羽毛球自动发球机的设计

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羽毛球发球机及其控制系统设计

第一章绪论1.1引言随着物质生活水平的提高，人们越来越重视生命的质量。

据调查运动作为一种绿色消费在人民日常消费中所占得比例呈持续上升的趋势。

随着2008年北京奥运会的临近，全民健身运动热潮将愈演愈烈，健身器材的市场需求也会不断扩大。

在我国羽毛球运动是一项很普及的运动，更深受青少年的喜爱。

目前羽毛球发球机的种类还比较少，应该有很大的发展空间。

我的题目是“羽毛球发球机及其控制系统”，主要是利用机械电子相结合的技术，对现有发球机的结构，控制电路加以改进。

主要功能和特点：连续发球、发球方式多、发球变化大、操作简便、发致性好等特点[1]。

这种发球机可以一次性储球160个，羽毛球的扣杀速度最高可达280公里/小时，发球频率不少于60次/分[1]。

1.2国内羽毛球发球机的现状目前我国已存在的发球机种类有三种：第一种是用马达甩动特制拍击球发出，这一种跟我们的击球原理一样，但是角度受限，能模仿的球路不多，一般用于羽毛球工厂的挑球速，挑飞行性的步骤；第二种击打球头发出，相对于第一种比较新，是今年前刚研制出来；第三种是目前国家队正在用的机械臂夹球头高速甩出去，机器很重同时体积也很大。

需要三米高的支架支持，可以模仿出杀球路线，价格也比较贵；第四种是用高压气喷羽毛球发射，这种是刚研制出不久的，它的出现填补了羽毛球自动发球机的空白，是一种新型的发球机[2]。

1.3本文的主要内容和课题的意义在分析和比较羽毛球发球机发球原理的基础上对羽毛球发球机的发球方向和发球速度等运动规律进行分析，设计出一台羽毛球发球机。

要求完成发球机的总体结构设计，选择发球机的发球方向和发球速度的检测和控制系统。

具体内容：1 发球机的结构设计；2 发球机的控制系统设计。

第二章羽毛球发球机的工作原理2.1羽毛球发球机的原理这种羽毛球发球机是一个长方体的结构，分为上下两个部分，上半部分是一个底部倾斜的球筒箱，球筒箱内设有推球杆【3】、推求孔、出球孔、弃球筒孔、弃球筒孔挡板、弃球筒孔电机、分球圈，球筒箱提供连续单个出球；下半部分包括电气比例减压阀、储气室、空气电磁阀、气嘴、炮管、发射孔、单片机控制单元【4】；抓球壁杆从球筒箱的出球孔抓取羽毛球置入炮管，并使羽毛球发球机的原理是用高压气体把羽毛球吹出去[5]。

羽毛球自动发球机微机控制系统设计-开题报告

羽毛球自动发球机微机控制系统设计-开题报告1. 引言本项目旨在设计一个羽毛球自动发球机微机控制系统。

该系统将使用微机控制技术，通过编程实现自动发球和调节发球参数的功能。

本开题报告将介绍项目的背景、目标和计划，并提供一些初步的设计思路。

2. 背景羽毛球是一项受欢迎的运动，发球机的出现极大地方便了训练和比赛。

然而，目前市场上的发球机大多数还是由机械控制或有限的电子控制实现，无法满足人们对自动化和多功能的需求。

因此，本项目旨在设计一个基于微机控制的羽毛球自动发球机，以提供更高级别的发球体验。

3. 目标本项目的目标是设计一个功能完善的羽毛球自动发球机微机控制系统。

主要目标包括：- 实现自动发球功能，通过编程控制发球机模拟人工发球动作；- 提供多种发球模式选择，如单人模式、双人模式等，以满足不同训练和比赛需求；- 可以调节发球参数，如发球速度、角度、频率等，以适应个人训练需求；- 通过传感器监测发球状态，确保发球机正常工作，并及时处理异常情况。

4. 计划本项目的计划如下：1. 系统需求分析：调研市场上现有的发球机产品，分析用户需求，并确定系统功能和性能要求；2. 硬件设计：选择合适的发球机结构和驱动装置，设计与微机控制系统配合使用的硬件电路；3. 软件设计：编写发球机控制程序，实现自动发球和调节发球参数等功能；4. 系统集成与测试：将硬件和软件进行集成，并进行系统测试和调试，确保系统稳定可靠；5. 系统优化和完善：根据测试结果和用户反馈，优化系统性能，完善用户界面和操作体验；6. 最终报告撰写：整理项目过程和结果，撰写最终报告，总结设计经验和成果。

