一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，尤其是基于單片機(jī)控 制的一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的機(jī)械手，該機(jī)械手模擬攔網(wǎng)運(yùn)動員的手臂動作，提高排 球運(yùn)動員的扣球技術(shù)水平。
【背景技術(shù)】
[0002] 扣球是排球運(yùn)動中發(fā)、墊、傳、扣、攔的五大技術(shù)之一。在排球比賽中，扣球是主要 的得分技術(shù)。在關(guān)鍵時刻，能否扣球得分，關(guān)系到在比賽中能否獲得主動權(quán)甚至是比賽的勝 利。一個排球運(yùn)動員要熟練的掌握扣球技術(shù)，都必須要經(jīng)過長期的專項訓(xùn)練，基于科學(xué)訓(xùn)練 理論和技術(shù)，適當(dāng)引入輔助訓(xùn)練系統(tǒng)和專用設(shè)備，可以有效減少陪練教練的工作強(qiáng)度，可以 為提高運(yùn)動員的訓(xùn)練水平提供必要的技術(shù)保障。
[0003] 目前，排球運(yùn)動專項訓(xùn)練輔助設(shè)備的科學(xué)研究工作雖已取得豐富成果，但是在產(chǎn) 品化和商用方面尚處于起步階段，不能夠滿足當(dāng)前國際排球技術(shù)發(fā)展對排球?qū)ｍ椨?xùn)練系統(tǒng) 的科學(xué)化、信息化和工業(yè)化需求，在一定程度上阻礙了我國排球運(yùn)動的發(fā)展進(jìn)程。如中國專 利CN201701712U中設(shè)計的排球扣球手法輔助練習(xí)器，該設(shè)計的主要是構(gòu)成是一個長手柄 與一對模擬手掌，兩者相連接構(gòu)成該排球球扣球手法輔助練習(xí)器。陪練教練手握長手柄，伸 舉模擬手掌進(jìn)行攔網(wǎng)。雖然應(yīng)用該排球扣球手法輔助練習(xí)器，可以避免陪練教練的起跳動 作，但對陪練教練的體能有一定要求。
[0004] 在專利CN103170116A中設(shè)計的機(jī)械手，可以實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練前調(diào)節(jié)好機(jī)械手的高度及 與水平面的夾角并將其固定，訓(xùn)練過程中陪練教練在場地外使用鍵盤控制模擬手的伸縮。 雖然應(yīng)用該機(jī)械手，可以降低對陪練教練的體能要求，但是該機(jī)械手只能實(shí)現(xiàn)單人攔網(wǎng)，不 能模擬實(shí)際排球比賽中雙人攔網(wǎng)的情形，攔網(wǎng)范圍小，攔網(wǎng)強(qiáng)度弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠模擬雙人攔網(wǎng)真實(shí)情境的簡單、安全和實(shí)用的輔 助訓(xùn)練系統(tǒng)。在排球扣球技術(shù)訓(xùn)練中使用機(jī)械手，排球運(yùn)動員還可以針對某一種雙人攔網(wǎng) 方式多次練習(xí)某些專項扣球技術(shù)。陪練教練在場地外通過按鍵控制輔助訓(xùn)練系統(tǒng)工作。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：
[0007] -種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，其特征是：包括機(jī)械部分和控制 部分兩部分，機(jī)械部分包括：一個底座（1)、一根立柱（2 )、一根支架（3 )、一個箱體外殼（4 )、 兩根連臂（5、6)和四只模擬手掌（7、8、9、10)、一個調(diào)節(jié)機(jī)械手高度的旋鈕（11)和兩個調(diào)節(jié) 機(jī)械手與水平面夾角的旋鈕（12、13)，控制部分包括：一個鍵盤模塊（14)、一個電源模塊、 一個單片機(jī)、一個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器和兩個步進(jìn)電機(jī)，該電源模塊、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 和兩個步進(jìn)電機(jī)均放置在箱體外殼（4)的里面。
[0008] 所述的一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，其特征是：底座（1)為圓 柱形，該底座（1)中心處有一個圓柱形凹槽，凹槽內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，立柱（2)為圓柱形，該立 柱（2 )底端外周上設(shè)有與凹槽內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，該底座（I)與該立柱（2 )通 過螺紋機(jī)械旋接在一起。
