一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法及控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及乒乓球或網(wǎng)球等小球類運(yùn)動自動發(fā)球機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種能夠任意設(shè)置發(fā)球點(diǎn)，隨意控制發(fā)球角度變動，而且當(dāng)機(jī)頭組件受到外力作用不能正常工作，當(dāng)外力消失后能夠自動復(fù)位并恢復(fù)工作的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置。其結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)控制連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括控制電路板和確認(rèn)機(jī)頭組件位置信息及反饋機(jī)頭組件位置信息給控制電路板的編碼器，所述控制電路板控制連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)。通過編碼器給機(jī)頭組件的每個出球點(diǎn)都設(shè)定一個編碼，每個出球點(diǎn)的編碼具有唯一性，不同于其他出球點(diǎn)的編碼。這樣便可以依據(jù)編碼向驅(qū)動機(jī)構(gòu)確認(rèn)機(jī)頭組件的位置信息，以便于驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠準(zhǔn)確編輯球的落點(diǎn)。
【專利說明】一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法及控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及乒乓球或網(wǎng)球等小球類運(yùn)動自動發(fā)球機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說是一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法及控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自動發(fā)球機(jī)是乒乓球或網(wǎng)球等小球類運(yùn)動常用的一種訓(xùn)練設(shè)備，用于有規(guī)律或隨機(jī)等方式模擬對手發(fā)球，在一定的發(fā)球角度區(qū)域內(nèi)將球發(fā)射出去，并可以編輯球的落點(diǎn)以達(dá)到訓(xùn)練的目的。該設(shè)備一般通過電機(jī)帶動機(jī)頭組件的往復(fù)擺動，實(shí)現(xiàn)出球橫向或縱向角度的變化。出球的時間間隔和角度通過控制機(jī)構(gòu)的軟件程序設(shè)定，這樣就可以在所述縱向或橫向的扇形區(qū)域內(nèi)，有規(guī)律或隨機(jī)發(fā)射球，以適應(yīng)不同的訓(xùn)練需求之用。
[0003]現(xiàn)有的發(fā)球機(jī)通過編程的方式將發(fā)球角度區(qū)域劃分成多個發(fā)球點(diǎn)，通過軟件控制發(fā)球機(jī)在那個點(diǎn)發(fā)球，那個點(diǎn)不發(fā)球，即不同的訓(xùn)練程序都要有一個獨(dú)立的控制程序進(jìn)行控制。所有的訓(xùn)練均為預(yù)設(shè)好的程序，該程序不能在訓(xùn)練的過程中被打斷，否則發(fā)球的位置和時間點(diǎn)均與預(yù)期不同，擾亂訓(xùn)練的步驟。
[0004]但是，在平時的訓(xùn)練中，發(fā)球機(jī)難免會受到外力的強(qiáng)制作用，比如被擊打回來的球射中或者被從旁邊行走過的人員碰到。當(dāng)機(jī)頭組件被碰到的時候，其往復(fù)擺動的動作將會被阻止，即機(jī)械行進(jìn)被阻止，控制機(jī)構(gòu)的軟件程序無法識別這種隨機(jī)的狀態(tài)，即無法識別機(jī)頭組件在哪里停止或偏轉(zhuǎn)至那個位置，如何復(fù)位重新開始。因此往往會導(dǎo)致程序控制與運(yùn)動不匹配，造成停機(jī)再作調(diào)整。出現(xiàn)這種情況的時候，往往導(dǎo)致訓(xùn)練的中止或混亂，這是訓(xùn)練者不希望出現(xiàn)的情形。
