Теннисная пушка своими руками

Теннисная пушка своими руками

А ещё можно просто привыкнуть к новой накладке или ракетке, и хорошенько простучать её.

Содержание / Contents

↑ Идея робота-теннисиста

Идея создания робота-подающего закралась мне в голову года четыре назад. После разгромного поражения в первом турнире по настольному теннису на работе я не мог понять, как принимать целый ряд подач, направленных на подавление неопытных любителей.
Например, низкая подача с верхним боковым вращением в правый угол стола.
Противники, встречающиеся мне ранее, использовали более открытую игру и подобными подачами не пользовались.

Первой идеей было попросить знакомого кандидата в мастера спорта поднатаскать меня в приёме подобных подач. Но оказалось, что он с его стилем игры низкие подачи не использует.

Что оставалось делать? Искать нужного человека и просить его подавать мне сотни раз? Никто на это не согласится.

Так я и пришел к идее подающей машины.

В продаже подобных конструкций существует много, но они либо непомерно дорогие, либо бюджетные, и могут выполнить только плоский тип подач, не представляющих для меня никакого интереса.

Я начал активно изучать самодельные конструкции подобных машин и нашел многофункциональный вариант от японского дядьки, доступный для повторения и открытый для модификаций.

↑ Конструкция подающего робота

Конструкция проста. Тихоходный двигатель подаёт мячи в трубу, в которой быстрый двигатель с насадкой выбрасывает их, придавая вращение.

За основу я взял обычное 10-литровое ведро. Спилил ручку. Около дна прорезал отверстие под сантехническую сливную трубу диаметром 50 мм и временно проклеил стык термоклеем.

Вот и вся основа.
Теперь нужно установить подводящий двигатель и двигатель, выбрасывающий шар.

↑ Тихоходный двигатель загрузки и блок управления

Вариантов медленного двигателя у меня было немного. Либо редукторный на 220В, с частотой 45 оборотов в минуту. Либо шаговый от огромного принтера.

Редукторный вариант быстро отпал ввиду трудности регулирования частоты вращения. Вариант с шаговым двигателем мне казался более приемлемым в виду многообразия схем управления. В итоге использовал схему с Радиопарти.ру .

В основе лежит микроконтроллер PIC12F629, выходные управляющие сигналы которого открывают транзисторы КТ829А и подают напряжения питания в определённой последовательности на обмотки шестиконтактного шагового двигателя.

Из минусов платы хочу отметить практически полное отсутствие места под радиаторы управляющих транзисторов. При токе более 1,5А они обязательны.

Так же встала проблема в избыточном токе через обмотки двигателя. Сопротивление каждой обмотки 6 Ом, от средней точки соответственно 3 Ом. Напряжение питания 15-20 Вольт. При максимальном напряжении через обмотку от средней точки будет протекать 6,5А, что просто неприемлемо и приведёт к быстрому выходу из строя шагового двигателя. Добавил гасящий резистор на 5 Ом 20 Ватт последовательно средней точке обмотки, чтобы максимальный ток не превышал 2,5 А.

Просверлил в центре ведра отверстия под крепление двигателя. На двигатель насадил полую трубку диаметром 8 мм и нарезал внутри резьбу диаметром 4 мм. Никакого стопора сверлить не стал, а просто посадил трубку на суперклей. Решение простое, но не очень надёжное.

Из ЛДСП толщиной 4 мм вырезал диск, диаметром чуть меньше диаметра дна ведра. В диске сделал воронкообразный вырез-ловушку, чтобы туда попадал мяч и не выкатывался вплоть до подачи его в трубу. В центре диска просверлил и раззенковал отверстия под винт 4 мм впотай и соединил двигатель с диском.

В видео демонстрируется принцип подачи мяча в трубу.

Внутренности нужно делать максимально глянцевыми и скользкими, чтобы уменьшить трение и нагрузку на двигатель.

Читайте также:  Установка форсунок в бассейне

↑ Быстрый двигатель подачи и Блок управления

Как видно на фото, на двигателе стоит нехитрая насадка. В качестве переходника использована биметаллическая трубка диаметром 6 мм.

Со стороны двигателя высверлено отверстие под посадки внатяг и законтрено при помощи винта диаметром 2 мм. На трубку насажено колесо от игрушечного танка, с которым я так любил проводить время в детстве. На танке было много колёс, из которых было выбрано самое сбалансированное.

На колесо наклеена полоска, вырезанная из китайской накладки для теннисной ракетки «KTLPROXP».

Эта накладка проработала на ракетке всего пару месяцев и совершенно мне не понравилась. Снял её и без всяких сожалений разрезал на ленты. Подкладка и рабочая поверхность этой накладки в теннисном жаргоне очень «тухлая», то есть мягкая и мяч возвращают с огромными потерями по скорости, относительно скорости приёма.

