專利名稱：組合式廉價網(wǎng)前機(jī)器人發(fā)球器的制作方法
本申請是約瑟夫.E.紐格登1993年10月8日在中國的發(fā)明專利申請93118649.8的分案申請。
本發(fā)明涉及用于發(fā)射乒乓球的機(jī)器人發(fā)球器裝置，更準(zhǔn)確地說，是可以拆卸的、輕便的和具有獨(dú)特的雙網(wǎng)特點(diǎn)的機(jī)器人發(fā)球器裝置，雙網(wǎng)是用來捕捉擊回到機(jī)器人處的乒乓球，從而將其送給發(fā)球器并重新使用。
乒乓球是一種具有群眾性、競爭性和健身性的運(yùn)動。游戲的形式是球臺每邊有一個球員，于是每個球員可以發(fā)球、回球或抽殺乒乓球。但有時球員希望在沒有其他球員的情況下進(jìn)行這一運(yùn)動。為此而推出了不同的乒乓球發(fā)球裝置或機(jī)器人。這些裝置向球員發(fā)射乒乓球，球員從而可以向機(jī)器人的方向擊回發(fā)過來的球，但該領(lǐng)域中許多已知裝置都缺乏將擊球的球員擊回的乒乓球抓住并將其送給機(jī)器重復(fù)使用的有用的功能或有效的裝置。
例如，授予Littell等人的美國專利第2,087,575號，描述了一種可以用于乒乓球的裝置，例如可以發(fā)射重量輕的球。該裝置包括一個高架的供球裝置，其典型的形式是一個架高的漏斗，由一個傳輸系統(tǒng)供球，該系統(tǒng)具有一系列乒乓球搬運(yùn)元件，這些元件機(jī)械地連在一起，在連續(xù)的回路中運(yùn)動。
授予Lemon的美國專利第2,508,467號，描述了一種發(fā)射乒乓球的裝置，該裝置使用了壓縮空氣，就象家用真空吸塵器那樣，從一個導(dǎo)管推動并發(fā)射乒乓球。一個重力供球收容箱將球送到導(dǎo)管下部的部分。Lemon的裝置沒有對球的進(jìn)口進(jìn)行控制，不能恰當(dāng)?shù)毓┣颍貏e是許多球被送進(jìn)系統(tǒng)，可能導(dǎo)致空氣壓力降低。
授予Schrier的美國專利第3,917,265號是另一種氣動發(fā)射球的機(jī)械，它包括由乒乓球的匯集處輸送球的氣動裝置，將球裝到發(fā)射裝置處并將球發(fā)射出去的氣動裝置。在該裝置中維持氣壓又是至關(guān)重要的。但是，該裝置沒有顯示有效地捕捉回球的裝置和供球給發(fā)球器的機(jī)構(gòu)。
授予Berliner的美國專利第4,116,438號，描述了一個拋射乒乓球的裝置，它具有一個機(jī)構(gòu)拋射裝置，這一裝置包括兩個柔軟的薄拋射盤，通常是彼此平行地展開以抓住它們之間的乒乓球并將其沿導(dǎo)軌射出，乒乓球由氣動裝置送回發(fā)射盤。
授予Cook的美國專利第2,793,636號，描述了一種和授予Horvath的美國專利第3,911,888號相同的由風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。
授予Augustine的美國專利第3,989,242號揭示了一個用于發(fā)射傳統(tǒng)網(wǎng)球的裝置，同時也發(fā)表了一個包圍裝置，它包含有捕捉被球員擊回的球的網(wǎng)。
授予Newgarden的我的美國專利第3,794,001號，描述了一個能夠使發(fā)球器發(fā)出的球具有各種不同的旋轉(zhuǎn)量的相對簡單的裝置。打算將我的專利所公開的內(nèi)容收編在此作為參考。
我也是美國專利第4,844,458；4,854,588；4,917,380；和5,009,421號的合作發(fā)明者，其中公布了包括一個機(jī)器人發(fā)球器和一個球捕捉網(wǎng)的一種輕便乒乓球發(fā)球裝置。該裝置應(yīng)用了一個可折疊網(wǎng)，它配合機(jī)器人將乒乓球送回并自動地供給機(jī)器人。還應(yīng)用了一種可折疊的網(wǎng)結(jié)構(gòu)，它附在乒乓球臺上以供球給機(jī)器人發(fā)球器。單網(wǎng)結(jié)構(gòu)包含許多由一中心元件沿徑向伸出的支撐臂，網(wǎng)被懸掛在這些支撐臂之間。網(wǎng)具有一個下邊，該邊與一個輸送裝置相連，以接收由網(wǎng)上落下的乒乓球。輸送裝置用以向機(jī)器人發(fā)球裝置供球；上述專利公布的內(nèi)容均收編在此作為參考。
可以看出，已有技術(shù)中的機(jī)器人發(fā)球裝置多數(shù)均未顯示捕捉球的機(jī)構(gòu)。那些包括了捕捉網(wǎng)的乒乓球發(fā)射裝置，通常使用單網(wǎng)的設(shè)計(jì)，其中球擊在網(wǎng)上并落入輸送裝置，球即可因而被送回到機(jī)器人。