[0005]當(dāng)然可以采用專用的旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)落點(diǎn)的控制，但這種專用的旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)屬于精密設(shè)備一般價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠任意編輯落球點(diǎn)，隨機(jī)控制發(fā)球角度變動，而且當(dāng)機(jī)頭組件受到外力強(qiáng)制作用不能正常工作，當(dāng)外力消失后能夠自動復(fù)位并恢復(fù)工作的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法及控制裝置。
[0007]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:
本發(fā)明首先提供一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法，用于主機(jī)控制機(jī)頭組件的轉(zhuǎn)動并能夠及時糾錯，包括以下過程:
編碼過程:為N個出球點(diǎn)設(shè)定不少于2N+1個編碼，每個編碼具有唯一性，不同于其他編碼，每個出球點(diǎn)設(shè)置一個編碼，每個出球點(diǎn)兩側(cè)至少各設(shè)置一個編碼。該過程為生產(chǎn)過程中對發(fā)球機(jī)的設(shè)定，每個發(fā)球機(jī)在一定的發(fā)球角度內(nèi)都預(yù)設(shè)有多個發(fā)球點(diǎn)，為了能夠準(zhǔn)確識別并區(qū)分這些發(fā)球點(diǎn)的位置，在控制系統(tǒng)中給這些發(fā)球點(diǎn)進(jìn)行編碼，編碼及其順序存儲在系統(tǒng)內(nèi)。每個編碼應(yīng)該具有唯一性，這樣才能進(jìn)行準(zhǔn)確識別并區(qū)分。每個編碼的兩側(cè)至少設(shè)置一個編碼，這是為了提高識別的準(zhǔn)確性，防止在自動復(fù)位的過程中機(jī)頭組件左右擺動，提高機(jī)頭組件快速定位的能力。當(dāng)然，為了進(jìn)一步提高機(jī)頭組件快速定位的能力，也可以在相鄰的發(fā)球點(diǎn)之間設(shè)置多個編碼。
[0008]控制過程:主機(jī)依據(jù)預(yù)設(shè)程序控制機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動，并同時讀取機(jī)頭組件實(shí)際位置編碼，與目標(biāo)位置編碼進(jìn)行比較，匹配則繼續(xù)按預(yù)設(shè)程序進(jìn)行，不匹配則進(jìn)入復(fù)位過程。在發(fā)球機(jī)工作過程中，發(fā)球機(jī)都是通過主機(jī)預(yù)設(shè)程序控制機(jī)頭組件的轉(zhuǎn)向運(yùn)動，設(shè)置了上述編碼之后，便可以通過讀取機(jī)頭組件實(shí)際位置編碼來判斷機(jī)頭組件是否準(zhǔn)確依照設(shè)定程序運(yùn)行。當(dāng)機(jī)頭組件在工作過程中受到強(qiáng)外力的作用導(dǎo)致停止或移位的情況下，所述機(jī)頭組件的實(shí)際位置編碼便不與預(yù)設(shè)程序相匹配，此時便可以啟動復(fù)位過程對機(jī)頭組件進(jìn)行復(fù)位。
[0009]復(fù)位過程:機(jī)頭組件當(dāng)前的實(shí)際位置編碼與目標(biāo)位置編碼不匹配時，控制機(jī)頭組件朝與目標(biāo)位置編碼匹配的方向運(yùn)動，直至實(shí)際位置編碼與目標(biāo)位置編碼匹配，回到控制過程。在發(fā)生意外導(dǎo)致機(jī)頭組件停止或移位的情況下，主機(jī)只需按原編碼順序方向控制機(jī)頭組件朝目標(biāo)位置轉(zhuǎn)動，直至機(jī)頭組件的實(shí)際位置編碼與目標(biāo)編碼匹配為止，便可以繼續(xù)中斷前的程序，保證發(fā)球機(jī)工作的連續(xù)性。主機(jī)也不會因發(fā)生上述意外而無法判斷如何繼續(xù)而停機(jī)，或者繼續(xù)錯誤的程序，導(dǎo)致訓(xùn)練的紊亂。
[0010]發(fā)球機(jī)的控制電路板一般采用單片機(jī)控制，為了提高單片機(jī)的計(jì)算能力，以便于適用發(fā)球機(jī)快速運(yùn)動，并可以在出現(xiàn)意外的情況下能夠快速復(fù)位，上述匹配的過程越簡單越好。因此，本發(fā)明方法所述的編碼按遞增或遞減分布，在所述復(fù)位過程中，當(dāng)目標(biāo)位置編碼大于實(shí)際位置編碼的時候，控制機(jī)頭組件朝編碼遞增方向運(yùn)動，當(dāng)目標(biāo)位置編碼小于實(shí)際位置編碼的時候，控制機(jī)頭組件朝編碼遞減方向運(yùn)動。數(shù)值的比較只需采用一個比較器就能夠?qū)崿F(xiàn)，大大簡化了判斷的過程，縮短計(jì)算時間，提高了發(fā)球機(jī)的反應(yīng)能力，減少對訓(xùn)練的影響。
