全文摘要
本实用新型涉及一种智能捡球给球小车，由给球模块、捡球模块、控制检测模块和微型控制器构成，包含给球器、气压泵、选择器、步进电机、吸球口、吸球管和给球口等。吸球管的下端和上端分别设有吸球口和储球管，选择器的下端和上端分别设有入球管和储球管，入球管下端连接给球器，给球器的前端设有给球口。通过图像处理技术实现乒乓球的识别定位功能，利用气压泵捡拾乒乓球并储存在自身的储球管中，利用步进电机给球。本实用新型的智能体现小车可根据与运动的距离选择发球的模式（快速、中速、慢速）。本实用新型具备减少人力和提高运动员训练的效率的优点。
主设计要求
1.一种智能捡球给球小车，其特征在于以小车为载体，将给球模块、捡球模块和检测驱动模块协调的安装在小车上，通过微型遥控器对小车进行控制，捡球模块包括气压泵（1）、储球管（2）、吸球管（8）和吸球口（12），给球模块包括选择器（3）、入球管（4）、给球器（5）和给球口（6），其中给球器（5）包含给球器腔体（13）、一号步进电机（14）和给球器叶片（15），选择器（3）包含选择器腔体（16）、二号步进电机（17）和选择器叶片（18），检测驱动模块包括摄像头（7）、指示灯（9）和电池（10），微型遥控器包括启动按钮（19）、停止按钮（20）、给球按钮（21）和微型遥控器机体（22），其中吸球管（8）的下端设有吸球口（12），吸球管（8）上端连接储球管（2），气压泵（1）固定在吸球管（8）和储球管（2）接口处的上端，选择器（3）的下端连接入球管（4），选择器（3）的上端连接储球管（2），入球管（4）下端连接给球器（5），给球器（5）的前端设有给球口（6），摄像头（7）固定在小车车头，电池（10）固定在小车基座（11）上靠后位置，指示灯（9）固定在电池（10）上端，微型遥控器独立于小车，可对小车进行启动、停止和发球功能的控制。
设计方案
1.一种智能捡球给球小车，其特征在于以小车为载体，将给球模块、捡球模块和检测驱动模块协调的安装在小车上，通过微型遥控器对小车进行控制，捡球模块包括气压泵（1）、储球管（2）、吸球管（8）和吸球口（12），给球模块包括选择器（3）、入球管（4）、给球器（5）和给球口（6），其中给球器（5）包含给球器腔体（13）、一号步进电机（14）和给球器叶片（15），选择器（3）包含选择器腔体（16）、二号步进电机（17）和选择器叶片（18），检测驱动模块包括摄像头（7）、指示灯（9）和电池（10），微型遥控器包括启动按钮（19）、停止按钮（20）、给球按钮（21）和微型遥控器机体（22），其中吸球管（8）的下端设有吸球口（12），吸球管（8）上端连接储球管（2），气压泵（1）固定在吸球管（8）和储球管（2）接口处的上端，选择器（3）的下端连接入球管（4），选择器（3）的上端连接储球管（2），入球管（4）下端连接给球器（5），给球器（5）的前端设有给球口（6），摄像头（7）固定在小车车头，电池（10）固定在小车基座（11）上靠后位置，指示灯（9）固定在电池（10）上端，微型遥控器独立于小车，可对小车进行启动、停止和发球功能的控制。
2.根据权利要求1所述的一种智能捡球给球小车，其特征在于所述给球器（5）采用偏心轮机构。
3.根据权利要求1所述的一种智能捡球给球小车，其特征在于所述给球器叶片（15）设计为双面内圆弧型，圆弧的半径略大于乒乓球的半径。
4.根据权利要求1所述的一种智能捡球给球小车，其特征在于所述选择器叶片（18）设计为内圆弧型，圆弧的半径略大于乒乓球的半径。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及自动捡球和自动给球技术领域，尤其是把两种功能结合在一辆小车上，更具体地说是一种能够自动捡给乒乓球的智能小车。
背景技术