已有技術(shù)中的這些捕捉球的裝置含有一些問題。首先，這些裝置使用的是直立的單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)掛在機(jī)器人發(fā)球裝置后邊，當(dāng)機(jī)器人發(fā)球裝置發(fā)出球，球員將球擊回到網(wǎng)上，無論如何，打在單網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的回球在高速下可能彈離單網(wǎng)回到球臺臺面上，或由網(wǎng)撞到地上，已有技術(shù)的單網(wǎng)結(jié)構(gòu)較無捕捉網(wǎng)當(dāng)然更為方便，然而，這些裝置并不能完全有效的阻止所有擊出的球以便捕捉回?fù)舻那蛞约皩⑶蛩突貦C(jī)器人發(fā)球器。而且，通常將機(jī)器人發(fā)球器朝向裝置的前面固定致使凸出于網(wǎng)外不穩(wěn)定地靠近球臺。采用這種設(shè)計(jì)，返回的球經(jīng)常打在露出的機(jī)器人上并彈出球臺。此外，機(jī)器人可進(jìn)占運(yùn)動所需的球臺上的空間。
機(jī)器人最好以具有適當(dāng)直徑和近乎完美的圓度的乒乓球?yàn)樽饔脤ο?。變形或個大的球可能造成機(jī)器人卡住或失靈并造成過度損耗。已有技術(shù)中的機(jī)器人裝置不具備在將乒乓球送入裝置之前去掉壞球的裝置。
此外，雖然已有的網(wǎng)設(shè)計(jì)的意圖是可拆卸的或可折疊的，但這些設(shè)計(jì)不允許裝置被完全折疊成便于搬運(yùn)的結(jié)構(gòu)。即使當(dāng)折疊時，已有技術(shù)中的網(wǎng)裝置從機(jī)器人底部向外延伸因此不便存儲。已有技術(shù)中已知的裝置采用難以操縱和復(fù)雜的機(jī)構(gòu)將裝置連接在球臺上。已有技術(shù)中的裝置未被設(shè)計(jì)成便于存儲和搬運(yùn)并且缺乏當(dāng)裝置不使用時將所有部分以及與裝置一起使用的乒乓球以一組或一個緊湊的整體的方式保存在一起的有效的裝置。
因此本發(fā)明的一個目的就是提供一種乒乓球發(fā)球裝置，該裝置采用了雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)以便充分截獲打到該裝置上的任何球并將球落進(jìn)返回機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個為了便于運(yùn)輸和存儲而可以充分拆卸和折疊的機(jī)器人發(fā)球裝置。
本發(fā)明的又一個目的是提供一個采用了為便于運(yùn)輸和存儲可折疊起來的一個簡單的、快速拆卸連接機(jī)構(gòu)的裝置。
本發(fā)明的再一個目的就是提供一個乒乓球發(fā)球器裝置，該裝置采用了球擋板以便將乒乓球攏在一起便于運(yùn)輸和存儲。
本發(fā)明還有一個目的就是提供一個具有過端/不過端的測量裝置，使用者可利用該裝置對用于裝置的乒乓球的大小和形狀進(jìn)行測量從而從裝置中去除任何變形的或超大的乒乓球。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一個簡單的機(jī)器人發(fā)球裝置，該裝置含有一個收容裝置，該收容裝置被設(shè)計(jì)成可保存供固定在裝置內(nèi)的機(jī)器人發(fā)球器使用的大量的球。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一個機(jī)器人發(fā)球裝置，其中機(jī)器人可以被固定在球收容裝置內(nèi)。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一個機(jī)器人發(fā)球裝置，其中機(jī)器人發(fā)球器可從前面接收乒乓球。
本發(fā)明的再一個目的是提供一個機(jī)器人發(fā)球裝置，其中發(fā)球器可從后面接收乒乓球。
相應(yīng)地，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種機(jī)器人發(fā)球裝置，具有一個機(jī)器人發(fā)球器和一個為機(jī)器人發(fā)球器提供乒乓球的機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括收容多個乒乓球的收容裝置；一個可拆卸地固定在所述收容裝置內(nèi)以便收容并發(fā)射所述乒乓球的機(jī)器人發(fā)球器；及鉸連接到所述裝置前側(cè)以便將所述收容裝置連接在乒乓球臺上的連接裝置。機(jī)器人發(fā)球器既可以拆卸地裝在收容裝置的后部內(nèi)，以便使機(jī)器人發(fā)球器能從前面接受乒乓球，也可以可拆卸地裝在收容裝置前部以便使機(jī)器人發(fā)球器能從后面接受乒乓球。收容裝置具有一個快速拆卸的固定裝置，采用該固定裝置可將整個裝置固定在球臺端部。安裝機(jī)構(gòu)鉸接在收容裝置上以使安裝機(jī)構(gòu)能向上折疊并便于運(yùn)輸或存儲。裝置有一個可裝在機(jī)器人頂部上的任選的機(jī)械化移動裝置，進(jìn)而賦予機(jī)械人以移動發(fā)射乒乓球的能力。此外，裝置適合于增加部件以便如果需要可在裝置中加上捕捉球的網(wǎng)裝置和輸送槽裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球裝置能收容大量的乒乓球，并能快速、方便地將安裝到球臺上，而且便于存放和搬運(yùn)。


