本发明涉及一种机器人设计制造领域，特别涉及一种层叠式掉球装置及可携带多羽毛球的发球机构。

现有的羽毛球机器人发球机构或陪练机构，一般是将现将羽毛球存储起来，然后再将羽毛球一个一个的发射出去，其发球机构本身并不是通过仿真人手臂挥舞球拍将球击打出去，而是直接通过发射装置将球抛射出去，只能简单的完成一些发射动作，对球的发射角度、力量、速度均无法实现精确的控制，无法满足实际需要。

另外，这种羽毛球发球机构的储存羽毛球结构较为复杂，通过一系列动作——存储、夹持、平移、旋转等才能将羽毛球转移至发射装置上进行发射。

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有羽毛球机器人发球机构的存储部件结构复杂、转移麻烦、成本较高，以及发球机构是直接将球抛射出去、并非是防真人手臂持球拍将球击打出去而带来的发球力量、角度、速度无法精确控制的上述不足，提供一种用于存储羽毛球的层叠式掉球装置，以及可携带多羽毛球的发球机构，该层叠式掉球装置一次性能够储存若干个羽毛球，结构简单、释放快速，该可携带多羽毛球的发球机构通过可调角度的固定平台能够实现仿真人手持球拍动作，实现对羽毛球击打角度、速度和力量方面的调节，操作方便、调节灵敏、精度较高。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种层叠式掉球装置，包括顶层盖板、底层固定板以及设于二者之间的若干个支杆，所述支杆在竖直方向分层设有至少两个托球块，每个所述托球块可旋转连接在所述支杆上，相邻上下两个所述托球块分别托住一个羽毛球的内侧和球托以实现对该羽毛球的夹持。

该层叠式掉球装置在顶层盖板和底层固定板之间的支杆上设置若干个托球块，相邻两个托球块分别托住羽毛球的内侧和球托，以实现对羽毛球的夹持。由于托球块是分层上下设置的，而且每个托球块均可绕支杆旋转，因此，所有的托球块将羽毛球夹持，形成层叠结构，羽毛球在放入掉球装置时是从上往下依次叠放实现托球块的夹持。在释放羽毛球时，也是分别释放的，具体是：托住位于最下方羽毛球球托的托球块旋转，解除对羽毛球的支撑，羽毛球受重力下落得到释放，其他的羽毛球由于被其他托球块托住保持不动；按该方法，依次从下往上将该掉球装置中的羽毛球一个一个进行释放。

该掉球装置能够一次性夹持若干个羽毛球，形成层叠状，其结构简单，夹持释放方便。

优选地，所有托球块沿竖直方向旋转连接在所述支杆上，所述托球块沿竖直方向托住羽毛球并使且球托朝下方。

该托球块连接在支杆上，并沿竖直方向可以上下旋转，当托球块沿竖直方向旋转成水平状态，可以托住羽毛球球托，当托球块沿竖直方向旋转成朝下，解除对羽毛球球托的支撑，羽毛球得到释放。所有的羽毛球被夹持时，其球托全部朝下，释放时，相对于具有倾角的羽毛球，其释放过程中与空气摩擦不容易发生打旋回转，便于击球装置对羽毛球准确击打。

优选地，所述支杆上设有与每个所述托球块对应的限位块，所述限位块用于限制所述托球块的旋转角度，并使其托住羽毛球球托时所述托球块位于水平方向。

在支杆上设置限位块，便于当托球块旋转时，与限位块接触，托球块正好位于水平方向，托球块托住羽毛球的球托时位于竖直方向，其操作更加简便、羽毛球实现竖直支撑时位置更加准确。

优选地，每个所述托球块通过电机驱动旋转，实现托球块绕支杆竖直方向的旋转。

优选地，所述托球块上设有与羽毛球内侧适配的锥形塞子，所述顶层盖板设有与羽毛球内侧适配的锥形塞子。

锥形塞子的结构正好和羽毛球内侧的锥形结构相匹配，便于羽毛球夹持更加牢固。

本发明还提供了一种可携带多羽毛球的发球机构，包括支架，所述支架上设有横臂，所述横臂上设有如上述的一种层叠式掉球装置，所述横臂下方的支架上旋转连接有球拍，所述支架上设有能够调节所述球拍击球倾角的至少一个调节部件。

