專利名稱：羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于羽毛球陪練機的發(fā)球機構，尤其涉及一種羽毛球陪 練機中的軌跡控制機構。
背景技術：
為了減少教練員和陪練員的辛勞，人們設計了多種羽毛球陪練機，以機器代 替人力實現(xiàn)自動發(fā)球。一種羽毛球陪練機的發(fā)球原理是使用機械代替人手控制球拍 擊球，另一種羽毛球陪練機的發(fā)球原理是使用機械手拋球，或者使用彈簧發(fā)球。公
開號為CN 1947823 A的中國實用新型專利公開了一種羽毛球陪練機，其是通過氣 動源機構驅使推球器往復移動而發(fā)射羽毛球?，F(xiàn)有的羽毛球陪練機的發(fā)球機構還不 能提供穩(wěn)定的發(fā)球速度以及發(fā)球方向，更不能提供穩(wěn)定的落球點。

實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，以使羽毛 球陪練機中的發(fā)球機的預定運動點具有穩(wěn)定的運動軌跡。
為了實現(xiàn)所述目的，本實用新型的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特點 是，包括第一驅動單元、主旋臂、副旋臂以及主旋臂傳動單元。主旋臂具有旋轉中 心點和第一連接點，并與第一驅動單元連接，以通過第一驅動單元驅動而繞旋轉中 心點轉動。副旋臂具有第二連接點和第三連接點。主旋臂傳動單元具有第一傳動比， 與主旋臂連接并由主旋臂帶動，包括第一運動輸出元件，該第一運動輸出元件可轉 動地與主旋臂連接且還與副旋臂連接，該第一運動輸出元件的中心軸線通過第一連 接點和第二連接點，從而帶動副旋臂使副旋臂以第二連接點為中心相對主旋臂轉 動。其中，第二連接點與第三連接點相距第一距離，主旋臂和副旋臂在轉動過程中 能共同所在的參考直線與通過旋轉中心的參考水平直線限定出俯仰角，第三連接點 具有根據(jù)第一傳動比、第一距離以及俯仰角來調節(jié)的預定的運動軌跡。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，具有這樣的優(yōu)點利用第一驅動單 元驅動主旋臂轉動，主旋臂帶動主旋臂傳動單元轉動，主旋臂傳動單元通過其第一 運動輸出元件帶動與第一運動輸出元件相連接的副旋臂使副旋臂以第二連接點為 中心相對主旋臂轉動，這前述的傳動過程中，調節(jié)第一傳動比、第一距離以及俯仰 角中的任一一個或兩個或者三者的大小，便可得到第三連接點的不同的運動軌跡， 例如，固定俯仰角、第一傳動比，調節(jié)第二連接點和第三連接點之間的第一距離， 則可保證第三連接點的速度方向在一條直線上，從而第三連接點的軌跡在一條直線 上，或者在考慮裝配誤差的情況下，可保證第三連接點的運動軌跡為橢圓弧狀。故， 可以理解到，所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構使第三連接點具有穩(wěn)定的運動 軌跡。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，還包括副旋臂 傳動單元和推球桿；副旋臂傳動單元具有第二傳動比，設置在副旋臂上由副旋臂帶 動，包括第二運動輸出元件，該第二運動輸出元件與第三連接點可轉動地連接；推
球桿與第二運動輸出元件連接，由第二運動輸出元件帶動而以第三連接點為中心相
對副旋臂轉動；其中，推球桿具有根據(jù)第一傳動比和第二傳動比來調節(jié)的預定姿態(tài)。 在第三連接點處于預定的運動軌跡的基礎上，設置主旋臂傳動單元和副旋臂傳動單 元，以使第一傳動比和第二傳動比的滿足預定的關系，便可使推球桿具有預定的姿 態(tài)，若推球桿上直接放置羽毛球，則羽毛球在發(fā)球方向由于推球桿具有預定的姿態(tài) 而具有預定的發(fā)球方向，例如，若第一傳動比和第二傳動比之積為l時，推球桿的 絕對角速度為零，羽毛球的預定發(fā)球方向就是第三連接點的預定的運動軌跡的切線 方向。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，所述主旋臂傳 動單元是齒輪傳動單元、鏈條傳動單元或帶傳動單元且相應地所述第一運動輸出元 件是齒輪、鏈輪或帶輪，所述副旋臂傳動單元是齒輪傳動單元、鏈條傳動單元或帶 傳動單元且相應地所述第二運動輸出元件是齒輪、鏈輪或帶輪。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，還包括主配平 衡結構，該主配平衡結構設置在主旋臂上與主旋臂傳動單元相反的一側。主配平衡 結構可使得所述軌跡控制機構的工作過程平穩(wěn)，從而減少振動和噪聲。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，還包括副配平衡結構，該副配平衡結構設置在副旋臂上與副旋臂傳動單元相反的一側。副配平衡 結構可使得所述軌跡控制機構的工作過程平穩(wěn)，從而減少振動和噪聲。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，還包括用于調 節(jié)參考直線的方位的俯仰角調節(jié)單元。