[0011]由于編碼的要求只需要具有唯一性且不重復(fù)就可以，如果要將不同的編碼進(jìn)行數(shù)值排序的話顯然影響編碼的自由度，為了克服這個缺點(diǎn)，本發(fā)明所述編碼遞增或遞減分布是將編碼映射一組遞增或遞減的數(shù)值，在所述復(fù)位過程中，通過比較每個編碼所對應(yīng)的數(shù)值的大小來實(shí)現(xiàn)機(jī)頭組件運(yùn)動方向的控制。通過映射的方式將每個編碼對應(yīng)一個數(shù)值，數(shù)值可以具有一定的順序，這樣編碼的編輯就十分靈活，設(shè)計(jì)人員可以采用多種方式進(jìn)行編碼，比如電位開關(guān)、光柵、光耦或機(jī)械開關(guān)等，具有很高拓展能力。
[0012]具體來說所述編碼采用與機(jī)頭組件同步轉(zhuǎn)動的遮光盤阻擋或不阻擋η個光耦信號所形成的高低電平編成η位二進(jìn)制編碼，上述編碼的數(shù)量2Ν+1 (2s。遮光盤與光耦配合形成的編碼器方式具有靈活性高，體積小，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。并且編碼的位數(shù)很容易進(jìn)行拓展，以便于不同發(fā)球機(jī)的要求，具有很高的適應(yīng)性。
[0013]本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，設(shè)置在發(fā)球機(jī)的機(jī)頭組件上用于控制發(fā)球方向，包括驅(qū)動機(jī)頭組件轉(zhuǎn)向的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和識別機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動角度的定位機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)控制連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括控制電路板和確認(rèn)機(jī)頭組件位置信息及反饋機(jī)頭組件位置信息給控制電路板的編碼器，所述控制電路板控制連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)。發(fā)明通過編碼器給機(jī)頭組件的每個出球點(diǎn)都設(shè)定一個編碼，每個出球點(diǎn)的編碼具有唯一性，不同于其他出球點(diǎn)的編碼。這樣便可以依據(jù)編碼向驅(qū)動機(jī)構(gòu)確認(rèn)機(jī)頭組件的位置信息，以便于驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠準(zhǔn)確編輯球的落點(diǎn)。另外，當(dāng)機(jī)頭組件在強(qiáng)外力作用下機(jī)頭不能轉(zhuǎn)動或發(fā)生位移而導(dǎo)致落點(diǎn)位置錯誤，編碼器能夠在強(qiáng)外力消除后立即向驅(qū)動機(jī)構(gòu)反饋位置，使其恢復(fù)正常工作，從而使機(jī)頭組發(fā)出正確的落點(diǎn)。
[0014]具體來說，所述編碼器包括若干設(shè)置在控制電路板上的光耦和環(huán)邊上設(shè)有槽孔的遮光盤，所述遮光盤的環(huán)邊在光耦的發(fā)射端和接收端之間運(yùn)動阻擋或不阻擋光耦的信號形成編碼。所述遮光盤包括一層或多層環(huán)邊，所述光耦在控制電路板上對應(yīng)所述環(huán)邊分布。所述環(huán)邊在光耦的發(fā)射端和接收端之間運(yùn)動，當(dāng)槽孔運(yùn)動至光耦的時候，信號能夠從槽孔穿過，所述接收端能夠收到發(fā)射端的信號，該光耦識別為低電平(編碼器為O)。同理，當(dāng)環(huán)邊其他位置運(yùn)動至發(fā)射端和接收端之間時，信號被環(huán)邊側(cè)壁阻擋，所述接收端無法收到發(fā)射端的信號，該光耦識別為高電平(編碼為I)。利用不同槽孔寬度和光耦之間相對位置的不同能夠?qū)崿F(xiàn)2n個二進(jìn)制編碼，其中n為光耦數(shù)量。根據(jù)具體的出球點(diǎn)的數(shù)量N，需要編碼的數(shù)量為2N+1，設(shè)置相應(yīng)的光耦的數(shù)量n，2N+l <2a。假設(shè)出球點(diǎn)為7個，則設(shè)置不少于4個光耦，編碼可以在16個二進(jìn)制編碼中選擇15個，假設(shè)出球點(diǎn)為9個，則設(shè)置不少于5個光耦，編碼可以在32個二進(jìn)制編碼中選擇19個，依次類推。通過遮光盤上的槽孔與光耦配合來實(shí)現(xiàn)編碼，結(jié)構(gòu)簡單，編碼方便，識別率高，抗干擾能力強(qiáng)。
