共享篮球机的创新设计
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关键词：智能标签；智能控制；传动装置
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。
1.太阳能板；2.箱体；3.挡板；4.智能控制装置； 5.脚踏式打气筒；6.直角扇；7.三叶扇；8.弧形滑板
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
231 2018 年第 9 期
第 45 卷第 9 期 Vol.45 No.9
时代农机
TIMES AGRICULTURAL MACHINERY
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。
基金项目：2018 黑龙江省（齐齐哈尔大学）大学生创新创业训练计划 项目（201810232001）。
作者简介：韩德强（1997-），男，大学本科，主要研究方向：机械电子工 程。
通迅作者：巨勇智（1965-），男，黑龙江齐齐哈尔人，副教授，主要从事 机械电子工程方面的教学与研究工作。
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。
参考文献 ［1］卢子广，周永华.自动控制理论［M］.北京：机械工业出版社，2008. ［2］濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计（第九版）［M］.北京：高等教育出
版社，2013. ［3］胡寿松.自动控制原理基础教程（第四版）［M］.北京：科学出版社，
2017. ［4］蔡有杰.少齿数齿轮弯曲疲劳强度设计［J］.机械传动，2017，37（8）：
2018 年 9 月 Sep. 2018
图 6 USB 转串口通信—— —可以与上位机通讯电路
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 图 7）所示。
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。
第 45 卷第 9 期 Vol.45 No.9
时代农机
TIMES AGRICULTURAL MACHINERY
2018 年 9 月 Sep. 2018
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）
摘 要：将共享理念融入到创新设计当中，将篮球置于封闭的租售装置中。做成以计时出租方式的共享篮球设 备。可利用刷卡或扫码等方式支付租用，节省人力且防止丢失。在专用的篮球内部设置有可识别智能标签，在机器 的回收处通过智能控制可以对标签识别，防止篮球被更换。在机器的下端还设有脚踏式打气装置，供人员为篮球打 气。顶端设有太阳能板，内置可充电电池，为其中的电力系统提供电源，从而达到方便实用，具有较高的推广价值。
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
137-140. ［5］王记昌，刘建亭，贾耀曾.基于 CPLD 的喷油泵实验台转速测量系统
设计［J］.机床与液压，2009，37（9）：170-172援 ［6］夏尚飞.基于高速单片机的喷油泵试验台量油系统数字化设计［J］.
中国农机化学报，2015，36（2）：208-210援
232 2018 年第 9 期
图 4 5V 电源电路 图 5 IC 刷卡电路
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。
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。
1.太阳能板；2.箱体；3.挡板；4.智能控制装置； 5.脚踏式打气筒；6.直角扇；7.三叶扇；8.弧形滑板
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
231 2018 年第 9 期
第 45 卷第 9 期 Vol.45 No.9
时代农机
TIMES AGRICULTURAL MACHINERY
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。
基金项目：2018 黑龙江省（齐齐哈尔大学）大学生创新创业训练计划 项目（201810232001）。
作者简介：韩德强（1997-），男，大学本科，主要研究方向：机械电子工 程。
通迅作者：巨勇智（1965-），男，黑龙江齐齐哈尔人，副教授，主要从事 机械电子工程方面的教学与研究工作。
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。
参考文献 ［1］卢子广，周永华.自动控制理论［M］.北京：机械工业出版社，2008. ［2］濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计（第九版）［M］.北京：高等教育出
版社，2013. ［3］胡寿松.自动控制原理基础教程（第四版）［M］.北京：科学出版社，
2017. ［4］蔡有杰.少齿数齿轮弯曲疲劳强度设计［J］.机械传动，2017，37（8）：
2018 年 9 月 Sep. 2018
图 6 USB 转串口通信—— —可以与上位机通讯电路
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 图 7）所示。
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。
第 45 卷第 9 期 Vol.45 No.9
时代农机
TIMES AGRICULTURAL MACHINERY
2018 年 9 月 Sep. 2018
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）
摘 要：将共享理念融入到创新设计当中，将篮球置于封闭的租售装置中。做成以计时出租方式的共享篮球设 备。可利用刷卡或扫码等方式支付租用，节省人力且防止丢失。在专用的篮球内部设置有可识别智能标签，在机器 的回收处通过智能控制可以对标签识别，防止篮球被更换。在机器的下端还设有脚踏式打气装置，供人员为篮球打 气。顶端设有太阳能板，内置可充电电池，为其中的电力系统提供电源，从而达到方便实用，具有较高的推广价值。
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
137-140. ［5］王记昌，刘建亭，贾耀曾.基于 CPLD 的喷油泵实验台转速测量系统
设计［J］.机床与液压，2009，37（9）：170-172援 ［6］夏尚飞.基于高速单片机的喷油泵试验台量油系统数字化设计［J］.
中国农机化学报，2015，36（2）：208-210援
232 2018 年第 9 期
图 4 5V 电源电路 图 5 IC 刷卡电路
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。