乒乓球发球机器人

摘要

本申请提供了一种乒乓球发球机器人，其包括腰部机构、出球机构和击球机构，腰部机构包括腰部输出板，出球机构和击球机构分别连接在腰部输出板的两侧，以实现联动；出球机构用于向击球机构发射乒乓球，击球机构用于将出球机构发射的乒乓球击打出去，以实现乒乓球发球机器人的自动发球。本申请提供的乒乓球发球机器人中出球机构和击球机构通过腰部机构进行联动，模拟人体的左臂和右臂动作进行发球，能够让运动员轻松地判断来球的旋转和速度，对运动员的训练有很大的帮助。

权利要求

1.一种乒乓球发球机器人，其特征在于，包括腰部机构、出球机构和击球机构，所述腰部机构包括腰部输出板，所述出球机构和击球机构分别连接在所述腰部输出板的两侧，以实现联动；所述出球机构用于向所述击球机构发射乒乓球，所述击球机构用于将所述出球机构发射的乒乓球击打出去，以实现乒乓球发球机器人的自动发球；

所述出球机构包括输球管、罩板、底板、拨球转轮、拨球电机、出球输出法兰和弹球电磁铁；所述输球管的一端与所述腰部输出板连接，其另一端与所述罩板的顶部连接，所述罩板的底部与所述底板连接；

所述拨球转轮设置在所述罩板与底板构成的内部空间中；所述拨球电机固定设置在所述罩板的顶部，所述拨球电机的输出轴通过所述出球输出法兰与所述拨球转轮连接；所述出球输出法兰的外部套设有出球轴承；

所述弹球电磁铁固定设置在所述底板上，所述弹球电磁铁用于将所述拨球转轮拨动至其弹出端的乒乓球弹出；沿所述弹球电磁铁的弹出方向，在所述底板上开设有豁口；

所述出球机构还包括光电传感器，所述光电传感器包括发射器和接收器，所述发射器和接收器均设置在输球管上，且位于同一条直线上；所述光电传感器用于检测所述输球管中是否有乒乓球通过；

所述出球机构还包括第一接近开关，所述第一接近开关设置在所述罩板上靠近所述豁口的位置，其用于检测乒乓球是否到达与所述豁口有预设距离的预设位置；

所述乒乓球发球机器人还包括核心控制板，所述拨球电机、弹球电磁铁、光电传感器和第一接近开关均与所述核心控制板连接。

2.根据权利要求1所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述腰部机构还包括腰部基座、直管、腰部电机与减速器、腰部输出法兰和腰部轴承，所述腰部基座固定设置在所述直管的顶部，所述腰部电机与减速器设置在所述直管中，且与所述腰部基座固定连接；所述腰部电机与减速器的输出轴与所述腰部输出法兰连接；所述腰部轴承套设在所述腰部输出法兰上；所述腰部输出板固定设置在所述腰部输出法兰的顶部；所述腰部电机与减速器通过所述腰部输出法兰带动所述腰部输出板转动。

3.根据权利要求1所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述豁口的宽度小于或等于乒乓球的直径；

所述拨球转轮将乒乓球拨动至所述豁口处，在所述弹球电磁铁的作用下，乒乓球沿所述豁口的长度方向弹出。

4.根据权利要求1所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，位于所述罩板的顶部，在对应所述出球轴承的位置设置有中空的凸台，在所述凸台上还设置有轴承压盖。

5.根据权利要求1所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述拨球转轮包括转盘和抓手，所述转盘的中心处开设有法兰安装槽，所述法兰安装槽用于安装所述出球输出法兰；

所述抓手沿所述转盘的外周均匀间隔设置；在相邻所述抓手之间的所述转盘上设置有弧形缺口。

6.根据权利要求1所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述击球机构包括依次连接的肩关节、肘关节、腕关节和球拍组件；所述肩关节与腰部输出板连接。

7.根据权利要求6所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述肩关节包括肩部基座、肩部电机与减速器、肩部输出法兰和肩部轴承；所述肩部基座与腰部输出板连接，所述肩部电机与减速器固定设置在所述肩部基座上；所述肩部电机与减速器的输出轴与所述肩部输出法兰连接，所述肩部输出法兰的外侧套设有所述肩部轴承；所述肩部输出法兰与肘关节连接；所述肩部电机与减速器通过所述肩部输出法兰带动所述肘关节转动。

