乒乓球发球机的设计

·205··教育广角·一、引言最先开始使用乒乓球发球器的是上世纪七十八十年代左右，欧洲人开始研究和使用这种机械设备。

目前乒乓球发球机按出球方式可以分为三类：第一类是轮式发球机，第二类是气动式发球机，另一类是 锤击式发球机。

锤击式发球机打出的乒乓球特性单调，并且击打的力量也大，容易造成乒乓球损坏，已逐渐不被市场所接受。

气动式发球机虽然价格便宜，但空气压缩机消耗功率大，常使用固定家庭电源，不方便使用移动电源；空气压缩机会产生很大的噪音；发出的球也与锤击式发球机相似球性单一。

轮式发球机的发球口装有高速旋转的硅胶轮，在宽度略小于乒乓球直径的空间当下里，乒乓球就像车轮打滑喷出的小石子一样，被硅胶轮摩擦出。

这种全自动的设备虽然发球质量很好，但价格昂贵，半自动虽然质量不如前者，但可以满足一般人的训练要求，同时节约成本。

二、半自动乒乓球发球机的硬件设计图1 半自动乒乓球发球机总体结构1摩擦轮2旋转接口3储球器4搅球机构5送球机构6减速电机7舵机此装置的功能是自动变换发射口的朝向，使其进行“点头”、“摇头”的运动，由此改变乒乓球的发射方向，用户即可进行移动中击球的练习。

此装置的运动要求能有序控制，根据所设计的功能以及结构的约束，可选用舵机来作为该装置的动力源，如图1。

根据前面的问题，设备电机的选择要符合：（1）操作方便、动平衡高，抖动小(2)舵机功率要大，反应要快；(3)送球装置和搅球装置所用的电机力矩大且转动平稳；(4)外界因素对运行时的影响要小。

所以舵机选择辉胜品牌MG995舵机，发射机构的高速电机选用型号为RS-775，减速直流电机的选择型号为TH37JB555。

半自动乒乓球发球机摇摆机构控制系统选用STC 宏晶科技公司的8位单片机89C52作为核心微处理器，外部扩展含有键盘、数码管电路以及舵机驱动电路。

通过键盘可以分别设置两个舵机的工作参数，从而分别对发射机构的左右摇摆和上下摇摆的角度和频率进行设置，数码管可以实时显示发球机的当前的摇摆参数的档位。

乒乓球发球机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解乒乓球发球机的构造、工作原理及操作方法。

2. 学生能掌握乒乓球发球技巧的种类及其适用场景。

3. 学生能了解乒乓球运动的发展历程及在我国体育事业中的地位。

技能目标：1. 学生能够熟练操作乒乓球发球机，进行基本发球练习。

2. 学生能够通过发球机训练，提升乒乓球接发球技巧。

3. 学生能够运用所学知识，分析乒乓球比赛中的发球策略。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对乒乓球运动的兴趣和爱好，提高参与体育活动的积极性。

2. 增强学生的团队协作精神，培养良好的竞技道德。

3. 激发学生的爱国情怀，树立民族自豪感，认识到体育在国家和民族发展中的重要作用。

课程性质：本课程以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：六年级学生具有较强的求知欲、好奇心和动手能力，已具备一定的乒乓球基础。

教学要求：教师需关注学生的个体差异，因材施教，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

在教学过程中，关注学生的情感态度，引导他们形成正确的价值观。

通过课程目标的实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 乒乓球发球机的构造与工作原理- 介绍发球机的各部分组成及其功能- 讲解发球机的工作原理及操作方法2. 乒乓球发球技巧- 分析不同种类的发球技巧及其特点- 指导学生运用发球机进行基本发球训练3. 乒乓球接发球技巧- 讲解接发球的基本技巧及策略- 通过发球机训练，提高学生的接发球能力4. 乒乓球比赛策略- 分析比赛中的发球策略及其运用- 引导学生结合实际情况，制定合适的比赛策略5. 乒乓球运动的历史与文化- 介绍乒乓球运动的发展历程- 讲解乒乓球在我国体育事业中的地位及其影响教学内容安排与进度：第一课时：乒乓球发球机的构造与工作原理第二课时：乒乓球发球技巧第三课时：乒乓球接发球技巧第四课时：乒乓球比赛策略第五课时：乒乓球运动的历史与文化教材章节：《小学体育课程标准》四年级下册第五章“球类运动”教学内容根据课程目标和学生的实际情况进行选择和组织，确保科学性和系统性。