圖1是固定在球臺上以示意環(huán)境的本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置的透視圖；圖2是本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)裝置和發(fā)球裝置的透視圖；圖3是處于部分折合狀態(tài)的本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)裝置和發(fā)球裝置的透視圖；圖4是本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置的頂部平面圖；圖5是本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置的側(cè)視圖；圖6是說明球擋板作用的本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置的部分頂部平面圖；圖7是說明球槽的本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置的部分頂部平面圖；圖8是折疊起來以便于運(yùn)輸和存儲的本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置的透視圖；圖9是折疊起來以便于運(yùn)輸和存儲的本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置在一任選的運(yùn)輸箱中的透視圖；圖10是表示不可透過網(wǎng)的網(wǎng)裝置的部分放大的示意圖；圖11是說明一個球正穿過前網(wǎng)的本發(fā)明的前網(wǎng)的部分放大的示意圖；圖12是說明打在本發(fā)明網(wǎng)裝置上的球的各種不同的傾向的示意圖；以及圖13是本發(fā)明的一個球擋板部件的透視圖；圖14是本發(fā)明的移動頭和移動安裝裝置的分解圖；圖15是移動頭的分解的底部平面圖，及圖16是本發(fā)明機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球裝置的另一個實(shí)施例的透視圖；圖17是固定在一個球臺上以示其環(huán)境的本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球裝置的一個替換實(shí)施例的透視圖；圖18是本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球裝置的一個優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖19是如在圖18中所示的裝在以虛線表示的球臺上的本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球裝置的一個實(shí)施例的側(cè)視圖；圖20是如在圖19中所示的機(jī)器人發(fā)球裝置的部分截面圖；圖21是本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球裝置的一個替換的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖22是如在圖21中所示的固定在以虛線表示的球臺上的本發(fā)明機(jī)器人發(fā)球裝置的實(shí)施例的一個側(cè)視圖；圖23是如在圖22中所示的機(jī)器人發(fā)球裝置的一個部分剖面圖；圖24是本發(fā)明的手動移動裝置的部分透視圖；圖25是本發(fā)明的任選的移動頭的透視圖；以及圖26是本發(fā)明的可拆卸的移動頭和移動安裝裝置的一個分解示意圖；圖27是本發(fā)明的任選移動頭的分解的、底部平面圖。
參照附圖，參考數(shù)字1表示本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球器裝置的一個示范實(shí)施例，其中所示裝置被固定在乒乓球臺T上，以說明其使用環(huán)境。
通常，裝置1包括機(jī)器人發(fā)球器3，一個第一網(wǎng)裝置5，一個前網(wǎng)7和一個遙控單元9，該單元用電線與機(jī)器人發(fā)球器3相連。遙控單元9被設(shè)計(jì)成安裝在裝置1對面的球臺T的端部，從而使位于裝置1對面的球臺T前的球員易于夠到。此后將詳細(xì)描述裝置1的每一個特定部件。
現(xiàn)在，對由圖2-7很好地說明了的發(fā)球器裝置作更詳細(xì)的描述，發(fā)球裝置1包括一個機(jī)器人發(fā)球器3，該發(fā)球器可拆卸地裝在底槽部分13內(nèi)。機(jī)器人發(fā)球器3的描述、動作和功能例如在前述第4,854,588和4,917,380號美國專利中均有說明。這些描述和動作功能被收編在此作為參考。機(jī)器人發(fā)球器3采用如螺帽和螺栓等部件的適當(dāng)方式可拆卸地固定在槽13內(nèi)，例如，采用翼形螺帽或類似部件(未示出)。
底槽部分13通常呈矩形并作成能容納多個的乒乓球。底槽部分13具有一塊前垂直板15和一塊后垂直板17(圖5)。垂直板17具有支持翼形螺栓或其它相應(yīng)部件的裝置(未示出)以及將機(jī)器人3固定在后垂直板17的內(nèi)表面上。底槽13分別具有兩塊端板20和23(圖5和圖7)，端板向上延伸，其高度大體上略低于前板15和后板17，以便安裝如下所述的輸送槽19和21。
