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　　1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 4.5 (22)申请日 2014.12.16 A63B 69/40(2006.01) (71)申请人 李远志 地址 476000 河南省商丘市梁园区益阳路 1 号1号楼304号 (72)发明人 郭荣娟 祁文文 张鸿韬 邓浩 李军 季波 蒋丽芳 赵连保 牛森 郭栋 (54) 发明名称 一种电动机械式足球训练器材 (57) 摘要 一种电动机械式足球训练器材，它由电机、牛 角式漏斗、蜗牛式壳体、支架及槽轮组成，蜗牛式 壳体经铆钉与电机、牛角式漏斗连接，支架经支撑 轴与电机、牛角式漏斗连接，电机经铆钉与支架连 接，槽轮经轴与

　　2、支架连接，槽轮经传动杆与蜗牛式 壳体连接。本发明结构简单合理新颖，操作简便， 既能替代足球陪练员陪练，又能提高训练效果，实 用性强。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图11页 (10)申请公布号 CN 104474685 A (43)申请公布日 2015.04.01 CN 104474685 A 1/1 页 2 1.一种电动机械式足球训练器材，其特征在于 ：它由电机、牛角式漏斗、K1体育十年品牌蜗牛式壳体、 支架及槽轮组成，蜗牛式壳体经铆钉与电机、牛角式漏斗连接，支架经支撑轴与电机、牛角 式漏斗连接，电机经铆钉与支架连接，槽轮经

　　3、轴与支架连接，槽轮经传动杆与蜗牛式壳体连 接。 2.根据权利要求 1 所述的一种电动机械式足球训练器材，其特征在于 ：所述的电机有 三台，第一台为变频电动机经铆钉连接在蜗牛式壳体上，该变频电动机的轴垂直插入蜗牛 式壳体内、轴端经螺栓连接着踢球器 ；第二台为步进电机经铆钉连接在蜗牛式壳体上侧 ； 第三台为变频电动机经铆钉、轴连接在支架下端。 3.根据权利要求 1 所述的一种电动机械式足球训练器材，其特征在于 ：所述的蜗牛式 壳体出球口处一段腔体为倒喇叭式，出球口外侧套着一个喇叭式出球管经滚轮与蜗牛式壳 体出球口处一段腔体活动连接，出球口的一面有小轴，出球口的上侧面有矩形孔。 4.根据权利要求 1

　　4、 所述的一种电动机械式足球训练器材，其特征在于 ：所述的牛角式 漏斗内有半球形球模，沿球模开口直径有轴，该轴经轴承与牛角式漏斗壁滚动接触，轴的一 端有锥形齿轮，牛角式漏斗下端经支撑轴与支架连接。 5.根据权利要求 1 所述的一种电动机械式足球训练器材，其特征在于 ：所述的支架上 端有支撑轴、下端有三个经轴连接的槽轮，第一个槽轮和第三台变频电动机共轴并且和第 二个槽轮在一条道轨上滚动，第三个槽轮在另一条道轨上滚动，第三个槽轮上有偏心轴经 传动杆和蜗牛式壳体出球口一面的小轴连接 ；两条道轨为半圆弧形，两半圆弧形道轨的圆 心同心，半圆弧形道轨开口朝向守门员。 6.根据权利要求 2 所述的一种电动机械

　　5、式足球训练器材，其特征在于 ：所述的踢球器 为异径管状，踢球器大径端为球缺状，两球缺开口圆心相对 ；踢球器小径端有控制开关，该 控制开关有三块弧形可转动片、三块弧形可转动片经微型轴沿踢球器外壁等距离设置，三 块弧形可转动片一端插入踢球器内，另一端在踢球器外并经圆弧形传动杆活动连接，圆弧 形传动杆两端经带孔支腿连接在踢球器上，其中一端套着弹簧、另一端与拉绳一端连接，拉 绳另一端经导向轮与一个带弹簧的滑动杆连接。 7.根据权利要求 3 所述的一种机器人足球训练器材，其特征在于 ：所述的滚轮有两种， 第一种有四个等径滚轮经轮架等距离连接在出球管内壁上，沿出球管长度方向滚动且只能 在蜗牛式壳体出球口处