乒乓球发球机原理
乒乓球发球机是一种自动化设备，能够模拟乒乓球运动员的发球动作，帮助乒乓球爱好者进行练习。

它的原理主要包括结构原理和运动原理两个方面。

首先，从结构原理来看，乒乓球发球机通常由发球装置、控制装置和供电装置三部分组成。

发球装置包括发球轮、发球槽和发球装置支架，它们通过齿轮传动和电机驱动实现发球功能。

控制装置则包括控制面板和遥控器，通过设定发球频率、速度、角度等参数来控制发球机的工作状态。

供电装置则提供电能支持，保证发球机正常运行。

其次，从运动原理来看，乒乓球发球机的运动原理主要包括发球轮的旋转和发球槽的摆动。

当电机启动时，发球轮开始旋转，乒乓球被送入发球槽后，发球槽便开始摆动，将乒乓球发射出去。

通过控制发球轮的转速和发球槽的摆动幅度，可以实现不同速度和角度的发球。

此外，乒乓球发球机还采用了传感器和反馈控制系统，能够实时监测发球状态，确保发球的准确性和稳定性。

当发球机出现故障
或异常情况时，控制装置会及时发出警报信号，提醒使用者进行维护和保养。

总的来说，乒乓球发球机利用电机驱动发球装置进行发球，通过控制装置设定参数实现不同速度和角度的发球，同时借助传感器和反馈控制系统保证发球的准确性和稳定性。

它不仅能够提高乒乓球爱好者的训练效率，还能够为他们提供更加个性化的训练体验。

通过对乒乓球发球机的原理进行深入了解，可以更好地使用和维护这一设备，同时也能够更好地理解乒乓球运动的规律和特点，为提高自己的技术水平提供有力支持。

希望本文能够对乒乓球发球机的原理有所帮助，让更多的乒乓球爱好者能够更好地利用这一设备进行训练，享受乒乓球运动的乐趣。

乒乓球发球机的设计1、引言乒乓球发球机是一种可以自动投放乒乓球的设备，该设备可以模拟各种不同的发球动作，帮助乒乓球运动员进行训练。

本文将介绍乒乓球发球机的设计。

2、设备要求2.1 功能需求- 能够模拟乒乓球的各种发球动作，包括正手发球、反手发球、下旋发球等。

- 具备调节发球速度、旋转和角度的能力，以适应不同训练需求。

- 具备连续发球的功能，以提供连续的训练机会。

2.2 性能要求- 发球准确度高，偏差在合理范围内。

- 发球速度范围广，能够满足不同水平的乒乓球运动员需求。

- 发球旋转效果稳定，能够模拟各种常见的旋转效果。

- 发球角度可调节范围广，以满足不同技术动作的训练需求。

3、系统架构3.1 发球装置- 采用电子控制装置控制球的发射，通过发射装置将乒乓球发射到指定区域。

- 发射装置包括电机、托盘和杆子，通过电机的转动带动杆子带动托盘进行发球。

