發(fā)布時間：2021-12-29 22:50

　　傳統(tǒng)方法對網(wǎng)球自動發(fā)球機球體旋轉(zhuǎn)飛行軌跡控制效果差,為了解決這一問題,在傳統(tǒng)研究基礎(chǔ)上研究了一種新的方法,通過對網(wǎng)球在被發(fā)射前和旋轉(zhuǎn)飛行在空中的受力情況進行了研究,得出了力是影響網(wǎng)球飛行軌跡的重要因素的結(jié)論,并比較了2種自動發(fā)射機在空中形成的不同飛行軌跡。發(fā)射了1 000個網(wǎng)球并對過網(wǎng)數(shù)、有效球數(shù)和落地點誤差進行記錄并分析。實驗結(jié)果表明,相較于傳統(tǒng)自動發(fā)球機,STM32單片機的球體旋轉(zhuǎn)飛行軌跡相比較控制效果更好,所發(fā)出的網(wǎng)球過網(wǎng)數(shù)更高、有效球數(shù)更多、落地點的平均誤差更小,說明其性能更強。 

【文章來源】：自動化與儀器儀表. 2020,(10)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

擊球時網(wǎng)球的受力情況

STM32單片機的網(wǎng)球自動發(fā)球機在完成揮拍和擊球的動作后,網(wǎng)球獲得了向上的作用力和一定的初速度,能夠在空中進行旋轉(zhuǎn)飛行[9]。在網(wǎng)球在空中進行旋轉(zhuǎn)飛行時,其受到的空氣作用力決定了它的飛行軌跡。因此,對空中旋轉(zhuǎn)飛行的網(wǎng)球的受力情況進行深度研究。網(wǎng)球的受力情況如圖2所示:在旋轉(zhuǎn)飛行時,網(wǎng)球受到自身的重力以及空氣對它的作用力。其中,空氣對網(wǎng)球的作用力根據(jù)不同的原理分為阻力、升力和偏轉(zhuǎn)力[10]。阻力來源于摩擦力,當空氣與飛行的網(wǎng)球接觸時,在網(wǎng)球的表面會產(chǎn)生一定的摩擦力阻礙網(wǎng)球繼續(xù)向前飛行;偏轉(zhuǎn)力來源于瑪格努斯效應,網(wǎng)球的快速旋轉(zhuǎn)飛行影響了周圍氣體的流動方向和速度,給網(wǎng)球自身增加了一個橫向力改變了網(wǎng)球的運動軌跡。升力來源于網(wǎng)球上下空氣流速的改變,對于旋轉(zhuǎn)飛行的球體,球體上方的空氣流速加快,氣壓下降,而球體下方空氣流速減慢,氣壓上升,從而使網(wǎng)球受到一個向上的力,使網(wǎng)球可以向遠處飛行[11]。由此可以看出,空氣對網(wǎng)球的作用力在網(wǎng)球的旋轉(zhuǎn)飛行過程中起著決定性作用。阻力、升力和偏轉(zhuǎn)力3種力的對比如下表1所示。

旋轉(zhuǎn)網(wǎng)球的飛行軌跡

【參考文獻】：
期刊論文
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