俯仰角調節(jié)單元調節(jié)參考直線的方位從而調 節(jié)所述俯仰角，從而調節(jié)第三連接點的運動軌跡，以提供不同的發(fā)球方向。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，主旋臂傳動單 元是齒輪傳動單元，該齒輪傳動單元包括主齒輪和主旋臂齒輪組，主齒輪固定且以 與所述轉軸共軸線且可相對轉動的方式設置，主旋臂齒輪組至少包括一個從動齒 輪，該從動齒輪是所述第一運動輸出元件，該從動齒輪繞該主齒輪轉動。主旋臂傳 動單元是齒輪傳動單元，則第三連接點的速度大小以及速度方向更加穩(wěn)定。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，還包括用于調 節(jié)參考直線的方位的俯仰角調節(jié)單元，該主齒輪是外齒輪，該俯仰角調節(jié)單元包括 俯仰角調節(jié)齒輪和第二驅動單元，俯仰角調節(jié)齒輪與主齒輪嚙合，第二驅動單元與 俯仰角調節(jié)齒輪連接。該俯仰角調節(jié)單元包括俯仰角調節(jié)齒輪和第二驅動單元，俯 仰角調節(jié)齒輪與主齒輪嚙合，這使得在需要調節(jié)俯仰角的時候，可以通過第二驅動 單元的驅動來實現(xiàn)主齒輪的轉動，主齒輪再帶動主旋臂齒輪組和主旋臂，主旋臂齒 輪組在帶動副旋臂，從而改變主旋臂和副旋臂能共同所在的參考直線，從而改變俯 仰角，在不需要調節(jié)俯仰角的時候，俯仰角調節(jié)單元還固定主齒輪，以使該從動齒 輪繞該主齒輪轉動。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，主配平衡結構 包括與主旋臂傳動單元和副旋臂的形狀和構造對稱的平衡結構單元。主配平衡結構 包括與主旋臂傳動單元和副旋臂的形狀和構造對稱的平衡結構單元，使得主配平衡 結構不僅在靜態(tài)下能對所述軌跡控制機構配平衡，還能在動態(tài)(工作)時對所述軌 跡控制機構配平衡。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，副配平衡結構 是副旋臂的延長部分，副旋臂的該延長部分在副旋臂上與副旋臂傳動單元的相反的 一側。副配平衡結構是副旋臂的延長部分使得副旋臂兼具配平衡結構的功能和支承 副旋臂傳動單元、推球桿的功能，從而簡化所述軌跡控制機構的結構。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，所述第二驅動
單元包括蝸輪蝸桿傳動副。蝸輪蝸桿傳動副使得所述俯仰角調節(jié)單元具有精確的俯 仰角調節(jié)功能。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，該主齒輪是內 齒輪。
所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其進一步的特點是，所述副旋臂傳 動單元是齒輪傳動單元，該齒輪傳動單元至少包括一主動齒輪和一從動齒輪，該主 動齒輪和第一運動輸出元件共軸線連接且固定設置在主旋臂上，該從動齒輪是所述 第二運動輸出元件。副旋臂傳動單元是齒輪傳動單元，則推球桿的速度大小以及速 度方向更加穩(wěn)定，從而使得羽毛球的速度更加穩(wěn)定。
本實用新型的前述目的、技術方案和優(yōu)點將在
以下結合附圖說明和具體實施 方式詳細描述。


圖1是本實用新型的第一實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖2是本實用新型的第二實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖3是本實用新型的第三實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示意圖。
圖4是本實用新型的第四實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖5是本實用新型的第五實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖6是本實用新型的第六實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖7是本實用新型的第七實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖8是本實用新型的第八實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖9是本實用新型的第九實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的結構示 意圖。
圖IO是圖9中的軌跡控制機構的一個運動周期中的多個時刻的運動狀態(tài)的示意圖。
圖11是圖9中的軌跡控制機構的俯仰角變化后的示意圖。
具體實施方式