Подобные качества отлично подходят для выталкивания мяча из трубы: колесо захватывает мяч, проминает губку накладки и придаёт дополнительное вращение.
Наклеить вырезанную полоску на пластик не получится, слетит моментально. Сначала я проклеил колесо обычной бумагой при помощи суперклея. После этого уже наклеивал полоску на колесо при помощи резинового специального клея для накладок «DAWEI Blue Devil».

Боковые поверхности так же промазал для лучшей фиксации.

Биения этой комплексной насадки играют важную роль и с первого раза я не смог собрать добротный экземпляр. Все отверстия сверлил микродрелью с заметными неточностями, что привело к серьёзным биениям и общей вибрации.

Для финального варианта пришлось использовать сверлильный и токарный станки.

Двигатель располагается на отдельной сантехнической трубе длинной 20 см и диаметром 50 мм, которая вставляется в основную трубу. Сделано это для того, чтобы можно было вращать получившуюся сборную насадку относительной основной трубы. Смена угла будет менять направление вращения мяча при вылете.

Двигатель закреплён на деревянном бруске при помощи пары просверленных червячных хомутов и винтов 40×4 мм. В трубке вырезано отверстие, в которое входит колесо.
Уровень входа колеса необходимо подбирать. Чем сильнее контакт мяча и колеса, тем больше закрутка и скорость выхода. Но здесь главное не переборщить, иначе мячи будут быстро разбиваться.

Малый же контакт с мячом приведёт к случайному выбросу мяча по силе и закрутке.

Мой вариант с деревянным бруском в качестве основы не самый лучший, так как затяжка со временем продавит волокна древесины и придётся подтягивать конструкцию. Результирующую насадку с трубой и двигателем закрепил на основную трубку и затянул червячным хомутом. Без затяжки даже малая вибрация сможет сменить угол установки.

Видео работы системы с быстрым двигателем.

Основные плюсы щёточного двигателя: он довольно дешёвый, мощный, практически не теряет скорости при контакте колеса с мячом и не требует дополнительной схемы управления. Минусы – шумный и тяжёлый.

Можно было поставить бесколлекторный мотор, но при нужной мощности он будет довольно дорогим удовольствием, да и без платы управления его не запустишь.

Чтобы зарядить ведро я купил в Китае «боеприпасы» — 100 шт. теннисных шаров Huieson 40+ .

Настройка системы заняла пару дней. Шарики не всегда закатывались в трубу и при загрузке более 70 мячей движок клинило. Причиной послужила чёрная матовая краска внутри, которая увеличивала трение. Пришлось внутренности экстренно перекрашивать в глянец.

При длительном использовании заметно разогревался шаговый двигатель. Для надёжности в основу из ДСП врезал вентилятор для охлаждения двигателя и гасящих резисторов.

Читайте также:  Схемы регулятора оборотов на tda1085

Ниже выкладываю игровой тест робоведра. Робот поставлен высоко для имитации навесного топспина (сильное верхнее вращение) — элемента, на приёме которого чаще всего ошибаются новички и любители.

На видео есть элементы подрезки, перекрутки, резкой контратаки и левого отыгрыша. Снято в сельском доме культуры, с явно выраженной атрибутикой Советского периода.
Сетки-уловителя у меня нет, поэтому всю сотню шаров потом приходится собирать по всему полу.

Информация для тех, кто в теме: в руках у меня кастомная ракетка из Европейского основания «StigaEnergiWood», красная накладка – «MarsII», чёрная – «Stiga CALIBRA TOUR H».

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор»

↑ Итоги

Плюсы:
• Простота (если не брать в расчёт токарные работы) и дешевизна конструкции.
• Универсальность, ведь варьируя угол контакта колеса с мячом можно настроить практически любой тип подачи.

Минусы:
• Большое ток потребление (порядка 3А) и шумность при работе.
• Невозможность подачи некручёного мяча. Варируя положением колеса относительно мяча, можно настроить совсем лёгкое вращение, но совсем от него избавиться невозможно, для этого нужно второе колесо.

Надеюсь, что статья будет полезна и вдохновит на сборку аналогичного аппарата. По себе скажу, что после пары недель тренировок с роботом я намного уверенней себя чувствовал при игре с реальными людьми.

На базе этого робота можно собрать более сложные подающие машины, добавляя второе колесо для усиления вращения или подачи плоского мяча. Можно установить автоматику, дистанционное управление и т.д.

Первая теннисная пушка была изобретена еще в 1920

году знаменитым французским теннисистом и впоследствии бизнесменом Жан Рене Лакост (Jean René Lacoste).

Рене Лакост в возрасте 16 лет изготовил механическую теннисную пушку , барабан которой приводился в движение ручкой. Мяч из трубы падал на желоб барабана, и затем выстреливался разжимающейся пластиной-бойком на сторону противника .

Рене Лакост по прозвищу «крокодил» (1904-1996) был легендарным теннисистом своего времени , выиграл 10 турниров Большого шлема , но при этом он был хорошим бизнесменом и всегда пытался создать теннисный продукт , востребованный игроками.