5. 初步设计思路初步设计思路如下：1. 硬件设计方面，选择高精度电机作为发球机驱动，通过控制电机的速度和位置，实现发球动作的模拟；2. 采用传感器监测发球机状态，如限位传感器用于检测发球位置，速度传感器用于测量发球速度等；3. 使用微机控制芯片作为系统的核心，通过编程实现发球机控制算法，包括自动发球、参数调节等功能；4. 考虑采用触摸屏界面作为用户交互界面，方便用户选择发球模式和调节参数。

新型羽毛球发球机设计理念

新型羽毛球发球机设计理念
随着科技的不断发展，羽毛球运动也在不断创新。

而新型羽毛球发球机的设计
理念正是其中之一。

这种发球机不仅可以提高训练效率，还可以帮助运动员提高技术水平。

首先，新型羽毛球发球机采用了先进的传感器技术，可以根据运动员的动作实
时调整发球的速度和角度。

这样一来，运动员可以根据自己的训练需求进行个性化的训练，提高训练的针对性和有效性。

同时，这种智能化的设计也能够帮助运动员更好地掌握技术要领，提高技术水平。

其次，新型羽毛球发球机还采用了高速摄像技术，可以对运动员的发球动作进
行精准的分析和记录。

这样一来，运动员可以通过观看自己的发球动作视频，及时发现和纠正自己的不足之处，提高训练效果。

同时，教练也可以通过这些视频对运动员的技术进行更加精准的指导，帮助他们快速提高。

最后，新型羽毛球发球机还具有自动化控制功能，可以根据预设的训练方案进
行自动发球。

这样一来，运动员可以更加专注地进行训练，不需要过多地关注发球机的操作，提高训练效率。

同时，这种自动化的设计也可以减轻教练的负担，让他们更多地专注于技术指导和训练安排。

总的来说，新型羽毛球发球机的设计理念是以提高训练效率和技术水平为核心，通过先进的技术手段和智能化的设计，为运动员和教练提供更加便捷和高效的训练工具。

相信随着这种发球机的普及和应用，羽毛球运动将会迎来更加美好的发展前景。

新型羽毛球发球机设计理念

新型羽毛球发球机设计理念
随着科技的不断进步，新型羽毛球发球机设计理念也在不断地更新和改进。

传
统的羽毛球发球机只能简单地发球，而现代的发球机不仅可以实现更加精准的发球，还可以配备智能系统，能够根据运动员的需求进行自动调整。

首先，新型羽毛球发球机设计理念注重精准性。

传统的发球机往往只能发出相
同速度和角度的球，而现代的发球机可以通过高精度的传感器和控制系统，实现更加精准的发球。

无论是高速球、低速球，还是各种角度的球，新型发球机都可以轻松应对，为运动员提供更加多样化的训练。

其次，新型羽毛球发球机设计理念强调智能化。

通过智能系统的加入，发球机
可以根据运动员的需求进行自动调整。

比如，可以根据运动员的身体状况和训练计划，自动调整发球的速度和角度，让训练更加贴合实际比赛的情况。

同时，发球机还可以记录运动员的训练数据，通过数据分析和反馈，帮助运动员发现和改正不足之处，提高训练效果。

最后，新型羽毛球发球机设计理念追求便捷性。

传统的发球机往往需要专业人
员进行调整和维护，而现代的发球机更加注重用户友好性。

可以通过简单的操作界面，轻松地进行调整和维护，为运动员和教练提供更加便捷的使用体验。

总的来说，新型羽毛球发球机设计理念以精准性、智能化和便捷性为核心，不
断地推动着发球机的发展和改进。

相信随着科技的不断进步，新型发球机将会为羽毛球运动员带来更加高效和便捷的训练体验，为他们在比赛中取得更好的成绩提供有力支持。

羽毛球自动发球机的设计(机械CAD图纸)