下面將結合較佳的實施例對本發(fā)明進行詳細的描述，應當注意的是，在后 述的描述中，盡管所使用的術語是從公知公用的術語中選擇的，但是有些術語 則是申請人按其判斷來選擇的，其詳細含義應根據(jù)本發(fā)明欲揭示的精神來理 解。
第一實施例
如圖1所示，本實用新型的第一實施例中，羽毛球陪練機中的軌跡控制機構 包括第一驅動單元IO、主旋臂ll、副旋臂12以及齒輪傳動單元13。
第一驅動單元IO可以是步進電機、伺服電機等輸出扭矩的驅動裝置。 主旋臂11主要起支承齒輪傳動單元13的作用，主旋臂11具有旋轉中心點 110和第一連接點111，用來描述軌跡控制機構的構造特征。主旋臂11通過轉軸 14與第一驅動單元10連接，并通過轉軸14由第一驅動單元10驅動而繞旋轉中心 點110轉動。
副旋臂12具有第二連接點120和第三連接點121，在本實施例中，第三連接 點121是作為預定運動點來控制，以使其有穩(wěn)定的運動軌跡。第二連接點120和第 三連接點121用來描述本實施例的軌跡控制機構的構造特征。
齒輪傳動單元13包括主齒輪130、中間齒輪131和從動齒輪132。主齒輪130 相對機架15固定設置，在圖1中，主齒輪130是直接固定設置在機架15上。主齒 輪130與轉軸14共軸線且與轉軸14可相對轉動，例如，主齒輪130通過軸承與轉 軸14連接(如圖9所示)。中間齒輪131連接軸113，軸113再連接主旋臂11， 以使中間齒輪131相對于主旋臂11可轉動地設置并由主旋臂11支承。從動齒輪 132固定連接軸112，軸112再穿過主旋臂11并與副旋臂12固定連接，軸112與 主旋臂11可相對轉動，并且軸112通過主旋臂11的第一連接點111和副旋臂12
的第二連接點120，從而使從動齒輪132與主旋臂11可相對轉動地連接，副旋臂 12能以第二連接點120或第一連接點111為轉動中心相對主旋臂11轉動，且從動 齒輪132能帶動副旋臂12進行這樣的轉動。從動齒輪132的作用是作為齒輪傳動 單元13的運動輸出元件，以驅使副旋臂12轉動。中間齒輪131分別與主齒輪130、 從動齒輪132嚙合，使得齒輪傳動單元13具有預定的第一傳動比。
機架15在圖1中僅示意性地顯示，與實際的結構有所不同，然而，這不影響 本實用新型的說明。
第二連接點120與第三連接點121相距預定的距離，該預定的距離可調節(jié)第 三連接點121的運動軌跡。在本實施例的軌跡控制機構運轉時，主旋臂ll和副旋 臂12能共同占據(jù)的參考直線L1與參考水平直線L2的夾角限定出本實施例的軌跡 控制機構的俯仰角A (在圖1中參考直線L1與通過旋轉中心點IIO所在的參考水 平直線L2重合，俯仰角A為零，從圖11中可以很容易地理解俯仰角A)，該俯 仰角A也可以調節(jié)第三連接點121的運動軌跡。
本實施例的軌跡控制機構運轉原理如下
由第一驅動單元10通過轉軸14驅動主旋臂11，主旋臂傳動單元13的中間 齒輪131隨主旋臂11的轉動， 一方面繞固定的主齒輪130轉動，另一方面進行自 轉，從動齒輪132由主旋臂11和中間齒輪131共同帶動，也同時進行繞固定的主 齒輪130的轉動和繞自身軸線的自轉，從動齒輪132帶動副旋臂12轉動，副旋臂 12上的第三連接點121的速度可以視為第二連接點120的速度和第三連接點121 相對第二連接點120 (或第一連接點lll)的相對速度的合成，因此，調節(jié)所述預 定的距離，從而可調節(jié)所述相對速度，從而可以調節(jié)第三連接點130的運動方向(或 運動軌跡)。此時還可以理解到，若主旋臂傳動單元13的傳動比可調節(jié)，則調節(jié) 主旋臂傳動單元13的傳動比，也可以調節(jié)第三連接點121的運動方向，在后面的 描述中，還可以理解到，調節(jié)俯仰角的大小也可以調節(jié)第三連接點121的運動方向。
在本實施例中，第三連接點121的運動軌跡被設置成沿參考直線L1，這在實 際的應用中也是一條較佳的運動軌跡。
第二實施例
如圖2所示，本實用新型的第二實施例中，羽毛球陪練機中的軌跡控制機構
包括第一驅動單元20、主旋臂21、副旋臂22以及鏈條傳動單元23。
第一驅動單元20可以是步進電機、伺服電機等輸出扭矩的驅動裝置。 主旋臂21主要起支承鏈條傳動單元23的作用，主旋臂21具有旋轉中心點 210和第一連接點211，旋轉中心點210和第一連接點211并非主旋臂21上的實際 形狀，它們主要是用來描述軌跡控制機構的構造特征。主旋臂21通過轉軸24與第 一驅動單元20連接，并通過轉軸24由第一驅動單元20驅動而繞旋轉中心點210 轉動。
副旋臂22具有第二連接點220和第三連接點221，在本實施例中，第三連接 點221是作為預定運動點來控制，以使其有穩(wěn)定的運動軌跡。第二連接點220和第 三連接點221也不是副旋臂22上的實際形狀，它們也主要是用來描述本實施例的 軌跡控制機構的構造特征。
鏈條傳動單元23包括主鏈輪230和從動鏈輪132。主鏈輪230相對機架25 固定設置，在圖2中，主鏈輪230是直接固定設置在機架25上。主鏈輪230與轉 軸24共軸線且與轉軸24可相對轉動，例如，主鏈輪230通過軸承與轉軸24連接 (如圖9所示)。從動鏈輪232固定連接軸212，軸212再穿過主旋臂21并與副 旋臂22固定連接，軸212與主旋臂21可相對轉動，并且軸212通過主旋臂21的 第一連接點211和副旋臂22的第二連接點220，從而使從動齒輪232與主旋臂21 可相對轉動地連接，副旋臂22能以第二連接點220或第一連接點211為轉動中心 相對主旋臂21轉動，且從動鏈輪232能帶動副旋臂22進行這樣的轉動。從動鏈輪 232和主動鏈輪230通過鏈條連接，使得鏈條傳動單元23具有預定的第一傳動比。