　　6、一段腔体外壁上设置的第一种滚轮槽内滚动，第一种滚轮槽有四 个，分别和第一种四个等径滚轮对应 ；第二种有八个滚轮，一个大号滚轮，两个中号等径滚 轮和五个小号等径滚轮，它们分别经轴均连接在一个带齿的滚动架上，其中一个大号滚轮、 一个小号滚轮和两个中号等径滚轮等距离设置在带齿滚动架的一个圆周上，两个等径的中 号滚轮在带齿滚动架直径上对称设置，大号滚轮和小号滚轮设置在两个等径中号滚轮的两 侧，另外四个小号等径滚轮等距离设置在带齿滚动架的另一个圆周上，大号、中号和小号八 个滚轮均在蜗牛式壳体出球口腔体一段外壁上同一个圆周槽内滚动。 权 利 要 求 书CN 104474685 A 1/4 页 3 一种电动

　　7、机械式足球训练器材 技术领域 0001 本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种足球训练器材。 背景技术 0002 目前足球有关训练器材还不能有效投入使用，不能真正模拟陪练员动作，特别是 移动踢球及用力调节击打到门柱或横梁上后而进球门的球、靠陪练员来实现的概率也是较 低的高难度动作，这种高难度训练动作陪练员工作强度大，效率低且陪练员不具备长时间 供球的能力，直接影响训练员技能的提升。 发明内容 0003 本发明的目的是 ：提供一种电动机械式足球训练器材，它结构简单合理新颖，操控 简便，造价低，能克服背景技术中的缺陷并兼具其优点，训练效果好，实用性强。 0004 实现本发明所采取的技术方案是 ：

　　8、该器材由电机、牛角式漏斗、蜗牛式壳体、支架 及槽轮组成，蜗牛式壳体经铆钉与电机、牛角式漏斗连接，支架经支撑轴与电机、牛角式漏 斗连接，电机经铆钉与支架连接，槽轮经轴与支架连接，槽轮经传动杆与蜗牛式壳体连接。 0005 为了给踢球不同动作提供动力，调节踢球力的大小，模拟陪练员跑步踢球动作，该 电机有三台，第一台为变频电动机经铆钉与蜗牛式壳体连接，它的轴垂直插入蜗牛式壳体 内、轴端经螺栓连接着踢球器 ；第二台为步进电机经铆钉连接在蜗牛式壳体上侧，它的轴上 有锥形齿轮、击发器及齿轮 ；第三台为变频电动机经铆钉、轴连接在支架下端。 0006 为了模拟陪练员间断踢球动作，蜗牛式壳体出球口处的一段腔体为倒

　　9、喇叭式，出 球口外侧套着一个能扭动的喇叭式出球管，出球管内壁上有螺旋线并经滚轮与蜗牛式壳体 出球口处一段腔体活动连接，出球口的一面设置有小轴，出球口左侧面有一小圆孔、右侧面 有一大圆孔、上侧面有一个矩形孔，小圆孔、大圆孔及牛角式漏斗下口圆心相对，牛角式漏 斗内设置有半球形球模，沿半球形球模开口直径上有轴，该轴经轴承与牛角式漏斗壁滚动 接触，其轴端有锥形齿轮，牛角式漏斗下端经支撑轴与支架连接。 0007 为了模拟陪练员跑步踢球动作，在支架上端设置了支撑轴、下端设置了三个槽轮 均经轴与支架连接，第一个槽轮与第三台变频电动机共轴并且和第二个槽轮在一条道轨上 滚动，第三个槽轮在另一条道轨上滚动，第三个