摘要羽毛球运动是一项动作精细，技术复杂多变，对抗激烈的竞技项目。

当今世界羽毛球运动水准已发展到一个新的水准，它不仅要求运动员具有成熟的技术，灵活多变的战术，而且更需要良好的身体素质。

可见运动员的心、身、体的统一，是取得优异成绩的重要保证。

基于这点思想我设计了一种可供羽毛球运动员训练的羽毛球发球机，它主要由支撑系统、传动系统、发射系统及自动进料系统构成。

其中在发射系统中，采用电机压缩弹簧，利用弹力将羽毛球发射出去，自动进料系统则拟采用槽轮机构带动皮带轮间歇式的转动，从而将羽毛球送入发射管口。

本羽毛球发球机非常适合运动员及初学者使用，目前我国在这方面已取得了一点成就，但相比国外来说，我们国家在发球准确性及频率方面还相差甚远，因此需要更加完善。

关键词：羽毛球发球机发射自动进料槽轮间歇运动AbstractThe badminton movement is a movement fine, the technology is complex and changeable, resists the intense athletics project. Now the world badminton movement standard has developed to a new standard, it not only requests the athlete to have the mature technology, flexible tactic, moreover needs the good physical quality. Obviously athlete's heart, the body, the body unification, is obtains the excellent result the important guarantee. I planned based on this thought to design one kind to be possible to supply badminton serving machine which the badminton athlete trained,it mainly by strut system, transmission system, launching system and automatic feeding system constitution. In the launching system, uses the electrical machinery compression spring, launches using the tension the badminton, automatically feeds the system to plan to use the V-belt pulley organization impetus belt pulley intermittence -like rotation, thus sendsin the badminton the launch orifice. This badminton serving machine extremely suits the athlete and the beginner uses, at present our country has obtained an achievement in this aspect, but compares overseas said, our country is serving the accuracy and the frequency aspect is also far from, therefore the need is more perfect.Keywords:Badminton serving machine launch automatic feeding V-belt pulley intermittence目录第一章概述 (4)§1.1 目前国内外关于羽毛球发球机的研究现状和发展趋势 (4)§1.2 本课题的来源与现实意义 (4)第二章羽毛球自动发球机总体的介绍与研究基础 (6)§2.1 发球机总体的构造与布局 (6)§2.2 发球机的工作原理 (7)第三章传动系统的设计简介 (10)第四章发射系统的设计简介 (12)第五章自动进料系统的设计 (18)§5.1 选电动机型号 (18)§5.2 V带传动设计 (19)§5.3 齿轮结构设计 (20)§5.4 设计高速轴 (23)§5.5 设计低速轴 (27)§5.6 设计槽轮机构 (28)第六章自动进料系统的高速轴的可靠性分析 (31)参考文献 (35)结束语 (36)致谢 (37)第一章概述§1.1 目前国内外关于羽毛球发球机的研究现状和发展趋势随着我国体育事业的蓬勃发展，现在的体育训练器材已经多种多样,如排球抛球机、乒乓球发球机、足球发球机等都早已见于应用,但羽毛球发球装置却未出现,这与其本身的设计难度有关,首先其发球动作要求比较复杂, 为满足运动员的训练要求，发球机需要可发射定点球、高抛球、变速球等多种模拟现实比赛的球，其次还有羽毛球不像足球乒乓球那样为规则的球体, 羽毛部分容易受到损伤，这就给设计带来难度，由于以上原因使羽毛球发球机的要求很高，目前国内还没有专业人员进行类似的研究。