如上所述，乒乓球可以納入底槽13，并可滾入或流進(jìn)機(jī)器人3的開口部分4，如在我早期的專利中所介紹的那樣，從而引發(fā)機(jī)器人3的內(nèi)部工作機(jī)構(gòu)并由機(jī)器人3射出。由于機(jī)器人3固定在后板17上，開口4則面對該裝置的正面。在使用時，在底槽部分13中形成一個乒乓球的存放槽，從而為機(jī)器人3的開口4提供了連續(xù)不斷的球源。再者，乒乓球擋板25和25可滑動地裝在底槽部分13上，從而形成一個封閉的槽(圖6)，如在下面將說明的那樣，為搬運(yùn)或收存而將裝置折疊時，這個封閉槽可以將存放槽中的乒乓球容納在一個地方。
如上所述，底槽13同時與輸送槽19和21相連(圖5和圖7)。在折疊位置上，輸送槽19和21位于側(cè)壁20和23之上，并且為鉸連結(jié)，例如，在分別穿過伸臂31、33和35、37的鉸27和29處連結(jié)起來(圖6到圖9)。該伸臂設(shè)計(jì)成允許輸送槽19和21，在為了存放或搬運(yùn)而向上折疊時，能繞過側(cè)壁20和23以及球的擋板25(圖8和圖9)。輸送槽19和20底部的側(cè)邊貼放在側(cè)壁20和23的頂上，從而使輸送槽同時與底槽13連接。輸送槽19和21略向底槽13傾斜，因而落在輸送槽內(nèi)的球?qū)⒘飨蛟诘撞?3中形成的乒乓球存放槽。如將要說明的那樣，乒乓球由網(wǎng)裝置5落入輸送槽19和21。
如圖2-5所示，網(wǎng)裝置5被做成乒乓球不能貫穿或不能通過的網(wǎng)41。網(wǎng)41為格狀網(wǎng)，可由多種適合的材料或纖維制成，如棉、尼龍或其它材料。網(wǎng)41所形成的大量的開口或孔，如在42處所示，其尺寸應(yīng)使乒乓球以任何速度沖擊網(wǎng)41時都不能通過(見圖10)。再有，網(wǎng)41的彈性不能允許孔42在乒乓球的沖擊下擴(kuò)大從而使乒乓球穿過網(wǎng)41。網(wǎng)41繞其邊界具有硬邊43，以將網(wǎng)捆扎成所需的形狀(圖2)。硬邊43可以設(shè)置一些小套(未示出)或其它裝置，例如在45、45a或45b處，以便連接或固定支撐網(wǎng)所用的支撐臂，如下所述。
網(wǎng)41由多個支撐臂張起，在所述實(shí)施例中，使用了三個這樣的支撐臂以支持網(wǎng)41，支撐臂普遍表示為47。支撐臂47通常由可公開的兩段半柔性棒制成，如圖3中49a和49b所示。兩段棒由適當(dāng)?shù)倪B結(jié)裝置51連在一起，連結(jié)裝置51可以由帶孔的硬橡膠塊或類似材料制成，這里的孔是用以容納部件49a和49b，使之端部對端部對準(zhǔn)?？梢圆捎闷渌m宜的連結(jié)裝置，如連接套管。再者，如圖3所示，為折疊或存放而將支撐臂拆開，兩個分開的部分即處于并列的狀態(tài)。連接裝置51可以包括緊固兩個分開部件在并列情況下的凹槽或卡箍或其它裝置。
支撐臂47樞裝在支撐臂緊固裝置59上，并由此向外輻射，如圖5所示，緊固裝置59被固定在板17的外側(cè)。支撐臂固定裝置所允許支撐臂有側(cè)向移動。因此，支撐臂47可以繞樞軸旋轉(zhuǎn)或成扇狀散開以便使用或向上折疊以便搬運(yùn)或存放。
網(wǎng)41以相應(yīng)的連接裝置(未示出)沿輸送槽的一側(cè)系在輸送槽19和21的上方，從而形成一個圍繞輸送槽端部和后側(cè)以及底槽部分13的鄰接的球無法貫穿的屏障。于是，形成一個圍繞機(jī)器人3連接的網(wǎng)裝置。如圖5所示，網(wǎng)41由底槽的前邊靠后設(shè)置。在完全圍繞機(jī)器人3同時，又不會碰觸臺面上。
第二個或前網(wǎng)53(如圖1中的7所示)懸掛在網(wǎng)41的前方，以充分加強(qiáng)網(wǎng)裝置5攔截球的性能。如在本發(fā)明的背景技術(shù)中所述，在已有技術(shù)中，裝置采用了一種單網(wǎng)裝置，一個乒乓球以足夠的力量沖擊網(wǎng)時可通過網(wǎng)裝置跑掉，從而失去作用。
前網(wǎng)53消除了上述不足。前網(wǎng)53由適宜的材料或纖維制成，如棉或尼龍，同時具有限定其形狀的硬質(zhì)邊53。如57所示，在此處形成了多個孔，且按一定的大小和尺寸構(gòu)成，以使乒乓球以預(yù)定的速度打到網(wǎng)53時可以穿過特定的孔57，孔57相對于乒乓球的尺寸在圖9中很好地給出了說明。在一個優(yōu)選實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)，一個尺寸為1英寸×1英寸的孔57是最優(yōu)選的，它可使乒乓球在預(yù)定的速度下穿過網(wǎng)53的孔57(圖11)并打在網(wǎng)41上(圖10)。
網(wǎng)53以適當(dāng)?shù)膽业趸驊覓煅b置由網(wǎng)41處懸掛下來，如圖5中61所示。網(wǎng)53的頂部低于網(wǎng)41的邊43懸掛，以便在網(wǎng)41和前網(wǎng)53之間形成一個開口或縫隙63。