该可携带多羽毛球的发球机构，在支架的上方的横臂上设置层叠式掉球装置，在支架上安装有球拍，其中球拍旋转连接在支架上，并且支架上设置的至少一个调节部件可以调节球拍击球倾角，以改变羽毛球击打时的参数，如速度、角度。旋转部件能够将球拍实现旋转击打羽毛球，旋转部件转速的改变能够改变球拍击打的力量。

因此，该可携带多羽毛球的发球机构在支架上设置球拍和横梁上设置掉球装置，其掉球装置可以实现仿真人掉球释放，球拍在旋转装置和调节部件作用下，能够实现仿真人手持球拍击球动作，由于调节部件能够实现对羽毛球球拍倾角的调节，因为能够实现对羽毛球击打角度、速度和力量方面的调节，操作方便、调节灵敏、精度较高。

优选地，所述调节部件包括调节部件一和调节部件二，所述调节部件一用于调节球拍在竖直平面的倾角，所述调节部件二用于调节球拍在水平面的倾角。

调节部件一、调节部件而改变球拍击打羽毛球的击球倾角，其击球倾角是指球拍(主要指拍面)相对竖直平面的倾斜角度α以及相对于水平面的倾斜角度β，其中球拍(主要指拍面)相对竖直平面的倾斜角度α能够改变羽毛球被击打时初始速度的角度，以及改变羽毛球击打运行速度和运行距离；球拍(主要指拍面)相对水平面的倾斜角度β，能够改变球拍的击打空间范围。

通过调节部件一、调节部件二分别调节球拍相对竖直平面的倾斜角度α和相对于水平面的倾斜角度β，有效实现精确调节。

优选地，所述调节部件一包括平台一和两个连杆一，所述平台一上设有两个调节板一，每个所述调节板一上设有若干个连接孔，所述平台一的一端与所述支架铰接，每个所述连杆一的一端可拆卸连接在支架上、另一端通过销与对应所述调节板一上的连接孔相互连接；所述调节部件二包括平台二和两个连杆二，所述平台二上设有两个调节板二，每个所述调节板二上设有若干个连接孔，所述平台二的一端与所述平台一铰接，每个所述连杆二的一端可拆卸在所述平台一上、另一端通过销与对应所述调节板二上的连接孔相互连接；所述调节部件二上通过套设件固定所述球拍，以及驱动所述套设件旋转的电机。

该调节部件一、和调节部件二的结构类似，调节部件二位于调节部件一上。其中调节部件一相对支架可以旋转，能够改变球拍相对竖直平面的倾斜角度α，角度调节完毕之后通过连杆一和调节板一上的连接孔通过销进行固定；调节部件二相对调节部件一上的平台一旋转，能够改变球拍相对水平面的倾斜角度β，角度调节完毕之后通过连杆二和调节板二上的连接孔通过销进行固定。旋转部件上电机带动套设件旋转，球拍套装在套设件上，电机的旋转速度能够改变球拍击打羽毛球的速度大小即击打力量大小。

优选地，所述连杆一与所述支架之间通过快拆部件连接，所述连杆二与所述平台一通过所述快拆部件连接，所述快拆部件包括快拆支座和铰链座，所述快拆支座和铰链座通过轴承套接，所述快拆支座上设有可用于固定在所述支架或平台一上的快拆铰链和快拆杆，所述铰链座用于固定在所述连杆一或连杆二上。

调节部件一通过快拆部件与支架相互固定，调节部件二通过快拆部件二与调节部件一相互固定，快拆部件通过快拆支座、铰链座、快拆铰链、快拆杆能够快速实现二者的固定和拆卸，快拆部件结构简单、连接可靠，能够有效提高该可携带多羽毛球的发球机构的安装速度。