- 托盘上设有装球孔，能够固定乒乓球并进行投放。

3.2 控制系统- 控制系统由单片机控制，通过接收外部输入信号来控制发球的速度、旋转和角度。

- 单片机控制模块通过与电机驱动模块的连接来控制发球装置的转动。

- 控制系统还应具备人机交互界面，方便用户对发球机进行设置和调整。

4、功能模块设计4.1 发球速度调节模块- 通过控制电机转速来调节发球速度，速度可根据需求进行调整。

- 发球速度调节模块可以实现连续的速度变化，以满足不同训练要求。

4.2 发球旋转调节模块- 通过改变发球装置的旋转角度来调节发球的旋转效果。

- 发球旋转调节模块可以实现不同旋转方向和旋转速度的调整。

4.3 发球角度调节模块- 通过改变发球装置的角度来调节发球的出射方向。

- 发球角度调节模块可以实现上下方向的调整，以适应不同技术动作的训练需求。

5、法律名词及注释5.1 专利权- 专利权是指对发明的专有权利，其目的是保护创造者对其发明的控制权。

5.2 商标权- 商标权是指对商标的专有权利，其目的是保护商标所有人对商标的独占使用权。

DIY乒乓球发球机1材料准备2制作过程2.1Cad制图2.2铝板3mm加工如下图，用于安装高速电机，机头等。

2.3PPV50mm水管挖孔用于机头，直径16mm铝棒加工，用于连接减速电机与T型拔球器与G型顶球器。

2.4机头原理及装配图如下图，发球机出球管上有两个高速旋转的摩擦轮4 ，7由安装在板3上的高速电机5，8带动，它们的旋转方向相反，它们之间的间隔空隙略小于乒乓球的直径。

当球接触到摩擦轮的时候，由于受到两个反向旋转轮的摩擦力作用。

球便获得一定的初速度，从而将球发射出去。

当两摩擦轮速度不同时，即可发射不同旋转速度的上球或下旋球，双轮转速相等时，就是不转球的发射。

出球管可以转动，转动出球管，就可发出侧旋球，或侧上，下旋球等。

摇头口1在减速电机9、圆型偏心凸轮2以及弹簧10的作用下实现摇头运动。

换上不规则轮廓的凸轮，球的落点心可实现随机模式。

6为两个45度弯管，相对转动可以实现出球口在一个半球范围内任意调整，以便实现高吊球，弧圈球，等。

2.5控制原理及装配图实际应用中，普通的双轮驱动发球机基本采用单片机控制直流电机的电压，需要反复尝试才能改变出球弧线。

高档双轮发球机可以发出高吊球，前冲弧圈球，攻球，削球，不转球，长胶球，以及各种旋转性质的发球，这种发球机的控制部分因为集成嵌入式微处理器，可以智能控制电机转速比，因而能相对模拟出真人的感觉。

