卓球ロボットとその操作方法
ロボットサーバー装置は、背面パネルを有しており、背面パネルの底部には丸みを帯びたボール収集マウント部がある。ボール供給収集プレートは、背面パネルの下部から、外側へと伸びており、その水平面が、背面パネルの長手方向の軸に対して斜めに配置されている。回転可能なボールピックアップ機構が、ボール収集マウント部とボール供給収集プレートの間に位置しており、収集プレートに向かって伸びている複数のボールピックアップ構造を有している。背面パネルの上端部には、ボールガイドがある。実質的に透明な前面カバーが、背面パネルの前面に取り付けられ、ボールガイドの底部からボール供給収集プレートの上部まで延びていて、閉じたボール通路を形成している。ボールガイドの上には、オシレーターが背面パネルの上に取り付けられている。サーブヘッドアセンブリが、ピボットガイドを介して、オシレーターに取り付けられる。ロボットサーバー装置は、デジタルコントローラーを有しており、機能メニューから複数の機能を動作させられる。特別ドリルを開発するためにパーソナルコンピューターと接続することもできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、卓球ボールをサーブするサーバーロボット装置に関する。より詳細には、ポータブルで、低コストで、ボール詰まりの確率がより少なく、ボールピックアップ機能が改善された、サーバーロボット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
卓球は、人気のある競技スポーツであり、リクレーションスポーツである。ゲームは、卓球台の両側にプレーヤーをおいて、それぞれのプレーヤーが卓球ラケットで、ボールをサーブし、リターンし、ラリーを行うことを目的としている。しかしながら、しばしば、プレーヤーは、もう一人のプレーヤー無しに、卓球のゲームをしたいと思うことがある。そのため、種々の卓球ボールサーブ機器またはロボットが開発されてきている。そうした機器は、プレーヤーに向かってボールをサーブし、プレーヤーは、ロボットの方向に、そのショットをリターンすることができる。
【０００３】
これまで、卓球ロボットは、種々の機能を取り入れてきている。Ｎｅｗｇａｒｄｅｎの米国特許第３７９４００１号は、サーバーによりサーブされるボールに与えられたスピンの量にバリエーションをつけるための、比較的に簡素な機器について記載している。米国特許第３７９４００１号の開示書は、ここで参考文献として組み入れられている
【０００４】
米国特許第４８４４４５８号は、ヘッド部が左右に移動する卓球ロボットについて記載している。米国特許第４８５４５８８号は、ショットの軌道にバリエーションをつけられる卓球ロボットについて記載している。米国特許第４９１７３８０号は、ネットアレイ付きの、水平で折りたたみ可能な樋を有した卓球ロボットを開示している。ネットアレイにより、ボールを捕まえ、ロボットサーバーに供給するための樋にボールを落下させることができる。そして、米国特許第５００９４２１号は、ロボットサーバーとボール捕獲ネットを含むポータブルな卓球サーブ装置を開示している。これら最後の２つの引用発明では、折りたたみ式ネット機構が採用され、卓球台へ取り付けられ、ロボットボールサーバーにボールを供給する。ネット機構は、センター部品から半径方向に伸びる複数のアームを有し、アーム間にはネットが張られる。ネットの下端は、樋に、協働的に接続され、ネットから落下してくるボールを受け取る。樋は、ボールをロボットサーバー装置に供給するように配列される。上記の特許における開示は、ここで参考文献として組み入れられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３７９４００１号明細書
【特許文献２】米国特許第４８４４４５８号明細書
【特許文献３】米国特許第４８５４５８８号明細書
【特許文献４】米国特許第４９１７３８０号明細書
【特許文献５】米国特許第５００９４２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術として知られている多くの装置は、機能的であり、有益なものではある。一方、それらの装置は、リターンされたボールが、捕らえられ、収集され、ロボットサーバーにボールをリサイクルする機構へと供給される際、ボール詰まりに弱いことがある。
【０００７】
そのため、プレーヤーに連続して複数のボールをサーブするために、比較的に簡素で、費用のかからないデザインを採用した、精巧なサーバー装置であることが望ましい。ボール詰まり問題を処理し、リーズナブルな価格でお客様に提供できるような、デザインである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔に述べると、ロボットサーバー装置は、背面パネルを有しており、背面パネルの底部には丸みを帯びたボール収集マウント部がある。ボール供給収集プレートは、背面パネルの下部から、外側へと伸びている。ボールピックアップ機構が、ボール収集マウント部とボール供給収集プレートの間に動作的に位置している。背面パネルの上端部には、上部ボールガイドがある。前面カバーは、背面パネルの前面に取り付けられ、ボールガイドの底部からボール供給収集プレートの上部まで延びていて、閉じたボール通路を形成している。上部ボールガイドの上には、オシレーターが、背面パネルの上に取り付けられている。サーブヘッドアセンブリが、ピボットガイドを介して、オシレータに取り付けられる。
【０００９】
一の特徴においては、前面カバーは、実質的にＵ字型の断面形状をしており、隅や角を無くして、ボール供給通路でのボールの進行を促進し、それにより、ボール詰まりを減らしている。
【００１０】
一の特徴においては、前面カバーは、ボール供給通路でのボールの進行を見ることができる範囲において、実質的に透明であり得る。
【００１１】
一の特徴においては、サーブヘッドアセンブリは、排出ホイールと排出チューブを有している。本発明の一の特徴においては、排出チューブは、縦溝のついたボアを有している。一の特徴においては、サーブヘッドアセンブリは、取替え可能な摩擦材料を持った、一対の相対した排出ホイールを有している。一つ以上の排出ホイールは、縦溝のついた排出チューブのボアの中へと、動作的に延長することができる。
【００１２】
一の特徴においては、ボール収集プレートは、ボールがハングアップし、集合し、詰まるのを減らすために曲線的な形状をしており、ボールの供給とピックアップを促進するために、ロボットの長手方向の軸に関して斜めに置かれている。
【００１３】
別の特徴においては、ボールピックアップ機構は、ボールピックアップ機構によるボールピックアップを促進するための複数の弾力のあるピックアップフィンガーを持った回転ピックアップホイールを有している。別の例においては、ピックアップホイールは、ボールピックアップ機構によるボールピックアップを促進するため、複数の長さと形状の異なるボール供給ばねを有している。
【００１４】
本開示の別の特徴は、卓球ボールが、サーブヘッドアセンブリに入っていく連結部においてハングアップするのを防ぐ、ボールガイドのデザインである。
【００１５】
さらに、本開示の別の特徴は、ネットアセンブリまたは樋アセンブリが接続できるように拡張可能なことである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示に従って構成されたロボットサーバー装置の実施例の斜視図である。
【図２】図１の実施例の正面図である。
【図３】図１の実施例の側面図である。
【図４】ロボットサーバー装置の下側部分の等角図である。ボールピックアップ機構は省略してあり、ボールトレイとボールピックアップ機構への開口部を図示している。
【図５】ボールピックアップ機構の分解組立図である。
【図６】前面カバーの裏側の斜視図である。
【図７】ボール供給通路上端の前面斜視図である。前面カバーは省略してあり、上部ボールガイドは取り外された状態で図示されている。
【図８】別の実施例におけるボールガイドの平面図である。
【図９】図１の装置のオシレーターに係る分解斜視図である。
【図１０】サーブヘッドアセンブリの分解組立図である。
【図１１Ａ】排出チューブと排出ホイールのアセンブリの別の実施例に係る斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａのアセンブリの正面図である。
【図１２】図１の装置に関して使用されるデジタルコントローラーの正面図である。
【図１３】図１２のデジタルコントローラーの背面図である。
【図１４Ａ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｂ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｃ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｄ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｅ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｆ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１５】卓球ロボットを、プログラムし、コンピューターから操作するためのソフトウェアアプリケーションに係るコンピューター画面である。コンピューター画面は、実例に過ぎない。また、オペレーティングシステムにより管理された、ユーザーフレンドリーな方法で機能を管理するために使用される、いかなる適切な画面も、本発明の範囲に包含される。例えば、Ｃ、Ｐ、Ｉ、Ｄといった、種々のテキストまたは英数字のインジケーターは、画像シンボルに置き換えることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここに開示される発明は、多くの異なった形式で実施することができる。一方、図に示され、そして、ここに詳細記述されるように、好ましい実施形態は、本開示が発明の本質の一例であるとして考えられ、本開示の広い特徴を図示された実施形態に限定するように意図するものではないことが理解されよう。
【００１８】
図面は、ロボットサーバー装置２０の一つの実施形態を示している。ロボットサーバー装置２０は、細長い背面パネル２１を有しており、背面パネルの底部には丸みを帯びたボール収集マウント部２２がある。ボール供給収集プレート２３は、背面パネルから、直角に、外側へと伸びている。ボールピックアップ機構２４が、背面パネルのボール収集マウント部２２と動作的に結合している。背面パネルの上端部には、上部ボールガイド２５がある。前面カバー２８は、取り外し可能に、背面パネル２１の前面に取り付けられ、ボールガイド２５の底部からボール供給収集プレート２３の上部まで伸びていて、部分的にボールピックアップ機構２４をカバーしている。以下に言及されるように、前面カバー２８と背面パネルで、閉じたボール通路３０を形成している。オシレーター３２が、上部ボールガイド２５の上の、背面パネルの上に取り付けられている。サーブヘッドアセンブリが、ピボットガイド３５を介して、オシレーター３２に取り付けられる。これ以降、前述のエレメントの様々な形態が詳細に記述される。
【００１９】
ロボットサーバー装置は、ボールバケツやボールバスケットといった容器に取り付けることもできるし、ここで参照されている米国特許第５４８５９９５号に示されているように、取り付け手段を使って、着脱可能に、卓球台の端に直接に取り付けることもできる。図４に示すように、一つの特徴として、卓球ロボットの背面パネル２１は、２つの取り付けアーム３６と３８を有しており、それぞれのアームには、ロボットサーバー装置を取り付けるためのスロット４０が設けられている。取り付けアームは、ここで参照されている米国特許第５３３５９０５号に示されるような卓球ネット付きロボットサーバー装置のベースコンテナ部に、ロボットを着脱可能に取り付けるために利用することができる。本発明のロボットは、ボールを捕まえて、ロボットサーバーに供給するためにボールを投下するための、水平で折り曲げ可能なネット付の樋を有することもできる。ネット機構は、中央部から半径方向に伸びた複数のアームを有し、アーム間にネットが張られている。ネットの下端は、ネットにあたって落下するボールを受け取るために、協働するように前記の樋に接続されている。樋は、ボールをロボットサーバー装置に供給するように配置されている。
【００２０】
背面パネル２１には、背面パネルの前面に垂直な第一の側壁４２があり、背面パネルの上端からボールピックアップ機構２４のちょうど上に位置まで伸びている。第一の側壁の下方部分は、ボールピックアップ機構の中央部に向かってカーブしている。間隔の離れた第二の側壁４４は、背面パネル２１の前面に垂直であり、背面パネル２１の上端から、ボール収集プレート２３の上面に接するように伸びている。第二の側壁４２の下方部分は、ボール収集プレート２３の端から、背面パネル２１の中央部に向かってカーブしている。上記の第一および第二の側壁と背面パネル２１が一緒になって、ボール通路４５を形成している。第一および第二の側壁のカーブした部分は、ボールをボールピックアップ機構２４から上記のボール通路へと導くようにデザインされている。
【００２１】
