技术领域
[0001] 本
发明涉及台球装置技术领域，具体来说，涉及一种中式台球自动摆送球装置。
背景技术
[0002] 众所周知，台球运动是一种普及十分广泛的运动，台球是一种用球杆在台上击球的室内娱乐体育项目，在我国，中式台球(黑八规则)较为流行。台球运动的推广和发展已有较长的时间，但是台球桌的结构并未产生显著的变革，台球的进袋、球的收集、摆球等过程一般都由人工来完成，其中，摆球过程大多需要由工作人员、服务人员来辅助完成。台球运动在具备娱乐性的同时，球的收集、摆球等过程也同时给人们带来不便，费时费
力。
发明内容
[0003] 针对相关技术中的问题，本发明的目的是提出一种独立放置于球台桌面下方的中式台球自动摆送球装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0005] 一种中式台球自动摆送球装置，包括模
块识别台、漏球斗、横向行进装置、纵向行进装置、高度行进装置、二级纵向装置以及用于控制横向行进装置、纵向行进装置、高度行进装置和二级纵向装置、白球收集装置及控制单元，其中
[0006] 所述纵向行进装置包括纵向轨道、设于纵向轨道上的纵向行进车、以及设于纵向行进车上可控转速的纵向
电机，所述纵向电机驱动纵向行进车在纵向轨道上行进；
[0007] 所述横向行进装置包括横向轨道、以及设于横向轨道上可控转速的横向电机；
[0008] 所述模块识别台内设台球放置槽，在该台球放置槽的五个不同
位置分别设置有
颜色传感器，所述模块识别台的台球放置槽底部还设有电磁
推杆；
[0009] 所述漏球斗位于模块识别台的前方，所述漏球斗为漏斗形，在漏球斗的底部设有一出球口，所述漏球斗置于横向轨道上，在横向电机的驱动下做横向运动；
[0010] 所述高度行进装置包括可控转速的高度电机和送球框，所述高度电机驱动吊绳分别将送球框的四个
角吊起并上下移动，所述送球框上部设有送球簸箕以及纵向设置的二级轨道；
[0011] 所述二级纵向装置包括推球框和可控转速的推球电机，所述推球框设置于送球框的二级轨道上，所述推球电机驱动推球框在二级轨道上移动，所述推球框内设有与需摆球形状相符的球巢，且球巢的每个球洞可容纳一个球；
[0012] 所述白球收集装置位于横向轨道的下方；
[0013] 所述控制单元与
颜色传感器、电磁推杆及各电机电连接。
[0014] 进一步地，所述控制单元包括
单片机、5个颜色传感器、
物联网、外部控制
开关、路由器、手机端或PC端、横向电机
驱动器、纵向电机驱动器和高度电机驱动器；所述颜色传感器均与单片机电性连接，所述单片机通过串口通信与物联网连接，所述物联网通过IO总线分别与横向电机驱动器、纵向电机驱动器和高度电机驱动器连接，所述横向电机驱动器、纵向电机驱动器和高度电机驱动器分别与横向电机、纵向电机和高度电机电性连接，所述手机端或PC端通过WIFI与路由器连接，所述路由器通过WIFI与物联网连接，所述外部控制开关通过IO总线与物联网连接，所述电磁推杆与单片机电性连接。
[0015] 进一步地，所述推球框上还设有推球板、拉升球巢部件、
滑轮、拉簧，推球板两端通过
转轴铰接在推球框上，2个拉升球巢部件可活动地插入推球框后端两侧的巢孔，拉升球巢部件可跟随推球框纵向移动，送球框内侧还设有限位凸起、限位钩，该限位凸起位于拉升球巢部件纵向移动的轨迹上，限位钩装在送球簸箕内侧，并位于推球板下部纵向移动轨迹上，所述滑轮有4个，装在推球框内侧，所述拉升球巢部件通过4条拉绳分别同球巢四个角相连，连接拉升球巢部件的每根拉绳分别横向延伸至各自配套的滑轮然后向下与球巢的四个角相连，拉升球巢部件通过拉绳和滑轮将球巢(吊在空中，所述拉簧前端固定在推球板的上端，另一端固定在推球框的后端。
[0016] 进一步地，所述横向电机、纵向电机、高度电机和推球电机均为步进电机或者