機架25在圖2中僅示意性地顯示，與實際的結構有所不同，然而，這不影響 本實用新型的說明。
第二連接點220與第三連接點221相距預定的距離，該預定的距離可調節(jié)第 三連接點221的運動軌跡。在本實施例的軌跡控制機構運轉時，主旋臂21和副旋 臂22能共同占據(jù)的參考直線，參考直線與參考水平直線的夾角限定出本實施例的 軌跡控制機構的俯仰角，該俯仰角也可以調節(jié)第三連接點121的運動軌跡。
本實施例的軌跡控制機構運轉原理如下-
由第一驅動單元20通過轉軸24驅動主旋臂21，主旋臂傳動單元23的從動 鏈輪232隨主旋臂21的轉動， 一方面繞固定的主鏈輪230轉動，另一方面進行自
轉，從動鏈輪232帶動副旋臂22轉動，副旋臂22上的第三連接點221的速度可以 視為第二連接點220的速度和第三連接點221相對第二連接點220 (或第一連接點 211)的相對速度的合成，因此，調節(jié)第二連接點220和第三連接點221的所述預 定的距離，從而可調節(jié)所述相對速度，從而可以調節(jié)第三連接點230的運動方向(或 運動軌跡)。此時還可以理解到，若主旋臂傳動單元23的傳動比可調節(jié)，則調節(jié) 主旋臂傳動單元23的傳動比，也可以調節(jié)第三連接點221的運動方向，在后面的 描述中，還可以理解到，調節(jié)俯仰角的大小也可以調節(jié)第三連接點221的運動方向。
第三實施例
如圖3所示，本實用新型的第三實施例中，羽毛球陪練機中的軌跡控制機構 包括第一驅動單元30、主旋臂3K副旋臂32以及齒輪傳動單元33。
第一驅動單元30可以是步進電機、伺服電機等輸出扭矩的驅動裝置。
主旋臂31主要起支承齒輪傳動單元33的作用，主旋臂31具有旋轉中心點 310和第一連接點311 。主旋臂31通過轉軸34與第一驅動單元30連接，通過轉軸 34由第一驅動單元30驅動而繞旋轉中心點310轉動。
副旋臂32具有第二連接點320和第三連接點321，在本實施例中，第三連接 點321是作為預定運動點來控制，以使其有穩(wěn)定的運動軌跡。
齒輪傳動單元33具有預定的第一傳動比，齒輪傳動單元33包括內齒輪330 和從動齒輪332。內齒輪330相對機架35固定設置。內齒輪330與轉軸34共軸線 且與轉軸34可相對轉動。從動齒輪332可轉動地與主旋臂31連接，并與副旋臂 32固定連接，連接從動齒輪332、主旋臂31以及副旋臂32的軸312通過第一連接 點311和第二連接點320，以使得從動齒輪332帶動副旋臂32使副旋臂32以第二 連接點320為中心相對主旋臂31轉動。
機架35在圖3中僅示意性地顯示，與實際的結構有所不同，然而，這不影響 本實用新型的說明。
第二連接點320與第三連接點321相距第一距離，該第一距離可調節(jié)第三連 接點321的運動軌跡。在本實施例的軌跡控制機構運轉時，主旋臂31和副旋臂32 能共同占據(jù)一參考直線(未顯示)，該參考直線與參考水平直線(未顯示)的夾角 限定出本實施例的軌跡控制機構的俯仰角，該俯仰角也可以調節(jié)第三連接點321
的運動軌跡。
本實施例的軌跡控制機構運轉原理如下
由第一驅動單元30通過轉軸34驅動主旋臂31， 一方面，主旋臂傳動單元33 (除內齒輪330外)、副旋臂32隨主旋臂31繞旋轉中心點310轉動，另一方面， 主旋臂傳動單元33的從動齒輪332進行自轉，從動齒輪332帶動副旋臂32使副旋 臂32繞第二連接點320相對主旋臂310轉動，副旋臂32上的第三連接點321的速 度可以視為第二連接點320的速度和第三連接點330相對第二連接點320 (或第一 連接點3U)的相對速度的合成，因此，調節(jié)第二連接點320與第三連接點321相 距的第一距離，從而可調節(jié)所述相對速度，從而可以調節(jié)第三連接點321的運動方 向(或運動軌跡)。此時還可以理解到，若主旋臂傳動單元33的傳動比可調節(jié)， 則調節(jié)主旋臂傳動單元33的傳動比，也可以調節(jié)第三連接點321的運動方向，在 后面的描述中，還可以理解到，調節(jié)俯仰角的大小也可以調節(jié)第三連接點321的運 動方向。
第四實施例
如圖4所示，本實用新型的第四實施例中，羽毛球陪練機中的軌跡控制機構 包括第一驅動單元40、主旋臂41、副旋臂42以及齒輪傳動單元43。
第一驅動單元40可以是步進電機、伺服電機等輸出扭矩的驅動裝置。
主旋臂41主要起支承齒輪傳動單元43的作用，主旋臂41具有旋轉中心點 410和第一連接點411 。主旋臂41通過轉軸44與第一驅動單元40連接，通過轉軸 44由第一驅動單元40驅動而繞旋轉中心點410轉動。
副旋臂42具有第二連接點420和第三連接點421，在本實施例中，第三連接 點421是作為預定運動點來控制，以使其有穩(wěn)定的運動軌跡。