ボール供給センサーとチェックバルブ４７は、上記のボール通路を通って移動するそれぞれのボールがスイッチを動作させるように、背面パネル２１に取り付けられている。チェックバルブは、ボールがボール通路を通って後退し、間違ってボールセンサースイッチを動作させることを防止している。
【００２２】
図４に示されたボール供給収集プレート２３は、一般的にコーンケイブ（ｃｏｎｃａｖｅ）、または、皿型の形状をしており、背面パネル２１の下端においてボール収集取り付け部２２の半径と一致する取り付けフランジ４８を有している。ボール収集プレート２３は、ネジ、または、その他の適した取り付け手段により、背面パネル２１に取り付けられる。図２において最もよく示されるように、ボール供給収集プレート２３は、収集プレートの水平面がロボット自身の長手方向の軸に対して斜めになるように、一方向へ傾けられ、または、角度がついている。更に、プレート２３は、重力によりボールがボールピックアップ機構の左側に向かうように、ボールピックアップ機構に向かってスロープがついている。これにより、ボールが、ボールピックアップ機構によりピックアップされる確率が高くなる。ボール供給収集プレート２３は、ボールがこぼれ落ちないように、上方にスロープしたフロントリップ４９を有している。ボール供給収集プレート２３は、耐静電気用の添加物を含んだプラスチック材料で形成されており、静電気によりボールがボールピックアップ機構２４から押し出されないようにしている。
【００２３】
図５を参照すると、ボールピックアップ機構２４は、複数の外側に伸びた取り付けボスを持った取り付けプレート５０を有している。第一のシャフト５４と第二のシャフト５６には、駆動ギア５８と６０が、それぞれ取り付けられている。同心の延長部６４を有する主ギア６２は、センターシャフト６５に取り付けられ、駆動ギア５８，６０と噛み合っている。駆動ギアと主ギアのギア比は、一分間にボール１５０個以上のボール供給率を提供する。上面キャップ６６は、センター開口部６８が設けられ、主ギアの同心の延長部６４に取り付けられ、一つ以上のネジにより取り付けプレート５０に固定されている。電気ボール供給モーター７０は、上部ハウジングに取り付けられておる。ボール供給モーターシャフト７２は、少なくとも部分的に、駆動ギアに向かって上部ハウジングを貫通している。ボール供給モーター７０は、モーターシャフト７２を介して、駆動ギア５８と６０を駆動し、次には、主ギア６２を駆動する。
【００２４】
ピックアップホイール７４は、ワッシャーとネジを組み合わせて、主ギア６２の同心の延長部６４に回転可能に取り付けられており、主ギアが回転すればホイールも回転する。ピックアップホイールの前面には、複数のボールピックアップ構造がある。例えば、いくつかのピックアップフィンガー７８が一端に取り付けられ、ピックアップホイール７４から突出している。ピックアップフィンガー７８は、カーブした形状で、その自由端は、実質的に丸くなるのが望ましく、また、静電気によりボールが前記フィンガーから離れるように押されることが無いように、耐静電気用添加物を含むことが、望ましい。当業者であれば、必要があれば、他の材料かつ／または添加物を使用し得ることが、正しく理解されよう。ピックアップフィンガーの形状、耐静電気用添加物の使用、と、ボール収集プレートのスロープや角度の、組み合せにより、ボールピックアップのミスを減らしている
【００２５】
フレキシブルで弾性のある複数のボール供給ばね８０，８１，８２もピックアップホイールに取り付けられる。それぞれのばねには、ばねをピックアップホイール７４に取り付けるための取り付けねじ８４のねじ頭に噛み合うように適した、後方曲げ部８３がある。ばねは、異なった長さであり得ることが正しく理解されよう。例えば、ばね８０は、小さく、または、短いばねである。ばね８１は、長いばねで、プレート２３における真球ではない（ｓｅｍｉｃｉｒｃｕｌａｒ）ボールによる詰まりを防止するのに特に効果的である。ばね８２は、中間の長さであり、ばねの後方部分に対して９０度の角度で曲げられ、または、形成された前方部分８２Ａがある。ばね８２の９０度の角度に配置された前方部分８２Ａは、ボール詰まりやボールブリッジを防ぐように、ボール通路を掃除したり、または、確保するのに特に効果的である。更に、前方部分８２Ａの方向は、ボールをプレート２３の下方向の角度、または、スロープに向かって、そして、ボールピックアップ機構２４の左側に向かって、ボールを移動するために効果的である。
【００２６】
図６に示すように、前面カバー２８は、背面パネル２１の上方部分を補完するように上方部分８５と、実質的に幅がより広い下方部分８６を有している。上方部分８５は、第一の側壁８８と第二の側壁９０と前面壁９-２とで、実質的にＵ字型の断面形状を有している。側壁と前面壁が接合する場所は、前面カバーが一般的に丸く、実質的にＵ字型の断面形状を有するように、既に決まった半怪であることが正しく理解されよう。二つの側壁と前面壁はチャネル９４を成し、チャネルは上方部分の長さを延長し、下方部分８６へと開いている。下方部分は、背面パネル２１の丸形状の下部２２の上方部分を補完するように構成されており、ボールピックアップ機構２４の少なくともいくつかの動作部品をカバーしている。前面カバー２８は、背面パネル２１のスロットに適合する取り付けタブ９６を通して背面パネル２１に取り付けられる。前述のように、背面パネル２１により形成されるチャネル９４とチャネル９５は、ボール通路３０を形成する。前面カバー２８には、前面壁９２の裏側に背骨９８がある。背骨９８は、背骨の上端または上端で高さは最低であり、底部に向かって軸方向に沿って高さが増していく。背骨９８が下方部分８６に入るところで、背骨はカーブしている。背骨９８の最大の高さは、そのカーブに接したところである。前面からカバー２８を見ると、背骨は右側にカーブしている。背骨９８のカーブは、下方右側における障壁を形成していることが正しく理解されよう。前面壁９２の裏には、複数の左右に伸びたリブがあり、それぞれが、第一または第二の側壁に接続している。
【００２７】
前面カバー２８と、特に丸まった又は実質的にＵ字型の断面形状と、ボール供給ばねのサイズ、形状、方向と、収集プレートの形状、方向とが、組み合さって、ボールがハングアップする回数を減らしている。そして、数個のボールは、他のボールがピックアップ機構に到達するのを妨げないように、自分自身を配置し得る。上述のように、収集プレート２３とボールピックアップ機構２４は、理想的には、ボール通路３０へのオープンな通路を有する装置の左側に、ボールを方向付ける。背骨９８は、ボール通路において、捕らえたボールを、方向付け、整列させる。しかしながら、ボールが上方に通路を移動するにつれて、上端に向かって背骨９８の高さが減少することで、ボールをより中心に向かって方向付ける。また、カバー２８は、実質的にクリアなプラスチックといった、実質的に透明な材料から形成されており、ユーザーは、ボールがサーバーヘッドに向かって移動する際に、ボールの通過や進行を見ることができる。
【００２８】
図７に移ると、背面パネル２１は取り付けフランジ１０２を有している。上部ボールガイド２５は、フランジ１０２に取り付けられ、ねじ、または、そのような部材で、固定される。上部ガイド２５は、実質的に四角形状の筐体であり、第一の側壁１０６、反対側の第二の側壁１０８、と背面壁１１０がある。正面は、１１１におけるように、オープンである。上部ガイド２５の底面は、十分にオープンであり、背面パネル２１の側壁により形成されるボール通路４５と合うようにサイズ化されている。オープンな底部からオープンな前部１１１に導くリブ１１４を持ったアーチ上のボールバンプ１１３がある。ボールバンプの前方端にはピボットピン座部１１５がある。センターボールガイド１１６は、上部ガイド２５の側壁および背面壁の内側表面の間に位置している。センターボールガイド１１６は、背面壁１１０の中央から外に伸び、取り付けフランジで終結する「ウィッシュボーン（ｗｉｓｈｂｏｒｎｅ）」形状に分岐している。ボールガイドとボールランプは、ボールをオープンな前部からサーブヘッドの中へと方向付ける。
【００２９】
図８に示す、他の実施例においては、ダブルウィッシュボーン型センターボールガイドが、シングルＴ型センターボールガイド１１６と取り替わっている。シングルＴ型センターボールガイドは、左側と右側のボールガイドへの分岐（ウィッシュボーン形状）に代えて、シングルセンターガイドに留まることを除いては、ダブルウィッシュボーンデザインと同等に機能している。この実施例においては、下方ボールガイドは取り外しができ、上部ガイドの底面パネルに沿った開口部をカバーする下方カバーに組み入れられる。下方ボールガイドは、Ｔ型センターガイドの形成を促進するためにカバーに組み込まれている。
【００３０】
両方の実施例において、センターガイドの下端は、より上手く卓球ボールに適合し、ガイドするために、実質的にボールのアーチと類似の半径状の切り抜きを有し得る。
【００３１】
図９に示すように、オシレーター３２は、カバー１１８と、適切な方法でカバー内部に固定されたサーボ１２０と、動作的にサーボと接続されたドライブピン１２２を有している。ドライブピン１２２は、カム１２３を有している。ドライブピンは、また、組み立ての際にピンを適切に配置するために使用される、フロントポインター１２４を有している。適切に組み立てられれば、卓球台のセンターラインに向かってボールを投球するようにヘッドアセンブリを配置した際に、このポインターは、オシレーターカバーのセンターラインを指し示す。カバーの一端には、ピボットガイドピボット穴１２６がある。取り付けフランジ１２８は、それぞれの側壁の下端に沿って伸びている。オシレーターカバーの取り付けフランジは、上部ガイドの取り付けフランジと適合する。オシレーター３２は、ねじ、または、他の取り付け手段により、上部ガイド２５にしっかり固定される。
【００３２】
ピボットガイド３５は、オシレーターの下方前面端であり、上部ボールガイド２５の前面に、配置される。ピボットガイドは、上方壁１３０と、下方壁１３２と、相対してミラーイメージの側壁１３４を有している。側壁は五角形形状をしている。列挙された壁は、ピボットガイドを通り抜けて通路１３５を形成する。通路１３５は、上部ボールガイドの前面開口部に接続している。少なくとも一つの側壁にはサーブヘッド角度インジケータ１３６があり、英字または数字の目盛り、配列された位置表示矢印／スロット、または、他の適切なしるし、を有している。タブ１３８は、ピボットガイドの上方壁から伸びて、長丸のスロット１４０を有している。上方壁１３０の上にはトップアライメントピン１４２があり、下方壁１３２の上には、対応してボトムアライメントピン（図示なし）がある。トップアライメントピンは、ピボットガイドピボット穴１２６に回転可能に座するように構成されている。ボトムアライメントピンは、上部ボールガイドのピボットピンシート１１５に回転可能に座するように構成されている。このように、ピボットガイド３５は左右方向に回転できる。サーボが作動すると、ピボットガイド３５は、ピボットピン１２２のカム１２３がタブ１３８のスロット１４０と噛み合うことにより、左右方向に移動する。サーブヘッドアセンブリ３４は、すぐ下に説明されるように構成されており、ピボットガイド３５に取り付けられている。そして、ピボットガイドを前後に振動させる。背面には、典型的な卓球ボールの大きさに適合するようなサイズの円形の穴が開いている。
【００３３】
図１０において最もよく示されるように、サーブヘッドアセンブリ３４は、ねじ、または、類似の手段により固定された、第一の半体１５０と第二の半体１５３から成るハウジングを有している。両半体も、前面に半円形の切り欠き１５４と、背面に半円形の切り欠き１５５を有しており、それぞれの切り欠きは、ハウジングに組み付けられ、ボールの通過に適応したサイズの、前面の円形開口部と、背面の円形開口部を形成している。背面の円形開口部は、ピボットガイドと一直線に並んでいる。示されているように、モーター１５６は、第一のケース半体に取り付けられ、モーターカバー１５８により保護されている。必要であれば、それぞれのハウジング半体にモーターを取り付け得ることが、理解されよう。
【００３４】
ケースの下部において、ブッシュ１６２の上にフリクションブロック（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）１６０が取り付けられている。一般的に、フリクションブロックは、耐久性ラバー等といった、高い摩擦係数を持つ材料で形成されている。排出ホイール１６４は、モーター１５６と、動作的に接続され、フリクションブロック１６０の隣りに配置されている。排出ホイール１６４もまた、高い摩擦係数を持った材料から形成されている。
【００３５】
排出チューブ１７０には、ボールの通過に適応したサイズの穴１７２が空いている。排出チューブの後端には、チューブ表面のまわりに円周状のインデックス歯１７３の帯があり、また、セットスクリュー１７６等によりピボットガイドの側面に回転可能に取り付けられた、一対の対抗したフランジ１７４，１７５がある。従って、排出チューブと、ピボットガイドの開口部と、上部ボールガイドは、一直線に配置されている。さらには、回転可能な取り付けのため、サーブヘッドアセンブリは軌道を変えるように上下に旋回できるし、セットスクリューで所望の位置に固定され得る。倒れ（ｔｉｌｔ）または、軌道の相対的な角度は、ピボットガイドの側面の角度インジケーター１３６によって反映される。
【００３６】