　　10、槽轮上有偏心轴经传动杆与蜗牛式壳体出 球口侧面的小轴连接 ；两条道轨为半圆弧形，两半圆弧形道轨的圆心同心，半圆弧形道轨开 口朝向守门员。 0008 为了提高守门员的训练难度，将足球踢向球门内，设置的踢球器为异径管状，踢球 器大径端为球缺状，两球缺开口圆心相对，踢球器小径端有控制开关，该开关有三块弧形可 转动片经微型轴沿踢球器外壁等距离设置，三块弧形可转动片一端均插入踢球器内，另一 端在踢球器外并经圆弧形传动杆活动连接，圆弧形传动杆两端经带孔支腿连接在踢球器 上，其中一端套着弹簧、另一端与拉绳一端连接，拉绳的另一端经导向轮与一个带弹簧的滑 动杆连接。 说 明 书CN 104474685 A 2/

　　11、4 页 4 0009 本发明的积极效果是 ：结构简单合理新颖，能模拟陪练员跑步踢球动作，踢球用力 可调节，既能踢远球、又能踢近球，既能踢高球、又能踢低球、还可发点球、直接任意球等，能 覆盖训练员的整个训练场区，踢出的球旋转有力、杀伤力强，也可打到门柱或横梁上又能进 入球门，守门员接球难度高、但也能降低训练难度，比同类器材踢球机动、灵活、快捷，自动 化程度高等，能实现对球路及落球点的精准控制，满足训练员体能与实战训练的需要，训练 技能提升快，能训练训练员的反应能力和随机应变能力，实用性强。在制作方面与同类器材 及主要部件相比，制作用工少、能耗低、所用材料来源广、价格低、容易推广和普及。 附图说明

　　12、 0010 附图 1 为本发明外部结构示意图 ； 附图 2 为附图 1 的侧视图 ； 附图 3 为附图 1 的俯视图 ； 附图 4 为附图 1 的 A-A 向蜗牛式壳体剖视图 ； 附图 5 为附图 4 上的踢球器外部结构示意图 ； 附图 6 为附图 5 的俯视图 ； 附图 7 为附图 6 上的 C-C 向踢球器小径端断面图 ； 附图 8 为附图 2 上的 B-B 向牛角式漏斗断面图 ； 附图 9 为附图 8 上的半球形球模外部结构示意图 ； 附图 10 为附图 9 的俯视图 ； 附图 11 为模块控制电机的系统示意图 ； 附图 12 为第二台步进电机轴上的击发器大样图 ； 附图 13 为附图

　　13、12 的侧视图 ； 附图 14 为附图 4 上的滚轮及带齿滚动架外部结构示意图 ； 附图 15 为附图 14 的俯视图 ； 附图 16 为附图 14 的侧视图。 具体实施方式 0011 本发明如附图1、2、3所示，该器材由电机1、蜗牛式壳体2、牛角式漏斗3、支架4及 槽轮 41 组成，蜗牛式壳体 2 经铆钉与电机 1、牛角式漏斗 3 连接，支架经支撑轴与电机 1、牛 角式漏斗3连接，电机1经铆钉与支架连接，槽轮41经轴与支架4连接，槽轮41经传动杆与 蜗牛式壳体连接。为了给踢球不同动作提供动力、调节踢球用力的大小，模拟陪练员跑步踢 球动作，该电机 1 有三台，第一台为变频电动机 11 经铆钉连

　　14、接在蜗牛式壳体 2 上，它的轴垂 直插入蜗牛式壳体2内，它的轴端经螺栓连接着踢球器111，踢球器111为异径管状，大径端 为球缺状、两球缺开口圆心相对，小缺圆开口1111用来与第一台变频电动机11轴端连接固 定，大缺圆开口1112用来放入球，踢球器111小径端有控制开关1113，该开关有三块弧形可 转动片 11131，三块弧形可转动片 11131 分别经微型轴沿踢球器外壁等距离设置，三块弧形 可转动片 11131 一端插入踢球器 111 壁内、另一端在壁外并经圆弧形传动杆 11132 活动连 接，圆弧形传动杆两端经带孔支腿 11133 上孔连接在踢球器上、其中一端套着弹簧 11134， 另一端