[0015]所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括用于編輯落點(diǎn)和接收機(jī)頭組件位置信息的主機(jī)和用于帶動機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)，所述主機(jī)包括控制器和驅(qū)動電路板分別與步進(jìn)電機(jī)和操作盒連接，步進(jìn)電機(jī)帶動所述遮光盤。主機(jī)內(nèi)有一電子主板，電子主板集成了控制器，通過操作盒編輯球落點(diǎn)信息，并將信息傳送至驅(qū)動電路板，驅(qū)動電路板能夠驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動機(jī)頭組件的角度。通過對編碼器的位置信息進(jìn)行確認(rèn)，可以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)帶動機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。同時，當(dāng)機(jī)頭組件在強(qiáng)外力作用下機(jī)頭不能轉(zhuǎn)動或發(fā)生位移而導(dǎo)致落點(diǎn)位置錯誤，主機(jī)能夠接收編碼器的位置信息，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)帶動機(jī)頭組件恢復(fù)正常工作，從而使機(jī)頭組發(fā)出正確的落點(diǎn)。
[0016]所述步進(jìn)電機(jī)通過驅(qū)動齒輪和設(shè)置在機(jī)頭組件上的扇形齒輪的配合帶動所述機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動，所述遮光盤與驅(qū)動齒輪同步轉(zhuǎn)動。具體的結(jié)構(gòu)是機(jī)頭組件通過轉(zhuǎn)盤與底座連接，轉(zhuǎn)盤上部與機(jī)頭組件相連，扇形齒輪設(shè)置在轉(zhuǎn)盤后部，轉(zhuǎn)盤下部套上一軸承后裝到底座的轉(zhuǎn)盤座上。轉(zhuǎn)盤相對轉(zhuǎn)盤座轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動而發(fā)出各種球落點(diǎn)。
[0017]上述結(jié)構(gòu)優(yōu)選遮光盤與驅(qū)動齒輪連成一體(也可以是分體結(jié)構(gòu))，安裝在步進(jìn)電機(jī)輸出軸上同步轉(zhuǎn)動，大大減少編碼器誤判斷的幾率。另外，由于出球的區(qū)域是局限在一個扇形區(qū)域內(nèi)，轉(zhuǎn)盤座或轉(zhuǎn)盤側(cè)側(cè)邊開有一限位槽，轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)盤座裝有一限位柱與限位槽配合。機(jī)頭組件擺動總角度通過限位柱在限位槽上控制，避免驅(qū)動齒輪與扇形齒輪脫離嚙合，同時限位柱可防止轉(zhuǎn)盤與軸承座發(fā)生軸向位移。
[0018]所述轉(zhuǎn)盤座上還設(shè)有一用于安裝步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)固定板，電機(jī)固定板底部安裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動輸出軸上的驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，從而傳動扇形齒輪，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動。電機(jī)固定板與轉(zhuǎn)盤座形成一體，能保證兩齒輪中心距的準(zhǔn)確性，減少噪音及提高運(yùn)行的平穩(wěn)性，簡化安裝工藝。