チューブ１７０の前面または排出端は、フリクションブロックの隣りに配置される。ボールはサーブヘッドの中に入ると排出チューブを通って移動し、フリクションブロック１６０の上に配置される。そして、ボールは、排出ホイール１６４により、前面の円形開口部を通って、サーブヘッドアセンブリの前面から外へ押し出される。排出ホイール１６４は、ホイールの外周表面が、チューブから出て行くときのボールと、ちょうど噛み合うように取り付けられている。ホイールの速さは可変であり、ボールが外に押し出され、チューブから出て行くときの、ボールの移動速度に影響する。サーブヘッドアセンブリは、ロボットの長手方向の軸に関して、上下方向に回転できるような方法で、ピボットガイドに取り付けられていることが理解されよう。さらには、ヘッドアセンブリは、チューブの長手方向の軸のまわりに回転できる。円周状のインデックス歯１７３で定義される回転位置、または、停止の数字により、ボールのスピンのタイプを変えるために、ヘッドアセンブリを所望の位置に固定することができる。
【００３７】
図１１Ａと図１１Ｂは、排出ホイールと排出チューブアセンブリを、別の方法から見たところを示しており、一般的にリファレンス番号１８０によって指示されている。アセンブリ１８０は、排出チューブ１８２を有している。排出チューブ１８２には、内側ボア（ｉｎｎｅｒ ｂｏｒｅ）を形成する円柱状の壁１８４がある。排出チューブ１８２は、排出チューブ１７２よりも、軸方法にいくらか長い。壁１８４には、第一の開口部１８４と、反対側に第二の開口部１９０がある。第一の開口部に隣接して第一のホイール取り付けフランジ１９２があり、第二の開口部に隣接して第二のホイール取り付けフランジ１９４がある。第一の排出ホイール１９６は、回転可能に第一のフランジに取り付けられ、第二の排出ホイール１９８は、回転可能に第二のフランジに取り付けられている。図に示すように、ホイール１９６と１９８は、それぞれアウターリム２００，２０２を有している。それぞれのリムは、ラバーといった、高い摩擦係数を持った材料でカバー２０４されている。コーティングを適用することもできるが、取替え可能であることが望ましく、例えば、取替え可能なゴムバンドまたはＯリング等が適用できる。ホイール１９６と１９８は一つ以上のリムまたはＯリングを有することができ、もしくは、ボールへのエネルギー伝達を増進させるために、摩擦係数が高く、実質的に固い表面を有し得る。
【００３８】
図１１Ｂにおいて最もよく示されるように、それぞれのホイールのリムは、開口部１８８と１９０を通して、わずかにボア１８６に突き出ている。どちらか一つ、または、両方の排出ホイールは、ホイールを回転させるために、モーターに動作的に接続されている。このアセンブリにおいて、排出チューブ１８２に入ったボールは、排出ホイールのリムの間で実質的にセンター決めされ、ボア１８６を通って、排出ヘッドから押し出される。ゴム製のＯリングは、ボールに対して良好な摩擦面を提供する。Ｏリングは、コントロール可能な大きさで、二つの別々の位置でボールと接触する。一方、ゴム製パッドは、一つの大きな場所でボールと接してしまう。こうして、ボールが両方のホイールを通って移動する際に、「セルフセンター決め」（ｓｅｌｆ ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ）がある程度できる。Ｏリングは、また、磨耗したら容易に交換できるので、今日われわれが行っているようにホイール全体を交換する必要は無い。
【００３９】
一の特徴においては、図に示すように、排出チューブのボア１８６は、縦溝が彫られた内側表面２０５を有している。縦溝により、ボールは、大きな空気の抵抗や乱れに遭遇することなくチューブから排出され得る。縦溝は、空気と置き換わる経路として働き、空気はボールのまわりをスムーズに流れる。一方、チューブから追い出されたり、ボールが飛ぶのを遅くしたり、乱したり、または、排出前にボールがチューブと接触する、ことはない。
【００４０】
排出チューブとホイールの構成にかかわらず、サーブヘッドアセンブリ３４は、肩つきねじ（ｓｈｏｕｌｄｅｒ ｓｃｒｅｗ）または他の取り付け手段により、フランジ１７４、１７５を介して、ピボットガイドに固定される。取り付けは、ピボットガイドのそれぞれの五角形の側壁の前方にある穴を通じてされる。取り付け手段は、サーブヘッドアセンブリを、上下方向に傾けられるように、構成されている。サーブヘッド角度インジケーター１４６は、調整角度を示している。調整用つまみねじ（ｔｈｕｍｂｓｃｒｅｗ）、または、他の適切な手段を使って、サーブヘッドを所望の角度に固定することができる。サーブヘッドアセンブリの前方表面は、チューブから排出される際にボールに伝えられるであろう種々のスピンのタイプを知らせるスピンポジションインジケーターとして機能する。例えば、トップ、バック、左、右サイドスピンである。
【００４１】
代替的には、前述したスピンの組み合わせが、ボールに伝えられ得る。ボールに伝えられるスピンの種類は、ヘッドアセンブリをピボットガイドに関して排出の長手方向軸のまわりに、スピンポジションインジケーターが示す方向において、回転させることにより、コントロールされる。伝えられたスピンは、ヘッドアセンブリの上面に最も近いインジケーターにより示される。ヘッドアセンブリが回転すると、ヘッドアセンブリの中の排出ホイールの位置も、それに応じて変動する。例えば、排出ホイールは、排出経路やスピン等を変化させるため、ボールのトップ、ボトム、左、右に操作的に向けることができる。
【００４２】
図１２と図１３において、リファレンス番号２０４として示されるように、卓球ロボットは、デジタルコントローラーに動作的に接続される。コントローラー２０４は、ディスプレイ画面２０６と複数のボタン２０８を有している。複数のボタン２０８は、電源ボタン、ディスプレイ画面に表示されるメニューを案内してメニューから選択する多くのボタン、と、実行／停止ボタンを含んでいる。デジタルコントローラーの背面には、電源入力ジャック２１０と、シリアルコネクター２１２と、５ピンのメス型コネクター２１４と、ＤＢ−９のオス型コネクター２１６がある。当業者には理解されるように、コントローラーに電気を供給するために、電源トランスが、電源入力ジャック２１０に接続される。シリアルコネクター２１２が、コントローラーをコンピューターに接続するために使用される。ロボットサーバー装置によって実行される種々のドリルのプログラムを促進するためである。５ピンのコネクター２１４は、コントローラーをロボットサーバー装置に接続するために使用される。コントローラーは、サーブアセンブリに指令を送り、ロボットサーバー装置から配球されるボールのスピードや位置をコントロールできる。ＤＢ−９のオス型コネクター２１６は、コントローラーを電子ゲーム、Ｐｏｎｇ−Ｍａｓｔｅｒ（登録商標）に接続するために使用される。
【００４３】
動作中には、ボールはボール供給収集プレートに流れ込む。ボールピックアップ機構のモーターは、主ギアと転送ギアを介して、ピックアップホイールを回転させる。ピックアップホイールが回転すると、ピックアップホイールに取り付けられた複数のばねも、また、回転し、ボールをピックアップ機構の底部に供給する際に、効果的にボールを分離する。それぞれのピックアップフィンガーがピックアップメカの底部に向かって回転すると、それにより、ボールと噛み合い、ボールをボール通路へと押し上げる。ボールが待ち行列に入ると、ボールは上方へ移動し、上方ガイドの中に入る。
【００４４】
ボールセンサースイッチは、ボールがセンサーを通過するときに、それぞれのボールの数をカウントする。センサーは、デジタルコントローラーに信号を送信し、デジタルコントローラーは、ある特定のボール数になったらボール供給を停止する。デジタルコントローラーは、また、ボールピックアップミスの発生を正確に探知することができる。そして、ロボットサーバー装置の中で一定のボールフローを維持するために、ボールピックアップ機構の回転のスピードを上げる。
【００４５】
ダブルウィッシュボーン型ボールガイドは、ガイド内部でのボール詰まりが無いように、それぞれのボールを強制的に上部ガイドのセンターを通じて移動させる。ボール詰まりを防止するのに役立つ、上部ガイドの別の特徴は、上部ガイドの高さと深さが、センターボールガイドの半径より小さな半径にサイズ化されていることである。これにより、ボールが上部ガイドを通って進行するにつれて、上への進行から前への進行に変わる場所である、ボール通路の曲げ部分においても、ボール詰まり事件の発生を減らしている。そして、ボールはピボットガイドを通って、ヘッドアセンブリの中へと進む。
【００４６】
ヘッドアセンブリの中に入ると、ボールは回転するゴム製ホイールと噛み合わされる。ゴム製ホイールは、ボールのスピードを増加し、上述のように、ボールにスピンを与える。ゴム製フリクションブロックが、ヘッドアセンブリの内部で固定された場所に取り付けられている。フリクションブロックは、直接的に、回転ホイールと相対している。フリクションブロックは、強制的に、ボールを、ヘッドアセンブリを通して回転ホイールの中へ進める。そして、回転ホイールがボールを捕まえるまで、回転ホイールに対してボールを保持する。そして、ボールを前方に投げ出す。代替的な実施例においては、ボールは、排出チューブに入り、望ましくは縦溝ボアを有したチューブ、回転ホイールは、分離した位置でボールに接触する。いずれの構成においても、次に、ボールは、ピボットガイドに対するヘッドアセンブリの位置によって定まる角度で、ヘッドアセンブリを出て行く。
【００４７】
図１２と図１３に示すように、デジタルコントローラーは、メニューベースのコントロールシステムを使用しており、他のロボットが使用しているスイッチ、ダイアル、レバー、指示器よりも、ずっとユーザーフレンドリーである。図１４Ａから図１４Ｆまでは、本発明の種々の特徴をリストした代表的なメニューを示している。メニューシステムは、最初に電源投入する時には、「ノーマルモード（ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）」にデフォルト設定されている。ノーマルモードでは、ボール速さ、ボール頻度（ウエイトタイム（Ｗａｉｔ Ｔｉｍｅ）と呼ばれる）、と、オシレーター位置をコントロールできる。追加的な特徴は、ノーマルモードの追加「ページ（ｐａｇｅｓ）」を通じて、または、ドリルモード（Ｄｒｉｌｌ ｍｏｄｅ）に切り替えることで、起動できる。ドリルモードでは、種々のプリセットされたプレーパターンを起動できる。代替的には、デジタルコントローラーがウィンドウズ搭載パーソナルコンピューターに接続された時は、パーソナルコンピューターモードで、直接的にパーソナルコンピューターからロボットサーバー装置の操作をプログラムし、コントロールすることができる。
【００４８】
デジタルコントローラーはパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を使用して、モーター速度をコントロールしている。これにより、ポテンショメーターが最低速度に設定された時でも、１から２ボルトの替わりに、いつでも全１２ボルト（または、それ以上）でモーターを駆動することが保証される。これにより、特に新品または汚れたボールがロボットサーバー装置で使用される時のボール詰まりの問題や、モーターが本開示書に従って使用される際に起き得る他の電圧問題、を防ぐのに役に立つ。
【００４９】
デジタルコントローラーにより、オシレーターの範囲を設定することができ、コントロールレバーとコントロールレバーアダプターが不要となる。１０をテーブルのセンターラインに対応する位置であると仮定すると、ポジション０から９は、センターラインの左側の位置を示し、ポジション１１から２０は、センターライン右側の位置を示す。デジタルコントローラーにより、右側と左側の位置を選択することができる。例えば、設定「Ｌ２Ｒ１８」は、初めのボールが左コーナーに配球され（２）、次のボールが右コーナーに配球される（１８）ことになる。ここで、０または１は、ボールが左サイドラインを横切るように角度付けされることを示し、１９または２０は、ボールが右サイドラインを横切るように角度付けされることを示す。ポジション２とポジション１８は、ボールがテーブルの左と右のコーナーに配球されることを示す。
【００５０】
ランダム設定では、ボールは０から２０の間のいずれかの位置にランダムに配球され、テーブル上の浅いボールまたは深いボールになるようにボールスピードが変化し、また、待ち時間も変化する。そのため、リズムを作るのが難しい。このことは、ロボットサーバーをより予測しにくいものとし、より人間のプレーに類似したものとしている。デジタルコントローラーは、問題を修正したり、将来的に新機能を追加するために、コンピューターによりプログラムし直すことができる。
【００５１】
デジタルコントローラーは、「ドリルファイル（ｄｒｉｌｌ ｆｉｌｅｓ）」を作成できるソフトウェアプログラムの入ったウィンドウズ搭載パーソナルコンピューターに、シリアルポートにより接続することができる。ドリルファイルは、ユーザー間で転送することができる。例えば、コーチは今週の各日に生徒が行う３つのドリルファイルを作成し、その週末に生徒の進捗を評価した後で新たなドリルを送付することができる。任意的に、ロボットを使用するプレイヤー達の間で、ファイルを交換することもできる。ドリルファイルでは、モータースピード、ボール位置、そして、連続したショット間の遅延時間を定める。ドリルファイルに含まれる連続したボールの数には制限が無い。
【００５２】