齒輪傳動單元43具有預定的第一傳動比，齒輪傳動單元43包括主齒輪430、 中間齒輪431和從動齒輪432。主齒輪430與轉軸44共軸線且與轉軸44可相對轉 動，如圖4所示，主齒輪430通過軸承46與轉軸44可轉動地連接。中間齒輪431 與主旋臂41可轉動地連接，且分別與從動齒輪432和主齒輪430嚙合。從動齒輪 432可轉動地與主旋臂41的第一連接點411連接，并與副旋臂42的第二連接點420 固定連接，以帶動副旋臂42使副旋臂42以第二連接點420為中心相對主旋臂41
轉動。
機架45在圖2中僅示意性地顯示，與實際的結構有所不同，然而，這不影響
本實用新型的說明。
第二連接點420與第二連接點421相距第一距離，該第一距離可調節(jié)第三連 接點421的運動軌跡。在本實施例的軌跡控制機構運轉時，主旋臂41和副旋臂42 能共同占據(jù)一參考直線(未顯示)，該參考直線與參考水平直線(未顯示)的夾角 限定出本實施例的軌跡控制機構的俯仰角(從圖11以及后面的描述中可以很容易 地理解俯仰角)，該俯仰角也可以調節(jié)第三連接點421的運動軌跡。
本實施例的軌跡控制機構運轉原理如下
由第一驅動單元40通過轉軸44驅動主旋臂41 ， 一方面，主旋臂傳動單元43、 副旋臂42隨主旋臂41繞旋轉中心點410轉動，另一方面，主旋臂傳動單元43的 中間齒輪431進行自轉并帶動從動齒輪432進行自轉，從動齒輪432帶動副旋臂 42使副旋臂42繞第二連接點420相對主旋臂410轉動，副旋臂42上的第三連接 點421的速度可以視為第二連接點420的速度和第三連接點421相對第二連接點 420 (或第一連接點411)的相對速度的合成，因此，調節(jié)第一距離，從而可調節(jié) 所述相對速度，從而可以調節(jié)第三連接點421的運動方向(或運動軌跡)。此時還 可以理解到，若主旋臂傳動單元43的傳動比可調節(jié)，則調節(jié)主旋臂傳動單元43 的傳動比，也可以調節(jié)第三連接點421的運動方向。
本實施例與第一實施例不同的是，本實施例的軌跡控制機構包括俯仰角調節(jié) 單元47，該俯仰角調節(jié)單元包括俯仰角調節(jié)齒輪471、蝸輪472和蝸桿473，俯仰 角調節(jié)齒輪471與主齒輪430嚙合并與蝸輪472連接，蝸輪472和蝸桿473組成蝸 輪蝸桿傳動副，蝸輪472和蝸桿473作為第二驅動單元在需要調節(jié)俯仰角時驅動俯 仰角調節(jié)齒輪471，以轉動主齒輪430，從而調節(jié)主旋臂41和副旋臂42能共同占 據(jù)的所述參考直線的方位，從而達到實現(xiàn)調節(jié)俯仰角的目的。在本實施例中，俯仰 角調節(jié)單元47不僅起作調節(jié)俯仰角的作用，還起作固定主齒輪430的作用。從圖 4中可以理解到，調節(jié)俯仰角的變化后，所述參考直線的方位勢必發(fā)生變化，從而 也調節(jié)第三連接點421的預定運動軌跡發(fā)生變化。
第五實施例
如圖5所示，本實用新型的第五實施例中，羽毛球陪練機中的軌跡控制機構
包括第一驅動單元50、主旋臂51、副旋臂52以及齒輪傳動單元53。
第一驅動單元50可以是步進電機、伺服電機等輸出扭矩的驅動裝置。
主旋臂51主要起支承齒輪傳動單元53和副旋臂52的作用，主旋臂51具有 旋轉中心點510和第一連接點511。主旋臂51通過轉軸54與第一驅動單元50連 接，通過轉軸54由第一驅動單元50驅動而繞旋轉中心點510轉動。
副旋臂52具有第二連接點520和第三連接點521，在本實施例中，第三連接 點521是作為預定運動點來控制，以使其有穩(wěn)定的運動軌跡。
齒輪傳動單元53具有預定的第一傳動比，齒輪傳動單元53包括主齒輪530、 中間齒輪531和從動齒輪532。主齒輪530相對機架55固定設置。主齒輪530與 轉軸54共軸線且與轉軸54可相對轉動。中間齒輪531與主旋臂51可轉動地連接， 且分別與從動齒輪532和主齒輪530嚙合。從動齒輪532可轉動地與主旋臂51的 第一連接點511連接，并與副旋臂52的第二連接點520固定連接，以帶動副旋臂 52使副旋臂52以第二連接點520為中心相對主旋臂51轉動。
機架55在圖2中僅示意性地顯示，與實際的結構有所不同，然而，這不影響 本實用新型的說明。
第二連接點520與第三連接點521相距第一距離，該第一距離可調節(jié)第三連 接點521的運動軌跡。在本實施例的軌跡控制機構運轉時，主旋臂51和副旋臂52 能共同占據(jù)一參考直線(未顯示)，該參考直線與參考水平直線(未顯示)的夾角 限定出本實施例的軌跡控制機構的俯仰角(從圖11以及后面的描述中可以很容易 地理解俯仰角)，該俯仰角也可以調節(jié)第三連接點521的運動軌跡。
本實施例與第一實施例不同的是，本實施例的軌跡控制機構包括副旋臂傳動 單元58和推球桿59，在本實施例，副旋臂傳動單元58是帶傳動單元，其包括主 動帶輪582和從動帶輪581。主動帶輪582、副旋臂52以及從動齒輪532共軸512 設置，軸512通過主旋臂51上的第一連接點511和副旋臂52上的第二連接點520。 主動帶輪582固定設置在主旋臂51上，且軸512能相對主動帶輪582轉動。推球 桿59與從動帶輪581連接，由從動帶輪581帶動而以第三連接點521為中心相對 副旋臂52轉動。從動帶輪581主要是作為副旋臂傳動單元58的運動輸出元件，以 驅使推球桿59進行相對運動。推球桿59具有根據(jù)主旋臂傳動單元53的第一傳動比和副旋臂傳動單元58的第二傳動比來獲得的預定姿態(tài)。 本實施例的軌跡控制機構工作原理如下