[0019]本發(fā)明通過編碼器與光耦之間的配合，給不同出球點(diǎn)設(shè)置不同的編碼，控制電路板通過不同的編碼識別相應(yīng)的出球位置。當(dāng)機(jī)頭組件因碰撞或其他原因?qū)е峦Ｖ够虻雇嘶蚯斑M(jìn)的時候，所述控制電路板能夠通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動機(jī)頭組件轉(zhuǎn)回意外發(fā)生時的位置，實(shí)現(xiàn)復(fù)位，保證發(fā)球機(jī)工作的連續(xù)性。通過對編碼器的優(yōu)化改進(jìn)，本發(fā)明能夠大大縮小整個控制裝置的體積，并且提高識別的精準(zhǔn)度。該裝置可以用于對現(xiàn)有的發(fā)球機(jī)進(jìn)行改良，不會影響原發(fā)球機(jī)的其他控制結(jié)構(gòu)，具有很高的適應(yīng)性。綜上所述，相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具有創(chuàng)造性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1的結(jié)構(gòu)分解圖。
[0022]圖3為實(shí)施例的遮光盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合上述附圖舉例對本專利做進(jìn)一步的說明。本實(shí)施例用于示例說明所采用的上述附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實(shí)施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0024]如圖1所示的一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，設(shè)置在發(fā)球機(jī)的機(jī)頭組件130上用于控制發(fā)球方向，機(jī)頭組件130安裝在底座連接器140上，可以相對底座連接器140轉(zhuǎn)動。所述方向編碼定位控制裝置包括驅(qū)動機(jī)頭組件130轉(zhuǎn)向的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和識別機(jī)頭組件130轉(zhuǎn)動角度的定位機(jī)構(gòu),定位機(jī)構(gòu)控制連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)。具體來說所述定位機(jī)構(gòu)包括控制電路板111和編碼器，編碼器包括光耦112和與驅(qū)動機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動的遮光盤113，所述遮光盤113環(huán)邊設(shè)置在光耦112的發(fā)射端與接收端之間運(yùn)動，光耦112將遮光盤113的位置信息反饋至控制電路板111。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)121和主機(jī)(圖中未示出)，所述主機(jī)分別與步進(jìn)電機(jī)和控制電路板控制連接。驅(qū)動齒輪122和遮光盤113 —體成型，同時裝在步進(jìn)電機(jī)121的輸出軸上。遮光盤113上部有兩環(huán)邊(也可以多環(huán)邊)，環(huán)邊上開有槽孔?？刂齐娐钒?11設(shè)置在遮光盤113上方，對應(yīng)遮光盤113在控制電路板111上裝有兩環(huán)(也可以一環(huán)到多環(huán))光耦112。這一組合結(jié)構(gòu)成為數(shù)字編碼器，可以起到對主機(jī)輸入的信心進(jìn)行反饋及確認(rèn)的工作，及時把機(jī)頭組件130轉(zhuǎn)動的位置信息提供給控制電路板111上的集成控制器。
[0025]具體的結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步結(jié)合圖2所示，機(jī)頭組件130通過轉(zhuǎn)盤131與底座連接器140連接，轉(zhuǎn)盤131上部與機(jī)頭組件130相連，轉(zhuǎn)盤131后部有一扇形齒輪123，轉(zhuǎn)盤131下部套上一軸承143后裝到底座連接器140的轉(zhuǎn)盤座144上，所述驅(qū)動齒輪122通過扇形齒輪123帶動機(jī)頭組件130轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤座144側(cè)邊開有一限位槽141，轉(zhuǎn)盤131裝有一限位柱132與限位槽141配合。所述轉(zhuǎn)盤座144上還設(shè)有一用于安裝定位機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電機(jī)固定板142，步進(jìn)電機(jī)121懸掛在電機(jī)固定板142的下方，輸出軸穿過電機(jī)固定板142，所述遮光盤113和驅(qū)動齒輪122為一體成型結(jié)構(gòu)，安裝在所述輸出軸上。步進(jìn)電機(jī)121通過驅(qū)動齒輪122與扇形齒輪123配合，帶動機(jī)頭組件130相對于底座連接器140轉(zhuǎn)動?？刂齐娐钒?11支撐在所述電機(jī)固定板142上，光耦112呈內(nèi)外兩環(huán)對應(yīng)遮光盤113的環(huán)邊分布在控制電路板111的下方，倒扣在所述遮光盤113上方。
