共享籃球機的創(chuàng)新設(shè)計

韓德強，巨勇智，白 羽，付振勇，趙華宇，劉慶宇

（齊齊哈爾大學(xué)機電工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

共享籃球機的主要實現(xiàn)功能是對籃球進行暫存和租用。目前我國還沒有高智能化的籃球租賃設(shè)備。市場上出現(xiàn)過的籃球租賃設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單技術(shù)含量低，并且存在較多的設(shè)計缺。特別是機器對籃球的監(jiān)督與回收的能力偏差。不能夠?qū)@球進行有效的監(jiān)管，極容易發(fā)生籃球的丟失和被更換的情況。目前，需要解決的問題不止有提升機器的智能化，還要加大對籃球的監(jiān)管和回收力度。

一個合格的籃球的構(gòu)成有內(nèi)膽、纏絲、中膽和表皮。其中中膽和纏絲處質(zhì)地較為柔軟，將小型的智能標(biāo)簽放置于中膽和纏絲處。在籃球的正常使用中，中膽和纏絲均不會對智能標(biāo)簽產(chǎn)生較大影響。同時，小型智能標(biāo)簽本身就可以抵抗一定程度的撞擊。小型智能標(biāo)簽是加大共享籃球機監(jiān)管和回收的關(guān)鍵。

在提升機器智能化方面，通過智能控制系統(tǒng)，控制出球口的三葉扇旋轉(zhuǎn)方向，進而控制籃球的進出。同時控制籃球回收口的直角扇的旋轉(zhuǎn)方向，進行籃球的回收并恢復(fù)原位。另一個功能就是將用戶信息進行處理和儲存。并將識別裝置安裝在籃球回收口處，在籃球回收時可識別籃球內(nèi)部的智能標(biāo)簽，通過識別結(jié)果決定直角扇的旋轉(zhuǎn)方向。

太陽能板連接著儲電電池，在連接處設(shè)置有驗電器，若出現(xiàn)異常斷電的情況，機器會自主報警。

腳踏式打氣裝置的設(shè)置要優(yōu)越于自動打氣。因為籃球愛好者對籃球內(nèi)部氣體的容量需求是不同的，所以腳踏式的打氣裝置可以更智能的提供服務(wù)。

1 共享籃球機的總體結(jié)構(gòu)

共享籃球機的結(jié)構(gòu)如圖1所示。擋板的折疊設(shè)計可以大大的增加籃球機的儲球數(shù)量。腳踏式打氣裝置的位置充分的利用了箱體的空間，并且便于打氣。智能控制裝置放置于籃球機的中間偏下的位置，適用于人類普遍身高的使用。弧形滑板既可以輸出用戶使用的籃球，還可將回收口處檢測非共享籃球機內(nèi)的籃球輸出。三葉扇的設(shè)計可以在每一次旋轉(zhuǎn)輸出籃球后阻擋下一個籃球的下落。智能控制裝置具有控制精度高、結(jié)構(gòu)簡單、可視化操作方便且占地面積小等優(yōu)點。

圖1 共享籃球機的總體結(jié)構(gòu)

2 三葉扇與直角扇的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在籃球輸出處的設(shè)計方面，需要利用簡單的結(jié)構(gòu)完成對籃球的輸出與其他籃球的隔離。三葉扇的結(jié)構(gòu)通過智能控制系統(tǒng)對進步電機的控制，完成對三葉扇的有角度旋轉(zhuǎn)控制。在箱體的夾層中利用皮帶鏈條的傳動，完成進步電機對三葉扇的傳動。三葉扇如圖2所示。

圖2 三葉扇的結(jié)構(gòu)

直角扇的結(jié)構(gòu)如圖3所示。放置于回收口處的直角扇可以完成雙向的旋轉(zhuǎn)，將識別只能標(biāo)簽后的籃球進行分類，選擇回收或是輸出籃球。命令執(zhí)行完成后就會恢復(fù)原來的初始位置，便于重復(fù)使用。同樣利用進步電機通過皮帶鏈條的傳動控制直角扇的先轉(zhuǎn)方向和角度。

圖3 直角扇的結(jié)構(gòu)

3 智能控制系統(tǒng)的電路

智能控制系統(tǒng)利用了5V電源電路（如圖4）；IC刷卡電路（如圖5）；USB轉(zhuǎn)串口通信——可以與上位機通訊電路（如圖6）；主控CPU電路（如圖7）所示。

圖4 5V電源電路

圖5 IC刷卡電路

圖6USB轉(zhuǎn)串口通信——可以與上位機通訊電路

圖7 主控CPU電路

4 結(jié)語

共享籃球機是一種社會服務(wù)類的實用新型機器，其主要價值就是為人類的生活帶來便利。折疊的擋板結(jié)構(gòu)增大了儲球數(shù)量。太陽能板結(jié)合蓄電池的設(shè)計可以省去外置電源的繁瑣，便于機器的轉(zhuǎn)移。同時，在太陽能板與儲電電池連接處的驗電器報警裝置可以避免長期的機器無法運作的問題。智能控制系統(tǒng)可以結(jié)合人們常用的智能設(shè)備進行使用，易于操作。出球口與籃球回收口的分布設(shè)置更人性化。在籃球內(nèi)部的只能標(biāo)簽不僅可以對籃球進行識別，預(yù)防了籃球的丟失和被更換的問題，同時可以對籃球進行追蹤，在丟失后可以便于找回。在籃球磨損嚴(yán)重?zé)o法正常使用時，籃球內(nèi)部的智能標(biāo)簽還可以取出，進行二次使用。