「ドリル」モードでは、デジタルコントローラーをパーソナルコンピューターに接続することなくデジタルコントローラー上で動作できる、いくつかの標準ドリルを持つことができる。ドリルのボールスピードと待ち時間は調節できるので、一つのドリルで幅広い技術レンジのプレーヤーに適合できる。ロボットには、６４個の標準ドリルがインストールされている。最初の３２個は、工場デフォルトのドリルであり、上書きすることはできない。後の３２個は、上書きすることができ、カスタム化したムドリルをデジタルコントローラーにセーブすることができる。
【００５３】
「ノーマル」モードでは、モータースピードを個々にコントロールでき、より正確にボール位置を設定でき、より細かく連続したショット間の待ち時間をコントロールでき、特定の数のボールを配球した後か、特定の時間が経過した後に、配球を停止することができる。
【００５４】
「セットアップ」モードでは、設定のキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）やオプションの選択をすることができる。
【００５５】
「カウント／タイム」オプションでは、ボール配球を、ボール数により（ノーマルモードにおいて）、繰り返し回数により（ドリルモードにおいて）、または、経過時間により、コントロールすることができる。
【００５６】
シリアルポートにより複数のロボットを一緒にリンクすることができ、すべてのコントローラーが一つのデジタルコントローラーによってコントロールできる。当業者により認識されるように、シリアルポートに替えて、いかなるシリアルまたはパラレルの通信インターフェイスが使用され得る。ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）またはＦｉｒｅＷｉｒｅを含むが、これらに限定されるものではない。加えて、ＷｉＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈといった無線通信インターフェイスもまた適している。
【００５７】
デジタルコントローラーは、いつボールピックアップのミスが生じたかを知るために、ボールセンサーからの信号を受け取る。そして、デジタルコントローラーは、ショット間の待ち時間が非常に小さな遅延になるように、ボールピックアップ機構の動作を加速する。
【００５８】
本機器は、メニューシステムにおけるメニューが、英語、ドイツ語、フランス語、スペイン語、中国語、および、日本語で表示されるように適切にプログラムされる。さらに、デジタルコントローラーが、ユーザーが読むことのできない言語に既に設定されている場合においても、言語の選択ができるように特別機能がある。
【００５９】
デジタルコントローラーは、左手、または、右手操作用に設定することができ、左利きのプレーヤーでも、右利きのプレーヤーでも、正しくドリルを実行することができる。スピードとオシレーションは、既知の規格に合わせて調整され得る。それにより、一つのロボット向けに書かれたドリルが、他の多くのロボットにより、共有され、正しく実行される。ボールセンサーは、ピックアップのミス、または遅れ、または２回投げ、を防ぐように、ある特定のボール供給機構に合わせて調整される。
【００６０】
ボールアンロード特別機能により、ボールトレイまたはボールばけつからボールを取り外すことができる。この操作を動作させると、ボール供給モーターは最高速度（１７０ボール／秒）で回転し、ボールトレイからボールを取り出し、ボール排出穴の下に置かれた箱の中にボールを落とす。
【００６１】
デジタルコントローラーは、また、工場デフォルトの回復と自己診断（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｄｅｆａｕｌｔ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｅｌｆ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ）の特別機能を有している。当機能は、設定を工場デフォルトの設定に回復し、デジタルコントローラーが適切に機能しているかどうかについて、技術者が素早く判断できるように、トラブルシューティグコードを生成する。
【００６２】
ソフトウェアプログラムが、ウィンドウズ搭載パーソナルコンピューターにインストールされ、シリアルケーブルまたは他の適切なインターフェイスを介して、デジタルコントローラーと接続される。ソフトウェアプログラムにより、ユーザーは、デジタルコントローラーのあちこちでドリルを読んだり、書いたりすることができ、新たなドリルを最初から作ったり、パーソナルコンピューターから直接にドリルを実行したり、ドリルファイルをパーソナルコンピューターにセーブしたり、することができる。ソフトウェアプログラムは、また、デジタルコントローラーにセーブされた６４個の全てのドリルをオリジナルの工場設定に回復することができる。
【００６３】
図１５は、ソフトウェアプログラムのユーザーインターフェイス画面を示している。ドリルは、図１５に示された「プログラムコントロール（ＰＲＯＧＲＡＭＭＥＤ ＣＯＮＴＲＯＬ」という見出しの下でコントロールを使って作成される。ドリルは、一連のシーケンスステップにより構成されている。シーケンスステップは、「コマンド（ＣＯＭＭＡＮＤ）」見出しの下の矢印を使用して、最初にコマンドを選択することにより、作成される。有効なコマンドは、位置、投げ、待ち、ビープ、そして、速度、から成り立っている。コマンドが選択されると、次の連続したシーケンス番号が、ソフトウェアプログラムによって、「＃」列の下に、自動的に付加される。
【００６４】
コマンドが選択された後で、「ＶＡＬＵＥ」列の下の矢印を使用して、コマンドに対する値（ｖａｌｕｅ）が割り当てられる。ｖａｌｕｅ列の下のテキストを選択するためにポインティングデバイスを使用してもよいし、所望の値を入力するためにキーボード、または、他の入力デバイスを使用してもよい。位置（ｐｏｓｉｔｉｏｎ）コマンドについて、値は１から２０までの範囲であり、上述したように、センターラインに対してボールの投げられる位置を意味している。待ち（ｗａｉｔ）コマンドについて、値は０から１２．７５秒までの範囲であり、次のボールが投げられるまでの待ち時間を秒で意味している。ビープ（ｂｅｅｐ）コマンドは、カンマで分離された二つの値を有しており、それぞれの値は０から１０までの範囲である。第一の値はビープ音の音調をコントロールし、第二の値はビープ音の持続時間をコントロールする。値は、継続時間が非常に短い０から、非常に長い１０までの、相対的なスケールのものである。速度（ｓｐｅｅｄ）コマンドは、０から３０までの範囲の値を有しており、ボールがサーバー装置から排出されるときに速度を意味している。
【００６５】
「ＥＤＩＴ」列は、「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｉ」、そして、「Ｄ」と表示された４つのボタンで構成されている。「Ｃ」ボタンは、対応するシーケンスステップからコマンドと値をコピーするために使用される。「Ｐ」ボタンは、次に、コピーされたコマンドと値を別のシーケンスステップに貼り付け、新たなシーケンスステップを作成するために使用される。「Ｄ」ボタンは、「Ｄ」ボタンに対応するシーケンスステップを削除するために使用される。「Ｉ」ボタンは、選択された「Ｉ」ボタンに対応するシーケンスステップの手前に新たなシーケンスステップを作成するために使用される。これらの文字は、代表値に過ぎず、当ソフトウェアはサポート言語において、より全世界的であるため、他のグラフィックシンボルと置き換えることもできる。
【００６６】
ドリルファイルは、ファイル（Ｆｉｌｅ）メニューからセーブ（Ｓａｖｅ）コマンドを選択することにより、後の使用のために、パーソナルコンピューター上にセーブすることができる。すると、ダイアログボックスが表れ、特有の名前をドリルファイルに付けることができる。ファイルメニューのオープン（Ｏｐｅｎ）コマンドを使用して、以前にサーブされたドリルファイルを呼び出すことができる。オープンコマンドを選択すると、ダイアログボックスが表示され、ユーザーを以前にセーブされたドリルファイルに導くことができる。一旦ドリルファイルが選択されると、そのドリルからのシーケンスステップが表れる。
【００６７】
スピンとヘッド角度は、表示された値の隣りにある矢印を使って新しい値を選択することにより指定される。スピンは、トップ、バック、左、右、トップ／左、トップ／右、バック／左、そして、バック／右、から選択される。ヘッド角度は、１から１３の範囲の値であり、ピボットガイド上のマーキングに対応している。
【００６８】
ソフトウェアプログラムにより、さらに、投げるボールの数と、ボールのスピードや方向と同様にボール間隔の時間をマニュアルでコントロールすることができる。これは、ユーザーがドリルを作成する際に、ドリルにおけるそれぞれのボールのスピードと位置をテストするために使用される。マニュアルコントロール（Ｍａｎｕａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ）は、図１５に示される画面の右下にある「Ｍａｎｕａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ」見出しの下のボタンを使用することで、成し遂げられる。
【００６９】
上述の例は、本開示が、特許請求の範囲に定義されるように、広い範囲の適合性を有し、そして、詳細に示され、記載された実施例のみに限定されるべきものではないことを示している。その代わりに、本開示は、特許請求の範囲の明白な文言のみにより限定されるべきであり、また、特許請求の範囲は、明細書に示された詳細な実施例に限定されるべきではない。実施例は、本開示のベストモードを表わしており、保護の範囲を表わすものではない。保護の範囲は、付随する特許請求の範囲によってのみ制限される。審査官は、この基準にたって特許請求の範囲を審査すべきである。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、卓球ボールをサーブするサーバーロボット装置に関する。より詳細には、ポータブルで、低コストで、ボール詰まりの確率がより少なく、ボールピックアップ機能が改善された、サーバーロボット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
卓球は、人気のある競技スポーツであり、リクレーションスポーツである。ゲームは、卓球台の両側にプレーヤーをおいて、それぞれのプレーヤーが卓球ラケットで、ボールをサーブし、リターンし、ラリーを行うことを目的としている。しかしながら、しばしば、プレーヤーは、もう一人のプレーヤー無しに、卓球のゲームをしたいと思うことがある。そのため、種々の卓球ボールサーブ機器またはロボットが開発されてきている。そうした機器は、プレーヤーに向かってボールをサーブし、プレーヤーは、ロボットの方向に、そのショットをリターンすることができる。
【０００３】
これまで、卓球ロボットは、種々の機能を取り入れてきている。Ｎｅｗｇａｒｄｅｎの米国特許第３７９４００１号は、サーバーによりサーブされるボールに与えられたスピンの量にバリエーションをつけるための、比較的に簡素な機器について記載している。米国特許第３７９４００１号の開示書は、ここで参考文献として組み入れられている
【０００４】
米国特許第４８４４４５８号は、ヘッド部が左右に移動する卓球ロボットについて記載している。米国特許第４８５４５８８号は、ショットの軌道にバリエーションをつけられる卓球ロボットについて記載している。米国特許第４９１７３８０号は、ネットアレイ付きの、水平で折りたたみ可能な樋を有した卓球ロボットを開示している。ネットアレイにより、ボールを捕まえ、ロボットサーバーに供給するための樋にボールを落下させることができる。そして、米国特許第５００９４２１号は、ロボットサーバーとボール捕獲ネットを含むポータブルな卓球サーブ装置を開示している。これら最後の２つの引用発明では、折りたたみ式ネット機構が採用され、卓球台へ取り付けられ、ロボットボールサーバーにボールを供給する。ネット機構は、センター部品から半径方向に伸びる複数のアームを有し、アーム間にはネットが張られる。ネットの下端は、樋に、協働的に接続され、ネットから落下してくるボールを受け取る。樋は、ボールをロボットサーバー装置に供給するように配列される。上記の特許における開示は、ここで参考文献として組み入れられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３７９４００１号明細書
【特許文献２】米国特許第４８４４４５８号明細書
【特許文献３】米国特許第４８５４５８８号明細書
【特許文献４】米国特許第４９１７３８０号明細書
【特許文献５】米国特許第５００９４２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術として知られている多くの装置は、機能的であり、有益なものではある。一方、それらの装置は、リターンされたボールが、捕らえられ、収集され、ロボットサーバーにボールをリサイクルする機構へと供給される際、ボール詰まりに弱いことがある。
【０００７】