　　15、与拉绳 11135 一端连接，拉绳另一端经导向轮 11136 与一个带弹簧 111371 的滑动杆 说 明 书CN 104474685 A 3/4 页 5 11137 连接，滑动杆由两带孔支腿 11133 活动支撑，滑动杆两端有半圆形帽 111372、两个半 圆形帽一大一小、大半圆形帽用来开启控制开关 1113、小半圆帽用来防止滑动杆脱离带孔 支腿11133 ；第一台变频电动机11另一端经支撑轴与支架4连接，用来调节踢球角度 ；第二 台为步进电机 12 经铆钉连接在蜗牛式壳体 2 上侧，步进电机 12 的轴上有锥形齿轮 121、击 发器 122 及齿轮 ；第三台为变频电动机 13 经铆钉、轴连

　　16、接在支架 4 下端，这三台电机 1 由 一个控制模块 5 控制（如图 1、2345671、2、13 所示）。为了模拟陪练员踢球的随机 动作，蜗牛式壳体 2 出球口 22 处一段腔体为倒喇叭式，出球口外侧套着一个能扭动的喇叭 式出球管 25，出球管 25 内壁上有螺旋线 和蜗牛式壳体出球口 22 处一段腔 体滚动连接，该滚轮 250 有两种，第一种有四个等径滚轮 2501 经轮架 2502 等距离连接在出 球管 25 内壁上、沿出球管 25 长度方向滚动且只能在蜗牛式壳体出球口 22 处一段腔体外壁 上设置的第一种滚轮槽2503内滚动，第一种滚轮槽2503有四个，分别和第一种四

　　17、个等径滚 轮2501对应 ；第二种有八个滚轮2504，一个大号滚轮25041、两个中号等径滚轮25042和五 个小号等径滚轮 25043，它们分别经轴均连接在一个带齿 2506 的滚动架 2505 上，其中一个 大号滚轮 25041、一个小号滚轮 25043 和两个中号等径滚轮 25042 等距离设置在带齿 2506 滚动架 2505 的一个圆周上，两个等径中号滚轮 25042 在带齿 2506 滚动架 2505 直径上对称 设置，大号滚轮 25041 和小号滚轮设置在两个中号等径滚轮的两侧，另外四个小号等径滚 轮 25043 等距离设置在带齿 2506 滚动架 2505 的另一个圆周上，大号

　　18、、中号和小号八个滚轮 2504 均在蜗牛式壳体出球口 22 处一段腔体外壁上同一个圆周槽内滚动，带齿滚动架 2505 上的齿 2506 和第二台步进电机 12 轴上的齿轮 123 啮合，在蜗牛式壳体 2 出球口 22 的一面 设置有小轴 23、用来调节踢球角度，出球口 22 左侧面有小圆孔、用来插入第一台变频电动 机11的轴，出球口22右侧面有大圆孔用来放球，出球口22上侧面有一个矩形孔24、用来通 过击发器122 ；牛角式漏斗3下口和蜗牛式壳体2出球口22左侧的小圆孔、右侧的大圆孔及 踢球器111大径端两球缺开口圆心相对，是为了放球、踢球、调节踢球角度 ；牛角式漏斗3内 设置有半球形球模 3

　　19、1，沿半球形球模 31 开口直径上设置有轴 32，该轴 32 经轴承与牛角式 漏斗 3 壁滚动接触，该轴 32 一端有锥形齿轮 33 和第二台步进电机 12 轴上的锥形齿轮 121 啮合，牛角式漏斗 3 下口圆心相对的外壁上、有支撑轴 34 连接在支架 4 上端，用来调节踢球 角度（如图 1、234890、14、15、16 所示）。为了模拟陪练员跑步踢球动作，在支架 4 下 端设置了三个槽轮 41，三个槽轮 41 均经轴承及轴连接在支架 4 下端，第一个槽轮 411 和第 三台变频电动机 13 共轴并和第二个槽轮 412 在一条半圆弧形道轨 4120 上滚动，第三个槽 轮 413 在另一条半圆

