共享篮球机的创新设计

韩德强，巨勇智，白 羽，付振勇，赵华宇，刘庆宇

（齐齐哈尔大学机电工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

共享篮球机的主要实现功能是对篮球进行暂存和租用。目前我国还没有高智能化的篮球租赁设备。市场上出现过的篮球租赁设备结构设计简单技术含量低，并且存在较多的设计缺。特别是机器对篮球的监督与回收的能力偏差。不能够对篮球进行有效的监管，极容易发生篮球的丢失和被更换的情况。目前，需要解决的问题不止有提升机器的智能化，还要加大对篮球的监管和回收力度。

一个合格的篮球的构成有内胆、缠丝、中胆和表皮。其中中胆和缠丝处质地较为柔软，将小型的智能标签放置于中胆和缠丝处。在篮球的正常使用中，中胆和缠丝均不会对智能标签产生较大影响。同时，小型智能标签本身就可以抵抗一定程度的撞击。小型智能标签是加大共享篮球机监管和回收的关键。

在提升机器智能化方面，通过智能控制系统，控制出球口的三叶扇旋转方向，进而控制篮球的进出。同时控制篮球回收口的直角扇的旋转方向，进行篮球的回收并恢复原位。另一个功能就是将用户信息进行处理和储存。并将识别装置安装在篮球回收口处，在篮球回收时可识别篮球内部的智能标签，通过识别结果决定直角扇的旋转方向。

太阳能板连接着储电电池，在连接处设置有验电器，若出现异常断电的情况，机器会自主报警。

脚踏式打气装置的设置要优越于自动打气。因为篮球爱好者对篮球内部气体的容量需求是不同的，所以脚踏式的打气装置可以更智能的提供服务。

1 共享篮球机的总体结构

共享篮球机的结构如图1所示。挡板的折叠设计可以大大的增加篮球机的储球数量。脚踏式打气装置的位置充分的利用了箱体的空间，并且便于打气。智能控制装置放置于篮球机的中间偏下的位置，适用于人类普遍身高的使用。弧形滑板既可以输出用户使用的篮球，还可将回收口处检测非共享篮球机内的篮球输出。三叶扇的设计可以在每一次旋转输出篮球后阻挡下一个篮球的下落。智能控制装置具有控制精度高、结构简单、可视化操作方便且占地面积小等优点。

图1 共享篮球机的总体结构

2 三叶扇与直角扇的结构设计

在篮球输出处的设计方面，需要利用简单的结构完成对篮球的输出与其他篮球的隔离。三叶扇的结构通过智能控制系统对进步电机的控制，完成对三叶扇的有角度旋转控制。在箱体的夹层中利用皮带链条的传动，完成进步电机对三叶扇的传动。三叶扇如图2所示。

图2 三叶扇的结构

直角扇的结构如图3所示。放置于回收口处的直角扇可以完成双向的旋转，将识别只能标签后的篮球进行分类，选择回收或是输出篮球。命令执行完成后就会恢复原来的初始位置，便于重复使用。同样利用进步电机通过皮带链条的传动控制直角扇的先转方向和角度。

图3 直角扇的结构

3 智能控制系统的电路

智能控制系统利用了5V电源电路（如图4）；IC刷卡电路（如图5）；USB转串口通信——可以与上位机通讯电路（如图6）；主控CPU电路（如图7）所示。

图4 5V电源电路

图5 IC刷卡电路

图6USB转串口通信——可以与上位机通讯电路

图7 主控CPU电路

4 结语

共享篮球机是一种社会服务类的实用新型机器，其主要价值就是为人类的生活带来便利。折叠的挡板结构增大了储球数量。太阳能板结合蓄电池的设计可以省去外置电源的繁琐，便于机器的转移。同时，在太阳能板与储电电池连接处的验电器报警装置可以避免长期的机器无法运作的问题。智能控制系统可以结合人们常用的智能设备进行使用，易于操作。出球口与篮球回收口的分布设置更人性化。在篮球内部的只能标签不仅可以对篮球进行识别，预防了篮球的丢失和被更换的问题，同时可以对篮球进行追踪，在丢失后可以便于找回。在篮球磨损严重无法正常使用时，篮球内部的智能标签还可以取出，进行二次使用。