伺服电机。
[0017] 进一步地，所述纵向电机通过纵向
同步带驱动纵向行进车移动，所述推球电机通过推球同步带驱动推球框移动。
[0018] 进一步地，所述推球框后端两侧设有连接件，所述连接件与推球同步带上端部相连，该连接件置于二级轨道内。
[0019] 进一步地，所述高度电机连接有动力轴，所述动力轴连有四条吊绳，四条吊绳绕经导引轮并分别与送球框四个角的挂钩相连。
[0020] 进一步地，所述纵向行进车底部设有用于在纵向轨道上行进的滑轮。
[0021] 进一步地，所述白球收集装置包括白球轨道及端部的停球口。
[0022] 进一步地，上面所述的一种中式台球自动摆送球装置，还包括与模块识别台相配合的台球轨道组件，该台球轨道组件包括球轨和台球收集槽，所述球轨与中袋、底袋位置的球筒相连；所述台球收集槽与球轨连通，所述台球收集槽的前端设有一捡球器，所述捡球器为包含若干个旋转爪，每个旋转爪的端部呈与台球相对应的弧形状，捡球器另一侧与模块识别台位置相应。
[0023] 采用上述技术方案的本发明具有以下有益效果：
[0024] 本发明一种中式台球自动摆送球装置，由于设置了模块识别台，其内在不同位置设置的颜色传感器可以自动设别球的颜色，并判断球的编号，然后由电机驱动漏球斗与推球框进行横向和纵向的相对位移，电磁推杆伸出，将台球推出至漏球斗中，台球从漏球斗的出球口落入推球框中某一特
定位置的球巢中，完成一个球的自动识别并摆球；进而通过纵向行进装置、高度行进装置、二级纵向装置对摆好的球进行送球。可见，上述结构实现了对球的颜色识别、球号判定、位置的确定并最终实现摆球过程，实现了自动摆球送球，提高了台球游戏的自动化程度，摆球准确快速，使用方便快捷。
附图说明
[0025] 为了更清楚地说明本发明
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1是本发明一种中式台球自动摆送球装置的结构示意图；
[0027] 图2是本发明略去台球轨道组件及白球收集装置的结构示意图；
[0028] 图3是本发明中模块识别台的俯视结构示意图；
[0029] 图4是图3中的A-A向剖视图；
[0030] 图5是本发明中送球框与推球框的结构示意图；
[0031] 图6是本发明中送球框与纵向行进车的结构示意图；
[0032] 图7是本发明中送球框的二级轨道和推球框的结构示意图；
[0033] 图8是本发明中控制单元的原理示意图。
[0034] 图9是本发明中的部分部件三维结构示意图。
[0035] 图10是图9中部分部件的主视图。
[0036] 图11是图10中部分部件的侧视图。
[0037] 图中附图标记如下：
[0038] 1-模块识别台；101-颜色传感器；102-电磁推杆；103-下球口；104-台球放置槽；2-漏球斗；3-横向轨道；4-球巢；5-高度电机；6-横向电机；7-送球框；8-送球簸箕；9-纵向轨道；10-捡球器；11-球轨；12-球筒；13-台球收集槽；14-白球收集装置；15-推球电机；16-推球同步带；17-挂钩；18-推球框；19-纵向电机；20-滑轮；21-纵向同步带；22-动力轴；23-导引轮；24-纵向行进车；25-二级轨道；26-吊绳；27-连接件；28-单片机；101-颜色传感器；30-物联网；31-外部控制开关；32-路由器；33-手机端或PC端；34-横向电机驱动器；35-纵向电机驱动器；36-高度电机驱动器；37-推球板；38-拉升球巢部件；39-限位凸起；40-限位钩；41-滑轮；42-拉簧；43-拉绳。
具体实施方式