8.根据权利要求7所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述肘关节包括肘部基座、肘部电机与减速器、肘部输出法兰和肘部轴承；所述肘部基座与肩部输出法兰连接，所述肘部电机与减速器固定设置在所述肘部基座上；所述肘部电机与减速器的输出轴与所述肘部输出法兰连接，所述肘部输出法兰的外侧套设有所述肘部轴承；所述肘部电机与减速器通过所述肘部输出法兰带动所述腕关节转动。

9.根据权利要求8所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述腕关节包括腕部摆杆、腕部电机与减速器和腕部输出法兰；所述腕部摆杆与肘部输出法兰连接，所述腕部电机与减速器固定设置在所述腕部摆杆上；所述腕部电机与减速器的输出轴与所述腕部输出法兰连接；所述腕部输出法兰与球拍组件连接；所述腕部电机与减速器通过所述腕部输出法兰带动所述球拍组件转动。

10.根据权利要求9所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述球拍组件包括球拍座、球拍夹头和球拍；所述球拍座与腕部输出法兰连接，所述球拍夹头的一端与球拍座固定连接，其另一端与所述球拍固定连接；

所述腕关节与球拍组件之间还连接有球拍偏置连杆，所述球拍偏置连杆的设置使得所述球拍长度方向的中心线与所述击球机构零位状态时的中心线之间偏置一个乒乓球半径的距离。

11.根据权利要求1所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述乒乓球发球机器人还包括支撑机构，所述支撑机构包括底座、支撑杆和支撑座；所述底座上设置有所述支撑杆，所述支撑杆上设置有所述支撑座；所述腰部机构与所述支撑座连接。

12.根据权利要求11所述的乒乓球发球机器人，其特征在于，所述乒乓球发球机器人还包括送球机构，所述送球机构设置在所述支撑机构中；

所述送球机构包括集球筐、送球拨轮、送球电机和送球管，所述集球筐设置在所述底座上，所述送球拨轮设置在所述集球筐的底部中心处；所述送球电机与送球拨轮连接；所述集球筐的侧壁上有送球口，所述送球管的一端与所述送球口连接，其另一端与所述出球机构连接；所述送球电机用于带动所述送球拨轮转动，所述送球拨用于将所述集球筐中的乒乓球拨动至所述送球管后传送到所述出球机构中。

说明书

乒乓球发球机器人

技术领域

[0001] 本申请属于机器人技术领域，具体涉及一种乒乓球发球机器人。

背景技术

[0002] 乒乓球作为中国的国球，有大量的业余和职业运动员在参加这项运动。为了更好的帮助运动员进行日常的练习和训练，需要有一款能够发球的机器人来辅助他们训练。对于乒乓球运动员来说，需要能够判断对手的发球情况，例如乒乓球的旋转和速度等。判断对手的发球情况时主要是通过观察对手的动作和球拍的运动。而现在市场占比较大的是挤出式乒乓球发球机器人，其主要通过橡胶轮挤压乒乓球，使乒乓球以一定的速度和旋转发射出去的方式实现发球。这种发球方式让运动员很难判断来球的旋转和速度，因而对运动员的训练帮助有限。

发明内容

[0003] 为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种乒乓球发球机器人。

[0004] 根据本申请实施例，本申请提供了一种乒乓球发球机器人，其包括腰部机构、出球机构和击球机构，所述腰部机构包括腰部输出板，所述出球机构和击球机构分别连接在所述腰部输出板的两侧，以实现联动；所述出球机构用于向所述击球机构发射乒乓球，所述击球机构用于将所述出球机构发射的乒乓球击打出去，以实现乒乓球发球机器人的自动发球。

[0005] 上述乒乓球发球机器人中，所述腰部机构还包括腰部基座、直管、腰部电机与减速器、腰部输出法兰和腰部轴承，所述腰部基座固定设置在所述直管的顶部，所述腰部电机与减速器设置在所述直管中，且与所述腰部基座固定连接；所述腰部电机与减速器的输出轴与所述腰部输出法兰连接；所述腰部轴承套设在所述腰部输出法兰上；所述腰部输出板固定设置在所述腰部输出法兰的顶部；所述腰部电机与减速器通过所述腰部输出法兰带动所述腰部输出板转动。