そのため、プレーヤーに連続して複数のボールをサーブするために、比較的に簡素で、費用のかからないデザインを採用した、精巧なサーバー装置であることが望ましい。ボール詰まり問題を処理し、リーズナブルな価格でお客様に提供できるような、デザインである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔に述べると、ロボットサーバー装置は、背面パネルを有しており、背面パネルの底部には丸みを帯びたボール収集マウント部がある。ボール供給収集プレートは、背面パネルの下部から、外側へと伸びている。ボールピックアップ機構が、ボール収集マウント部とボール供給収集プレートの間に動作的に位置している。背面パネルの上端部には、上部ボールガイドがある。前面カバーは、背面パネルの前面に取り付けられ、ボールガイドの底部からボール供給収集プレートの上部まで延びていて、閉じたボール通路を形成している。上部ボールガイドの上には、オシレーターが、背面パネルの上に取り付けられている。サーブヘッドアセンブリが、ピボットガイドを介して、オシレータに取り付けられる。
【０００９】
一の特徴においては、前面カバーは、実質的にＵ字型の断面形状をしており、隅や角を無くして、ボール供給通路でのボールの進行を促進し、それにより、ボール詰まりを減らしている。
【００１０】
一の特徴においては、前面カバーは、ボール供給通路でのボールの進行を見ることができる範囲において、実質的に透明であり得る。
【００１１】
一の特徴においては、サーブヘッドアセンブリは、排出ホイールと排出チューブを有している。本発明の一の特徴においては、排出チューブは、縦溝のついたボアを有している。一の特徴においては、サーブヘッドアセンブリは、取替え可能な摩擦材料を持った、一対の相対した排出ホイールを有している。一つ以上の排出ホイールは、縦溝のついた排出チューブのボアの中へと、動作的に延長することができる。
【００１２】
一の特徴においては、ボール収集プレートは、ボールがハングアップし、集合し、詰まるのを減らすために曲線的な形状をしており、ボールの供給とピックアップを促進するために、ロボットの長手方向の軸に関して斜めに置かれている。
【００１３】
別の特徴においては、ボールピックアップ機構は、ボールピックアップ機構によるボールピックアップを促進するための複数の弾力のあるピックアップフィンガーを持った回転ピックアップホイールを有している。別の例においては、ピックアップホイールは、ボールピックアップ機構によるボールピックアップを促進するため、複数の長さと形状の異なるボール供給ばねを有している。
【００１４】
本開示の別の特徴は、卓球ボールが、サーブヘッドアセンブリに入っていく連結部においてハングアップするのを防ぐ、ボールガイドのデザインである。
【００１５】
さらに、本開示の別の特徴は、ネットアセンブリまたは樋アセンブリが接続できるように拡張可能なことである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示に従って構成されたロボットサーバー装置の実施例の斜視図である。
【図２】図１の実施例の正面図である。
【図３】図１の実施例の側面図である。
【図４】ロボットサーバー装置の下側部分の等角図である。ボールピックアップ機構は省略してあり、ボールトレイとボールピックアップ機構への開口部を図示している。
【図５】ボールピックアップ機構の分解組立図である。
【図６】前面カバーの裏側の斜視図である。
【図７】ボール供給通路上端の前面斜視図である。前面カバーは省略してあり、上部ボールガイドは取り外された状態で図示されている。
【図８】別の実施例におけるボールガイドの平面図である。
【図９】図１の装置のオシレーターに係る分解斜視図である。
【図１０】サーブヘッドアセンブリの分解組立図である。
【図１１Ａ】排出チューブと排出ホイールのアセンブリの別の実施例に係る斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａのアセンブリの正面図である。
【図１２】図１の装置に関して使用されるデジタルコントローラーの正面図である。
【図１３】図１２のデジタルコントローラーの背面図である。
【図１４Ａ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｂ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｃ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｄ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｅ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１４Ｆ】デジタルコントローラーに表示される選択メニューと対応する機能をリストしたテーブルである。
【図１５】卓球ロボットを、プログラムし、コンピューターから操作するためのソフトウェアアプリケーションに係るコンピューター画面である。コンピューター画面は、実例に過ぎない。また、オペレーティングシステムにより管理された、ユーザーフレンドリーな方法で機能を管理するために使用される、いかなる適切な画面も、本発明の範囲に包含される。例えば、Ｃ、Ｐ、Ｉ、Ｄといった、種々のテキストまたは英数字のインジケーターは、画像シンボルに置き換えることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここに開示される発明は、多くの異なった形式で実施することができる。一方、図に示され、そして、ここに詳細記述されるように、好ましい実施形態は、本開示が発明の本質の一例であるとして考えられ、本開示の広い特徴を図示された実施形態に限定するように意図するものではないことが理解されよう。
【００１８】
図面は、ロボットサーバー装置２０の一つの実施形態を示している。ロボットサーバー装置２０は、細長い背面パネル２１を有しており、背面パネルの底部には丸みを帯びたボール収集マウント部２２がある。ボール供給収集プレート２３は、背面パネルから、直角に、外側へと伸びている。ボールピックアップ機構２４が、背面パネルのボール収集マウント部２２と動作的に結合している。背面パネルの上端部には、上部ボールガイド２５がある。前面カバー２８は、取り外し可能に、背面パネル２１の前面に取り付けられ、ボールガイド２５の底部からボール供給収集プレート２３の上部まで伸びていて、部分的にボールピックアップ機構２４をカバーしている。以下に言及されるように、前面カバー２８と背面パネルで、閉じたボール通路３０を形成している。オシレーター３２が、上部ボールガイド２５の上の、背面パネルの上に取り付けられている。サーブヘッドアセンブリが、ピボットガイド３５を介して、オシレーター３２に取り付けられる。これ以降、前述のエレメントの様々な形態が詳細に記述される。
【００１９】
ロボットサーバー装置は、ボールバケツやボールバスケットといった容器に取り付けることもできるし、ここで参照されている米国特許第５４８５９９５号に示されているように、取り付け手段を使って、着脱可能に、卓球台の端に直接に取り付けることもできる。図４に示すように、一つの特徴として、卓球ロボットの背面パネル２１は、２つの取り付けアーム３６と３８を有しており、それぞれのアームには、ロボットサーバー装置を取り付けるためのスロット４０が設けられている。取り付けアームは、ここで参照されている米国特許第５３３５９０５号に示されるような卓球ネット付きロボットサーバー装置のベースコンテナ部に、ロボットを着脱可能に取り付けるために利用することができる。本発明のロボットは、ボールを捕まえて、ロボットサーバーに供給するためにボールを投下するための、水平で折り曲げ可能なネット付の樋を有することもできる。ネット機構は、中央部から半径方向に伸びた複数のアームを有し、アーム間にネットが張られている。ネットの下端は、ネットにあたって落下するボールを受け取るために、協働するように前記の樋に接続されている。樋は、ボールをロボットサーバー装置に供給するように配置されている。
【００２０】
背面パネル２１には、背面パネルの前面に垂直な第一の側壁４２があり、背面パネルの上端からボールピックアップ機構２４のちょうど上に位置まで伸びている。第一の側壁の下方部分は、ボールピックアップ機構の中央部に向かってカーブしている。間隔の離れた第二の側壁４４は、背面パネル２１の前面に垂直であり、背面パネル２１の上端から、ボール収集プレート２３の上面に接するように伸びている。第二の側壁４２の下方部分は、ボール収集プレート２３の端から、背面パネル２１の中央部に向かってカーブしている。上記の第一および第二の側壁と背面パネル２１が一緒になって、ボール通路４５を形成している。第一および第二の側壁のカーブした部分は、ボールをボールピックアップ機構２４から上記のボール通路へと導くようにデザインされている。
【００２１】
ボール供給センサーとチェックバルブ４７は、上記のボール通路を通って移動するそれぞれのボールがスイッチを動作させるように、背面パネル２１に取り付けられている。チェックバルブは、ボールがボール通路を通って後退し、間違ってボールセンサースイッチを動作させることを防止している。
【００２２】
図４に示されたボール供給収集プレート２３は、一般的にコーンケイブ（ｃｏｎｃａｖｅ）、または、皿型の形状をしており、背面パネル２１の下端においてボール収集取り付け部２２の半径と一致する取り付けフランジ４８を有している。ボール収集プレート２３は、ネジ、または、その他の適した取り付け手段により、背面パネル２１に取り付けられる。図２において最もよく示されるように、ボール供給収集プレート２３は、収集プレートの水平面がロボット自身の長手方向の軸に対して斜めになるように、一方向へ傾けられ、または、角度がついている。更に、プレート２３は、重力によりボールがボールピックアップ機構の左側に向かうように、ボールピックアップ機構に向かってスロープがついている。これにより、ボールが、ボールピックアップ機構によりピックアップされる確率が高くなる。ボール供給収集プレート２３は、ボールがこぼれ落ちないように、上方にスロープしたフロントリップ４９を有している。ボール供給収集プレート２３は、耐静電気用の添加物を含んだプラスチック材料で形成されており、静電気によりボールがボールピックアップ機構２４から押し出されないようにしている。
【００２３】
図５を参照すると、ボールピックアップ機構２４は、複数の外側に伸びた取り付けボスを持った取り付けプレート５０を有している。第一のシャフト５４と第二のシャフト５６には、駆動ギア５８と６０が、それぞれ取り付けられている。同心の延長部６４を有する主ギア６２は、センターシャフト６５に取り付けられ、駆動ギア５８，６０と噛み合っている。駆動ギアと主ギアのギア比は、一分間にボール１５０個以上のボール供給率を提供する。上面キャップ６６は、センター開口部６８が設けられ、主ギアの同心の延長部６４に取り付けられ、一つ以上のネジにより取り付けプレート５０に固定されている。電気ボール供給モーター７０は、上部ハウジングに取り付けられておる。ボール供給モーターシャフト７２は、少なくとも部分的に、駆動ギアに向かって上部ハウジングを貫通している。ボール供給モーター７０は、モーターシャフト７２を介して、駆動ギア５８と６０を駆動し、次には、主ギア６２を駆動する。
【００２４】
ピックアップホイール７４は、ワッシャーとネジを組み合わせて、主ギア６２の同心の延長部６４に回転可能に取り付けられており、主ギアが回転すればホイールも回転する。ピックアップホイールの前面には、複数のボールピックアップ構造がある。例えば、いくつかのピックアップフィンガー７８が一端に取り付けられ、ピックアップホイール７４から突出している。ピックアップフィンガー７８は、カーブした形状で、その自由端は、実質的に丸くなるのが望ましく、また、静電気によりボールが前記フィンガーから離れるように押されることが無いように、耐静電気用添加物を含むことが、望ましい。当業者であれば、必要があれば、他の材料かつ／または添加物を使用し得ることが、正しく理解されよう。ピックアップフィンガーの形状、耐静電気用添加物の使用、と、ボール収集プレートのスロープや角度の、組み合せにより、ボールピックアップのミスを減らしている
【００２５】
フレキシブルで弾性のある複数のボール供給ばね８０，８１，８２もピックアップホイールに取り付けられる。それぞれのばねには、ばねをピックアップホイール７４に取り付けるための取り付けねじ８４のねじ頭に噛み合うように適した、後方曲げ部８３がある。ばねは、異なった長さであり得ることが正しく理解されよう。例えば、ばね８０は、小さく、または、短いばねである。ばね８１は、長いばねで、プレート２３における真球ではない（ｓｅｍｉｃｉｒｃｕｌａｒ）ボールによる詰まりを防止するのに特に効果的である。ばね８２は、中間の長さであり、ばねの後方部分に対して９０度の角度で曲げられ、または、形成された前方部分８２Ａがある。ばね８２の９０度の角度に配置された前方部分８２Ａは、ボール詰まりやボールブリッジを防ぐように、ボール通路を掃除したり、または、確保するのに特に効果的である。更に、前方部分８２Ａの方向は、ボールをプレート２３の下方向の角度、または、スロープに向かって、そして、ボールピックアップ機構２４の左側に向かって、ボールを移動するために効果的である。
【００２６】