[0039] 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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 如图1-8所示，根据本发明的实施例，提供了一种中式台球自动摆送球装置，它是放在球桌底下，通过轨道系统收集台球，然后经捡球器依次把台球送入识别台，轨道用连接件螺丝等与球桌相连，轨道六个接球口(即球筒)与球桌的六个落球袋相连。包括模块识别台、漏球斗、横向行进装置、纵向行进装置、高度行进装置、二级纵向装置以及用于控制横向行进装置、纵向行进装置、高度行进装置和二级纵向装置运动的控制单元，其中，[0041] 所述纵向行进装置包括纵向轨道9、设于纵向轨道9上的纵向行进车24、以及设于纵向行进车24上可控转速的纵向电机19，所述纵向电机19驱动纵向行进车24在纵向轨道9上行进；
[0042] 所述横向行进装置包括横向轨道3、以及设于横向轨道3上可控转速的横向电机6；
[0043] 所述模块识别台1内设台球放置槽104，在该台球放置槽104的5个不同位置分别设置有颜色传感器101，具体方法可以是在台球放置槽104的不同位置开设有圆孔，在圆孔内分别安装颜色传感器101，所述模块识别台1的斜下方还设有电磁推杆102；台球从模块识别台1的尾部进入台球放置槽104内，然后被电磁推杆102顶出，从模块识别台1头部的下球口103离开，并进入漏球斗2内；
[0044] 需要说明的是，颜色传感器101(市售)，其工作原理：通过自身
LED灯照射物体表面，通过对反射回来的光进行处理，经
电路输出该物体的RGB数字信息。例如，台球共有16颗球，一颗白球，一颗黑球，7颗不同颜色的全色球和它颜色相对应的7颗花色球(两端增加了白色)。由于不同花色的球表面不是单一颜色，当一个颜色传感器位于台球不同位置，则可能收集到不同颜色的信息，因此在模块识别台1内设台球放置槽104内不同位置分别设置有颜色传感器101，通过对颜色传感器101的综合判断(可以通过控制单元完成)，进而排除干扰，确定球的颜色。以1号黄色和9号花色一对球为例：当1号球任意进入识别台时，就会有至少4个颜色传感器或最多5个颜色传感器传出1号球黄色RGB的
数字量信息。当9号球任意进入识别台时，当9号球处于不同的角度，则可能有部分(例如1-3个)颜色传感器传出9号球黄色RGB的数字量信息。当白球进入识别台时，则所有的颜色传感器均传出白球的RGB数字量信息，黑球进入识别台时就会有4个或5个黑球的RGB数字量
信号传出。其它球以此类推。根据16颗球各自所特有的RGB信息编写程序，系统就会判别出白球及其它球的号码。
[0045] 所述漏球斗2位于模块识别台1的前方，所述漏球斗2为漏斗形，在漏球斗2的底部设有一出球口，所述漏球斗2置于横向轨道3上，在横向电机6的驱动下做横向运动，图1和图2中漏球斗2的俯视形状稍有区别，相当于两种可行实施方式，不影响本技术方案的技术特征及保护范围，其都属于漏斗形，且底部均设有一出球口；
[0046] 所述高度行进装置包括可控转速的高度电机5和送球框7，所述高度电机5驱动吊绳26分别将送球框7的四个角吊起并上下移动，所述送球框7上部设有送球簸箕8以及纵向设置的二级轨道25；其中，送球簸箕8内吊装有球巢；
[0047] 所述二级纵向装置包括推球框18和可控转速的推球电机15，所述推球框18设置于送球框7的二级轨道25上，所述推球电机15驱动推球框18在二级轨道25上移动，所述推球框18内设有与需摆球形状相符的球巢4，且球巢4的每个球洞可容纳一个球。其中，所述推球电机15可以通过推球同步带16驱动推球框18移动。进一步地，所述推球框18后端两侧可以设有连接件27，该连接件27与推球同步带16上端部固定，二级轨道25可以是一个条形的
槽孔。
[0048] 所述白球收集装置14用于单独收集白球，可以包括白球轨道及端部的停球口。