[0026]遮光盤113的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述遮光盤113為遮光盤結(jié)構(gòu)，遮光盤包括內(nèi)層環(huán)邊115和外層環(huán)邊114，上述光耦112中兩個光耦112與內(nèi)層環(huán)邊115配合，四個光耦112與外層環(huán)邊114配合。所述環(huán)邊在光耦112的發(fā)射端和接收端之間運(yùn)動，當(dāng)槽孔運(yùn)動至光耦112的時候，信號能夠從槽孔穿過，所述接收端能夠收到發(fā)射端的信號，該光耦112識別為低電平(編碼器為O)。同理，當(dāng)環(huán)邊其他位置運(yùn)動至發(fā)射端和接收端之間時，信號被環(huán)邊側(cè)壁阻擋，所述接收端無法收到發(fā)射端的信號，該光耦112識別為高電平(編碼為I)。利用不同槽孔寬度和光耦之間相對位置的不同能夠?qū)崿F(xiàn)2n個二進(jìn)制編碼，其中n為光耦數(shù)量。不同的發(fā)球點(diǎn)的編碼均不同于其他位置，因此控制電路板111可以準(zhǔn)確識別機(jī)頭組件130轉(zhuǎn)動的位置。
[0027]上述機(jī)構(gòu)具體的工作過程如下，所述步進(jìn)電機(jī)121驅(qū)動機(jī)頭組件130相對于底座連接器140來回?cái)[動，依次經(jīng)過每個發(fā)球點(diǎn)，發(fā)球點(diǎn)的按編碼順序排列。在正常工作的情況下，控制電路板111能夠識別該順序，并按設(shè)定的程序進(jìn)行工作，比如設(shè)定在發(fā)球點(diǎn)A發(fā)球，發(fā)球點(diǎn)B發(fā)球，發(fā)球點(diǎn)C不發(fā)球，發(fā)球點(diǎn)D發(fā)球，發(fā)球點(diǎn)E發(fā)球，發(fā)球點(diǎn)F不發(fā)球，發(fā)球點(diǎn)G不發(fā)球，等等。這樣，每個發(fā)球點(diǎn)的動作都是固定的，保證了訓(xùn)練的有序性，發(fā)球點(diǎn)的位置是固定的，不會因程序時差和機(jī)械運(yùn)動誤差導(dǎo)致訓(xùn)練上的偏差。
[0028]當(dāng)機(jī)頭組件130被碰撞的時候，比如在D位置上受到強(qiáng)外力的強(qiáng)制作用下而停止時。此時控制電路板111比較機(jī)頭組件130當(dāng)前位置的編碼與預(yù)設(shè)程序編碼的大小，便可以獲知機(jī)頭組件130的運(yùn)動方向，因此可以通過步進(jìn)電機(jī)121帶動機(jī)頭組件130運(yùn)動回到D位置，并按原來的轉(zhuǎn)動方向繼續(xù)訓(xùn)練程序，實(shí)現(xiàn)了機(jī)頭組件130的碰撞復(fù)位。
[0029]為了便于遮光盤的設(shè)計(jì)，縮小定位機(jī)構(gòu)的體積，并防止各個光耦之間的干擾，本實(shí)施例中優(yōu)選包括5個光I禹,所述遮光盤包括內(nèi)外兩層環(huán)邊,2個光I禹與內(nèi)層環(huán)邊配合,3個光耦與外層環(huán)邊配合。通過分層的結(jié)構(gòu)，可以在縮小遮光盤的面積，在同一面積內(nèi)可以分布更多的光耦，供與更多的出球點(diǎn)使用。
[0030]在上述結(jié)構(gòu)中，為防止5個光耦之間相互干擾，并保證有遮光盤上有足夠的空間用于設(shè)置槽孔，所述內(nèi)側(cè)環(huán)邊所對應(yīng)的光耦的連線與外側(cè)環(huán)邊所對應(yīng)的光耦的連線相互垂直。這樣子在內(nèi)環(huán)邊上只布置2個光耦，外環(huán)邊上布置3個光耦，光耦間錯開90°，內(nèi)外層光率禹對齊，是5個光稱的最佳分布方式。
[0031]5個光耦最多可以提供15個出球點(diǎn)，二進(jìn)制編碼選取格雷編碼防止編碼誤差，如
提下表所示:_