図６に示すように、前面カバー２８は、背面パネル２１の上方部分を補完するように上方部分８５と、実質的に幅がより広い下方部分８６を有している。上方部分８５は、第一の側壁８８と第二の側壁９０と前面壁９-２とで、実質的にＵ字型の断面形状を有している。側壁と前面壁が接合する場所は、前面カバーが一般的に丸く、実質的にＵ字型の断面形状を有するように、既に決まった半怪であることが正しく理解されよう。二つの側壁と前面壁はチャネル９４を成し、チャネルは上方部分の長さを延長し、下方部分８６へと開いている。下方部分は、背面パネル２１の丸形状の下部２２の上方部分を補完するように構成されており、ボールピックアップ機構２４の少なくともいくつかの動作部品をカバーしている。前面カバー２８は、背面パネル２１のスロットに適合する取り付けタブ９６を通して背面パネル２１に取り付けられる。前述のように、背面パネル２１により形成されるチャネル９４とチャネル９５は、ボール通路３０を形成する。前面カバー２８には、前面壁９２の裏側に背骨９８がある。背骨９８は、背骨の上端または上端で高さは最低であり、底部に向かって軸方向に沿って高さが増していく。背骨９８が下方部分８６に入るところで、背骨はカーブしている。背骨９８の最大の高さは、そのカーブに接したところである。前面からカバー２８を見ると、背骨は右側にカーブしている。背骨９８のカーブは、下方右側における障壁を形成していることが正しく理解されよう。前面壁９２の裏には、複数の左右に伸びたリブがあり、それぞれが、第一または第二の側壁に接続している。
【００２７】
前面カバー２８と、特に丸まった又は実質的にＵ字型の断面形状と、ボール供給ばねのサイズ、形状、方向と、収集プレートの形状、方向とが、組み合さって、ボールがハングアップする回数を減らしている。そして、数個のボールは、他のボールがピックアップ機構に到達するのを妨げないように、自分自身を配置し得る。上述のように、収集プレート２３とボールピックアップ機構２４は、理想的には、ボール通路３０へのオープンな通路を有する装置の左側に、ボールを方向付ける。背骨９８は、ボール通路において、捕らえたボールを、方向付け、整列させる。しかしながら、ボールが上方に通路を移動するにつれて、上端に向かって背骨９８の高さが減少することで、ボールをより中心に向かって方向付ける。また、カバー２８は、実質的にクリアなプラスチックといった、実質的に透明な材料から形成されており、ユーザーは、ボールがサーバーヘッドに向かって移動する際に、ボールの通過や進行を見ることができる。
【００２８】
図７に移ると、背面パネル２１は取り付けフランジ１０２を有している。上部ボールガイド２５は、フランジ１０２に取り付けられ、ねじ、または、そのような部材で、固定される。上部ガイド２５は、実質的に四角形状の筐体であり、第一の側壁１０６、反対側の第二の側壁１０８、と背面壁１１０がある。正面は、１１１におけるように、オープンである。上部ガイド２５の底面は、十分にオープンであり、背面パネル２１の側壁により形成されるボール通路４５と合うようにサイズ化されている。オープンな底部からオープンな前部１１１に導くリブ１１４を持ったアーチ上のボールバンプ１１３がある。ボールバンプの前方端にはピボットピン座部１１５がある。センターボールガイド１１６は、上部ガイド２５の側壁および背面壁の内側表面の間に位置している。センターボールガイド１１６は、背面壁１１０の中央から外に伸び、取り付けフランジで終結する「ウィッシュボーン（ｗｉｓｈｂｏｒｎｅ）」形状に分岐している。ボールガイドとボールランプは、ボールをオープンな前部からサーブヘッドの中へと方向付ける。
【００２９】
図８に示す、他の実施例においては、ダブルウィッシュボーン型センターボールガイドが、シングルＴ型センターボールガイド１１６と取り替わっている。シングルＴ型センターボールガイドは、左側と右側のボールガイドへの分岐（ウィッシュボーン形状）に代えて、シングルセンターガイドに留まることを除いては、ダブルウィッシュボーンデザインと同等に機能している。この実施例においては、下方ボールガイドは取り外しができ、上部ガイドの底面パネルに沿った開口部をカバーする下方カバーに組み入れられる。下方ボールガイドは、Ｔ型センターガイドの形成を促進するためにカバーに組み込まれている。
【００３０】
両方の実施例において、センターガイドの下端は、より上手く卓球ボールに適合し、ガイドするために、実質的にボールのアーチと類似の半径状の切り抜きを有し得る。
【００３１】
図９に示すように、オシレーター３２は、カバー１１８と、適切な方法でカバー内部に固定されたサーボ１２０と、動作的にサーボと接続されたドライブピン１２２を有している。ドライブピン１２２は、カム１２３を有している。ドライブピンは、また、組み立ての際にピンを適切に配置するために使用される、フロントポインター１２４を有している。適切に組み立てられれば、卓球台のセンターラインに向かってボールを投球するようにヘッドアセンブリを配置した際に、このポインターは、オシレーターカバーのセンターラインを指し示す。カバーの一端には、ピボットガイドピボット穴１２６がある。取り付けフランジ１２８は、それぞれの側壁の下端に沿って伸びている。オシレーターカバーの取り付けフランジは、上部ガイドの取り付けフランジと適合する。オシレーター３２は、ねじ、または、他の取り付け手段により、上部ガイド２５にしっかり固定される。
【００３２】
ピボットガイド３５は、オシレーターの下方前面端であり、上部ボールガイド２５の前面に、配置される。ピボットガイドは、上方壁１３０と、下方壁１３２と、相対してミラーイメージの側壁１３４を有している。側壁は五角形形状をしている。列挙された壁は、ピボットガイドを通り抜けて通路１３５を形成する。通路１３５は、上部ボールガイドの前面開口部に接続している。少なくとも一つの側壁にはサーブヘッド角度インジケータ１３６があり、英字または数字の目盛り、配列された位置表示矢印／スロット、または、他の適切なしるし、を有している。タブ１３８は、ピボットガイドの上方壁から伸びて、長丸のスロット１４０を有している。上方壁１３０の上にはトップアライメントピン１４２があり、下方壁１３２の上には、対応してボトムアライメントピン（図示なし）がある。トップアライメントピンは、ピボットガイドピボット穴１２６に回転可能に座するように構成されている。ボトムアライメントピンは、上部ボールガイドのピボットピンシート１１５に回転可能に座するように構成されている。このように、ピボットガイド３５は左右方向に回転できる。サーボが作動すると、ピボットガイド３５は、ピボットピン１２２のカム１２３がタブ１３８のスロット１４０と噛み合うことにより、左右方向に移動する。サーブヘッドアセンブリ３４は、すぐ下に説明されるように構成されており、ピボットガイド３５に取り付けられている。そして、ピボットガイドを前後に振動させる。背面には、典型的な卓球ボールの大きさに適合するようなサイズの円形の穴が開いている。
【００３３】
図１０において最もよく示されるように、サーブヘッドアセンブリ３４は、ねじ、または、類似の手段により固定された、第一の半体１５０と第二の半体１５３から成るハウジングを有している。両半体も、前面に半円形の切り欠き１５４と、背面に半円形の切り欠き１５５を有しており、それぞれの切り欠きは、ハウジングに組み付けられ、ボールの通過に適応したサイズの、前面の円形開口部と、背面の円形開口部を形成している。背面の円形開口部は、ピボットガイドと一直線に並んでいる。示されているように、モーター１５６は、第一のケース半体に取り付けられ、モーターカバー１５８により保護されている。必要であれば、それぞれのハウジング半体にモーターを取り付け得ることが、理解されよう。
【００３４】
ケースの下部において、ブッシュ１６２の上にフリクションブロック（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）１６０が取り付けられている。一般的に、フリクションブロックは、耐久性ラバー等といった、高い摩擦係数を持つ材料で形成されている。排出ホイール１６４は、モーター１５６と、動作的に接続され、フリクションブロック１６０の隣りに配置されている。排出ホイール１６４もまた、高い摩擦係数を持った材料から形成されている。
【００３５】
排出チューブ１７０には、ボールの通過に適応したサイズの穴１７２が空いている。排出チューブの後端には、チューブ表面のまわりに円周状のインデックス歯１７３の帯があり、また、セットスクリュー１７６等によりピボットガイドの側面に回転可能に取り付けられた、一対の対抗したフランジ１７４，１７５がある。従って、排出チューブと、ピボットガイドの開口部と、上部ボールガイドは、一直線に配置されている。さらには、回転可能な取り付けのため、サーブヘッドアセンブリは軌道を変えるように上下に旋回できるし、セットスクリューで所望の位置に固定され得る。倒れ（ｔｉｌｔ）または、軌道の相対的な角度は、ピボットガイドの側面の角度インジケーター１３６によって反映される。
【００３６】
チューブ１７０の前面または排出端は、フリクションブロックの隣りに配置される。ボールはサーブヘッドの中に入ると排出チューブを通って移動し、フリクションブロック１６０の上に配置される。そして、ボールは、排出ホイール１６４により、前面の円形開口部を通って、サーブヘッドアセンブリの前面から外へ押し出される。排出ホイール１６４は、ホイールの外周表面が、チューブから出て行くときのボールと、ちょうど噛み合うように取り付けられている。ホイールの速さは可変であり、ボールが外に押し出され、チューブから出て行くときの、ボールの移動速度に影響する。サーブヘッドアセンブリは、ロボットの長手方向の軸に関して、上下方向に回転できるような方法で、ピボットガイドに取り付けられていることが理解されよう。さらには、ヘッドアセンブリは、チューブの長手方向の軸のまわりに回転できる。円周状のインデックス歯１７３で定義される回転位置、または、停止の数字により、ボールのスピンのタイプを変えるために、ヘッドアセンブリを所望の位置に固定することができる。
【００３７】
図１１Ａと図１１Ｂは、排出ホイールと排出チューブアセンブリを、別の方法から見たところを示しており、一般的にリファレンス番号１８０によって指示されている。アセンブリ１８０は、排出チューブ１８２を有している。排出チューブ１８２には、内側ボア（ｉｎｎｅｒ ｂｏｒｅ）を形成する円柱状の壁１８４がある。排出チューブ１８２は、排出チューブ１７２よりも、軸方法にいくらか長い。壁１８４には、第一の開口部１８４と、反対側に第二の開口部１９０がある。第一の開口部に隣接して第一のホイール取り付けフランジ１９２があり、第二の開口部に隣接して第二のホイール取り付けフランジ１９４がある。第一の排出ホイール１９６は、回転可能に第一のフランジに取り付けられ、第二の排出ホイール１９８は、回転可能に第二のフランジに取り付けられている。図に示すように、ホイール１９６と１９８は、それぞれアウターリム２００，２０２を有している。それぞれのリムは、ラバーといった、高い摩擦係数を持った材料でカバー２０４されている。コーティングを適用することもできるが、取替え可能であることが望ましく、例えば、取替え可能なゴムバンドまたはＯリング等が適用できる。ホイール１９６と１９８は一つ以上のリムまたはＯリングを有することができ、もしくは、ボールへのエネルギー伝達を増進させるために、摩擦係数が高く、実質的に固い表面を有し得る。
【００３８】
図１１Ｂにおいて最もよく示されるように、それぞれのホイールのリムは、開口部１８８と１９０を通して、わずかにボア１８６に突き出ている。どちらか一つ、または、両方の排出ホイールは、ホイールを回転させるために、モーターに動作的に接続されている。このアセンブリにおいて、排出チューブ１８２に入ったボールは、排出ホイールのリムの間で実質的にセンター決めされ、ボア１８６を通って、排出ヘッドから押し出される。ゴム製のＯリングは、ボールに対して良好な摩擦面を提供する。Ｏリングは、コントロール可能な大きさで、二つの別々の位置でボールと接触する。一方、ゴム製パッドは、一つの大きな場所でボールと接してしまう。こうして、ボールが両方のホイールを通って移動する際に、「セルフセンター決め」（ｓｅｌｆ ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ）がある程度できる。Ｏリングは、また、磨耗したら容易に交換できるので、今日われわれが行っているようにホイール全体を交換する必要は無い。
【００３９】
一の特徴においては、図に示すように、排出チューブのボア１８６は、縦溝が彫られた内側表面２０５を有している。縦溝により、ボールは、大きな空気の抵抗や乱れに遭遇することなくチューブから排出され得る。縦溝は、空気と置き換わる経路として働き、空気はボールのまわりをスムーズに流れる。一方、チューブから追い出されたり、ボールが飛ぶのを遅くしたり、乱したり、または、排出前にボールがチューブと接触する、ことはない。
【００４０】
排出チューブとホイールの構成にかかわらず、サーブヘッドアセンブリ３４は、肩つきねじ（ｓｈｏｕｌｄｅｒ ｓｃｒｅｗ）または他の取り付け手段により、フランジ１７４、１７５を介して、ピボットガイドに固定される。取り付けは、ピボットガイドのそれぞれの五角形の側壁の前方にある穴を通じてされる。取り付け手段は、サーブヘッドアセンブリを、上下方向に傾けられるように、構成されている。サーブヘッド角度インジケーター１４６は、調整角度を示している。調整用つまみねじ（ｔｈｕｍｂｓｃｒｅｗ）、または、他の適切な手段を使って、サーブヘッドを所望の角度に固定することができる。サーブヘッドアセンブリの前方表面は、チューブから排出される際にボールに伝えられるであろう種々のスピンのタイプを知らせるスピンポジションインジケーターとして機能する。例えば、トップ、バック、左、右サイドスピンである。