由第一驅動單元50通過轉軸54驅動主旋臂51 ， 一方面，主旋臂傳動單元53、 副旋臂52隨主旋臂51繞旋轉中心點510轉動，另一方面，主旋臂傳動單元53的 中間齒輪531進行自轉并帶動從動齒輪532進行自轉，從動齒輪532帶動副旋臂 52使副旋臂52繞第二連接點520相對主旋臂510轉動，副旋臂52上的第三連接 點521的速度可以視為第二連接點520的速度和第三連接點521相對第二連接點 520 (或第一連接點511)的相對速度的合成，因此，調節(jié)第一距離，從而可調節(jié) 所述相對速度，從而可以調節(jié)第三連接點521的運動方向(或運動軌跡)。此時還 可以理解到，若主旋臂傳動單元53的傳動比可調節(jié)，則調節(jié)主旋臂傳動單元53 的傳動比，也可以調節(jié)第三連接點521的運動方向。在第三連接點521具有預定的 運動方向的基礎上，再控制主旋臂傳動單元53的第一傳動比和副旋臂傳動單元58 的第二傳動比之間的關系，就可以實現(xiàn)推球桿59的預定姿態(tài)，從而放置在推球桿 59上的羽毛球就可以獲得預定的發(fā)球方向，并且還可以獲得穩(wěn)定的發(fā)球速度。
實際上，副旋臂傳動單元58的傳動原理也可以應用到主旋臂傳動單元51上。 也就是說，第一實施例至第四實施例中的主旋臂傳動單元可以替換成像副旋臂傳動 單元58那樣的帶傳動單元。
第六實施例
本實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構相對于第五實施例的羽毛球陪練 機中的軌跡控制機構的不同之處是副懸臂傳動單元68是齒輪傳動單元，或者說相 對于第一實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的不同之處是增加了副旋臂傳 動單元68，副懸臂傳動單元68具有與第五實施例中的副旋臂傳動單元58相同的 功能，即使推球桿69具有預定的姿態(tài)，例如始終保持在一條直線上。副旋臂傳動 單元68包括傳動齒輪682、中間齒輪683和從動齒輪681。傳動齒輪682固定設置 在主旋臂61上，且通過主旋臂61的第一連接點611和副旋臂62的第二連接點620 的軸612能相對傳動齒輪682轉動。中間齒輪683連接軸622，軸622連接副旋臂 62，使得中間齒輪683相對副旋臂62可轉動地設置。從動齒輪681連接軸623， 軸623再可轉動地連接副旋臂62，并固定連接推球桿69，軸623通過副旋臂62
的第三連接點621。中間齒輪683分別和從動齒輪681、傳動齒輪682嚙合，使得 副旋臂傳動單68具有第二傳動比。
本實施例的軌跡控制機構工作原理如下
由第一驅動單元60通過轉軸64驅動主旋臂61 ， 一方面，主旋臂傳動單元63、 副旋臂62隨主旋臂61繞旋轉中心點610轉動，另一方面，主旋臂傳動單元63的 中間齒輪631進行自轉并帶動從動齒輪632進行自轉，從動齒輪632帶動副旋臂 62使副旋臂62繞第二連接點620相對主旋臂610轉動，副旋臂62上的第三連接 點621的速度可以視為第二連接點620的速度和第三連接點621相對第二連接點 620 (或第一連接點611)的相對速度的合成，因此，調節(jié)第二連接點620和第三 連接點321之間的預定距離，從而可調節(jié)所述相對速度，從而可以調節(jié)第三連接點 621的運動方向(或運動軌跡)。在第三連接點621具有預定的運動方向的基礎上， 再控制主旋臂傳動單元63的第一傳動比和副旋臂傳動單元68的第二傳動比之間的 關系，就可以實現(xiàn)推球桿69的預定姿態(tài)，從而放置在推球桿69上的羽毛球就可以 獲得預定的發(fā)球方向，并且還可以獲得穩(wěn)定的發(fā)球速度。
第七實施例
如圖7所示，本實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構相對于第五實施例 的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的不同之處是副旋臂72具有延長節(jié)724，主旋 臂71具有延長節(jié)717。延長節(jié)724和延長節(jié)717主要的作用是用來配平衡，以降 低軌跡控制機構在工作過程中的振動。
第八實施例
如圖8所示，本實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構相對于第七實施例 的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的不同之處是齒輪870、齒輪871以及平衡桿 872。齒輪870與主旋臂傳動單元83的中間齒輪831對稱設置，齒輪870通過軸 873與主旋臂81的延長節(jié)817可轉動地連接。齒輪871與主旋臂傳動單元83的從 動齒輪832對稱設置，且通過軸874與主旋臂81的延長節(jié)817可轉動地連接。主 旋臂81的延長節(jié)817還具有第四連接點818，第四連接點818與第一連接點811 對稱。平衡桿872與副旋臂82對稱設置，且通過軸874可相對主旋臂81轉動。進