[0009] 所述的一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，其特征是：支架（3) -端 為圓柱形套筒，一端為T型，支架（3)的圓柱形套筒可無縫隙的套在立柱（2)上，并可在無阻 礙的情況下沿立柱（2)上下移動，套筒的側(cè)面有一圓孔，圓孔內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，調(diào)節(jié)機(jī)械手 高度的旋鈕（11)底端外周上設(shè)有與圓孔內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，向內(nèi)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī) 械手高度的旋鈕（11)，可緊固該支架（3 )與該立柱（2 )，使該支架（3 )固定于該立柱（2 )上， 不可上下移動，向外旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)械手高度的旋鈕（11)，該支架（3)與該立柱（2)松開，該支 架（3)可以在沿立柱（2)上下移動，從而調(diào)節(jié)機(jī)械手的高度。
[0010] 所述的一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，其特征是：箱體外殼（4) 的左側(cè)表面突出兩個圓筒，這兩個圓筒可無縫隙的套接在支架（3)的兩端，并可在無阻礙的 情況下做以該支架（3)為軸的轉(zhuǎn)動，圓筒的側(cè)面有一圓孔，圓孔內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，兩個調(diào)節(jié) 機(jī)械手與水平面夾角的旋鈕（12、13)底端外周上設(shè)有與圓孔內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋相配合的外螺 紋，向內(nèi)旋轉(zhuǎn)兩個調(diào)節(jié)機(jī)械手與水平面夾角的旋鈕（12、13)，可緊固該箱體外殼（4)與該支 架（3)，該箱體外殼（4)不轉(zhuǎn)動，向外旋轉(zhuǎn)兩個調(diào)節(jié)機(jī)械手與水平面夾角的旋鈕（12、13)，該 箱體外殼（4)與該支架（3)松開，該箱體外殼（4)可以做以該支架（3)為軸的轉(zhuǎn)動，從而調(diào) 節(jié)機(jī)械手與水平面夾角。
[0011] 所述的一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，其特征是：箱體外殼（4) 的前表面和后表面的中心以及前表面的左下角處分別有一圓孔，連接鍵盤模塊（14)的導(dǎo)線 從箱體外殼（4)的前表面左下角處的圓孔引出，兩個步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸分別從箱體外殼（4) 的前表面與后表面的圓孔伸出，兩根連臂（5、6)的一端分別與兩個步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過螺 絲固接在一起，兩個步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，便可帶動兩根連臂（5、6)做機(jī)械轉(zhuǎn)動。
[0012] 所述的一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，其特征是：四只模擬手掌 (7、8、9、10)分別和兩根連臂（5、6)固接在一起，當(dāng)兩根連臂（5、6)隨兩個步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸 做機(jī)械轉(zhuǎn)動時，四只模擬手掌（7、8、9、10)可隨之做伸縮運(yùn)動，達(dá)到攔網(wǎng)的目的。
[0013] 所述的一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，其特征是：鍵盤模塊
