乒乓球拣球与发球机结构设计(2)
具体内容包括：总体方案设计，传球模块的设计与校核，发球模块的设计与校核，拣球模块的设计与校核以及储球装置和其它辅助性结构的设计。
1.3.2 课题的研究意义
该课题的研究有助于实现乒乓球训练的自动化，给运动员训练带来极大方便，同时给乒乓球爱好者提供更多练习的机会。
2 乒乓球拣球发球机的总体设计方案确定
结构决定功能，而进行结构设计则要反着来，首先搞清楚要实现怎样的功能，然后再探索用来实现该功能的结构。
牛顿有一句妇孺皆知的名言：如果说我比别人看得更远的话，那是因为我站在巨人的肩膀上。这句话对我的启发很大——搞设计不也是这样的吗？闭门造车的结果不言而喻，因此我们可以参考前辈们的设计思路。但参考不等于抄袭，要保持自己思想的独立性，不能为前人的思路所禁锢，应该辩证看待，所谓“取其精华，去其糟粕”，好的地方加以借鉴，对不足之处进行改善。
在确定乒乓球拣球与发球机的总体设计方案之前，我在中国专利网上搜罗了各种有关乒乓球拣球、发球机构设计的专利。仔细研究和分析之后，我发现许多相关专利在结构设计上大同小异，而且有的设计方案存在较明显的结构性缺陷；当然也有少数方案设计思路独辟蹊径，给人耳目一新之感。
通过对专利中各种设计方案的深入研究与比较，我开始进行自己的方案设计，主要分为四大部分：拣球模块、储球装置、传球模块和发球模块。这四大部分就仿佛人体的骨架，只要把这四大部分确定了，其它的辅助性模块便都可以轻松确定。这四部分之间的工作关系可以用下图表示：
图2.1 各部分之间工作关系流程图
2．1 拣球模块的功能分析与结构实现
2.1.1 拣球模块的功能分析
拣球模块，顾名思义，就是能够实现把乒乓球从地面拣起这一功能的装置。
在使用乒乓球拣球发球机训练一轮结束后，训练场地一定散布了大量的乒乓球，如果使用者手动逐个弯腰去拣，那势必会增大工作量和劳动强度。而该拣球装置就要解决这一问题，围绕“减轻使用者劳动强度和提高拣球效率”来进行设计。
2.1.2 现有拣球机构及其原理分析
关于乒乓球捡球这一功能的实现，许多专业人士做了探索：
（1）有的通过凸轮机构控制手爪的开合，配合以红外传感器来实现用手爪抓取乒乓球的动作[10]，如下图所示：
（a）效果图 （b）原理图
图2.2 凸轮手爪式拣球机构示意图
这种结构靠单个手爪拣球，虽然能现拣球功能，但是效率难以保证。
（2）还有人将吸尘器的原理应用到乒乓球拣球机上，发明了一种半自动乒乓球拣球机，该装置由风机、吸球管道及储球箱组成，大大提高了拣球效率[11]。但考虑到该装置可能占空间较大，如果用此原理来进行拣球部分设计，必然会导致整体体积过大，所以笔者也将此方案否决了。
（3）有名中学生利用滚筒知识原理制作了一种简易的乒乓球捡球装置：将滚筒与手推支架相连，支架可绕滚筒轴线回转，滚筒四周用若干个橡皮筋均匀地连接成鸟笼形状，操作者手持支架往前推动滚筒，触球后橡皮筋由于受到压力发生变形，加之滚筒的滚动，便可将乒乓球吞入筒内[12]。其原理图大致如下：
2.3 滚筒原理乒乓球拣球机示意图
该设计结构简单，但用于乒乓球拣球发球一体机略显粗糙，且可靠度和耐用度都值得怀疑。
下一篇：ANSYS炮弹跌落试验装置设计