如圖12中所述，在后網(wǎng)41和前網(wǎng)53之間留出間隔的布置，對攔截球的工作是非常有效的。前網(wǎng)懸掛于網(wǎng)41之前，并略低于網(wǎng)41，在網(wǎng)41的頂部和網(wǎng)55的頂部之間形成間隙63。一個被球員打回網(wǎng)裝置5而處于B1位置上的乒乓球(如將要說明的那樣)將以各種不同方式被捕捉住并落入輸送槽19或21。
首先，如箭頭65所示，一個經(jīng)過縫隙63穿過前網(wǎng)53的球?qū)⒆矒艟W(wǎng)41并直接落入輸送槽21?？p隙63的尺寸和相對于網(wǎng)41和53的位置應(yīng)使通過縫隙63的球以一個角度撞擊網(wǎng)41，從而使球B落入輸送槽21。
箭頭67說明了球被擊回到網(wǎng)裝置5時的第二種可能的去向。如箭頭67所示，以足夠的速度出來的球B2將通過網(wǎng)53的開口67(見圖11)并將降低速度，撞在網(wǎng)41上并落入輸送槽21。
箭頭69說明了球B3的去向，B3以足夠的速度通過網(wǎng)53，以致彈離網(wǎng)41并打在網(wǎng)53的背面從而落入輸送槽21。如箭頭69所示，球B因穿過網(wǎng)53和撞擊網(wǎng)41而降低了速度和動能，進(jìn)而不具備足夠的速度從背面貫穿網(wǎng)53，從而導(dǎo)致球B3彈離網(wǎng)53的背面并落入輸送槽21。
箭頭71說明了被打回網(wǎng)裝置5的球的最后一種可能的去向。網(wǎng)53上的孔57(圖11)具有這樣的給定尺寸，即允許具有可以貫穿網(wǎng)53的足夠速度的球穿過。在此，如箭頭71所示，球B4以不足以貫穿網(wǎng)53的孔的速度撞擊時，球?qū)⒑芎唵蔚芈淙刖W(wǎng)53前的輸送槽內(nèi)。以不足以貫穿網(wǎng)53的速度打在網(wǎng)53上的球，不具備自網(wǎng)53彈回而不能使用的能量，并將落入輸送槽21。
現(xiàn)在來說明本發(fā)明的連續(xù)供球方面的情況，如上所述，網(wǎng)的布置使得由球員擊回網(wǎng)裝置5的球落入輸送槽19或21并滾向包含在底槽13內(nèi)的存放槽。機(jī)器人3位于底槽13的后側(cè)，因此開口4面向前方以接受來自存放槽的乒乓球。輸送槽19和21由質(zhì)輕、半剛性的材料制成，如塑料或玻璃纖維。輸送槽的深度在機(jī)器人3附近較大，因而輸送槽19和21各自的內(nèi)底面19a和21a(圖4)向下傾斜向底槽13，作為乒乓球下滾的斜坡。如上所述，輸送槽19和21分別緊靠在側(cè)板20和23的頂部上，形成一個封閉的球返回結(jié)構(gòu)。
裝置1以適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置附著在球臺T上，在一個示意的實(shí)施例中，固定裝置與具有頂部向外伸的元件73的板72做在一起，元件73底部帶有摩擦元件，如硬橡膠(未示出)，將其放在球臺T的上面，同時，兩個對置的、向外張開的、伸向底部并大大超出頂部元件73長度的元件75和76，頂著球臺底面作為支撐，從而使裝置在其自身重量作用下緊固在球臺上。附著裝置設(shè)計(jì)成可快速固定和快速拆下的裝置?？梢院苋菀椎赝ㄟ^調(diào)整頂部元件73和底部兩腿75和76將裝置附著在球臺的端部。裝置可以快速方便地拆開，即，握緊裝置，輕微地舉向上前方，使元件73由臺面向上空出間隔，而兩腿75和76在臺下面滑動。板72通過鉸77連接在板15的外側(cè)，使附著裝置，如將要說明的那樣，沿樞軸轉(zhuǎn)動收起，以便于緊湊搬運(yùn)或存放。應(yīng)該指出，無論如何，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以有其它形式的附著裝置。
本發(fā)明的裝置是可拆卸的，也是可以折疊的以便存放和搬運(yùn)。圖l表明運(yùn)動所用全部部件全都安裝在球臺上；圖2詳細(xì)說明裝置1；圖3說明了裝置1在拆卸或折疊時第一階段的情況。如上所述，乒乓球擋板23和25已經(jīng)插入，因而乒乓球可以匯集在底槽13內(nèi)以便存放。
為了理解裝置的拆卸性能，圖3表示了處于并列關(guān)系的拆開了的支撐臂部分49a和49b，如前所說，用緊固件51將其緊固起來。后網(wǎng)41和前網(wǎng)53是可折疊的，板72可沿鉸77折向上，使底部腿部件75和76可以跨在機(jī)器人3上，從而不影響存放和搬運(yùn)。
圖8和圖9說明為搬運(yùn)和存放而折疊后的裝置。輸送槽19和21與網(wǎng)采取了近于垂直的位置，支撐臂和機(jī)器人發(fā)球器被罩在里面。球擋板，如25，就位將乒乓球保持在底槽13內(nèi)。圖中雖未顯示。遙控單元9(圖1)可以存放在底槽13內(nèi)，因而裝置的所有部件均可方便地包裝起來，一個緊固夾板79可用Velcro或一個簡單的插銷或其它裝置將輸送槽19到輸送槽21鎖緊，從而使折疊后的裝置固定在其應(yīng)有的位置上。圖9表示折疊后的裝置1在一個任選的(如81所表示的)搬運(yùn)箱內(nèi)。搬運(yùn)箱81可以用任何一種合適的材料制成，例如兩個模壓的，帶有鉸(未示出)和插銷85以便鎖緊的塑料半殼84和86。搬運(yùn)箱81具有一手提裝置83以便搬運(yùn)。
