发明能实现羽毛球的定点发球和单人训练,提高了练习时间和训练者练习的效率。(The invention belongs to the technical field of sports fitness products, and particularly relates to a badminton training device and a control method, wherein the badminton training device comprises a badminton feeding device; and the ejection plate is arranged right below the ball supply port of the ball supply device. The end part of an output shaft of the first steering engine is fixed with the edge of the ejection plate, and the center line of the output shaft of the first steering engine is parallel to the ejection surface of the ejection plate; the connecting block is fixed with the first steering engine; the center line of an output shaft of the steering engine II is perpendicular to the center line of the output shaft of the steering engine I, and the steering engine II is fixedly sleeved with one end, away from the steering engine I, of the connecting block; the support body is vertically arranged below the second steering engine; the upper surface of the base is fixed with the support body; the controller is arranged on the base and is electrically connected with the first steering engine, the second steering engine and the power supply respectively, and the controller is used for sending control commands to the first steering engine and the second steering engine respectively so that the posture of the ejection plate can be changed randomly. The badminton serving device can realize fixed-point serving and single-person training of the badminton, and improves the training time and the training efficiency of trainees.)

一种羽毛球训练装置及控制方法

技术领域

本发明属于体育健身用品技术领域，具体涉及一种羽毛球训练装置及控制方法。

背景技术

随着全民健身运动在国内的大力推广，很多人开始进行早晚体育锻炼，使得体育健身器材的使用日益广泛，人们对健身器材的要求也越来越多，羽毛球也是全民健身运动中炙手可热的项目之一。无论是在校园还是社区，又或是社会运动场馆，处处都可以看见羽毛球爱好者们的身影。

但是，羽毛球运动的局限性在于通常需要有两个人才能进行对抗或辅助练习，而目前针对羽毛球的单人训练的器材近乎是空白，不能满足人们的训练需求。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有训练手段中存在的困难，提供一种结构简单、使用方便、可供单人训练需求的羽毛球训练装置及控制方法。

