自动发球机设计开题报告

1. 研究目的与意义

背景

自动发球机适用于社会、学校、家庭、专业训练场馆使用。发球机可发各种性质的球，既可用于娱乐健身，又适合于专业训练，性价比高。用自动控制代替电路控制可以更好的满足需求，提高发球的性能、节省时间、提升效率。自动发球机的开发应用推动着体育运动等行业的发展。

目前市面上销售的自动发球机可分为无需电源型、桌上便携式型、标准型和机器人发球机，按出球方式可分为轮式发球机、压气式发球机和锤击式发球机，按控制类型可分为半自动型和全自动型。轮式发球机可分为两类,一类是单轮驱动发球,另一类是双轮驱动发球，单轮驱动的缺点是：当需要发射快速球的时候，发出去的乒乓球转动的就会很快，当需要发射慢速球的时候,发出去的乒乓球的转动就会很弱。双轮驱动的发球机就根本上解决了球的速度和旋转成正比的矛盾,该发球机可以发射转动球,也可以发射不转动的球。压气式发球机的原理是当被压缩的空气通过通道的时候，由于通道狭小，所以空气的力量就非常大,乒乓球就被空气吹了出去，这样就实现了发球，它的缺陷是在工作的时候声音大，发球不稳定。半自动型发球机组装复杂，在训练的过程中也有很多不方便的地方，该机器一旦使用起来发射的球的速度、角度、旋转都是固定的，如果使用者想要改变一下发球的模式就必须把机器关掉,再去人工地调节发射机构的角度，高度，这样才能实现发射的球的弧度，旋转以及其他方面的改变。全自动乒乓球发球机能够通过输入各种球的发射模式，实现模拟运动员发球的方式，做到职业化的训练。

2. 研究内容和预期目标

研究内容

各种不同的乒乓球自动发球机都有各自的优点和弱点，综合分析后发现，这些发球机由于自身机械结构的限制，都不能完全实现自动控制，某些功能的实现需要进行手动调节，同时发球模式比较单一，不能完全模拟人工发球原理。通过预期目标的内容，证明乒乓球自动发球机的设计理论是可行的，提高乒乓球自动发球机的部分性能指标，对乒乓球发球机进行改进。

本课题的研究内容以现有的发球机为基础，进行改进升级从而达到自动控制的目的，对现有发球机的摇杆机构和发射机构进行改进升级，使结构尽可能更加简单，成本更加低，计算要实现的主要技术参数指标以及达到这些技术参数指标所需要的保障，并对这一方案的可行性进行初步讨论。掌握自动发球机的工作原理和工作过程，对球体进行受力分析，最后对自动发球机进行分析设计，完成设计方案，并得出结论证明设计此类自动发球机是可行的。

3. 研究的方法与步骤

研究方法

查阅文献、资料、机械手册等机械设计相关的文件

步骤

4. 参考文献

[1]濮良贵.机械设计（第10版）.北京:高等教育出版社, 2018.

[2]朱理.机械原理（第2版）.北京:高等教育出版社，2010.

[3]陈铁鸣.新编机械设计课程设计图册.(第3版).北京:高等教育出版社，2015.

5. 计划与进度安排

1.2024-02-20至2023-03-17 查阅资料, 撰写开题报告，翻译外文资料

2.2024-03-17至2023-04-07 完成自动发球机设计的总体方案设计，并对主要零部件进行设计计算

3.2024-04-08至2023-05-12 完成自动发球机设计的总装图和重要零件的零件图