[0006] 上述乒乓球发球机器人中，所述出球机构包括输球管、罩板、底板、拨球转轮、拨球电机、出球输出法兰和弹球电磁铁；所述输球管的一端与所述腰部输出板连接，其另一端与所述罩板的顶部连接，所述罩板的底部与所述底板连接；

[0007] 所述拨球转轮设置在所述罩板与底板构成的内部空间中；所述拨球电机固定设置在所述罩板的顶部，所述拨球电机的输出轴通过所述出球输出法兰与所述拨球转轮连接；所述出球输出法兰的外部套设有出球轴承；

[0008] 所述弹球电磁铁固定设置在所述底板上，所述弹球电磁铁用于将所述拨球转轮拨动至其弹出端的乒乓球弹出。

[0009] 进一步地，沿所述弹球电磁铁的弹出方向，在所述底板上开设有豁口，所述豁口的宽度小于或等于乒乓球的直径；

[0010] 所述拨球转轮将乒乓球拨动至所述豁口处，在所述弹球电磁铁的作用下，乒乓球沿所述豁口的长度方向弹出。

[0011] 进一步地，位于所述罩板的顶部，在对应所述出球轴承的位置设置有中空的凸台，在所述凸台上还设置有轴承压盖。

[0012] 进一步地，所述拨球转轮包括转盘和抓手，所述转盘的中心处开设有法兰安装槽，所述法兰安装槽用于安装所述出球输出法兰；

[0013] 所述抓手沿所述转盘的外周均匀间隔设置；在相邻所述抓手之间的所述转盘上设置有弧形缺口。

[0014] 上述乒乓球发球机器人中，所述击球机构包括依次连接的肩关节、肘关节、腕关节和球拍组件；所述肩关节与腰部输出板连接。

[0015] 进一步地，所述肩关节包括肩部基座、肩部电机与减速器、肩部输出法兰和肩部轴承；所述肩部基座与腰部输出板连接，所述肩部电机与减速器固定设置在所述肩部基座上；所述肩部电机与减速器的输出轴与所述肩部输出法兰连接，所述肩部输出法兰的外侧套设有所述肩部轴承；所述肩部输出法兰与肘关节连接；所述肩部电机与减速器通过所述肩部输出法兰带动所述肘关节转动。

[0016] 更进一步地，所述肘关节包括肘部基座、肘部电机与减速器、肘部输出法兰和肘部轴承；所述肘部基座与肩部输出法兰连接，所述肘部电机与减速器固定设置在所述肘部基座上；所述肘部电机与减速器的输出轴与所述肘部输出法兰连接，所述肘部输出法兰的外侧套设有所述肘部轴承；所述肘部电机与减速器通过所述肘部输出法兰带动所述腕关节转动。

[0017] 更进一步地，所述腕关节包括腕部摆杆、腕部电机与减速器和腕部输出法兰；所述腕部摆杆与肘部输出法兰连接，所述腕部电机与减速器固定设置在所述腕部摆杆上；所述腕部电机与减速器的输出轴与所述腕部输出法兰连接；所述腕部输出法兰与球拍组件连接；所述腕部电机与减速器通过所述腕部输出法兰带动所述球拍组件转动。

[0018] 更进一步地，所述球拍组件包括球拍座、球拍夹头和球拍；所述球拍座与腕部输出法兰连接，所述球拍夹头的一端与球拍座固定连接，其另一端与所述球拍固定连接；

[0019] 所述腕关节与球拍组件之间还连接有球拍偏置连杆，所述球拍偏置连杆的设置使得所述球拍长度方向的中心线与所述击球机构零位状态时的中心线之间偏置一个乒乓球半径的距离。

[0020] 上述乒乓球发球机器人中，所述乒乓球发球机器人还包括支撑机构，所述支撑机构包括底座、支撑杆和支撑座；所述底座上设置有所述支撑杆，所述支撑杆上设置有所述支撑座；所述腰部机构与所述支撑座连接。