羽毛球发球机及其控制系统设计

第一章绪论1.1引言随着物质生活水平的提高，人们越来越重视生命的质量。

据调查运动作为一种绿色消费在人民日常消费中所占得比例呈持续上升的趋势。

随着2008年北京奥运会的临近，全民健身运动热潮将愈演愈烈，健身器材的市场需求也会不断扩大。

在我国羽毛球运动是一项很普及的运动，更深受青少年的喜爱。

目前羽毛球发球机的种类还比较少，应该有很大的发展空间。

我的题目是“羽毛球发球机及其控制系统”，主要是利用机械电子相结合的技术，对现有发球机的结构，控制电路加以改进。

主要功能和特点：连续发球、发球方式多、发球变化大、操作简便、发致性好等特点[1]。

这种发球机可以一次性储球160个，羽毛球的扣杀速度最高可达280公里/小时，发球频率不少于60次/分[1]。

要求完成发球机的总体结构设计，选择发球机的发球方向和发球速度的检测和控制系统。

具体内容：1 发球机的结构设计；2 发球机的控制系统设计。

新型羽毛球发球机设计理念

新型羽毛球发球机设计理念
随着科技的不断发展，羽毛球运动也迎来了新的机遇和挑战。

作为一项受欢迎的体育运动，羽毛球在全球范围内拥有大量的爱好者和运动员。

然而，传统的羽毛球发球机存在着一些问题，例如发球速度和角度的限制，以及操作复杂等。

因此，设计一款新型的羽毛球发球机成为了迫切的需求。

新型羽毛球发球机的设计理念应该围绕着提高发球速度和角度的精准度，同时简化操作流程，使其更加智能化和便捷化。

首先，新型发球机应该具备高速发球功能，能够模拟真人发球的速度和力度，让运动员在训练中能够更好地适应比赛的节奏。

其次，发球机需要具备多种发球角度的调节功能，可以根据运动员的需求进行灵活的调整，让训练更加全面和有效。

此外，发球机的操作界面应该简单直观，可以通过智能设备进行远程控制，方便运动员和教练员进行训练安排和调整。

除此之外，新型羽毛球发球机还应该具备数据采集和分析功能，能够实时监测运动员的训练情况和表现，为他们提供科学的训练建议和指导。

通过对运动员的发球数据进行分析，可以帮助他们找到训练中存在的问题和不足，从而更好地提高训练效果和比赛实力。

总的来说，新型羽毛球发球机的设计理念应该以提高训练效果和提升运动员水平为核心，结合智能化技术，为羽毛球运动带来更多的可能性和机遇。

希望未来能够有更多的科技公司和羽毛球专业人士共同努力，为羽毛球运动注入新的活力和动力。

新型羽毛球发球机设计理念

新型羽毛球发球机设计理念
随着科技的不断发展，羽毛球运动也迎来了新的变革。

传统的羽毛球发球机已
经不能满足现代人们对于训练和比赛的需求，因此，设计一款新型羽毛球发球机成为了迫切的需求。

在这个背景下，新型羽毛球发球机的设计理念也应运而生。

首先，新型羽毛球发球机应该具有更加智能化的特点。

通过人工智能技术，发
球机可以根据运动员的不同需求，自动调整发球的速度、角度和频率，以达到更好的训练效果。

这样一来，运动员在训练时可以更加专注于技术的提高，而不用花费过多的精力在调整发球机上。

其次，新型羽毛球发球机还应该具有更加便捷的操作方式。

传统的发球机往往
需要专业的操作人员来进行调整和维护，而新型发球机则应该具有更加简单易懂的操作界面，使得运动员和教练可以自行进行操作，从而减少了人力成本和时间成本。

此外，新型羽毛球发球机还应该具有更加稳定和可靠的性能。

在比赛和训练中，发球机的稳定性和可靠性直接关系到运动员的训练效果和比赛成绩。

因此，新型发球机应该在设计上更加注重稳定性和可靠性，以确保运动员可以在任何情况下都能够得到高质量的训练。

总的来说，新型羽毛球发球机的设计理念应该是智能化、便捷化和稳定可靠性。

通过这些设计理念的融合，我们可以设计出一款更加符合现代羽毛球运动需求的发球机，为运动员和教练提供更好的训练和比赛体验。

希望在不久的将来，我们可以看到这样一款新型羽毛球发球机的诞生，为羽毛球运动带来新的发展机遇。

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摘要羽毛球运动是一项动作精细，技术复杂多变，对抗激烈的竞技项目。

当今世界羽毛球运动水准已发展到一个新的水准，它不仅要求运动员具有成熟的技术，灵活多变的战术，而且更需要良好的身体素质。

可见运动员的心、身、体的统一，是取得优异成绩的重要保证。

基于这点思想我设计了一种可供羽毛球运动员训练的羽毛球发球机，它主要由支撑系统、传动系统、发射系统及自动进料系统构成。

目前，体育产业化的每年产值已达到2000亿美元。

发球机投放市场和使用将填补国内空白，随着国家对羽毛球运动的重视，各类专业队的训练型发球机总需求量至少1500套，选拔测试用发球机由于他的特殊作用，需求量较少。

另外，随着全民健身运动的发展，各类健身场馆的发展也很快，应用于城市健身场馆的发球机需求量至少为3000套，由于羽毛球运动不受场地的限制，各类公共场所也可设置羽毛球发球机供人娱乐，全民健身发球机的需求量若干套。

§1.2 本课题的来源与现实意义为了提高羽毛球运动员的运动水平，倡导更加健康文明的生活环境，使我国人民具有强烈的体育运动意识，加快我国经济的发展，目前我国体校还没有类似发球机，为了满足体育运动的需要，我们拟设计了一种羽毛球自动发球机。

该羽毛球发球机主要用于羽毛球运动员的训练，提高实战性和训练效率，使运动员达到更高的竞技水平，同时也可用于全民健身，提高全民素质。

本次研究将开发出具有自主知识产权的、经济实用的羽毛球发球机（运动员训练发球机、选拔测试用发球机、全民健身用便携式发球机），对备战2008科技奥运，振兴体育装备业，具有重要的社会意义和很高的推广应用价值。

