第一章 绪 论
1.1引言
网球场地标准尺寸 现代社会，随着物质生活水平的提高，人们越来越重视生命质量和生活质量。据统计，运动消费作为一种绿消费，近几年来在我国人民日常消费中所占的比例呈持续增长趋势。可以预见，随着2008年北京奥运会的临近，全民性的健身运动热潮不仅不会减弱，而且将愈演愈烈，健身器材的市场需求也必将随之不断扩大。
网球运动近年来传入我国后，普及迅速，尤其深受广大青年人的喜爱。但对于初学者来说，要想在短时间内很快地提高技术，没有先进的网球训练设施是很难实现的。而目前国内网球球馆的设备仍存在着较大的缺陷，特别是用于发球的网球发球机，科技含量较低，价格较高，容易损坏，在一定程度上影响了人们的使用。鉴于此，开发一种科技含量高、价格低、美观耐用、大容量的智能网球发球机具有广阔的社会效益和经济效益。
本课题研究的题目为“网球发球机及其控制系统”，主要是利用机械电子相结合的技术，对
现有网球发球机的结构、控制电路加以改进升级，设计出一种低成本、耐用、美观且可控的多功能网球发球机。
这种网球发球机可容纳300个网球，可以人为的将发球速度控制在60～180公里/小时，且可发出平击球、上旋球、下旋球、中场、后场高压球等，为使用者提供底线、中场、网前等各种训练，并可自动双向(左右)发球，便于单人正、反手跑动训练或双人同时训练，所具备的遥控可为教学、训练或单人使用带来极大的方便。并且在设计中兼顾考虑了业余爱好者和专业选手的不同需求，提供了不同技术阶段的“多种训练”和“肌肉一记忆运动”的强化训练，使学者掌握规范全面技术的时间大为缩短。
1.2国内外网球发球机的研究现状
网球发球机是利用对转双轮原理，从两个夹轮之间将球发射出去。而两轮的转速及左右的偏离是靠两个直流电机来控制的。这样就能发出各种练习者需要的球。
1.2.1国外网球发球机的研究现状
国外网球发球机的起步较早。它们的主要功能有可发出上旋球、下旋球、侧旋球、直球、
高吊球、网前球、后场球、底线球、短截击球及边线球等。它既适合普通练习者的需求又能满足运动员的日常训练要求。
目前世界生产网球发球机的厂家比较多，最具有代表意义的是美国TUTOR公司和LOBSTER公司生产的网球发球机。二者所采用网球发球原理不同，前者是高性能网球发球机，它通常是利用两个高速旋转的轮子(旋转方向相反)，由于轮子的空间小于球的直径，当球从滑轮滚入两轮之间的时候，轮子将球喷出。这种情况和小石头被打滑的车轮喷出是一个道理，只不过车轮滚石只用到一个轮子。而后者是利用空气压缩原理来工作。压缩空气使用一个空气压缩机产生。球被装入长桶的底部由一个窄口固定住，这个窄口的直径略小一些，当压缩空气推挤网球穿过窄口的时候，球就被发射出去了。现在市面上销售的网球发球机多以对转双轮原理为主，这是因为空气压缩发球机的噪音极大而且不能提供高的性能，而对转双轮发球机能提供高的性能。同时，空气压缩发球机消耗的功率很大，无法使用电池来供电，其优点是价格比较便宜。
美国和德国生产网球公司不仅在发球机构上有独到之处而且在控制方面也处于领先地位。他们能够采用计算机远程控制，并备有遥控装置可以同时测速。
1.2.2国内网球发球机的研究现状
相对国外而言，国内网球发球机的研究才刚刚处于一个起步阶段，用于成品的很少。主要有以下几个典型方面:
1.丰润牌网球发球机:
该机型由台湾丰润集团生产研制，它利用对转双轮原理的特性，借助于轮子和球之间的磨擦力来获取能量，使球获得一定的初速度将球发射出去。这个原理和双轮旋转发球原理同出一则。它的优点很明显，即:速度高、易控制、经济实惠。缺点是故障率高、质量差。
2.力王牌举升式网球发球机
该机是由北京太阳计算机技术公司生产研制的举升式网球发球机，升华了科学训练过程。对初学者和专业选手均提供了不同技术阶层的“多球训练“和网球运动是“肌肉记忆运动”的强化训练，使掌握规范网球技术的时间大大缩短为“一年赛三年”。
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