一步地，包括齒輪870、齒輪871以及平衡桿872的配平衡單元87與包括主旋臂 傳動單元83以及副旋臂82的組件的構造是對稱的，所述的構造是指各零件的相對 位置關系、連接關系和機械配合關系等。
本實施例的軌跡控制機構工作原理如下
由第一驅動單元80通過轉軸84驅動主旋臂81， 一方面，主旋臂傳動單元83、 副旋臂82、平衡桿872隨主旋臂81繞旋轉中心點810轉動，另一方面，主旋臂傳 動單元83的中間齒輪831進行自轉并帶動從動齒輪832進行自轉，從動齒輪832 帶動副旋臂82使副旋臂82繞第二連接點820相對主旋臂810轉動，并且與前述實 施例不同的是，配平衡單元87的齒輪870進行自轉并帶動齒輪871進行自轉，齒 輪871帶動平衡桿872使平衡桿872繞第四連接點818相對主旋臂81的延長節(jié)817 轉動。
由前面的描述可知，在運動過程中，平衡桿872將與副旋臂82具有相同的加 速度，齒輪870與中間齒輪831具有相同的加速度，齒輪871與齒輪832具有相同 的加速度，并且主旋臂81以旋轉中心點810分開的兩部分具有相同的加速度，副 旋臂82以第二連接點820分開的兩部分也具有相同的加速度，因此，本實施例的 軌跡控制機構在運動過程中將具有良好的平穩(wěn)性能以及低噪聲的表現(xiàn)。
第九實施例
本實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構與第八實施例的羽毛球陪練機中 的軌跡控制機構的不同之處是增加了第四實施例中的俯仰角控制機構。根據(jù)前面的 描述以及圖9顯示的內容，可以理解本實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的
構造，后面就不再進行詳細的說明。
結合圖10，以下對本實施例的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構的運動過程進 行說明。
在t0時刻，軌跡控制機構處于初始狀態(tài)，應注意由于副旋臂1012和主旋臂 1011共同所在的參考直線L 1與水平參考直線L 2重合，推球桿1019連同羽毛球 1020將始終沿水平參考直線移動L 2。使用者將羽毛球放置在推球桿1020上，然 后啟動第一驅動單元，并使主旋臂1011開始轉動。注意主齒輪上的參考點1030， 參考點1030在整個運動過程中是靜止的。
在t 1時刻，推球桿1019處于加速階段，副旋臂1012隨主旋臂1011轉動， 推球桿1019的絕對角度速為零，羽毛球1020由于慣性的作用保持在推球桿1019 上。
在t2時刻，推球桿1019的速度達到最大值，并且在隨后將減速運行。
在t 3時刻，推球桿1019減速，羽毛球1020由于慣性的作用，保持最大速度，
并與推球桿1019脫離。
在t4時刻，推球桿1019運動至極限位置，并在隨后將加速進行回撤運動。 在t 6時刻，主旋臂1011繼續(xù)逆時針轉動，此時副旋臂1012的位置與t2
時刻的位置對稱。
在t 7時刻，主旋臂1011繼續(xù)逆時針轉動并已減速，此時副旋臂1012的位置 與t3時刻的位置對稱。
t 8時刻，主旋臂1011完成360度的轉動，使軌跡控制機構回到其初始狀態(tài)， 并準備進行第二次發(fā)球。
從圖10中，以參考點1030為參考基礎，可以看出，推球桿1019始終沿一條 直線移動。在實際的應用中，推球桿1019的運動軌跡可能是扁平的弧線，這是由 各個零件的配合誤差引起。
再結合圖11，此時軌跡控制機構通過其俯仰角調節(jié)單元使重合的參考直線L 1 與水平的參考直線L2分離成角度A。并且從圖IO顯示的運動過程可以理解到， 推球桿1019的運動軌跡將在參考直線L 1上。
雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而其并非用以限定本實用新 型，任何熟悉本領域的一般技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內， 應當可作出種種的等效的變化或替換，例如所述任一實施例中的主旋臂傳動單元 可以是齒輪傳動單元、鏈條傳動單元或帶傳動單元，且副旋臂傳動單元可以是齒輪 傳動單元、鏈條傳動單元或帶傳動單元。因此，本實用新型的保護范圍當視后附 的本申請權利要求所界定的范圍為準。
權利要求1. 一種羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，包括第一驅動單元；主旋臂，具有旋轉中心點和第一連接點，并與第一驅動單元連接，以通過第一驅動單元驅動而繞旋轉中心點轉動；副旋臂，具有第二連接點和第三連接點；以及主旋臂傳動單元，具有第一傳動比，與主旋臂連接并由主旋臂帶動，包括第一運動輸出元件，該第一運動輸出元件可轉動地與主旋臂連接且還與副旋臂連接，該第一運動輸出元件的中心軸線通過第一連接點和第二連接點，從而帶動副旋臂使副旋臂以第二連接點為中心相對主旋臂轉動；其中，第二連接點與第三連接點相距第一距離，主旋臂和副旋臂在轉動過程中能共同所在的參考直線與通過旋轉中心的參考水平直線限定出俯仰角，第三連接點具有根據(jù)第一傳動比、第一距離以及俯仰角來調節(jié)的預定的運動軌跡。