[14] 上設(shè)有3個按鍵，3個按鍵分別為："E"鍵（Extend)、" S"鍵（Shrink)和"D"鍵 (Disjunctor)，當(dāng)"E"鍵按下時，四只模擬手掌（7、8、9、10)伸出，當(dāng)"S"鍵按下時，四只模 擬手掌（7、8、9、10)縮回，當(dāng)"D"鍵按下時，若電源模塊為開啟狀態(tài)，則單片機(jī)控制電源模 塊關(guān)閉，若電源模塊為關(guān)閉狀態(tài)，則單片機(jī)控制電源模塊開啟。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明能夠模擬雙人攔網(wǎng)，為排球運(yùn)動員提供排球扣球技術(shù) 訓(xùn)練的真實(shí)環(huán)境，從而獲得良好的訓(xùn)練效果。排球運(yùn)動員還可以針對某一種雙人攔網(wǎng)方式 多次練習(xí)某些專項扣球技術(shù)，提高專項技能水平。陪練教練在遠(yuǎn)離排球網(wǎng)的位置按鍵控制 模擬手掌的伸縮，不必進(jìn)行起跳，不消耗大量人力，避免起跳給腳踝、膝蓋、手指帶來的意外 傷害。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)工作流程示意圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明中控制部分的各模塊連接關(guān)系示意圖；
[0018] 圖4是本發(fā)明中控制部分的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖5是本發(fā)明中控制部分的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0020] 一種用于排球扣球技術(shù)訓(xùn)練的雙人攔網(wǎng)機(jī)械手，包括機(jī)械部分和控制部分兩部 分。陪練教練在場地外，操作鍵盤模塊（14)，通過按鍵的不同輸入不同的信號，單片機(jī)根據(jù) 輸入信號的不同向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器輸出不同的信號，兩兩個步進(jìn)電機(jī)根據(jù)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 控制信號的不同做出相應(yīng)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)，從而帶動四只模擬手掌（7、8、9、10)的伸縮，達(dá)到模 擬攔網(wǎng)的目的。
[0021] 所述機(jī)械部分包括：一個底座（1)、一根立柱（2)、一根支架（3)、一個箱體外殼 (4)、兩根連臂（5、6)和四只模擬手掌（7、8、9、10)。
[0022] 機(jī)械部分的實(shí)施方式如下：
[0023] 底座（1)為圓柱形，半徑為200mm，高為200mm。底座（1)中心處有一半徑為50mm, 深度為80mm的圓柱形凹槽，凹槽內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋。立柱（2)為圓柱形，半徑為50mm,高為 2000mm。該立柱底端外周上設(shè)有與凹槽內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，該底座（1)與該 立柱（2)通過螺紋機(jī)械旋接在一起。
[0024] 支架（3)-端為圓柱形套筒，一端為T型。支架（3)的圓柱形套筒可無縫隙的套在 立柱（1)上，并可在無阻礙的情況下沿立柱（1)下上下移動。套筒的側(cè)面有一圓孔，圓孔內(nèi) 壁設(shè)有內(nèi)螺紋，旋鈕（11)底端外周上設(shè)有與圓孔內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。向內(nèi)旋 轉(zhuǎn)該旋鈕（11)，可緊固該支架（3)與該立柱（2)，使該支架（3)固定于該立柱（2)上，不可上 下要移動。向外旋轉(zhuǎn)該旋鈕（11 )，該支架（3)與該立柱（2)松開，該支架（3)可以在沿立柱 (2 )上下移動，從而調(diào)節(jié)機(jī)械手的高度。
[0025] 箱體外殼（4)為一長方體，該箱體外殼（4)的長為500mm，寬為200mm，高為200mm。 左側(cè)表面突出兩個圓筒，這兩個圓筒可無縫隙的套接在支架（3)的T型兩端，并可在無阻礙 的情況下做以該支架（3)T型的橫桿為軸的轉(zhuǎn)動。圓筒的側(cè)面有一圓孔，圓孔內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺 紋，兩個旋鈕（12、13)底端外周上設(shè)有與圓孔內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。向內(nèi)旋轉(zhuǎn) 該旋鈕（12、13)，可緊固該箱體外殼（4)與該支架（3)，該箱體外殼（4)不轉(zhuǎn)動。向外旋轉(zhuǎn)該 旋鈕（12、13)，該箱體外殼（4)與該支架（3)松開，該箱體外殼（4)可以做以該支架（3) T型 的橫桿為軸的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)機(jī)械手與水平面的夾角。
[0026] 箱體外殼（4)的前表面和后表面的中心以及前表面的左