本发明的技术方案是：

一种羽毛球训练装置，包括：

给球装置；

弹射板，设置在给球装置的供球口正下方。

舵机一，用于带动弹射板实现左右倾角的变化，其输出轴的端部与弹射板的边沿固定，且舵机一的输出轴的中心线与弹射板的弹射面平行；

连接块，与舵机一固定；

舵机二，用于带动弹射板实现前后倾角的变化，并完成击打动作，其输出轴的中心线与舵机一的输出轴的中心线垂直，且与连接块背离舵机一的一端套装固定；

支撑体，竖直设置在舵机二下方；

底座，且上表面与所述支撑体固定；

控制器，设置在所述底座上，分别与给球装置、舵机一、舵机二和供电电源电连接，所述控制器用于分别发出控制指令给舵机一和舵机二，使得弹射板的姿态随机变化。

优选的，所述舵机一和舵机二上分别连接有变频器。

优选的，所述弹射板包括：

网圈；

网面，设置在网圈内部，由纵横交错的多根网线绷紧在网圈上形成。

优选的，所述网线包括碳素复合纤维材质的线芯和设置在线芯外表面的氢钛合金涂覆层。

优选的，所述给球装置，包括：

电动分度转盘，设置在底座上，与控制器电连接；

支柱，竖直设置在所述电动分度转盘上。

安装板，设置在所述支柱背离电动分度转盘的一端；

至少两个用于间歇下放羽毛球的送球结构，均布在所述安装板上，在控制器的控制下用于实现羽毛球的依次下放。

优选的，所述送球结构包括：

筒体，竖直设置在所述安装板上，其上间隔开设有多个槽缝，所述槽缝的开设方向与筒体的中心线垂直；

安装架，设置在筒体侧边；

多个封隔装置，间隔设置在安装架上，用于实现多个羽毛球的分离，所述封隔装置的结构包括：

液压缸，固定在安装架上，其中心线与筒体的中心线垂直；

隔板，设置在液压缸的活塞杆的末端，在液压缸的活塞杆伸出的状态下，隔板能穿过槽缝延伸至筒体内。

优选的，还包括：

路径捕捉装置，设置在支撑体上，和控制器电连接，实现对飞行中的羽毛球的路径捕捉，从而在控制器内进行羽毛球路径预测；

行走装置，设置在所述底座的下方，和控制器电连接，其用于带动底座及其上的结构移动，实现对羽毛球的拦截。

一种羽毛球训练装置的控制方法，包括以下步骤：

控制器发出控制指令给给球装置，给球装置逐个下放羽毛球，同时控制器发出控制指令给舵机一，舵机一启动后带动弹射板左右偏转一预定角度，控制装置中的舵机二接受控制器发出控制指令，启动后带动弹射板前后偏转一预定角度，完成将下放中的羽毛球击打出去的动作。

优选的，给球装置逐个下放羽毛球包括以下步骤：

控制器发出控制指令给电动分度转盘，驱动电动分度转盘转动，带动其上方的安装板转动，使得其中一个供球口在电动分度转盘的分度转动作用下，转动至弹射板的正上方后停止，然后控制器发出控制指令给送球结构的最下方的一个封隔装置，封隔装置从下至上依次间歇动作，直至将筒体内的多个羽毛球逐个下放完毕后，控制器发出控制指令给电动分度转盘，驱动电动分度转盘转动，带动其上方的安装板转动，使得另一个供球口在电动分度转盘的分度转动作用下，转动至弹射板的正上方后停止，依次重复动作，直至将送球结构内的羽毛球全部释放后，再行补充羽毛球开始另一轮的训练。

与现有技术相比，本发明的羽毛球训练装置及控制方法，能实现羽毛球的定点发球和单人训练，满足人们的训练需求，实际使用中，节省了无效练习时间，提高了训练者练习的效率，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种羽毛球训练装置及控制方法，下面结合图1和图2的结构示意图，对本发明进行说明。

实施例1

如图1所示，本发明提供的一种羽毛球训练装置，包括：

给球装置，给球装置的结构包括：

电动分度转盘2，固定在底座1上方，电动分度转盘2与控制器电连接，受控制器的控制，实现其上连接的结构的分度转动；

支柱12，竖直固定在电动分度转盘2的上方。

安装板11，固定在支柱12背离电动分度转盘2的一端的顶部，安装板11上均布的开设有多个方便球供球口。

供球口上方设置有用于间歇下放羽毛球的送球结构，送球结构在控制器的控制下用于实现羽毛球的依次下放。

其中，送球结构包括：

筒体10，筒体10竖直设置在供球口上方，其上间隔开设有多个槽缝，槽缝的开设方向与筒体10的中心线垂直；

在每个筒体10的侧边设置一个安装架7，安装架7上间隔设置有多个封隔装置9，封隔装置9用于实现多个羽毛球的分离从而方便逐一依次的下放，如图2所示，封隔装置9的结构包括：

液压缸902，固定在安装架7上，液压缸902的中心线与筒体10的中心线垂直；

隔板901，与液压缸902的活塞杆的末端固定，在液压缸902的活塞杆伸出的状态下，隔板能穿过槽缝延伸至筒体10内实现对多个羽毛球的分隔。

其中，安装板11的下方设置有弹射板8，需要发球时，其中一个供球口在电动分度转盘2的分度转动作用下，转动至弹射板8的正上方。

弹射板8连接有舵机一6，舵机一6用于带动弹射板8实现左右倾角的变化，舵机一6的输出轴的端部与弹射板8的边沿固定，且舵机一6的输出轴的中心线与弹射板8的弹射面平行。

连接块5，设置在舵机一6侧边，且连接块5与舵机一6固定。

舵机二4，用于带动弹射板8实现前后倾角的变化，并完成击打动作，其输出轴的中心线与舵机一6的输出轴的中心线垂直，且与连接块5背离舵机一6的一端套装固定。

支撑体3，竖直设置在舵机二4下方，下端与底座1固定。

控制器，设置在所述底座1上，分别与舵机一6、舵机二4、供电电源和多个液压缸902电连接，控制器用于分别发出控制指令给舵机一6和舵机二4，使得弹射板8的姿态随机变化，还用于控制多个液压缸902实现对羽毛球的逐个下放。