一個乒乓球擋板，如25所示，在圖13中被更詳細(xì)的描述。球擋板25和25用適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，例如高耐沖擊塑料。球擋板25通常為腹板結(jié)構(gòu)，一般具有和底槽13內(nèi)部形狀相同的輪廓，從而使球擋板23能可滑動地固定在底槽13內(nèi)部的狹槽中，并有效地隔離開底槽13，如圖6所示。應(yīng)該指出，球擋板25和25也能起到保存底槽13外的乒乓球的作用，即，擋板23和25可用來擋住每個擋板的輸送槽一側(cè)的球，因而機(jī)器人3可以由底槽3拆下，而同時網(wǎng)裝置和輸送槽，及其中所包含的乒乓球可以在球臺上保持不動。每一擋板(如圖3中所表示的)具有一個在其上一端所形成的孔24，孔24具有接近精確圓形的乒乓球的直徑。于是孔24起到測定裝置中乒乓球大小可否使用的過端/不過端檢測器的作用。機(jī)器人3對于合適大小和接近精確圓形的乒乓球的運(yùn)行最為有效。一些市場上可買到的乒乓球是低質(zhì)量的，可能具有不同的直徑，可能是變形的和非圓形的。在使用中，球員可以要求乒乓球試圖通過孔24；如果球適合通過孔24，則球就具有合適的大小和圓度，可使機(jī)器人3有效地工作；如果球不能通過孔24，則球不是過大就是變形了的，以至不能與機(jī)器人3一起使用，并且應(yīng)將球丟棄。這一獨(dú)特的性質(zhì)對于運(yùn)動的改善在于它阻止了因卡住機(jī)器人3以及因變形和尺寸不適合的乒乓球?qū)C(jī)器人3的損壞而導(dǎo)致的時間的浪費(fèi)。
圖14和15說明了本發(fā)明的移動裝置，本發(fā)明的自動移動頭裝置，自動移動頭均用91表示。移動頭91包含插頭93和94，并可由球員通過遙控單元9進(jìn)行操作(圖2)。插頭93和94插入接收孔99和101，即完成了與控制箱9的電連接。移動頭91可以由球員控制，因此它可以自動移動控制桿83和85，改變球發(fā)射器10的左右位置(圖1)。圖15表示移動頭91的工作機(jī)構(gòu)。當(dāng)移動頭91與發(fā)球器連接時，齒輪102與控制桿83和85嚙合，同時產(chǎn)生轉(zhuǎn)動以便移動控制桿并使與之相連的球發(fā)射器10前后移動。由控制桿底部89向上延伸的護(hù)板87可以防止控制桿把手84和85被網(wǎng)纏住。
圖16表示本發(fā)明的機(jī)器人乒乓球網(wǎng)和發(fā)球器的另一種實(shí)施例，在圖中總的用1′表示。裝置1′包含帶有球發(fā)射器10′的機(jī)器人發(fā)球器3′，一個第一網(wǎng)裝置5′，一個前網(wǎng)7′，和一對側(cè)邊網(wǎng)8′，以防止球自球臺T側(cè)邊跑掉，以及一個電線11′與機(jī)器人發(fā)球器3′相連接的遙控單元9′。
側(cè)邊網(wǎng)8′自彎曲的剛性棒47′懸掛下來，棒47′沿球臺邊向下延伸到球臺中部。如上所述，這一獨(dú)特的形狀，可以防止朝機(jī)器人3′擊回的球滾跑或離開球臺T的側(cè)邊。
圖17表明本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球器裝置的另一個替換的實(shí)施例，總的用200表示。該裝置被固定在乒乓球臺T上以說明其環(huán)境。該裝置包含一個底盤203，用以容納大多數(shù)的乒乓球。底盤203可拆卸地用固定裝置附著在球臺T上，該裝置表示為205。機(jī)器人發(fā)射器207固定在底盤上，機(jī)器人207的功能與動作在我的專利第4,854,588號和4,917,380號中均已論及，在這里予以收編作為參考。
此裝置使用了一個遙控單元209，該單元位于機(jī)器人裝置對面的球臺端部，以使球員便于操作。單元209在操作上與機(jī)器人207用導(dǎo)線211相連，起到控制機(jī)器人207的動作以及對任選的、可拆卸的移動頭裝置的控制作用，如以下將要說明的那樣，此種移動頭裝置曾在前述的專利申請中詳細(xì)地描述過，這些專利被收編在此作為參考。
裝置1中每一個單獨(dú)部件將在下面詳述。
圖18-20介紹了本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，并表示為201a。該裝置包括一個帶有固定裝置的機(jī)器人207a，固定裝置用205表示，它附著在機(jī)器人207a上以便將裝置固定在球臺上。裝置205是一種可以快速卸下的固定機(jī)構(gòu)，它包括一個下部的板213，該板用鉸216與上部的板215相鉸接，因此，裝置5可沿樞軸向上旋轉(zhuǎn)收起，以便于存放或搬運(yùn)，如圖18所示。板213適當(dāng)?shù)赜酶街b置(未示出)，如螺釘或螺栓，附著在第一穩(wěn)定桿217上。第一穩(wěn)定桿217通過槽225和227分別用螺母和螺栓裝置221和223附著在第二穩(wěn)定桿219上。螺桿裝置221和223可以松開或取走，因此桿217可自桿219處移走。于是桿219可以用適當(dāng)?shù)穆葆敾蚵菟ㄖ苯庸潭ㄔ谇蚺_的端部，因此，如果需要的話，可以去掉快速卸下的固定裝置205。
裝置205包括下部的，向外張開的支撐臂229和231和上部支撐元件233。如圖19和20所示，向外張開的支撐臂229和231由板215向外延伸，并大大超出頂部支撐元件233的長度。頂部支撐233位于球臺頂部，支撐臂229和231制成寬底的U型，因而每個支撐臂的端部標(biāo)號(如圖235所示)將伸到并緊貼著球臺T的底部。整個裝置位于球臺T上，并靠其自身重量緊固。全套機(jī)器人發(fā)球器裝置可以快速由球臺T移下，即，握緊裝置并向上前方輕輕翹起，將元件223從球臺T上抬起，然后移動支撐臂229和231使其從球臺T下離開。
現(xiàn)在來描述實(shí)施例中容納乒乓球的部件，如圖18-20所示，裝置210a包括一個底盤237(圖17中203所示)。底盤237通常具有矩形的形狀和垂直的側(cè)壁，如241所示，一個下部的盤243構(gòu)成一個底，以及前后垂直壁245和247。底盤237由適合的材料制成，例如高耐沖擊塑料或其它類似材料，底盤237通過前壁245以螺釘249和251或其它適宜的連接裝置附著在機(jī)器人3上。應(yīng)該指出，底盤237可作成任何方便的或能起到作用的形式，且其尺寸應(yīng)能裝下機(jī)器人207的下部以及多個的乒乓球(未示出)。
如圖20所示，底盤237固定在機(jī)器人207下部，機(jī)器人207具有一個收容裝置或開口208a，因此容納來自置于底盤237中的多個的乒乓球。乒乓球通過機(jī)器人207供給并通過發(fā)射裝置210a發(fā)射到球臺T的使用表面。盤243的底向開口208a輕度傾斜，以使球滾進(jìn)208a并供給由裝置射出的乒乓球。還應(yīng)指出，底盤237可以通過松開連接裝置249和251而被移走，底盤237可以用更為完善的容器收集網(wǎng)和輸送裝置(未示出)所代替，這一裝置用來匯集被擊回到機(jī)器人處的乒乓球并將其提供給收容裝置208a。
圖21-23表示本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球裝置的另一個優(yōu)選實(shí)施例，用201b表示。裝置201b包括一個機(jī)器人207b，機(jī)器人207b具有一個面向前方球臺T(圖7)的容納球的裝置208b，下面將予以說明。
在本實(shí)施例中，裝置1b帶有固定裝置205，該固定裝置包括板213和215、鉸216、球臺支撐臂229和231以及頂部元件233，頂部元件233相對于球臺T的功能與前面參考文獻(xiàn)所述的、用于裝置201a的固定裝置205相同。無論如何，在裝置201b中，如即將說明的那樣，可快速拆卸的固定裝置是直接連在球的存放器上的。
板213用適當(dāng)?shù)母街b置，如螺釘或螺栓(未示出)。通過槽255和257附在固定桿253上。槽255和257的作用類似于裝置201a中的槽225和227，因此，當(dāng)使用者需將裝置直接用螺栓固定在球臺T上時，固定裝置205可以移走。固定桿253緊固在第二固定桿259上，桿259附著在底盤261(圖17中示為203)的前壁267上。底盤261通常為矩形，帶有垂直側(cè)壁263和265、垂直前壁267和一個垂直后壁269。底壁或盤271形成底盤261的底，并能容納機(jī)器人發(fā)球器207b的乒乓球接收裝置208b以及多個乒乓球。盤271向乒乓球接收裝置208b傾斜，以便能使球滾進(jìn)接收裝置208b并通過發(fā)射裝置210b射向球臺。應(yīng)該指出，就這一點(diǎn)來講，底盤261可以用任何合適的材料，如高耐沖擊緊塑料或其它材料制造，并可根據(jù)需要，具有不同的尺寸和形狀以安放機(jī)器人和多個的乒乓球。
機(jī)器人發(fā)射器207b以適當(dāng)裝置(如螺釘273)連在背部或后壁269。機(jī)器人發(fā)球器207b用緊固桿275加強(qiáng)穩(wěn)定性，桿275由支撐裝置277伸出，并在盤271下方以一個寬度U型向上伸到板213處。緊固桿275的作用是使裝置相對球臺T保持適當(dāng)?shù)奈恢貌⒆柚寡b置的底盤和機(jī)器人部分下垂或彎到球臺T平面以下。
固定支撐277連在第一支撐桿279上，支撐桿279在280處可拆卸地連接在第二支撐桿281上，因而如果需要，整個裝置，即桿279、支撐277、桿275以及固定裝置的部件205都可以移走。這就可以通過增加一個任選的收容網(wǎng)裝置(未示出)來改進(jìn)這一裝置，如在我前述的專利中所采用的。
在使用中，兩個機(jī)器人發(fā)球裝置201a和201b分別從底部通過接收裝置208a和208b接受乒乓球，而后分別由發(fā)射裝置210a和210b自頂部發(fā)射乒乓球。自發(fā)射裝置發(fā)射出的乒乓球的一側(cè)到另一側(cè)軌跡的改變依賴于將發(fā)射器瞄準(zhǔn)在使用平面的不同位置。圖24很好地說明了用于本發(fā)明的兩個示范實(shí)施例中的瞄準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。