[0049] 具体的，所述控制单元包括单片机28、若干个颜色传感器101、物联网30、外部控制开关31、路由器32、手机端或PC端33、横向电机驱动器34、纵向电机驱动器35和高度电机驱动器36；所述若干个颜色传感器101均与单片机28电性连接，所述单片机28通过串口通信与物联网30连接，所述物联网30通过IO总线分别与横向电机驱动器34、纵向电机驱动器35和高度电机驱动器36连接，所述横向电机驱动器34、纵向电机驱动器35和高度电机驱动器36分别与横向电机6、纵向电机19和高度电机5电性连接，所述手机端或PC端33通过WIFI与路由器32连接，所述路由器32通过WIFI与物联网30连接，所述外部控制开关31通过IO总线与物联网30连接，所述电磁推杆102与单片机28电性连接，其中所述手机端或PC端33是常用的控制终端。
[0050] 其中，颜色传感器101一般为4个以上，较优的为5个，作为优选，单片机28可以为328P单片机，其内部根据5个颜色传感器判断球的颜色(号码)，再根据号码产生坐标(生成G代码)；物联网30为ESP-32开发板，根据坐标代码(G代码)控制3个步进电机驱动器，驱动器
驱动电机实现台球位置精确移动和网络控制(微信端控制)；外部控制开关31用于控制该装置的启动、摆球等；另外，横向电机驱动器34、纵向电机驱动器35和高度电机驱动器36分别对应X轴上的横向电机6、Y轴上的纵向电机19和Z轴上的高度电机5。
[0051] 本实施例中，所述控制单元用于接收不同位置颜色传感器101对球的识别信号，对
信号处理后确认球的编号，并确定球应该所处的位置，然后控制单元分别向横向电机6和纵向电机19发送指令，驱动漏球斗2与送球框7上的推球框18进行横向和纵向的相对位移，使得漏球斗2的出球口与推球框18中球巢4的某一特定位置孔相对应，电磁推杆发送
控制信号，使得电磁推杆102伸出，将台球推出至漏球斗2中，台球从漏球斗2的出球口落入推球框18中球巢4的某一特定位置球洞中，完成一个球的自动识别并摆球。
[0052] 其中，判别出白球时，漏球斗
横向位移，移动至漏球口与专用的白球轨道上下对应时，电磁推杆伸出将白球推出，此时白球落入白球轨道，进入白球停球口，白球轨道端部的停球口可以延伸出台球桌的下方，以方便打球者随手取出。
[0053] 所述推球框18上还设有推球板37、拉升球巢部件38、滑轮41、拉簧42，推球板37两端通过转轴固定在推球框18上，且能前后转动一定的角度。2个拉升球巢部件38可活动地插入推球框18后端两侧的巢孔，拉升球巢部件38可跟随推球框18纵向移动。送球框7内侧还设有限位凸起39、限位钩40(是否正确)，该限位凸起39位于拉升球巢部件38纵向移动的轨迹上，用于阻拦拉升球巢部件38。限位钩40装在送球簸箕内侧前端呈90°的向上折钩，起到拦截推球板37下部，使推球板37转动，进而使推球板37上部前倾的作用。滑轮41共4个，装在推球框18内侧，拉升球巢部件38通过4条拉绳43分别同球巢4四个角相连，连接拉升球巢部件38的每根拉绳43分别横向延伸至各自配套的滑轮41然后向下与球巢4的四个角相连，这样，拉升球巢部件38通过拉绳43和滑轮41将球巢4吊在空中。拉簧42前端固定在推球板37的上端，另一端固定在推球框18的后端。它的作用是通过弹力使推球板37复位的作用，使推球板
37处于一个垂直状态。
[0054] 当所有球进入预定位置后，送球框7的送球簸箕8托举着所有台球，推球框18跟随送球框7、纵向行进车24在纵向电机19驱动下做纵向移动至球桌边缘外，推球框18跟随送球框7在高度电机5驱动下上升至球桌面以上，然后推球框18随送球框7、纵向行进车24做纵向移动返回球桌