长期以来，由于各地对羽毛球运动的重视程度不同，致使该项运动发展也不平衡。

有一部分省、市、自治区只顾一时一事的利益而缺乏战略眼光，他们以该项运动国内水平较高，在比赛中难以夺牌为由，或则下令“暂时不设此项”，或则随意调整，砍去这个项目，而看不到羽毛球运动是中国的强项这一根本基点，这就影响了我国羽毛球运动普及范围不大，竞争面不广，从而有碍我国该项运动的人才输送和技术水平的进一步发展与提高。

在训练问题上，由于羽毛球运动技术性强，各地都重视基本功与基本技术的训练，加强了身体训练，技、战术训练也有针对性，这些都说明了训练上有所前进。

但应该说，我们在训练改革上的步子迈得还不够大。

必须清醒地看到，我们在训练上还有很多不足和总是急待解决。

如训练中盲目性较大，培养新秀时急于求成，未能总结出一套适合本地区和本队特点的训练方法等。

这就给我们的训练工作提出了一个新问题：改革训练，利用羽毛球发球机训练基本功和基本技术，将我们的羽毛球训练工作转到依靠科技发展的轨道上来。

这是形势和事业的需要。

唯有如此，我们才能接受新时代的挑战。

我国羽毛球运动的科研工作起步较晚，见诸刊物的像样的专业论文寥寥无几，科研工作只是停留在一般的调查研究和经验总结上，由于没有相关的专业技术人员以及资金的短缺，很难给羽毛球运动提供相应的硬件设备。

基于以上的一些问题及在现实生活中的所见所闻，我在指导老师的带领下，我们拟设计了羽毛球自动发球机，它集支撑系统、传动系统、发射系统与自动进料系统于一体，能朝多个方位自动发球，我的设计任务是设计它的自动进料系统，发球机可随时供运动员训练，减少了人力的支出，该装置整体构造比较小巧，适合户外训练，携带方便，是现代生活健身的一个不可或缺的体育器材。

第二章羽毛球自动发球机总体的介绍与研究基础§2.1 发球机总体的构造与布局其实目前在国内外出现最多的是乒乓球发球机，并且应用得最为广泛，这可能与乒乓球构造简单有关，因此设计其配套的发球机也相对来说显得轻而易举，而羽毛球发球机根据羽毛球构造来设计就复杂了，羽毛球相互之间的摩擦力太大，不能一次装载数个羽毛球然后依次发射，本次设计的这个羽毛球自动发球机，其实也只能是半自动的，因为它需要人工向传送带放球，它的优点是可向多方位发射球，发射管可上、下、左、右调节，根据运动时人自身需要而定，具体外形图如下：羽毛球发球机整体图在左图上，最下面是运动小车，也就是支撑系统，其次往上依次是传动系统、发射系统，右边的是我设计的自动进料系统，整体来说它比乒乓球发球机大一点，目前，在发球机的领域内，发展较为完善的是乒乓球发球机，对市场上出现的几种乒乓球发球机的原理及构造都有了一定的了解，乒乓球发球机主要采用了能量守恒的原理来设计制作的。

它首先将弹性拨片旋转，当弹性拨片遇到挡块阻挡后发生弯曲变形，产生弹性势能。

当弹性拨片由于弯曲变形而滑过挡块后，它将迅速恢复原形状并由弹性拨片的前端击打乒乓球的中后部。

将弹性拨片的弹性势能转化为乒乓球的动能，从而使乒乓球产生一定的初速度，达到发射乒乓球的目的。

本羽毛球发球机和市场上现有的羽毛球发球机相比，具有以下几个特点：(1) 机械机构简单可靠。

本发球机的主要机械结构仅为弹性拨片的旋转，由于其机械结构简单可靠，从而使得本羽毛球发球机发球连续、准确，无卡球现象发生。

(2) 成本低廉。

本羽毛球发球机90%以上的材料均为中常见的废弃物品回收利用而制成的，所以不仅降低了制造成本，而且达到了保护环境的目的。

(3) 适合初学者使用。

由于市场上所销售的同类产品均是为水平较高的乒乓球爱好者设计的，其发球形式多种多样，很不是适合初学者使用，而本发球机发出的乒乓球路线单一、落点准确，非常适合初学者为了练习羽毛球基本功而使用。

主要创新点（1）用击打方式将球击出，不同于常见的旋转摩擦方式；（2）利用弹性拨片遇到挡块而产生的弹性变形来对羽毛球进行弹射；（3）用钢丝做成杠杆式搅球杆，在集球器中连续旋转搅拌球，通过对乒乓球发球机的研究，可以集百家之长，运用到我的设计当中。