[0021] 进一步地，所述乒乓球发球机器人还包括送球机构，所述送球机构设置在所述支撑机构中；

[0022] 所述送球机构包括集球筐、送球拨轮、送球电机和送球管，所述集球筐设置在所述底座上，所述送球拨轮设置在所述集球筐的底部中心处；所述送球电机与送球拨轮连接；所述集球筐的侧壁上有送球口，所述送球管的一端与所述送球口连接，其另一端与所述出球机构连接；所述送球电机用于带动所述送球拨轮转动，所述送球拨用于将所述集球筐中的乒乓球拨动至所述送球管后传送到所述出球机构中。

[0023] 根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请提供的乒乓球发球机器人中出球机构和击球机构通过腰部机构进行联动，模拟人体的左臂和右臂动作进行发球，能够让运动员轻松地判断来球的旋转和速度，对运动员的训练有很大的帮助。

[0024] 本申请提供的乒乓球发球机器人采用弹球电磁弹球的方式弹出乒乓球，再利用击球机构击打弹出的乒乓球，已完成发球，这种发球方式能够使发球间隔更稳定，乒乓球接触球拍的位置更准确。

[0025] 本申请提供的乒乓球发球机器人中送球机构与出球机构和击球机构集成在一起，结构紧凑，一体化程度更高、装配方便、精度高、成本低、便于大批量生产；且送球机构、出球机构和击球机构均采用模块化设计，出现故障时可以直接更换关节。

[0026] 应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本申请所欲主张的范围。

附图说明

[0027] 下面的所附附图是本申请的说明书的一部分，其示出了本申请的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本申请的原理。

[0028] 图1为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人的整体结构示意图。

[0029] 图2为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人中腰部机构的剖视图。

[0030] 图3为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人中出球机构的整体结构示意图。

[0031] 图4为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人中出球机构的剖视图。

[0032] 图5为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人中出球机构中底板与弹球电磁铁的组装示意图。

[0033] 图6为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人中出球机构中拨球转轮的结构示意图。

[0034] 图7为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人中击球机构的整体结构示意图。

[0035] 图8为本申请实施例提供的一种乒乓球发球机器人中击球机构的剖视图。

[0036] 附图标记说明：

[0037] 1、腰部机构；

[0038] 11、腰部基座；12、直管；13、腰部电机与减速器；14、腰部输出法兰；15、腰部轴承；16、腰部输出板；

[0039] 2、出球机构；

[0040] 21、输球管；

[0041] 22、罩板；221、凸台；

[0042] 23、底板；231、豁口；

[0043] 24、拨球转轮；241、转盘；2411、法兰安装槽；242、抓手；243、缺口；

[0044] 25、拨球电机；

[0045] 26、出球输出法兰；261、出球轴承；262、轴承压盖；

[0046] 27、弹球电磁铁；28、光电传感器；29、第一接近开关；

[0047] 3、击球机构；

[0048] 31、肩关节；311、肩部基座；312、肩部电机与减速器；313、肩部输出法兰；314、肩部轴承；

[0049] 32、肘关节；321、肘部基座；322、肘部电机与减速器；323、肘部输出法兰；324、肘部轴承；

[0050] 33、腕关节；331、腕部摆杆；332、腕部电机与减速器；333、腕部输出法兰；

[0051] 34、球拍组件；341、球拍座；342、球拍夹头；343、球拍；344、第二接近开关；

[0052] 35、球拍偏置连杆；

[0053] 4、支撑机构；41、底座；42、支撑杆；43、支撑座；44、万向轮；45、调节手轮；

[0054] 5、送球机构；51、集球筐；52、送球拨轮；53、送球管；

[0055] 6、核心控制板；

[0056] 7、乒乓球。

具体实施方式

[0057] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本申请所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本申请内容的实施例后，当可由本申请内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本申请内容的精神与范围。

[0058] 本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

[0059] 关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本申请，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

[0060] 关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

[0061] 关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

[0062] 关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

[0063] 某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

[0064] 如图1所示，本申请实施例提供的乒乓球发球机器人包括腰部机构1、出球机构2和击球机构3，其中，腰部机构1的两侧分别连接出球机构2和击球机构3，出球机构2用于向击球机构3发射乒乓球，击球机构3用于将出球机构2发射的乒乓球击打出去，以实现乒乓球发球机器人的自动发球。