【００４１】
代替的には、前述したスピンの組み合わせが、ボールに伝えられ得る。ボールに伝えられるスピンの種類は、ヘッドアセンブリをピボットガイドに関して排出の長手方向軸のまわりに、スピンポジションインジケーターが示す方向において、回転させることにより、コントロールされる。伝えられたスピンは、ヘッドアセンブリの上面に最も近いインジケーターにより示される。ヘッドアセンブリが回転すると、ヘッドアセンブリの中の排出ホイールの位置も、それに応じて変動する。例えば、排出ホイールは、排出経路やスピン等を変化させるため、ボールのトップ、ボトム、左、右に操作的に向けることができる。
【００４２】
図１２と図１３において、リファレンス番号２０４として示されるように、卓球ロボットは、デジタルコントローラーに動作的に接続される。コントローラー２０４は、ディスプレイ画面２０６と複数のボタン２０８を有している。複数のボタン２０８は、電源ボタン、ディスプレイ画面に表示されるメニューを案内してメニューから選択する多くのボタン、と、実行／停止ボタンを含んでいる。デジタルコントローラーの背面には、電源入力ジャック２１０と、シリアルコネクター２１２と、５ピンのメス型コネクター２１４と、ＤＢ−９のオス型コネクター２１６がある。当業者には理解されるように、コントローラーに電気を供給するために、電源トランスが、電源入力ジャック２１０に接続される。シリアルコネクター２１２が、コントローラーをコンピューターに接続するために使用される。ロボットサーバー装置によって実行される種々のドリルのプログラムを促進するためである。５ピンのコネクター２１４は、コントローラーをロボットサーバー装置に接続するために使用される。コントローラーは、サーブアセンブリに指令を送り、ロボットサーバー装置から配球されるボールのスピードや位置をコントロールできる。ＤＢ−９のオス型コネクター２１６は、コントローラーを電子ゲーム、Ｐｏｎｇ−Ｍａｓｔｅｒ（登録商標）に接続するために使用される。
【００４３】
動作中には、ボールはボール供給収集プレートに流れ込む。ボールピックアップ機構のモーターは、主ギアと転送ギアを介して、ピックアップホイールを回転させる。ピックアップホイールが回転すると、ピックアップホイールに取り付けられた複数のばねも、また、回転し、ボールをピックアップ機構の底部に供給する際に、効果的にボールを分離する。それぞれのピックアップフィンガーがピックアップメカの底部に向かって回転すると、それにより、ボールと噛み合い、ボールをボール通路へと押し上げる。ボールが待ち行列に入ると、ボールは上方へ移動し、上方ガイドの中に入る。
【００４４】
ボールセンサースイッチは、ボールがセンサーを通過するときに、それぞれのボールの数をカウントする。センサーは、デジタルコントローラーに信号を送信し、デジタルコントローラーは、ある特定のボール数になったらボール供給を停止する。デジタルコントローラーは、また、ボールピックアップミスの発生を正確に探知することができる。そして、ロボットサーバー装置の中で一定のボールフローを維持するために、ボールピックアップ機構の回転のスピードを上げる。
【００４５】
ダブルウィッシュボーン型ボールガイドは、ガイド内部でのボール詰まりが無いように、それぞれのボールを強制的に上部ガイドのセンターを通じて移動させる。ボール詰まりを防止するのに役立つ、上部ガイドの別の特徴は、上部ガイドの高さと深さが、センターボールガイドの半径より小さな半径にサイズ化されていることである。これにより、ボールが上部ガイドを通って進行するにつれて、上への進行から前への進行に変わる場所である、ボール通路の曲げ部分においても、ボール詰まり事件の発生を減らしている。そして、ボールはピボットガイドを通って、ヘッドアセンブリの中へと進む。
【００４６】
ヘッドアセンブリの中に入ると、ボールは回転するゴム製ホイールと噛み合わされる。ゴム製ホイールは、ボールのスピードを増加し、上述のように、ボールにスピンを与える。ゴム製フリクションブロックが、ヘッドアセンブリの内部で固定された場所に取り付けられている。フリクションブロックは、直接的に、回転ホイールと相対している。フリクションブロックは、強制的に、ボールを、ヘッドアセンブリを通して回転ホイールの中へ進める。そして、回転ホイールがボールを捕まえるまで、回転ホイールに対してボールを保持する。そして、ボールを前方に投げ出す。代替的な実施例においては、ボールは、排出チューブに入り、望ましくは縦溝ボアを有したチューブ、回転ホイールは、分離した位置でボールに接触する。いずれの構成においても、次に、ボールは、ピボットガイドに対するヘッドアセンブリの位置によって定まる角度で、ヘッドアセンブリを出て行く。
【００４７】
図１２と図１３に示すように、デジタルコントローラーは、メニューベースのコントロールシステムを使用しており、他のロボットが使用しているスイッチ、ダイアル、レバー、指示器よりも、ずっとユーザーフレンドリーである。図１４Ａから図１４Ｆまでは、本発明の種々の特徴をリストした代表的なメニューを示している。メニューシステムは、最初に電源投入する時には、「ノーマルモード（ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）」にデフォルト設定されている。ノーマルモードでは、ボール速さ、ボール頻度（ウエイトタイム（Ｗａｉｔ Ｔｉｍｅ）と呼ばれる）、と、オシレーター位置をコントロールできる。追加的な特徴は、ノーマルモードの追加「ページ（ｐａｇｅｓ）」を通じて、または、ドリルモード（Ｄｒｉｌｌ ｍｏｄｅ）に切り替えることで、起動できる。ドリルモードでは、種々のプリセットされたプレーパターンを起動できる。代替的には、デジタルコントローラーがウィンドウズ搭載パーソナルコンピューターに接続された時は、パーソナルコンピューターモードで、直接的にパーソナルコンピューターからロボットサーバー装置の操作をプログラムし、コントロールすることができる。
【００４８】
デジタルコントローラーはパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を使用して、モーター速度をコントロールしている。これにより、ポテンショメーターが最低速度に設定された時でも、１から２ボルトの替わりに、いつでも全１２ボルト（または、それ以上）でモーターを駆動することが保証される。これにより、特に新品または汚れたボールがロボットサーバー装置で使用される時のボール詰まりの問題や、モーターが本開示書に従って使用される際に起き得る他の電圧問題、を防ぐのに役に立つ。
【００４９】
デジタルコントローラーにより、オシレーターの範囲を設定することができ、コントロールレバーとコントロールレバーアダプターが不要となる。１０をテーブルのセンターラインに対応する位置であると仮定すると、ポジション０から９は、センターラインの左側の位置を示し、ポジション１１から２０は、センターライン右側の位置を示す。デジタルコントローラーにより、右側と左側の位置を選択することができる。例えば、設定「Ｌ２Ｒ１８」は、初めのボールが左コーナーに配球され（２）、次のボールが右コーナーに配球される（１８）ことになる。ここで、０または１は、ボールが左サイドラインを横切るように角度付けされることを示し、１９または２０は、ボールが右サイドラインを横切るように角度付けされることを示す。ポジション２とポジション１８は、ボールがテーブルの左と右のコーナーに配球されることを示す。
【００５０】
ランダム設定では、ボールは０から２０の間のいずれかの位置にランダムに配球され、テーブル上の浅いボールまたは深いボールになるようにボールスピードが変化し、また、待ち時間も変化する。そのため、リズムを作るのが難しい。このことは、ロボットサーバーをより予測しにくいものとし、より人間のプレーに類似したものとしている。デジタルコントローラーは、問題を修正したり、将来的に新機能を追加するために、コンピューターによりプログラムし直すことができる。
【００５１】
デジタルコントローラーは、「ドリルファイル（ｄｒｉｌｌ ｆｉｌｅｓ）」を作成できるソフトウェアプログラムの入ったウィンドウズ搭載パーソナルコンピューターに、シリアルポートにより接続することができる。ドリルファイルは、ユーザー間で転送することができる。例えば、コーチは今週の各日に生徒が行う３つのドリルファイルを作成し、その週末に生徒の進捗を評価した後で新たなドリルを送付することができる。任意的に、ロボットを使用するプレイヤー達の間で、ファイルを交換することもできる。ドリルファイルでは、モータースピード、ボール位置、そして、連続したショット間の遅延時間を定める。ドリルファイルに含まれる連続したボールの数には制限が無い。
【００５２】
「ドリル」モードでは、デジタルコントローラーをパーソナルコンピューターに接続することなくデジタルコントローラー上で動作できる、いくつかの標準ドリルを持つことができる。ドリルのボールスピードと待ち時間は調節できるので、一つのドリルで幅広い技術レンジのプレーヤーに適合できる。ロボットには、６４個の標準ドリルがインストールされている。最初の３２個は、工場デフォルトのドリルであり、上書きすることはできない。後の３２個は、上書きすることができ、カスタム化したムドリルをデジタルコントローラーにセーブすることができる。
【００５３】
「ノーマル」モードでは、モータースピードを個々にコントロールでき、より正確にボール位置を設定でき、より細かく連続したショット間の待ち時間をコントロールでき、特定の数のボールを配球した後か、特定の時間が経過した後に、配球を停止することができる。
【００５４】
「セットアップ」モードでは、設定のキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）やオプションの選択をすることができる。
【００５５】
「カウント／タイム」オプションでは、ボール配球を、ボール数により（ノーマルモードにおいて）、繰り返し回数により（ドリルモードにおいて）、または、経過時間により、コントロールすることができる。
【００５６】
シリアルポートにより複数のロボットを一緒にリンクすることができ、すべてのコントローラーが一つのデジタルコントローラーによってコントロールできる。当業者により認識されるように、シリアルポートに替えて、いかなるシリアルまたはパラレルの通信インターフェイスが使用され得る。ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）またはＦｉｒｅＷｉｒｅを含むが、これらに限定されるものではない。加えて、ＷｉＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈといった無線通信インターフェイスもまた適している。
【００５７】
デジタルコントローラーは、いつボールピックアップのミスが生じたかを知るために、ボールセンサーからの信号を受け取る。そして、デジタルコントローラーは、ショット間の待ち時間が非常に小さな遅延になるように、ボールピックアップ機構の動作を加速する。
【００５８】
本機器は、メニューシステムにおけるメニューが、英語、ドイツ語、フランス語、スペイン語、中国語、および、日本語で表示されるように適切にプログラムされる。さらに、デジタルコントローラーが、ユーザーが読むことのできない言語に既に設定されている場合においても、言語の選択ができるように特別機能がある。
【００５９】
デジタルコントローラーは、左手、または、右手操作用に設定することができ、左利きのプレーヤーでも、右利きのプレーヤーでも、正しくドリルを実行することができる。スピードとオシレーションは、既知の規格に合わせて調整され得る。それにより、一つのロボット向けに書かれたドリルが、他の多くのロボットにより、共有され、正しく実行される。ボールセンサーは、ピックアップのミス、または遅れ、または２回投げ、を防ぐように、ある特定のボール供給機構に合わせて調整される。
【００６０】
ボールアンロード特別機能により、ボールトレイまたはボールばけつからボールを取り外すことができる。この操作を動作させると、ボール供給モーターは最高速度（１７０ボール／秒）で回転し、ボールトレイからボールを取り出し、ボール排出穴の下に置かれた箱の中にボールを落とす。
【００６１】
デジタルコントローラーは、また、工場デフォルトの回復と自己診断（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｄｅｆａｕｌｔ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｅｌｆ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ）の特別機能を有している。当機能は、設定を工場デフォルトの設定に回復し、デジタルコントローラーが適切に機能しているかどうかについて、技術者が素早く判断できるように、トラブルシューティグコードを生成する。
【００６２】
ソフトウェアプログラムが、ウィンドウズ搭載パーソナルコンピューターにインストールされ、シリアルケーブルまたは他の適切なインターフェイスを介して、デジタルコントローラーと接続される。ソフトウェアプログラムにより、ユーザーは、デジタルコントローラーのあちこちでドリルを読んだり、書いたりすることができ、新たなドリルを最初から作ったり、パーソナルコンピューターから直接にドリルを実行したり、ドリルファイルをパーソナルコンピューターにセーブしたり、することができる。ソフトウェアプログラムは、また、デジタルコントローラーにセーブされた６４個の全てのドリルをオリジナルの工場設定に回復することができる。