連結(jié)在發(fā)射裝置210a或210b上的控制桿283可由球員用拇指和食指按住翼284和285來捏緊。來回移動控制桿283，球員可以確定發(fā)射裝置210a或210b的左右位置或移動發(fā)射裝置。松開定位螺釘286，即可讓控制桿283沿槽288來回移動。當(dāng)達(dá)到預(yù)期位置時，使用者擰緊定位螺釘286將其固定在槽288的邊上，將控制桿283和發(fā)射裝置定在所要求的位置上。控制桿護(hù)壁287自控制桿定位裝置表面289垂直向上延伸，如前所述，當(dāng)在裝置上罩上收容網(wǎng)時，用以阻止控制桿翼284和285與捕捉網(wǎng)(未示出)纏住?？刂茥U定位裝置表面289可以具有指示控制桿283的移動的刻度尺并進(jìn)而指示發(fā)射裝置210a或210b橫向移動角度。
圖25-27表示一個任選的自動移動頭，示為291。移動頭291包含插頭293和294，球員可以通過遙控單元209(圖17)操作它們。蓋板螺釘295(圖24)可以移去，并可以移走蓋板297，從而可以加上控制桿290、290a和移動頭291，如圖26所示。插頭293和294插入接收孔299和301，完成了與控制箱(圖17)的電連接。移動頭291可由球員控制從而自動移動控制桿283以改變球發(fā)射器的一側(cè)到另一側(cè)位置。
圖27表明了移動頭291的工作機(jī)構(gòu)。當(dāng)移動頭291按如上所述進(jìn)行固定和電連接，齒輪292位于控制桿290和290a之間。當(dāng)齒輪292轉(zhuǎn)動時，它交替地與控制桿290和290a嚙合，從而來回移動控制桿并進(jìn)而自動地?fù)u動球發(fā)射裝置。
根據(jù)前面的敘述及附圖，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)所做的許多改進(jìn)均是顯而易見的。
例如，我想機(jī)器人裝置201a或201b可分步逐批售賣以降低其初始的低廉的價格。機(jī)器人裝置201a和201b的設(shè)計(jì)和外觀的美化也可以是不同的。例如，乒乓球存放槽底盤的大小、形狀和結(jié)構(gòu)都可以改變而不會脫離本發(fā)明的范圍。此外，快速拆卸的連結(jié)裝置的形狀和結(jié)構(gòu)也可以改變而不會背離本發(fā)明的范疇。不同的上述敘述和說明僅僅是介紹性的，而不是具有限制意義的。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人發(fā)球裝置，具有一個機(jī)器人發(fā)球器和一個為機(jī)器人發(fā)球器提供乒乓球的機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括收容多個乒乓球的收容裝置；一個可拆卸地固定在所述收容裝置內(nèi)以便收容并發(fā)射所述乒乓球的機(jī)器人發(fā)球器；及鉸連接到所述裝置前側(cè)以便將所述收容裝置連接在乒乓球臺上的連接裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述連接裝置是一種快速拆卸的連接裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述機(jī)器人發(fā)球器被安裝在所述收容裝置的后壁。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述機(jī)器人發(fā)球器安裝在所述收容裝置的前壁。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述機(jī)器人發(fā)球器被設(shè)置成通過所述機(jī)器人的前下部收容乒乓球。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述機(jī)器人發(fā)球器被設(shè)置成通過所述機(jī)器人的后下部收容乒乓球。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述機(jī)器人具有可拆卸的移動頭裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述收容裝置可被去掉，并且可以將捕捉乒乓球并將其送回所述機(jī)器人的網(wǎng)和輸送槽裝置固定在所述機(jī)器人上來代替收容裝置。
全文摘要
一種機(jī)器人發(fā)球裝置,具有一個機(jī)器人發(fā)球器和一個為機(jī)器人發(fā)球器提供乒乓球的機(jī)構(gòu),還包括:收容多個乒乓球的收容裝置;一個可拆卸地固定在所述收容裝置內(nèi)以便收容并發(fā)射所述乒乓球的機(jī)器人發(fā)球器;及鉸連接到所述裝置前側(cè)以便將所述收容裝置連接在乒乓球臺上的連接裝置。本發(fā)明的機(jī)器人發(fā)球裝置能收容大量的乒乓球,并能快速、方便地將安裝到球臺上,而且便于存放和搬運(yùn)。
文檔編號A63B69/40GK1243018SQ9911189
公開日2000年2月2日 申請日期1993年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月9日
發(fā)明者約瑟夫·E·紐格登 申請人:約瑟夫·E·紐格登