乒乓球作为我国的国球，深受国人的喜爱。我国的乒乓球运动员更是包揽各大比赛的冠军。乒乓球作为一个双人项目，运动员必须通过大量的练习才能磨练和提高自己的技术。但当两个运动员在练球时，乒乓球无规律的撞击导致落点不确定。若每一个球都由运动员自己捡，这势必会造成运动员时间的浪费，从而大大降低了训练的效率。现在职业训练中一般采用三种方法解决这个问题。第一种方法是人力的方法，即安排训练员专门为运动员捡球。这种方法的缺点在于造成人力的极大的浪费；第二种方法使用自动发球机，即在运动员所站乒乓球桌的对面安放自动发球机，这种方法的缺点在于只适用于单人训练，并且发出的球方式单一、缺乏实战性，降低了训练的效果；第三种方法是使用自动捡球机，即利用自动捡球机来捡拾场地内散落的乒乓球，这种方法的缺点在于不能及时有效的把捡拾的乒乓球给运动员。
针对以上问题，本实用新型把自动捡球机和自动给球机的功能结合起来，设计一个既可以自动捡拾乒乓球也可以自动把乒乓球给运动员的智能小车。当两个运动员在训练时，小车则在场地内智能地寻找散落在各地的球并把捡到的乒乓球储存在自身的储球管中，当小车检测到运动员发出的需要用球的信号，小车则可以自动把球发给运动员。这样不仅可以减少使用人力，而且还能最大限度的提高训练的效率，减少运动员时间的浪费。
实用新型内容
本实用新型目的是解决乒乓球训练中出现的人力浪费，训练效率不高和浪费时间的问题，提供了一种结合了捡球和给球功能的智能捡球给球小车。
本实用新型以小车为载体，包含给球模块、捡球模块、检测驱动模块和微型遥控器，其中所述捡球模块包含气压泵、储球管、吸球管和吸球口。所述给球模块包含给球器、入球管、给球口和选择器，所述给球器包括一号步进电机、给球器腔体和给球器叶片，所述选择器包含选择器腔体、选择器叶片和二号步进电机。所述控制驱动模块包含摄像头、指示灯和电池。所述微型遥控器包含启动按钮、停止按钮、发球按钮和微型遥控器机体。其中吸球管下端设有吸球口，吸球管上端连接储球管，其中吸球管下端设有检测红外传感器，检测红外传感器控制着气压泵的工作状态，只用检测红外传感器检测到乒乓球进入到吸球管内，气压泵才停止工作，储球管内装有满载红外传感器，满载红外传感器用来检测储球管里乒乓球的个数，气压泵固定在吸球管和储球管接口处的上端。选择器的下端设有入球管，选择器的上端设有储球管，入球管下端连接给球器，给球器的前端设有给球口。所述的储球管、选择器、入球管和给球器的位置从上到下依次为储球管、选择器、入球管和给球器。摄像头固定在小车前端，摄像头外侧设有红外传感器，用以检测避障，电池固定在小车基座上靠后位置，指示灯固定在电源上端。小车运行到乒乓球所在地，气压泵开始工作，被吸起的乒乓球通过吸球口进入到吸球管，最后储存在储球管，实现捡球功能。选择器接收到给球信号后转动，将储球管里的一个乒乓球传送到入球管中，最后落入到给球器，给球器叶片转动，实现给球功能。小车前端的摄像头用来定位乒乓球，指示灯用来反应小车的状态，电池为整个小车提供驱动能源。微型遥控器独立于小车，可对小车进行启动、停止和发球功能的控制。
所述给球器内部采用偏心轮机构。
所述的选择器叶片采用圆弧型设计，圆弧的半径略大于乒乓球半径。
所述的给球器的叶片采用圆弧型设计，圆弧的半径略大于乒乓球的半径。
所述的一号步进电动机有三种工作模式分别为快速、中速和慢速。
所述的二号步进电动机每次接收到一个信号旋转90°。
所述的微型遥控器可粘贴在乒乓球台侧面也可随身携带。
本实用新型很好的结合两个不同功能，基本实现自动检测散落在各个地方的乒乓球，并逐一把这些散落在各地的乒乓球捡起来并储存在自身的储球管里，在接收到微型控制器的请求，能将自身储球管中的乒乓球发射出去的功能。
本实用新型解决了技术背景中所存在的问题，具有以下增益效果。
本实用新型提供了一种智能捡球给球小车，本实用新型不但结合捡球和给球的功能，还保证了每次只有一个乒乓球在给球器中，保证了给球时乒乓球运行的平稳性，不但避免人力的浪费，节约了运动员时间，而且还大大的提高了运动员训练时的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种智能捡球给球小车整体内部结构示意图。
图2是本实用新型一种智能捡球给球小车给球器内部核心示意图。