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法，用于主機(jī)控制機(jī)頭組件的轉(zhuǎn)動并能夠及時糾錯，其特征在于包括以下過程: 編碼過程:為N個出球點(diǎn)設(shè)定不少于2N+1個編碼，每個編碼具有唯一性，不同于其他編碼，每個出球點(diǎn)設(shè)置一個編碼，每個出球點(diǎn)兩側(cè)至少各設(shè)置一個編碼； 控制過程:主機(jī)依據(jù)預(yù)設(shè)程序控制機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動，并同時讀取機(jī)頭組件實(shí)際位置編碼，與目標(biāo)位置編碼進(jìn)行比較，匹配則繼續(xù)按預(yù)設(shè)程序進(jìn)行，不匹配則進(jìn)入復(fù)位過程； 復(fù)位過程:機(jī)頭組件當(dāng)前的實(shí)際位置編碼與目標(biāo)位置編碼不匹配時，控制機(jī)頭組件朝與目標(biāo)位置編碼匹配的方向運(yùn)動，直至實(shí)際位置編碼與目標(biāo)位置編碼匹配，回到控制過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法，其特征在于所述編碼按遞增或遞減分布，在所述復(fù)位過程中，當(dāng)目標(biāo)位置編碼大于實(shí)際位置編碼的時候，控制機(jī)頭組件朝編碼遞增方向運(yùn)動，當(dāng)目標(biāo)位置編碼小于實(shí)際位置編碼的時候，控制機(jī)頭組件朝編碼遞減 向 。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法，其特征在于所述編碼遞增或遞減分布是將編碼映射一組遞增或遞減的數(shù)值，在所述復(fù)位過程中，通過比較每個編碼所對應(yīng)的數(shù)值的大小來實(shí)現(xiàn)機(jī)頭組件運(yùn)動方向的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位方法，其特征在于所述編碼采用與機(jī)頭組件同步轉(zhuǎn)動的遮光盤阻擋或不阻擋η個光耦信號所形成的高低電平編成η位二進(jìn)制編碼，上述編碼的數(shù)量2Ν+1 。
5.一種發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，設(shè)置在發(fā)球機(jī)的機(jī)頭組件上用于控制發(fā)球方向，包括驅(qū)動機(jī)頭組件轉(zhuǎn)向的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和識別機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動角度的定位機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)控制連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位機(jī)構(gòu)包括控制電路板和確認(rèn)機(jī)頭組件位置信息及反饋機(jī)頭組件位置信息給控制電路板的編碼器，所述控制電路板控制連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，其特征在于所述編碼器包括若干設(shè)置在控制電路板上的光耦和環(huán)邊上設(shè)有槽孔的遮光盤，所述遮光盤的環(huán)邊在光耦的發(fā)射端和接收端之間運(yùn)動阻擋或不阻擋光耦的信號形成編碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，其特征在于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括主機(jī)和用于帶動機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)，所述主機(jī)分別與步進(jìn)電機(jī)和控制電路板控制連接，步進(jìn)電機(jī)帶動所述遮光盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī)通過驅(qū)動齒輪和設(shè)置在機(jī)頭組件上的扇形齒輪的配合帶動所述機(jī)頭組件轉(zhuǎn)動，所述遮光盤與驅(qū)動齒輪同步轉(zhuǎn)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，其特征在于所述遮光盤包括一層或多層環(huán)邊，所述光耦在控制電路板上對應(yīng)所述環(huán)邊分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)球機(jī)的方向編碼定位控制裝置，其特征在于所述遮光盤包括內(nèi)外兩層環(huán)邊，光耦對應(yīng)內(nèi)外兩層環(huán)邊均勻分布。
【文檔編號】A63B69/40GK103736265SQ201310707957
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】黃澳祺 申請人:黃澳祺