进一步的，弹射板8包括：

网圈；

网面，设置在网圈内部，由纵横交错的多根网线绷紧在网圈上形成。

进一步的，网线包括碳素复合纤维材质的线芯和设置在线芯外表面的氢钛合金涂覆层。

进一步的，还包括设置在所述底座1的下方的行走装置，其用于带动底座1及其上的结构移动，行走装置上设置有锁定结构。

其中，行走装置和锁定结构分别与控制器电连接，接受控制器的控制，使得整个装置方便移动，同时又可以在某个位置进行位置锁定。

使用中，当把行走装置锁定在某个位置时，可以实现定点发球或者随机位置的发球，根据训练者的实际水平可以选择相应的训练模式，从而提高装置的整体适应性。

具体的，控制器发出控制指令给电动分度转盘2，驱动电动分度转盘2转动，带动其上方的安装板11转动，使得其中一个供球口在电动分度转盘2的分度转动作用下，转动至弹射板8的正上方后停止，此时，控制器发出控制指令给供球口上方的送球结构，送球结构中位于最靠近安装板11的那个液压缸902最先受到指令开始动作，其活塞杆收回，带动活塞杆末端的隔板901同步收回，使得隔板901上方的羽毛球失去承载而下落，同时弹射板下方的控制装置接受控制器的指挥，控制装置中的舵机一6接受控制器发出控制指令，启动后带动弹射板8左右偏转一预定角度，控制装置中的舵机二4接受控制器发出控制指令，启动后带动弹射板8前后偏转一预定角度，完成将羽毛球击打出去的动作。在整个控制过程中，由于控制器可以随机发送指令给舵机一6和舵机二4，使得弹射板8的状态比较随机，从而导致发出去的羽毛球的落点位置比较随机，达到了对练习者的反应能力和移步能力的训练。

装置中的每一组的送球结构包括多个封隔装置9，在此过程中，每次逐个下放羽毛球时，从最下面的液压缸902开始动作，上面的液压缸902依次动作，直至将筒体10内的多个羽毛球逐个下放完毕后，控制器发出控制指令给电动分度转盘2，驱动电动分度转盘2转动，带动其上方的安装板11转动，使得另一个供球口在电动分度转盘2的分度转动作用下，转动至弹射板8的正上方后停止。依次这样动作，直至将所有筒体10内的羽毛球全部释放后，再行补充羽毛球开始另一轮的训练。在该过程中，装置仅仅是完成一次击打动作。

为了适应和训练者进行对抗训练，在整个装置上可以加设对飞行中的羽毛球的路径捕捉装置，具体的可以在支撑体3上加设图像采集装置，实现对飞行中的羽毛球的路径捕捉，从而在控制器内进行羽毛球路径预测。羽毛球的路径预测是基于图像采集装置的采集图像，结合羽毛球对抗训练过程中图像采集装置采集到的视频得到的视频帧图片，利用轨迹跟踪算法确定羽毛球的飞行轨迹，并用卡尔曼滤波算法对羽毛球的轨迹落点位置进行预测，再采用透视变换法将预测到的轨迹落点位置转变到实际羽毛球训练中的场地的坐标点位置，从而实现对羽毛球落点位置的预测。

实际的对抗训练中，当控制器预测出飞行中的羽毛球的落点后，同步驱动行走装置移动，利用弹射板8对飞行中的羽毛球进行拦截，从而将羽毛球击打出去，实现对抗训练。

实施例2

为了进一步的提高装置的可调性，在舵机一6和舵机二4上分别连接有变频器，用于实现弹射板8的倾转速度的变化，将作用在羽毛球上的力进行改变，使得球的状态发生改变，提高了训练状态的多样性。

本发明的羽毛球训练装置及控制方法，能实现羽毛球的定点发球和单人训练，满足人们的训练需求，实际使用中，节省了无效练习时间，提高了训练者练习的效率，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。