2. 根據(jù)權利要求l所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，還包括副旋臂傳動單元，具有第二傳動比，設置在副旋臂上由副懸臂帶動，包括第 二運動輸出元件，第二運動輸出元件與副旋臂可轉動地連接，第二運動輸出元件的 中心軸線通過第三連接點；以及推球桿，與第二運動輸出元件連接，由第二運動輸出元件帶動而以第三連接點為中心相對副旋臂轉動；其中，推球桿具有根據(jù)第一傳動比和第二傳動比來調節(jié)的預定姿態(tài)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，所述 主旋臂傳動單元是齒輪傳動單元、鏈條傳動單元或帶傳動單元且相應地所述第一運 動輸出元件是齒輪、鏈輪或帶輪，所述副旋臂傳動單元是齒輪傳動單元、鏈條傳動 單元或帶傳動單元且相應地所述第二運動輸出元件是齒輪、鏈輪或帶輪。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，還包括主配平衡結構，該主配平衡結構設置在主旋臂上與主旋臂傳動單元相反的一
5.根據(jù)權利要求1或2所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是， 還包括副配平衡結構，該副配平衡結構設置在副旋臂上與副旋臂傳動單元相反的一
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是， 還包括用于調節(jié)參考直線的方位的俯仰角調節(jié)單元，俯仰角調節(jié)單元與主旋臂傳動 單元連接。
7. 根據(jù)權利要求l所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，主懸 臂傳動單元是齒輪傳動單元，該齒輪傳動單元包括主齒輪和主旋臂齒輪組，主齒輪固定且以與所述轉軸共軸線且可相對轉動的方式設置，主懸臂齒輪組至少包括一個 從動齒輪，該從動齒輪是所述第一運動輸出元件，該從動齒輪繞該主齒輪轉動。
8. 根據(jù)權利要求7所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，還包 括用于調節(jié)參考直線的方位的俯仰角調節(jié)單元，該主齒輪是外齒輪，該俯仰角調節(jié) 單元包括俯仰角調節(jié)齒輪和第二驅動單元，俯仰角調節(jié)齒輪與主齒輪嚙合，第二驅 動單元與俯仰角調節(jié)齒輪連接。
9. 根據(jù)權利要求4所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，主配 平衡結構包括與主旋臂傳動單元和副懸臂的形狀和構造對稱的平衡結構單元。
10. 根據(jù)權利要求5所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，副 配平衡結構是副旋臂的延長部分，副旋臂的該延長部分在副旋臂上與副旋臂傳動單 元的相反的一側。
11. 根據(jù)權利要求8所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，所 述第二驅動單元包括蝸輪蝸桿傳動副。
12. 根據(jù)權利要求7所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，該 主齒輪是內齒輪。
13. 根據(jù)權利要求2所述的羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其特征是，所 述副旋臂傳動單元是齒輪傳動單元，該齒輪傳動單元至少包括一主動齒輪和一從動 齒輪，該主動齒輪和第一運動輸出元件共軸線連接且固定設置在主旋臂上，該從動 齒輪是所述第二運動輸出元件。
專利摘要本實用新型是一種羽毛球陪練機中的軌跡控制機構，其主旋臂具有旋轉中心點和第一連接點，與第一驅動單元連接，由第一驅動單元驅動而繞旋轉中心點轉動，副旋臂具有第二連接點和第三連接點，主旋臂傳動單元具有第一傳動比，與主旋臂連接，主旋臂傳動單元的第一運動輸出元件可轉動地與主旋臂連接且還與副旋臂連接，該第一運動輸出元件的中心軸線通過第一連接點和第二連接點，從而帶動副旋臂使副旋臂以第二連接點為中心相對主旋臂轉動，第二連接點與第三連接點相距第一距離，主旋臂和副旋臂在轉動過程中能共同所在的參考直線與通過旋轉中心的參考水平直線限定出俯仰角，第三連接點具有根據(jù)第一傳動比、第一距離以及俯仰角來調節(jié)的預定的運動軌跡。
文檔編號A63B69/40GK201205441SQ20082005762
公開日2009年3月11日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權日2008年4月23日
發(fā)明者洋 葛 申請人:洋 葛