优选地，所述掉球装置的下方设有用于检测羽毛球的传感器，所述传感器将信号传递给电控装置，所述电控装置控制所述套设件上的电机旋转，带动所述球拍旋转击球。

在掉球装置的下方设置传感器，比如激光传感器，该传感器能够判别羽毛球下落的时间，并传递给电控装置，以控制套设件上的电机旋转，带动球拍运动，以将羽毛球击打出去，通过传感器来判断羽毛球下落时间来触发电机运动，能够灵活适应掉球装置中羽毛球下落时间，实现发球机构的击球自动化。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明所述一种层叠式掉球装置通过在顶层盖板和底层固定板之间的支杆上设置若干个托球块，相邻两个托球块分别托住羽毛球的内侧和球托，由于托球块是分层上下设置，每个托球块均可绕支杆旋转，所有的托球块将羽毛球夹持形成层叠结构；该掉球装置通过依次旋转托球块，能够从下往上将该掉球装置中的羽毛球一个一个进行释放，其结构简单，夹持释放方便；

2、本发明所述层叠式掉球装置在支杆上设置限位块，便于当托球块旋转时，与限位块接触，托球块正好位于水平方向，托球块托住羽毛球的球托时位于竖直方向，其操作更加简便、羽毛球实现竖直支撑时位置更加准确；

3、本发明所述可携带多羽毛球的发球机构，通过在支架上方的横臂上设置层叠式掉球装置，在支架上安装有球拍，其中球拍旋转连接在支架上，并且支架上设置的至少一个调节部件可以调节球拍击球倾角，其掉球装置可以实现仿真人掉球释放，调节部件能够实现对羽毛球球拍倾角的调节，以改变羽毛球击打时的参数，如速度、角度，因此球拍在旋转部件作用下，能够完成仿真人手持球拍击球动作，实现对羽毛球击打角度、速度和力量方面的调节，操作方便、调节灵敏、精度较高；

4、本发明所述发球机构通过调节部件一、调节部件二分别调节球拍(主要指拍面)相对竖直平面的倾斜角度α和相对于水平面的倾斜角度β，其中球拍相对竖直平面的倾斜角度α能够改变羽毛球被击打时初始速度的角度，以及改变羽毛球击打运行速度和运行距离，球拍相对水平面的倾斜角度β，能够改变球拍的击打空间范围，有效实现了发球机构击打羽毛球的精确调节；

5、本发明所述发球机构的调节部件一通过快拆部件与支架相互固定，调节部件二通过快拆部件二与调节部件一相互固定，快拆部件通过快拆支座、铰链座、快拆铰链、快拆杆能够快速实现二者的固定和拆卸，快拆部件结构简单、连接可靠，能够有效提高该可携带多羽毛球的发球机构的安装速度；

6、本发明的发球机构在掉球装置的下方设置传感器，该传感器能够判别羽毛球下落的时间，并传递给电控装置，触发电机运动，以控制套设件上的电机旋转，带动球拍运动以将羽毛球击打出去，实现发球机构的击球自动化。

附图说明：

图1为本发明所述一种层叠式掉球装置的结构示意图；

图2为本发明所述可携带多羽毛球的发球机构的结构示意图；

图3为图2中调节部件一、调节部件二配合球拍的局部放大图；

图4为图3的后视轴测图；

图5为图2中调节部件一调节球拍在竖直平面的倾角α的示意图；

图6为图2中调节部件二调节球拍在水平面的倾角β的示意图；

图7为图3中快拆部件的结构示意图。

图中标记：

01、羽毛球，02、球拍，1、掉球装置，11、支杆，12、顶层盖板，13、底层固定板，14、托球块，15、电机，16、限位块，17、锥形塞子，2、支架，3、横臂，4、调节部件一，41、平台一，42、调节板一，43、连接孔，44、连杆一，45、合页，5、调节部件二，51、平台二，52、调节板二，53、连接孔，54、连杆二，55、合页，6、旋转部件，61、电机，62、套设件，7、快拆部件，71、快拆支座，72、铰链座，73、轴承，74、快拆铰链，75、快拆杆，8、传感器。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。