图3是本实用新型一种智能捡球给球小车选择器内部核心示意图。
图4是微型遥控器示意图。
图中标记说明。
1.气压泵，2.储球管，3.选择器，4.入球管，5.给球器，6.给球口，7.摄像头，8. 吸球管，9.指示灯，10.电池，11.小车基座，12.吸球口，13.给球器腔体，14.一号步进电机，15.给球器叶片，16. 选择器腔体，17. 二号步进电机，18.选择器叶片,19.启动按钮，20.停止按钮，21.给球按钮，22.微型遥控器机身。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1。
如图1、图2、图3和图4所示的一种智能捡球给球小车由给球模块、捡球模块、检测驱动模块和外置的微型控制器构成。所述捡球模块包括气压泵（1）、储球管（2）、吸球管（8）和吸球口（12）。所述给球模块包括选择器（3）、入球管（4）、给球器（5）和给球口（6），其中给球器（5）包括给球器腔体（13）、一号步进电机（14）和给球器叶片（15），选择器（3）包含选择器腔体（16）、二号步进电机（17）和选择器叶片（18）。所述检测驱动模块包括摄像头（7）、指示灯（9）和电池（10）。所述微型遥控器包括启动按钮（19）、停止按钮（20）、给球按钮（21）和微型遥控器机体（22）。其中吸球管（8）的下端设有吸球口（12），吸球管（8）上端连接储球管（2），其中储球管（2）内装有满载红外传感器，检测储球管（2）里乒乓球的个数，气压泵（1）固定在吸球管（8）和储球管（2）连接处的上端。选择器（3）的下端设有入球管（4），选择器（3）的上端设有储球管（2），入球管（4）下端连接给球器（5），给球器（5）的前端设有给球口（6）。摄像头（7）固定在小车车头，摄像头（7）外侧设有红外传感器，用以检测避障，电池（10）固定在小车基座（11）上方靠后位置，指示灯（9）固定在电池（10）上端。摄像头（7）捕捉到图像传送到控制器，控制器发送指令驱动小车运动到乒乓球所在的位置，气压泵（1）开始工作，吸球管下端设有检测红外传感器检测乒乓球是否被吸起，若检测红外传感器未检测到乒乓球进入吸球管（8），气压泵（1）继续工作，当检测红外传感器检测到乒乓球进入吸球管（8），气压泵（1）停止工作，被吸起的乒乓球通过吸球口（8）进入到储球管（2），此时满载红外传感器会检测储球管（2）中的乒乓球是否满载，若检测到满载小车就会停止找球功能，并且指示灯（9）为绿灯，若未检测到满载，小车将会一直执行捡球功能，实现捡球功能。当小车的接收器接收到微型遥控器的给球按钮（21）发出的信号时，小车立刻暂停所有功能，控制器根据接收到信号的方位驱动小车转动，将给球口（6）对准信号来源，首先二号步进电机（17）带动选择器叶片（18）旋转90°让储球管（2）里的一个乒乓球通过入球管（4）进入到给球器（5），接着给球器腔体（13）内一号步进电机（14）会根据控制器判断的小车与信号来源的距离选择发球的模式（快速、中速、慢速），小车选择好模式后一号步进电机（14）旋转带动给球器叶片（15）转动，乒乓球通过给球口（6）发出，实现给球的功能。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920034887.4
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:41(河南)
授权编号:CN209422887U
授权时间:20190924
主分类号:A63B 47/02
专利分类号:A63B47/02;A63B69/40;A63B67/04
范畴分类:15H;
申请人:郑州大学
第一申请人:郑州大学
申请人地址:450001 河南省郑州市高新技术开发区科学大道100号郑州大学
发明人:丁威涛;苏宇锋;戴年慧
第一发明人:丁威涛
当前权利人:郑州大学
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计