但这种控制，在使用过程中，维护保养特别重要，使用条件有严格的要求（如球的质量、灰尘、磨擦轮的磨损等）。

本案使用脉宽PWM式直流调速器，控制结构图如下表。

控制盒内装有三组PWM调速器，分别控制上、下出球高速电机，供球电机，摇头电机接有开关，控制定点，摇头转换，拔球电机直接接通源，防止矿泉水筒内的球卡在出球口。

2.6供球机构原理如下图，1是球筒，本案中用矿泉水筒加工而成，球在T型拔球器的铰动中落入G型顶球器，G 型顶球器是水平放置的，在电机带动下将球顶出。

2.7安装矿泉水球筒，并加上底部的拔球减速电机2.8安装机身及收球网3整机完成，附上整机工作原理视频，不定点练球视频。

乒乓球自动发球机的设计摘要乒乓球发球机是一种自动控制发球的机器，可用于训练。

它通常由一个电动马达驱动，有一个或多个旋转发球轮，轮子上面带有固定的高度和旋转速度的球，可以模拟真实比赛中的发球场景。

乒乓球发球机能提高球员的反应能力、击球技术和运动感知能力，使他们的训练更加精确和有效。

此外，这种机器也可以用于比赛或娱乐活动，让乒乓球爱好者享受到更有趣的体验。

介绍了乒乓球发球机的种类、优势及存在的问题，并设计了一种以乒乓球发球取球为原理的乒乓球发球机。

运用齿轮与弹钩相结合的方法，设计了一种新型的乒乓球发球机，并通过三个收球槽滚子的转动来完成发球。

在此基础上，以AutoCAD 为工具，进行了乒乓球发球器零件及装配体的三维图纸设计。

这种发球器结构简单，体积适中，拆装方便，可发出不同角度，不同速度，不同转速的球，适合各个年龄段使用。

关键词：乒乓球发球机设计结合1绪论1.1论文选题的根据和研究意义乒乓球作为一项世界范围内广泛普及的运动，其技术含量和观赏性都得到了人民广泛的认可和喜爱。

在乒乓球运动中，发球是取胜的关键之一，尤其在高水平比赛中更是如此。

然而，人工发球存在不可避免的局限性，如难以实现高速度和高精度的发球等，这就需要乒乓球发球机来满足这些要求。

因此，设计和研究乒乓球发球机具有重要的实际应用价值和研究意义。

乒乓球发球机可以帮助球员在任何时间、任何地点进行训练，提高球员的技术水平和反应能力。

同时，发球机还可以让乒乓球爱好者更好地享受乒乓球运动的乐趣，尤其是那些无法找到合适的对手进行训练的人群。

此外，乒乓球发球机还可以为乒乓球赛事的比赛、测试等提供可靠的数据支持，可以使比赛更加公正、客观，也为乒乓球技术的研究和发展提供了基础条件。

因此，乒乓球发球机的设计和研究具有广泛的应用前景和研究价值。

设计出高质量的乒乓球发球机，不仅能满足乒乓球爱好者的需求，也可以为乒乓球竞技运动的进步做出贡献。

此外，乒乓球发球机的设计与制造涉及到机械、电子、控制等多个学科领域的综合应用，因此，它还可以为相关学科领域的教学和科研提供实践基础和应用场景。

自动发球机的基本原理自动发球机是一种能够自动发射乒乓球的设备，它通过内置的机械结构和电子控制系统来实现发球功能。

下面将详细解释与自动发球机的原理相关的基本原理。

1. 机械结构自动发球机的机械结构是实现乒乓球发射的关键部分。

它通常由以下组件构成：1.1 发射装置发射装置是将乒乓球从机器内部弹出的部分。

它通常由一个或多个轮子组成，这些轮子可以通过电动机驱动旋转。

当轮子转动时，它们与乒乓球接触并将其推出。

1.2 进球装置进球装置用于将待发射的乒乓球供给到发射装置。

它通常包括一个容纳多个乒乓球的储存器和一个输送系统。

输送系统可以是一个带有传送带或者滚筒的机械结构，通过运动将乒乓球从储存器中送到发射装置。

1.3 控制装置控制装置用于控制进球和发射操作。

它通常包括一些传感器和执行器。

传感器可以用来检测乒乓球的位置和数量，以及检测发射装置的状态。

执行器用于控制输送系统和发射装置的运动。

2. 电子控制系统自动发球机的电子控制系统负责监测和控制机械结构的运动，以及实现各种发球模式和参数调节。

它通常由以下组件构成：2.1 控制单元控制单元是自动发球机的核心部分，它包含了主要的处理器、存储器和接口电路。

处理器负责执行程序和算法，存储器用于存储程序代码和数据，接口电路用于与其他电子组件进行通信。

2.2 传感器传感器用于获取与乒乓球发射相关的信息。