　　20、弧形道轨 4130 上滚动，两半圆弧形道轨 4120、4130 的圆心为同心，第 三个槽轮 413 上有偏心轴 4131 经传动杆 42 与蜗牛式壳体 2 出球口 22 一面的小轴 23 活动 连接，用来调节踢球角度（如图 1、2、3 所示）。 0012 本发明工作原理及使用方法：在足球场内设置两道同心半圆弧形道轨4120、 4130，半圆弧形道轨 4120、4130 开口朝向守门员，将该器材放在道轨上，第一槽轮 411、第二 个槽轮 412 放在大半径半圆弧形道轨 4120 上，第三个槽轮 413 放在小半径半圆弧形道轨 4130上，然后启动该器材，三台电机1在设定的程序控制下，第三台变频电

　　21、动机13驱动第一 槽轮411及该器材在半圆弧形道轨4120、4130上往返移动 ；第二台步进电机12经锥形齿轮 121、33驱动牛角式漏斗3内的半球形球模31转动，牛角式漏斗3内的球模将足球逐个放入 蜗牛式壳体 2 内的踢球器 111 内，踢球器 111 在第一台变频电动机 11 的驱动作用下产生的 说 明 书CN 104474685 A 4/4 页 6 离心力使足球从踢球器111大径端移动到踢球器111的小径端椭圆口处被弹簧式直角三角 形控制开关 1113 控制，当踢球器 111 小径端转动到蜗牛式壳体 2 出球口 22 上侧的矩形孔 24 时，被第二台步进电机 12 轴上的击发器 122

　　22、触碰到直角三角形控制开关 1113 上的滑动 块 11136，滑动块 11136 顺长方形槽 11137 滑动被压入直角三角形控制开关 1113 直角端上 的矩形孔内，伸入踢球器 111 壁内的直角三角形控制开关 1113 的大锐角瞬间变大、伸向踢 球器 111 壁外，踢球器 111 在第一台变频电动机 11 的驱动作用下产生的离心力使足球从踢 球器 111 大径端移动到踢球器 111 的小径端被控制开关 1113 控制，当踢球器 111 小径端转 动到蜗牛式壳体 2 出球口 22 上侧的矩形孔 24 时，被第二台步进电机 12 轴上的击发器 122 触碰到控制开关 1113 上的滑动杆 11

　　23、137 端部的半圆形帽 111372，滑动杆 11137 滑动并拉 动拉绳 11135 带动圆弧形传动杆 11132 转动、从而也带动了三块弧形可转动片 11131 转动、 开启控制开关 1113，足球脱离踢球器 111 经蜗牛式壳体 2 出球口 22 飞向球门、对守门员进 行接球训练，控制开关 1113 在圆弧形传动杆 11132 一端弹簧 11134 和滑动杆 11137 一端弹 簧 111371 作用下恢复原位，控制下一个球，重复上述过程，该器材可继续踢球、不断变换踢 球位置，由于第三个槽轮411上有偏心轴4131连接着传动杆42，可连续调节踢球角度、踢球 方向，加之出球管 25 的扭动

　　24、，出球方向复合连续变化，训练难度加大，可使守门员的接球技 能提升快，接球的反应能力和随机应变能力也能得到快速提升。如果训练直接任意球、罚球 点球、球门球等动作，可将该器材调整并停在训练动作规定的区域或罚点球的位置，调整踢 球方向，再用传动杆 42 调整踢球角度，并调整第一台变频电动机 11 转速即可。 说 明 书CN 104474685 A 1/11 页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104474685 A 2/11 页 8 图2 说 明 书 附 图CN 104474685 A 3/11 页 9 图3 说 明 书 附 图CN 104474685 A 4/11 页 10 图4 图5 说 明

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