台面范围，然后推球框18和送球簸箕8垂直下降，使送球簸箕8在台球桌面上，推球框18在推球电机15驱动下在二级轨道25上做进一步纵向移动，使推球框18连同球及球巢4从送球簸箕8内推出，拉升球巢部件38通过4条拉绳43分别同球巢4四个角相连，随推球框18纵向移动的拉升球巢部件38在行进过程中遇到限位凸起39时被阻拦，通过4条拉绳43、滑轮41将球巢4垂直拉升至脱离台球高度。与此同时推球板37底部被限位钩40绊住，倾斜转动推球板37上部
挤压台球，使台球之间紧密贴合。然后推球框18的球巢4跟随送球框7在高度电机5带动下上升脱离台球，台球桌面上剩下摆好的台球，整套摆送球装置由之前的控制过程的逆向过程重新移动至台球桌下，完成一轮的摆送球任务。上面所述推球板37、拉升球巢部件38、滑轮41、拉簧42、限位凸起39、限位钩40，是旨在将台球更好地压紧的优选方案，但并不是必要方案。
[0055] 所述横向电机6、纵向电机19、高度电机5和推球电机15均为可控转速的电机，目的是实现相对位移的精确控制，他们可采用现有技术中的多种方案，例如均采用步进电机，或者均为伺服电机。
[0056] 横向电机6和纵向电机19可以通过现有技术的常用手段对漏球斗2与推球框18进行驱动。
[0057] 所述高度电机5对送球框7的连接和驱动关系也可采用常规方式，例如高度电机5可连接有动力轴22(可通过皮带轮、
齿轮等常规方式与动力轴22相连)，所述动力轴连有四条吊绳26，四条吊绳26绕经导引轮23并分别与送球框7四个角的挂钩17相连。高度电机5旋转带动动力轴22转动，进而使缠绕在动力轴22上的吊绳26收放，完成对送球框7的升降。
[0058] 如图6所示，所述纵向行进车24底部可以设有用于在纵向轨道9上行进的滑轮20。纵向电机19可通过纵向同步带21使得纵向行进车24行进，纵向同步带21可固定不动，纵向电机19安装于纵向行进车24上，纵向电机19转动，纵向同步带21对纵向电机19的反作用力使纵向电机19与纵向行进车24在纵向轨道上行进。
[0059] 如图2所示，本发明还可包括与摆球装置相配合的台球轨道组件，所述台球轨道组件包括球轨11和台球收集槽13，所述球轨11与中袋、底袋位置的球筒12相连，所述台球收集槽13与球轨11连通，使得台球统一收集到台球收集槽13内；所述台球收集槽13前端设有一捡球器10，捡球器10另一侧与模块识别台1位置相应，该捡球器10用于将台球依次送入模块识别台1中；所述捡球器10为若干个旋转爪，每个所述旋转爪的端部呈与台球相对应的弧形状，使得每个旋转爪每次铲起一个台球送入模块识别台1，分别进行颜色识别。捡球器10可由电机驱动，该捡球器10的电机与控制单元相连并受控制单元控制。当然，台球轨道组件是本发明与现有台球桌的交集部分，如果台球桌本身具有球轨11与球筒12(球袋口)，则可将球轨11与台球收集槽13连通，并保证台球收集槽13前端与捡球器10位置对应。上述旋转爪的数量可以为两个以上。
[0060] 本
申请中颜色传感器101可采用现有技术中的技术方案，通常包含有颜色识别传感器，其对台球的识别信号向控制单元发送，属于现有技术，电磁推杆102也属于现有技术，此处不再详述。
[0061] 本申请所述的一种台球自动摆球装置中，所述横向电机6和纵向电机19对漏球斗2与推球框18的驱动连接方式属于现有技术，控制单元的控制技术也属于现有技术，本发明的创新点在于设置了模块识别台1，其内在不同位置设置的颜色传感器101可以自动识别球的颜色，然后由电机驱动漏球斗2与推球框18进行横向和纵向的相对位移，电磁推杆102伸出，将台球推出至漏球斗2中，台球从漏球斗2的出球口落入推球框18中某一特定位置的球巢4中，完成一个球的自动识别并摆球。另一个创新点是横向行进装置、纵向行进装置、高度行进装置、二级纵向装置组成的送球路径，实现了识别球-摆球-送球的自动化摆送球系统。
[0062] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
