[發明專利]一種用于排球扣球技術訓練的四自由度雙人攔網機械手

在審

• 申請號: 201310617735.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104667502A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 張蘭超;李琦;喻人杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱黑石科技有限公司
• 主分類號: A63B69/00
• 分類號: A63B69/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種用于排球專項訓練的輔助系統，尤其是基于單片機控制的一種用于排球扣球技術訓練的四自由度雙人攔網機械手，該機械手模擬攔網運動員手臂的左右擺動和伸縮動作，提高排球運動員的扣球技術水平。?

背景技術

扣球是排球運動中發、墊、傳、扣、攔的五大技術之一。在排球比賽中，扣球是主要的得分技術。在關鍵時刻，能否扣球得分，關系到在比賽中能否獲得主動權甚至是比賽的勝利。一個排球運動員要熟練的掌握扣球技術，都必須要經過長期的專項訓練，基于科學訓練理論和技術，適當引入輔助訓練系統和專用設備，可以有效減少陪練教練的工作強度，可以為提高運動員的訓練水平提供必要的技術保障。?

目前，排球運動專項訓練輔助設備的科學研究工作雖已取得豐富成果，但是在產品化和商用方面尚處于起步階段，不能夠滿足當前國際排球技術發展對排球專項訓練系統的科學化、信息化和工業化需求，在一定程度上阻礙了我國排球運動的發展進程。如中國專利CN201701712U中設計的排球扣球手法輔助練習器，該設計的主要是構成是一個長手柄與一對模擬手掌，兩者相連接構成該排球球扣球手法輔助練習器。陪練教練手握長手柄，伸舉模擬手掌進行攔網。雖然應用該排球扣球手法輔助練習器，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。?

在專利CN103007510A中設計的機械手，具有四個自由度，即械手的上下移動、機械手與水平面的夾角可調、模擬手的伸縮以及機械手的左右擺動。但是該機械手只能實現單人攔網，不能模擬實際排球比賽中雙人攔網的情形，攔網范圍小。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠模擬雙人攔網真實情境的簡單、安全和實用的輔助訓練系統。在排球扣球技術訓練中使用該機械手，排球運動員可以針對某一范圍的雙人攔網多次練習某些專項扣球技術。陪練教練在場地外通過按鍵控制輔助訓練系統工作。?

本發明所采用的技術方案：?

一種用于排球扣球技術訓練的四自由度雙人攔網機械手，其特征是：包括機械部分和控制部分兩部分，機械部分包括：一個底座（1）、一根立柱（2）、一根支架（3）、一個箱體外殼（4）、四根連臂（5、6、7、8）和四只模擬手掌（9、10、11、12）、四個肘關節（13、14、15、16）、一個調節機械手高度的旋鈕（17）和兩個調節機械手與水平面夾角的旋鈕（18、19），底座（1）為圓柱形，該底座（1）中心處有一個圓柱形凹槽，凹槽內壁設有內螺紋，立柱（2）為圓柱形，該立柱（2）底端外周上設有與凹槽內壁上的內螺紋相配合的外螺紋，該?底座（1）與該立柱（2）通過螺紋機械旋接在一起，控制部分包括：一個鍵盤模塊（20）、一個電源模塊、一個單片機、兩個步進電機驅動器和八個步進電機。?

所述的一種用于排球扣球技術訓練的四自由度雙人攔網機械手，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，凹槽內壁設有內螺紋，立柱（2）為圓柱形，該立柱（2）底端外周上設有與凹槽內壁上的內螺紋相配合的外螺紋，該底座（1）與該立柱（2）通過螺紋機械旋接在一起。?

所述的一種用于排球扣球技術訓練的四自由度雙人攔網機械手，其特征是：支架（3）一端為圓柱形套筒，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，套筒的側面有一圓孔，圓孔內壁設有內螺紋，調節機械手高度的旋鈕（17）底端外周上設有與圓孔內壁上的內螺紋相配合的外螺紋，向內旋轉調節機械手高度的旋鈕（17），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，向外旋轉調節機械手高度的旋鈕（17），該支架（3）與該立柱（2）松開，該支架（3）可以沿立柱（2）上下移動，從而調節機械手的高度。?

所述的一種用于排球扣球技術訓練的四自由度雙人攔網機械手，其特征是：箱體外殼（4）的左側表面突出兩個圓筒，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型的橫桿為軸的轉動，圓筒的側面有一圓孔，圓孔內壁設有內螺紋，兩個調節機械手與水平面夾角的旋鈕（18、19）底端外周上設有與圓孔內壁上的內螺紋相配合的外螺紋，向內旋轉調節機械手與水平面夾角的旋鈕（18、19），可緊固該箱體外殼（4）與該支架（3），該箱體外殼（4）不轉動，向外旋轉調節機械手與水平面夾角的旋鈕（18、19），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型的橫桿為軸的轉動，從而調節機械手與水平面夾角。?