[0065] 在本实施例中，如图2所示，腰部机构1包括腰部基座11、直管12、腰部电机与减速器13、腰部输出法兰14、腰部轴承15和腰部输出板16，其中，腰部基座11固定设置在直管12的顶部，腰部电机与减速器13设置在直管12中，且与腰部基座11固定连接。腰部电机与减速器13的输出轴通过键与腰部输出法兰14连接。腰部轴承15套设在腰部输出法兰14上，其起到支撑和转动作用。腰部输出板16固定设置在腰部输出法兰14的顶部。腰部电机与减速器13通过腰部输出法兰14带动腰部输出板16转动。

[0066] 出球机构2和击球机构3分别连接在腰部输出板16的两侧，以实现出球机构2和击球机构3的联动。

[0067] 在本实施例中，如图3和图4所示，出球机构2包括输球管21、罩板22、底板23、拨球转轮24、拨球电机25、出球输出法兰26和弹球电磁铁27。其中，输球管21的一端与腰部输出板16连接，其另一端与罩板22的顶部连接，罩板22的底部与底板23连接。拨球转轮24设置在罩板22与底板23构成的内部空间中。拨球电机25通过电机支座固定设置在罩板22的顶部，拨球电机25的输出轴通过出球输出法兰26与拨球转轮24连接。其中，出球输出法兰26的一端与拨球转轮24固定连接，其另一端伸出罩板22后与拨球电机25的输出轴连接。出球输出法兰26的外部套设有出球轴承261，出球轴承261起到支撑和转动作用。

[0068] 如图5所示，弹球电磁铁27固定设置在底板23上。沿弹球电磁铁27的弹出方向，在底板23上开设有豁口231，豁口231的宽度小于或等于乒乓球7的直径。

[0069] 为保证拨球转轮24在拨动乒乓球7时相对于底板23的转动更顺畅，拨球转轮24与出球输出法兰26连接端的相对端与底板23之间间隔预设距离。

[0070] 乒乓球7通过输球管21进入罩板22与底板23构成的内部空间中时，拨球电机25通过出球输出法兰26带动拨球转轮24相对于底板23转动，乒乓球被拨球转动拨动至底板23的豁口231处，在弹球电磁铁27的作用下，乒乓球沿豁口231的长度方向弹出，以实现发球。

[0071] 需要说明的是，豁口231的长度方向与弹球电磁铁27的弹出方向一致，其宽度方向为同一水平面内与弹球电磁铁27的弹出方向垂直的方向。

[0072] 本申请实施例提供的乒乓球发球机器人所采用的出球机构2通过弹球电磁铁27的弹射方式弹出乒乓球，弹球位置更准确且弹球时间间隔更稳定。

[0073] 在一个具体的实施例中，如图3所示，位于罩板22的顶部，在对应出球轴承的位置设置有中空的凸台221，在凸台221上还设置有轴承压盖262，轴承压盖262用于将出球轴承压在凸台221中。

[0074] 在一个具体的实施例中，如图6所示，拨球转轮24包括转盘241和抓手242，转盘241的中心处开设有法兰安装槽2411，法兰安装槽2411用于安装出球输出法兰26，使得拨球转轮24能够通过出球输出法兰26与拨球电机25连接。抓手242沿转盘241的外周均匀间隔设置。在相邻抓手242之间的转盘241上设置有弧形缺口243，弧形缺口243与乒乓球的外形相匹配。具体地，抓手242可以与转盘241一体成型，也可以与转盘241固定连接。抓手242可以设置2个以上。

[0075] 在一个具体的实施例中，如图3和图4所示，出球机构2还包括光电传感器28，其中，光电传感器28包括发射器和接收器，发射器和接收器均设置在输球管21上，且位于同一条直线上。发射器用于发射光信号，接收器用于接收发射器发射的光信号。当输球管21中有乒乓球通过时，乒乓球会阻隔发射器和接收器之间的光路，致使接收器接收不到发射器发射的光信号。通过接收器正常工作时是否能够接收到发射器发射的光信号来判断输球管21中是否有乒乓球通过。

[0076] 在一个具体的实施例中，如图4所示，出球机构2还包括第一接近开关29，第一接近开关29设置在罩板22上靠近豁口231的位置，其用于检测乒乓球是否到达与豁口231有预设距离的预设位置。

[0077] 在本实施例中，如图7所示，击球机构3包括依次连接的肩关节31、肘关节32、腕关节33和球拍组件34。肩关节31与腰部输出板16连接。

[0078] 其中，如图8所示，肩关节31包括肩部基座311、肩部电机与减速器312、肩部输出法兰313和肩部轴承314。肩部基座311与腰部输出板16连接，肩部电机与减速器312固定设置在肩部基座311上。肩部电机与减速器312的输出轴与肩部输出法兰313连接，肩部输出法兰313的外侧套设有肩部轴承314，肩部轴承314起到支撑和转动作用。肩部输出法兰313与肘关节32连接。肩部电机与减速器312通过肩部输出法兰313带动肘关节32转动，使得肘关节
32能够在肩关节31的带动下转动。

[0079] 如图8所示，肘关节32包括肘部基座321、肘部电机与减速器322、肘部输出法兰323和肘部轴承324。肘部基座321与肩部输出法兰313连接，肘部电机与减速器322固定设置在肘部基座321上。肘部电机与减速器322的输出轴与肘部输出法兰323连接，肘部输出法兰323的外侧套设有肘部轴承324，肘部轴承324起到支撑和转动作用。肘部输出法兰323与腕关节33连接。肘部电机与减速器322通过肘部输出法兰323带动腕关节33转动，使得腕关节
33能够在肘关节32的带动下转动。

[0080] 如图8所示，腕关节33包括腕部摆杆331、腕部电机与减速器332和腕部输出法兰333。腕部摆杆331与肘部输出法兰323连接，腕部电机与减速器332固定设置在腕部摆杆331上。腕部电机与减速器332的输出轴与腕部输出法兰333连接。腕部输出法兰333与球拍组件
34连接。腕部电机与减速器332通过腕部输出法兰333带动球拍组件34转动，使得球拍组件
34能够在腕关节33的带动下转动。

[0081] 如图8所示，球拍组件34包括球拍座341、球拍夹头342和球拍343。球拍座341与腕部输出法兰333连接，球拍夹头342的一端与球拍座341固定连接，其另一端与球拍343固定连接。

[0082] 腕部摆杆331上设置有第二接近开关344，第二接近开关344用于检测出球机构2向接球机构发射乒乓球的情况。

[0083] 在一个具体的实施例中，如图7所示，腕关节33与球拍组件34之间还连接有球拍偏置连杆35，球拍偏置连杆35的设置使得球拍343长度方向的中心线与击球机构3零位状态时的中心线之间偏置一个乒乓球半径的距离，这样能够保证击球机构3击球时乒乓球的球心一直处于腕关节33的中心线上，从而保证乒乓球落在球桌上的位置更准确且稳定性更好。

[0084] 需要说明的是，肩部电机与减速器312和腕部电机与减速器332均沿击球机构3的长度方向设置，肘部电机与减速器322沿和肩部电机与减速器312垂直的方向设置，从而使得球拍343能够在空间中灵活转动。

[0085] 在另一实施例中，如图1所示，本申请实施例提供的乒乓球发球机器人还包括支撑机构4，支撑机构4起到支撑和配重的作用。其中，支撑机构4包括底座41、支撑杆42和支撑座43。底座41上设置有支撑杆42，支撑杆42上设置有支撑座43。腰部机构1中的直管12可以通过卡扣与支撑座43连接。

[0086] 底座41的底部设置有万向轮44，以便于对支撑机构4进行移动。

[0087] 底座41上还设置有调节手轮45，通过调节手轮45的调节，可以将支撑机构4整体抬高。当通过万向轮44将支撑机构4移动至所需的位置后，可以通过调节手轮45将支撑机构4整体抬高，使万向轮44脱离底面，通过调节手轮45将支撑机构4支撑在底面上。

[0088] 在另一实施例中，如图1所示，本申请实施例提供的乒乓球发球机器人还包括送球机构5。送球机构5可以设置在支撑机构4中。

[0089] 送球机构5包括集球筐51、送球拨轮52、送球电机(图中未示出)和送球管53，集球筐51设置在底座41上，送球拨轮52设置在集球筐51的底部中心处。送球电机可以设置在集球筐51与底座41之间的内部空间中，送球电机与送球拨轮52连接。集球筐51的侧壁上有送球口，送球管53的一端与送球口连接，其另一端与输球管21连接。送球电机带动送球拨轮52转动，集球筐51中的乒乓球在送球拨轮52的拨动下，经送球管53传送到出球机构2中。

[0090] 在另一实施例中，如图1所示，本申请实施例提供的乒乓球发球机器人还包括核心控制板6，核心控制板6可以设置在腰部输出板16上。

[0091] 腰部电机与减速器13、肩部电机与减速器312、肘部电机与减速器322、腕部电机与减速器332、拨球电机25、弹球电磁铁27、送球电机、光电传感器28、第一接近开关29和第二接近开关344均与核心控制板6连接。核心控制板6控制各关节电机运动以及处理传感器信号，并且整机所有电机均为闭环控制，驱动器集成在电机末端，避免复杂连线方式。核心控制板6采用CAN总线控制，各关节电机通过CAN总线接口进行数据发送和接收。与现有技术采用驱动器控制电机运转的方式相比，本申请采用CAN总线控制，能够简化走线方式且抗干扰性大大增强。

[0092] 在本申请实施例提供的乒乓球发球机器人中，腰部输出法兰14、出球输出法兰26、肩部输出法兰313、肘部输出法兰323、腕部输出法兰333，以及各轴承、电机与减速器均采为金属件，其它结构件均采用塑料材质，以实现质量轻、末端输出速度大的效果。

[0093] 本申请实施例提供的乒乓球发球机器人的发球控制方法包括以下步骤：

[0094] S1、初始化使各关节电机均处于零位状态。

[0095] S2、根据用户输入的发球方向、球速、旋转和频率，计算击球机构3各关节电机的运行参数以及出球机构2中拨球电机25的转速。

[0096] S3、根据各关节电机的运行参数控制各关节电机工作，使各关节达到预定位置，末端球拍343也相应到达预定位置，与此同时，核心控制板6控制拨球转轮24旋转，以此带动乒乓球转向弹球电磁铁27位置处，完成出球机构2中弹球电磁铁27弹球。

[0097] S4、核心控制板6控制击球机构3运动，使击球机构3带动球拍343在乒乓球在运动预设时间后与球拍343中心同时到达相同位置，实现球拍343击球功能，并根据需要击打出上旋球、下旋球或无旋球。

[0098] 与现有技术中发球机器人采用挤球的方式相比，本申请实施例提供的乒乓球发球机器人采用弹球电磁铁27弹球的方式能够使发球间隔更稳定，乒乓球接触球拍343的位置更准确。本申请实施例提供的乒乓球发球机器人中送球机构5与出球机构2和击球机构3集成在一起，结构紧凑，一体化程度更高。本申请实施例提供的乒乓球发球机器人结构紧凑、装配方便、精度高、成本低、便于大批量生产；且重量轻，搬运方便。本申请实施例提供的乒乓球发球机器人末端转动速度高、输出力矩大。本申请实施例提供的乒乓球发球机器人对各电机采用CAN总线控制，走线简单，模块化强，出现问题便于排查。本申请实施例提供的乒乓球发球机器人中各关节均采用模块化设计，出现故障时可以直接更换关节。

[0099] 上述的本申请实施例可在各种硬件、软件编码或两者组合中进行实施。例如，本申请的实施例也可表示在数据信号处理器中执行上述方法的程序代码。本申请也可涉及计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列执行的多种功能。可根据本申请配置上述处理器执行特定任务，其通过执行定义了本申请揭示的特定方法的机器可读软件代码或固件代码来完成。可将软件代码或固件代码发展表示不同的程序语言与不同的格式或形式。也可表示不同的目标平台编译软件代码。然而，根据本申请执行任务的软件代码与其他类型配置代码的不同代码样式、类型与语言不脱离本申请的精神与范围。

[0100] 以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，在不脱离本申请的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本申请保护的范围。