光电传感器可以用来检测乒乓球的位置和数量，压力传感器可以用来检测发射装置是否与乒乓球接触。

2.3 执行器执行器根据控制单元的指令来控制机械结构的运动。

电动机可以通过转动轮子来推出乒乓球，气缸可以通过压缩空气来实现某些特殊的发射效果。

2.4 电源自动发球机需要电源来提供电能。

通常使用交流电源或者直流电池作为供电来源。

3. 工作原理自动发球机的工作原理可以分为以下几个步骤：3.1 准备阶段在准备阶段，自动发球机会检测储存器中的乒乓球数量，并根据需要调整进球装置的输送速度。

如果储存器中没有足够的乒乓球，系统可能会发出警报或者停止工作。

乒乓球发球机原理乒乓球发球机原理⒈引言本章将介绍乒乓球发球机的原理及其工作机制。

乒乓球发球机是一种能够模拟乒乓球发球动作的机械设备，广泛应用于乒乓球训练、比赛等场合。

通过研究其原理，可以深入了解乒乓球发球机的工作方式。

⒉机械结构⑴发球装置乒乓球发球机的发球装置通常由发球轮、发球丸槽、发球电机等组成。

发球轮通过电机驱动，旋转时将乒乓球从槽中抛出，完成发球动作。

⑵控制系统控制系统包括主控板、传感器、电源等。

主控板负责指挥发球装置的运行，传感器用于检测球的位置和速度，电源提供动力。

⒊工作原理乒乓球发球机的工作原理如下：⑴用户设定参数用户通过操作控制系统设置发球速度、角度、旋转等参数。

⑵发球装置准备当用户设置好参数后，发球装置准备开始发球动作。

发球装置启动，发球轮开始旋转，准备抛出乒乓球。

⑶电机控制主控板接收到用户设置的发球参数后，通过控制发球电机的速度和方向，来实现乒乓球发球动作。

发球轮带动乒乓球从发球槽中抛出。

⑷传感器检测传感器监测球的位置和速度，确保球能准确抛出，避免与其他物体碰撞。

⑸发球调整如果球的抛出位置或速度不符合用户设置的参数，主控板将自动进行调整，以确保发球效果符合要求。

⒋附件本文档附带以下附件：●乒乓球发球机的设计图纸●乒乓球发球机的电路原理图●乒乓球发球机的使用说明书⒌法律名词及注释●乒乓球：一种由胶粘在小球上的皮制片材制成的球类运动用品。

●发球机：一种模拟乒乓球发球动作的机械设备，用于乒乓球训练、比赛等场合。

一、教学目标1. 知识目标：- 了解乒乓发球机的种类、特点及使用方法。

- 掌握基本的乒乓球发球技巧，包括正手发球、反手发球和侧旋发球。

2. 技能目标：- 能够熟练操作乒乓发球机，实现不同类型和速度的发球。

- 能够根据对手的站位和打法，选择合适的发球策略。

3. 情感目标：- 培养学生对乒乓球运动的兴趣和热爱。

- 增强学生的团队协作精神和竞技意识。

二、教学内容1. 乒乓发球机的种类及特点2. 发球机的操作方法3. 正手发球技巧4. 反手发球技巧5. 侧旋发球技巧6. 发球策略与战术三、教学过程1. 导入新课- 通过展示乒乓球比赛的精彩瞬间，激发学生的兴趣。

- 简要介绍乒乓发球机在乒乓球训练中的重要性。

2. 讲解与示范- 讲解乒乓发球机的种类、特点及操作方法。

- 示范正手发球、反手发球和侧旋发球的动作要领。

3. 实践操作- 学生分组，每组一台发球机。

- 学生按照教师示范，逐一尝试操作发球机，进行正手发球、反手发球和侧旋发球的练习。

- 教师巡回指导，纠正学生的错误动作。

4. 技术交流与讨论- 学生分组，进行技术交流，分享发球技巧和心得。

- 教师组织讨论，引导学生总结发球策略与战术。

5. 比赛与总结- 学生进行分组比赛，运用所学发球技巧。

- 教师点评比赛，总结学生在发球方面的优点和不足。

- 学生分享比赛心得，提高竞技意识。

四、教学评价1. 学生对乒乓发球机的了解程度2. 学生操作发球机的熟练程度3. 学生掌握正手发球、反手发球和侧旋发球的技巧4. 学生在比赛中的表现，包括发球策略和战术运用五、教学资源1. 乒乓发球机2. 乒乓球拍3. 乒乓球4. 录像设备5. 教学课件六、教学反思通过本课程的学习，学生对乒乓发球机有了更深入的了解，掌握了基本的发球技巧。

在教学过程中，教师应注重以下几点：1. 注重学生的个体差异，因材施教。

2. 营造轻松愉快的课堂氛围，激发学生的学习兴趣。

3. 强化实践操作，提高学生的动手能力。