Видео с работой первой теннисной пушки

В 1927 году Percy Jepson из Австралии разработал теннисную пушку с электромотором, которая получила название “Machine Gun”. Пушка не имела коммерческого успеха , но это уже был шаг вперед.

В 1930 году еще один австралийский изобретатель J.R. Black запатентовал еще одну теннисную пушку с электромотором, которая в отличие от первой неплохо продавалась.

Интересно , что история возникновения глобальной фирмы в теннисном мире – Prince , также как и Lacoste , началась с изобретения новой теннисной пушки!

В 1970 году американец Боб Макклур (Bob McClure) собрал в своем гараже теннисную пушку с пневмоприводом, в которой выстрел осуществлялся за счет давления воздуха, выталкивающего мяч из трубы.

В честь города Принстон (Princeton) , в котором он родился , Боб Макклур назвал теннисную пушку “ Little Prince ”.

Говард Хед, основатель фирмы Head , потренировавшись с теннисной пушкой Боба Макклура и пораженный ее

возможностями, вложил деньги в производство и основал еще одну теннисную фирму

Prince , которая уже впоследствии выросла до полноценного мирового бренда.

В 2000-х годах подразделение Prince ,

Читайте также:  Кофе от запаха в квартире

производящее уже самые современные теннисные пушки , было выделено в отдельную

фирму , теннисные пушки известные раньше как

Prince , теперь продаются под торговой

Новым этапом в развитии теннисных пушек было создание американской фирмой TUTOR , в 1986 году , аккумуляторной модели теннисной пушки , что позволило повысить мобильность теннисных пушек. Также , в этой пушке были применены валы , вращающиеся в противоположных направлениях .

Этот принцип выброса теннисного мячи сохранился и по настоящее время, а пушки Tutor и сегодня одни из самых продаваемых в мире. Вес пушки был 18 кг, аккумуляторной батареи хватало на 4 часа игры. Основателем фирмы Tutor был инженер , работающий в аэрокосмической области , Билл Грин (Bill Greene).

Играя в теннис он сделал для себя теннисную пушку с аккумулятором , которая была намного легче и компактнее теннисных пушек , существовавших в то время.

Инженерная фирма из Калифорнии Keck-Craig Inc заинтересовалась разработкой Bill Greene , вложила в доработку продукта 60000 $ , и зарегистрировала Sports Tutor Inc.

Хотя, справедливости ради , надо упомянуть американский патент US2918915 A на имя Doeg Ralph W , который запатентовал теннисную пушку с двумя вращающимися валами еще в 1959 году. Но , если Tutor приводится в действие двумя моторами , по одному на каждый вал , то в патенте Doeg Ralph W один мотор , передающий усилие на валы посредством ременной передачи , что , на мой взгляд , снижает надежность всей конструкции и требует периодической регулировки натяжение шкивов и последующей их замены.

Говоря об истории теннисных пушек нельзя не упомянуть фирму Lobster Sports , Inc . базирующуюся, как и Tutor , в Калифорнии.

В 1970, Harry Giuditta , президент банка в отставке , приобрел Green Brook Developing Company – производителя не очень популярных теннисных пушек.

Первое , что он сделал – изменил дизайн теннисных пушек и отозвал для доработки все модели, выпущенные ранее. И в дальнейшем, очень грамотная маркетинговая политика и постоянное совершенствование моделей теннисных пушек Lobster , привели эту компанию к лидерству на многие годы вперед. Сначала Lobster выпускала недорогую и очень надежную пневматическую модель Lobster 401, которую до сих пор можно встретить в небольших клубах, а сегодня эта фирма выпускает чрезвычайно «продвинутые» теннисные пушки с сильным программированием, но при этом компактного размера.

В последние годы производители теннисных пушек пытаются

увеличить время работы от аккумуляторной батареи – на сегодня Silent Partener дает 6-8 часов работы.

Также, все будут стремиться немного облегчить теннисные пушки и сделать аналог

лучшей , на наш взгляд , Lobster Elite Grand Five LE ,

но при этом удешевить ее.

Может быть появятся какие-нибудь развлекательные дроны, с выбросом мячей сверху

для отработки ударов по свечам.

Как мы предполагали, такие дроны уже появились , всего через полгода , после нашей статьи

"Международная сеть фитнес-клубов Virgin Active приспособила квадрокоптер для тренировок на теннисном корте. Дрон используется для сброса теннисного мяча при отработке удара ракеткой.

Квадрокоптер, используемый Virgin Active, представляет собой серийный DJI Phantom, на который дополнительно установлен механизм сброса. Мяч подвешен на тонкой леске и в нужный момент дрон его отпускает. Тренер может следить за ударом подопечных не только сбоку, но и сверху, с помощью камеры, установленной на квадрокоптер."

Также, для больших секций и профессионалов, неплохо было бы связать через

компьютер две теннисные пушки, стреляющие из разных точек площадки по заданной

Окунев Олег , специально для www . racketlon . ru

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector