本发明提供一种基于物联网的网球训练装置及其使用方法，涉及网球训练领域。该基于物联网的网球训练装置，包括法兰绒层，所述橡胶层的内侧固定连接有连接柱，所述连接柱和内壳之间设置有气腔室，所述内壳的内侧固定连接有支撑杆，所述支撑杆的一端固定连接有第一自驱动组件，所述内壳的内侧分别固定连接有第二自驱动组件、支撑杆和固定杆，所述支撑杆的一端固定连接有第一自驱动组件，所述固定杆的一端固定连接有球心岛，所述球心岛的一侧设置有集成传感模块。通过第一自驱动组件和第二自驱动组件配合，可以使网球滚动并调整方向，可以移动
(19)国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 CN 113577744 B (45)授权公告日 2022.07.19 (21)申请号 8.7 A63B 43/00 (2006.01) (22)申请日 2021.08.05 审查员 邱茜 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113577744 A (43)申请公布日 2021.11.02 (73)专利权人 山东财经大学 地址 250000 山东省济南市二环东路7366 号 (72)发明人 孙立红 (74)专利代理机构 北京精翰专利代理有限公司 11921 专利代理师 冯琼 (51)Int.Cl. A63B 69/38 (2006.01) A63B 24/00 (2006.01) 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (54)发明名称 一种基于物联网的网球训练装置及其使用 方法 (57)摘要 本发明提供一种基于物联网的网球训练装 置及其使用方法，涉及网球训练领域。该基于物 联网的网球训练装置，包括法兰绒层，所述橡胶 层的内侧固定连接有连接柱，所述连接柱和内壳 之间设置有气腔室，所述内壳的内侧固定连接有 支撑杆，所述支撑杆的一端固定连接有第一自驱 动组件，所述内壳的内侧分别固定连接有第二自 驱动组件、支撑杆和固定杆，所述固定杆的一端 固定连接有球心岛，所述球心岛的一侧设置有集 成传感模块。通过第一自驱动组件和第二自驱动 组件配合，可以使网球滚动并调整方向，可以移 B 动到目标位置，可以省去捡球的步骤，使训练更 4 加省时高效。 4 7 7 7 5 3 1 1 N C CN 113577744 B 权利要求书 1/1页 1.一种基于物联网的网球训练装置，包括法兰绒层(1)，其特征在于：所述法兰绒层(1) 的内侧固定连接有橡胶层(24)，所述橡胶层(24)的内侧固定连接有连接柱(2)，所述连接柱 (2)的一端固定连接有内壳(4)，所述连接柱(2)和内壳(4)之间设置有气腔室(3)，所述内壳 (4)的内侧固定连接有支撑杆(9)，所述支撑杆(9)的一端固定连接有第一自驱动组件(10)， 所述内壳(4)的内侧分别固定连接有第二自驱动组件(25)、支撑杆(9)和固定杆(15)，所述 固定杆(15)的一端固定连接有球心岛(16)，所述球心岛(16)的一侧设置有集成传感模块； 所述第二自驱动组件(25)包括安装环(12)和圆环(13)，所述安装环(12)和圆环(13)的 外侧均固定连接在内壳(4)的内侧，所述安装环(12)的内侧固定连接有滑轨(20)，所述滑轨 (20)的内侧滑动连接有滑块(19)，所述滑块(19)的一侧固定连接有电机(18)，所述电机 (18)的输出端固定连接有连接轴(23)，所述连接轴(23)的一端固定连接有齿轮(21)，所述 圆环(13)的内侧固定连接有齿环(17)，所述齿轮(21)的外侧啮合连接在齿环(17)的一侧； 所述第一自驱动组件(10)和第二自驱动组件(25)的结构组成相同，所述第一自驱动组 件(10)和第二自驱动组件(25)的夹角为30‑60°。 2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的网球训练装置，其特征在于：所述第一自驱 动组件(10)和第二自驱动组件(25)的尺寸比为1：1.2‑1.4。 3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的网球训练装置，其特征在于：所述集成传感 模块包括角速度传感器(14)、加速度传感器(11)、控制芯片(8)、无线)和电池， 所述电池设置在所述球心岛(16)的内侧，所述球心岛(16)的内侧还设置有定位芯片，所述 角速度传感器(14)、加速度传感器(11)、控制芯片(8)和无线)均电性连接电池， 所述电池电性连接插接头(7)，所述插接头(7)的外侧固定连接在法兰绒层(1)的内侧，所述 插接头(7)的一端贯穿内壳(4)并固定连接有密封块(6)。 4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的网球训练装置，其特征在于：所述控制芯片 (8)电性连接角速度传感器(14)、加速度传感器(11)和无线所述的一种基于物联网的网球训练装置，其特征在于：所述橡胶层 (24)的一端设置有贯穿法兰绒层(1)的注气阀(22)。 6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的网球训练装置的使用方法，其特征在于：包 括以下步骤： S1：使用注气阀(22)向网球内注入气体，利用插接头(7)为电池进行充电； S2：利用电池供电，加速度传感器(11)测量网球运动的加速度，通过角速度传感器(14) 测量网球的转角变化，定位芯片获取网球的位置，无线)与手机或电脑连接，将 网球接入物联网； S3：通过电机(18)驱动连接轴(23)转动进而使齿轮(21)转动，使电机(18)可以在滑块 (19)的一侧绕滑轨(20)滑动，使网球发生重心偏移而滚动，实现通过第二自驱动组件(25) 可以控制网球在第二自驱动组件(25)所在平面前进或后退； S4：利用第一自驱动组件(10)和第二自驱动组件(25)配合，可以使网球滚动并调整方 向，可以移动到目标位置。 2 2 CN 113577744 B 说明书 1/4页 一种基于物联网的网球训练装置及其使用方法 技术领域 [0001] 本发明涉及网球训练领域，具体为一种基于物联网的网球训练装置及其使用方 法。 背景技术 [0002] 物联网(Internet of Things，简称IOT)是指通过各种信息传感器、射频识别技 术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连 接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通 过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感 知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被 独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。 [0003] 现有网球训练装置中，虽然有很多不需要捡球的装置，但是这种装置大部分都会 使用牵引绳牵引网球，导致网球训练效果不佳，并且训练者不能对自己击球后网球的飞行 状态进行记录，训练者自己盲目的进行训练，这样就会使得训练效果大打折扣。 发明内容 [0004] (一)解决的技术问题 [0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的网球训练装置及其使用方 法，解决了牵引绳牵引网球的训练效果不佳的问题。 [0006] (二)技术方案 [0007] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于物联网的网球训 练装置，包括法兰绒层，所述法兰绒层的内侧固定连接有橡胶层，所述橡胶层的内侧固定连 接有连接柱，所述连接柱的一端固定连接有内壳，所述连接柱和内壳之间设置有气腔室，所 述内壳的内侧固定连接有支撑杆，所述支撑杆的一端固定连接有第一自驱动组件，所述内 壳的内侧分别固定连接有第二自驱动组件、支撑杆和固定杆，所述固定杆的一端固定连接 有球心岛，所述球心岛的一侧设置有集成传感模块。 [0008] 优选的，所述第二自驱动组件包括安装环和圆环，所述安装环和圆环的外侧均固 定连接在内壳的内侧，所述安装环的内侧固定连接有滑轨，所述滑轨的内侧滑动连接有滑 块，所述滑块的一侧固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有连接轴，所述连接轴的 一端固定连接有齿轮，所述圆环的内侧固定连接有齿环，所述齿轮的外侧啮合连接在齿环 的一侧。 [0009] 优选的，所述第一自驱动组件和第二自驱动组件的结构组成相同，所述第一自驱 动组件和第二自驱动组件的尺寸比为1：1.2‑1.4。 [0010] 优选的，所述第一自驱动组件和第二自驱动组件的夹角为30‑60°。 [0011] 优选的，所述集成传感模块包括角速度传感器、加速度传感器、控制芯片、无线通 信模块和电池，所述电池设置在所述球心岛的内侧，所述球心岛的内侧还设置有定位芯片， 3 3 CN 113577744 B 说明书 2/4页 所述角速度传感器、加速度传感器、控制芯片和无线通信模块均电性连接电池，所述电池电 性连接插接头，所述插接头的外侧固定连接在法兰绒层的内侧，所述插接头的一端贯穿内 壳并固定连接有密封块。 [0012] 优选的，所述控制芯片电性连接角速度传感器、加速度传感器和无线] 优选的，所述橡胶层的一端设置有贯穿法兰绒层的注气阀。 [0014] 优选的，一种基于物联网的网球训练装置的使用方法，包括以下步骤： [0015] S1：使用注气阀向网球内注入气体，利用插接头为电池进行充电； [0016] S2：利用电池供电，加速度传感器测量网球运动的加速度，通过角速度传感器测量 网球的转角变化，定位芯片获取网球的位置，无线通信模块与手机或电脑连接，将网球接入 物联网； [0017] S3：通过电机驱动连接轴转动进而使齿轮转动，使电机可以在滑块的一侧绕滑轨 滑动，使网球发生重心偏移而滚动，实现通过第二自驱动组件可以控制网球在第二自驱动 组件所在平面前进或后退； [0018] S4：利用第一自驱动组件和第二自驱动组件配合，可以使网球滚动并调整方向，可 以移动到目标位置。 [0019] (三)有益效果 [0020] 本发明提供了一种基于物联网的网球训练装置及其使用方法。具备以下有益效 果： [0021] 1、本发明通过电机驱动连接轴转动进而使齿轮转动，使电机可以在滑块的一侧绕 滑轨滑动，使网球发生重心偏移而滚动，实现通过第二自驱动组件可以YY易游体育控制网球在第二自 驱动组件所在平面前进或后退，第一自驱动组件和第二自驱动组件的结构组成相同，通过 第一自驱动组件和第二自驱动组件配合，可以使网球滚动并调整方向，可以移动到目标位 置，可以省去捡球的步骤，使训练更加省时高效。 [0022] 2、本发明通过电池供电，加速度传感器可以测量网球运动的加速度，通过角速度 传感器能够测量网球的转角变化，定位芯片可以获取网球位置，无线通信模块可与手机或 电脑连接，将网球接入物联网，交互数据，通过手机或电脑端的程序软件，可对训练装置记 录的数值进行分析，建立个人档案，方便提高训练效果。 [0023] 3、本发明通过法兰绒层和橡胶层形成外层保护壳，通过内壳和外层保护壳形成气 腔室，橡胶层的一端设置有贯穿法兰绒层的注气阀，使用注气阀便于注入气体，可以方便网 球使用，保护网球内部电子器件。 附图说明 [0024] 图1为本发明的结构示意图； [0025] 图2为本发明的第一自驱动组件与第二自驱动组件的示意图； [0026] 图3为本发明的齿轮示意图； [0027] 图4为本发明的连接轴示意图。 [0028] 其中，1、法兰绒层；2、连接柱；3、气腔室；4、内壳；5、无线、支撑杆；10、第一自驱动组件；11、加速度传感器；12、安装环；13、圆环； 14、角速度传感器；15、固定杆；16、球心岛；17、齿环；18、电机；19、滑块；20、滑轨；21、齿轮； 4 4 CN 113577744 B 说明书 3/4页 22、注气阀；23、连接轴；24、橡胶层；25、第二自驱动组件。 具体实施方式 [0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 [0030] 实施例一： [0031] 如图1‑图4所示，本发明实施例提供一种基于物联网的网球训练装置，包括法兰绒 层1，法兰绒层1的内侧固定连接有橡胶层24，橡胶层24的内侧固定连接有连接柱2，连接柱2 的一端固定连接有内壳4，连接柱2和内壳4之间设置有气腔室3，通过法兰绒层1和橡胶层24 形成外层保护壳，通过内壳4和外层保护壳形成气腔室3，可以方便网球使用，保护网球内部 电子器件，内壳4的内侧固定连接有支撑杆9，支撑杆9的一端固定连接有第一自驱动组件 10，内壳4的内侧分别固定连接有第二自驱动组件25、支撑杆9和固定杆15，固定杆15的一端 固定连接有球心岛16，球心岛16的一侧设置有集成传感模块。 [0032] 其中，第二自驱动组件25包括安装环12和圆环13，安装环12和圆环13的外侧均固 定连接在内壳4的内侧，安装环12的内侧固定连接有滑轨20，滑轨20的内侧滑动连接有滑块 19，滑块19的一侧固定连接有电机18，电机18的输出端固定连接有连接轴23，连接轴23的一 端固定连接有齿轮21，圆环13的内侧固定连接有齿环17，齿轮21的外侧啮合连接在齿环17 的一侧，通过电机18驱动连接轴23转动进而使齿轮21转动，使电机18可以在滑块19的一侧 绕滑轨20滑动，使网球发生重心偏移而滚动，实现通过第二自驱动组件25可以控制网球在 第二自驱动组件25所在平面前进或后退，滑轨20的形状为圆形，滑轨20的截面为T形，滑块 19不会掉落。 [0033] 第一自驱动组件10和第二自驱动组件25的结构组成相同，通过第一自驱动组件10 可以控制网球在第一自驱动组件10所在平面前进或后退，第一自驱动组件10和第二自驱动 组件25的尺寸比为1：1.2‑1.4，第一自驱动组件10和第二自驱动组件25安装在网球内，形成 不同的运行轨道，第一自驱动组件10和第二自驱动组件25的夹角为30‑60°，通过第一自驱 动组件10和第二自驱动组件25配合，可以使网球滚动并调整方向，可以移动到目标位置，可 以省去捡球的步骤，使训练更加省时高效。 [0034] 集成传感模块包括角速度传感器14、加速度传感器11、控制芯片8、无线 和电池，电池设置在球心岛16的内侧，球心岛16的内侧还设置有定位芯片，角速度传感器 14、加速度传感器11、控制芯片8和无线均电性连接电池，电池电性连接插接头7， 插接头7的外侧固定连接在法兰绒层1的内侧，插接头7的一端贯穿内壳4并固定连接有密封 块6，通过插接头7可以为电池进行充电，通过电池供电，加速度传感器11可以测量网球运动 的加速度，通过角速度传感器14能够测量网球的转角变化，定位芯片可以获取网球位置，无 线可与手机或电脑连接，将网球接入物联网，交互数据，通过手机或电脑端的程 序软件，可对训练装置记录的数值进行分析，建立个人档案，方便提高训练效果。 [0035] 控制芯片8电性连接角速度传感器14、加速度传感器11和无线通信连接第一自驱动组件10和第二自驱动组件25，便于进行数据处理和控制网球运动， 5 5 CN 113577744 B 说明书 4/4页 电池还对第一自驱动组件10和第二自驱动组件25进行供电。 [0036] 橡胶层24的一端设置有贯穿法兰绒层1的注气阀22，使用注气阀22便于注入气体。 [0037] 实施例二： [0038] 如图1‑图4所示，本发明实施例提供一种基于物联网的网球训练装置的使用方法， 包括以下步骤： [0039] S1：使用注气阀22向网球内注入气体，利用插接头7为电池进行充电； [0040] S2：利用电池供电，加速度传感器11测量网球运动的加速度，通过角速度传感器14 测量网球的转角变化，定位芯片获取网球的位置，无线与手机或电脑连接，将网 球接入物联网； [0041] S3：通过电机18驱动连接轴23转动进而使齿轮21转动，使电机18可以在滑块19的 一侧绕滑轨20滑动，使网球发生重心偏移而滚动，实现通过第二自驱动组件25可以控制网 球在第二自驱动组件25所在平面前进或后退； [0042] S4：利用第一自驱动组件10和第二自驱动组件25配合，可以使网球滚动并调整方 向，可以移动到目标位置。 [0043] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 6 6 CN 113577744 B 说明书附图 1/2页 图1 图2 7 7 CN 113577744 B 说明书附图 2/2页 图3 图4 8 8
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