【００６３】
図１５は、ソフトウェアプログラムのユーザーインターフェイス画面を示している。ドリルは、図１５に示された「プログラムコントロール（ＰＲＯＧＲＡＭＭＥＤ ＣＯＮＴＲＯＬ」という見出しの下でコントロールを使って作成される。ドリルは、一連のシーケンスステップにより構成されている。シーケンスステップは、「コマンド（ＣＯＭＭＡＮＤ）」見出しの下の矢印を使用して、最初にコマンドを選択することにより、作成される。有効なコマンドは、位置、投げ、待ち、ビープ、そして、速度、から成り立っている。コマンドが選択されると、次の連続したシーケンス番号が、ソフトウェアプログラムによって、「＃」列の下に、自動的に付加される。
【００６４】
コマンドが選択された後で、「ＶＡＬＵＥ」列の下の矢印を使用して、コマンドに対する値（ｖａｌｕｅ）が割り当てられる。ｖａｌｕｅ列の下のテキストを選択するためにポインティングデバイスを使用してもよいし、所望の値を入力するためにキーボード、または、他の入力デバイスを使用してもよい。位置（ｐｏｓｉｔｉｏｎ）コマンドについて、値は１から２０までの範囲であり、上述したように、センターラインに対してボールの投げられる位置を意味している。待ち（ｗａｉｔ）コマンドについて、値は０から１２．７５秒までの範囲であり、次のボールが投げられるまでの待ち時間を秒で意味している。ビープ（ｂｅｅｐ）コマンドは、カンマで分離された二つの値を有しており、それぞれの値は０から１０までの範囲である。第一の値はビープ音の音調をコントロールし、第二の値はビープ音の持続時間をコントロールする。値は、継続時間が非常に短い０から、非常に長い１０までの、相対的なスケールのものである。速度（ｓｐｅｅｄ）コマンドは、０から３０までの範囲の値を有しており、ボールがサーバー装置から排出されるときに速度を意味している。
【００６５】
「ＥＤＩＴ」列は、「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｉ」、そして、「Ｄ」と表示された４つのボタンで構成されている。「Ｃ」ボタンは、対応するシーケンスステップからコマンドと値をコピーするために使用される。「Ｐ」ボタンは、次に、コピーされたコマンドと値を別のシーケンスステップに貼り付け、新たなシーケンスステップを作成するために使用される。「Ｄ」ボタンは、「Ｄ」ボタンに対応するシーケンスステップを削除するために使用される。「Ｉ」ボタンは、選択された「Ｉ」ボタンに対応するシーケンスステップの手前に新たなシーケンスステップを作成するために使用される。これらの文字は、代表値に過ぎず、当ソフトウェアはサポート言語において、より全世界的であるため、他のグラフィックシンボルと置き換えることもできる。
【００６６】
ドリルファイルは、ファイル（Ｆｉｌｅ）メニューからセーブ（Ｓａｖｅ）コマンドを選択することにより、後の使用のために、パーソナルコンピューター上にセーブすることができる。すると、ダイアログボックスが表れ、特有の名前をドリルファイルに付けることができる。ファイルメニューのオープン（Ｏｐｅｎ）コマンドを使用して、以前にサーブされたドリルファイルを呼び出すことができる。オープンコマンドを選択すると、ダイアログボックスが表示され、ユーザーを以前にセーブされたドリルファイルに導くことができる。一旦ドリルファイルが選択されると、そのドリルからのシーケンスステップが表れる。
【００６７】
スピンとヘッド角度は、表示された値の隣りにある矢印を使って新しい値を選択することにより指定される。スピンは、トップ、バック、左、右、トップ／左、トップ／右、バック／左、そして、バック／右、から選択される。ヘッド角度は、１から１３の範囲の値であり、ピボットガイド上のマーキングに対応している。
【００６８】
ソフトウェアプログラムにより、さらに、投げるボールの数と、ボールのスピードや方向と同様にボール間隔の時間をマニュアルでコントロールすることができる。これは、ユーザーがドリルを作成する際に、ドリルにおけるそれぞれのボールのスピードと位置をテストするために使用される。マニュアルコントロール（Ｍａｎｕａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ）は、図１５に示される画面の右下にある「Ｍａｎｕａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ」見出しの下のボタンを使用することで、成し遂げられる。
【００６９】
上述の例は、本開示が、特許請求の範囲に定義されるように、広い範囲の適合性を有し、そして、詳細に示され、記載された実施例のみに限定されるべきものではないことを示している。その代わりに、本開示は、特許請求の範囲の明白な文言のみにより限定されるべきであり、また、特許請求の範囲は、明細書に示された詳細な実施例に限定されるべきではない。実施例は、本開示のベストモードを表わしており、保護の範囲を表わすものではない。保護の範囲は、付随する特許請求の範囲によってのみ制限される。審査官は、この基準にたって特許請求の範囲を審査すべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
卓球ボールをサーブするためのロボットサーバー装置であって、
上端および下端を有する背面パネルであり、該背面パネルは、第一の側壁と、離れて位置する第二の側壁とを有し、該側壁は前記背面パネルに垂直である背面パネルと、
前記背面パネルの下端にあるボール供給収集プレートであり、卓球ボールを収集し、ボールを背面パネルの下端に導くように構成されたボール供給収集プレートと、
前記背面パネルの下端で、前記ボール供給収集プレートに向かって方向付けられたボールピックアップ機構であり、前記ボールピックアップ機構は、回転可能に取り付けられたピックアップホイールと、該ピックアップホイールに動作的に接続されたボール供給モーターとを有し、前記ピックアップホイールは、前記ピックアップホイールから前記収集プレートに向かって伸びている、複数のボールピックアップ構造を有する、ボールピックアップ機構と、
前記背面パネルの上端にあるボールガイドであり、底部開口部と上部開口部を有するボールガイドと、
前記背面パネルに取り付けられた、実質的にＵ字型の断面形状を有する前面カバーであり、前記前面カバーと前記背面パネルの前記側壁がボール通路を形成し、該通路は、前記ボールガイドの前記底部開口部に連通する第一の開放端と、前記ボールピックアップ機構に連通する第二の開放端を有する前面カバーと、
前記ボールガイドの前記上部開口部に回転可能に取り付けられ、前記上部開口部に連通する通路を有する、ピボットガイドと、
前記ピボットガイドに取り付けられ、前記ピボットガイド通路に連通する少なくとも一つの排出ホイールと排出チューブを有する、サーブヘッドアセンブリと、
前記ピボットガイドの上部にあり、前記ピボットガイドに動作的に接続されたオシレーターであり、該オシレーターは、サーボとピボットガイドとを有し、該サーボと該ピボットガイドは、前記サーボが作動したときに、前記ピボットガイドと前記取り付けられたサーブヘッドアセンブリとが、交互に左右に動くように構成されている、オシレーターと、
を有する、
ことを特徴とするロボットサーバー装置。
【請求項２】
前記前面カバーは、実質的に透明な材料から構成されている、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項３】
前記ボールガイドは、さらに、センターガイドを有している、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項４】
前記センターガイドは、Ｔ型形状をしている、
請求項３に記載のロボットサーバー装置。
【請求項５】
前記センターガイドは、ウィッシュボーン型形状をしている、
請求項３に記載のロボットサーバー装置。
【請求項６】
前記ボール収集プレート面は、前記背面パネルの長手方向軸について、斜めに配置されている、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項７】
前記排出チューブは、長手方向に縦溝が彫られた表面形状の内側ボアを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項８】
前記排出チューブには、少なくとも一つの開口部が形成され、前記排出ホイールが、前記開口部の中に、途中まで、伸びている、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項９】
前記排出チューブには、前記第一の開口部と反対側に少なくとも第二の開口部が形成され、第二の排出ホイールが、前記第二の開口部の中に、途中まで、伸びている、
請求項８に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１０】
前記排出ホイールは、一対の相対したリムを有し、それぞれの前記リムは、摩擦係数の高いカバーを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１１】
前記ボールピックアップ構造は、弾力のあるフィンガーを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１２】
前記ボールピックアップ構造は、ばねを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１３】
前記ばねは、さらに、少なくとも３個のばねを有し、それぞれの前記ばねは異なった長さ寸法であり、少なくとも一つの前記ばねは、９０度の角度に配置された前方部分を有する、
請求項１２に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１４】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、機能メニューから前記ロボットサーバー装置の機能を動作させるデジタルコントローラーを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１５】
前記デジタルコントローラーは、さらに、
ディスプレイ画面と、複数のボタンと、デジタルインターフェースと、を有し、
前記デジタルコントローラーは、前記デジタルインターフェースを通して前記ロボットサーバー装置に動作的に接続され、
前記デジタルコントローラーは、前記ディスプレイ画面に、選択メニューを表示するように構成され、
前記複数のボタンは、前記ロボットサーバー装置の動作モードに応じて、特定の選択メニューを選定するように構成された、
請求項１４に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１６】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、
パーソナルコンピューターと前記デジタルコントローラー間のインターフェースと、
言語を選択すること、前記デジタルコントローラーによりドリルを前後して読み出すことと書き込むこと、新たなドリルを作成すること、前記パーソナルコンピューターから直接的にドリルを実行すること、前記パーソナルコンピューターにドリルをセーブすること、前記デジタルコントローラーにセーブされたドリルをオリジナルの設定に回復すること、から成る機能グループから選定した一つ以上の機能を、ユーザーが実行できるようにするソフトウェアプログラムと、
を有する、
請求項１４に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１７】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、ボールを捕獲し、ボールを前記ボールピックアップ機能へと方向付けるための、トレイとネットアセンブリを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１８】
卓球ボールをサーブするためのロボットサーバー装置であって、
上端および下端を有する細長い背面パネルであり、該背面パネルは、第一の側壁と、離れて位置する第二の側壁とを有し、該側壁は前記背面パネルに垂直である背面パネルと、
前記背面パネルの下端にあるボール供給収集プレートであり、該ボール供給収集プレートは、周囲の縁が持ち上げられており、卓球ボールを収集し、ボールを前記背面パネルの前記下端に向かって方向付けるように、前記背面パネルの長手方向の軸について斜めに配置されているボール供給収集プレートと、
前記背面パネルの下端で、前記ボール供給収集プレートに向かって方向付けられたボールピックアップ機構であり、該ボールピックアップ機構は、前記ボール供給収集プレートに向かって外向きに伸びた複数のボールピックアップ構造を持つピックアップホイールであり、少なくとも一つの前記ボールピックアップ構造は弾力のあるフィンガーであり、少なくとも一つの前記ボールピックアップ構造はばねであり、回転可能に取り付けられたピックアップホイールと、ギアドライブアセンブリと、前記ピックアップホイールに動作的に接続されたモーターと、を有するボールピックアップ機構と、
前記背面パネルの上端にあるボールガイドであり、該ボールガイドは、底部開口部と上部開口部を形成し、ウィッシュボーン型形状のセンターボールガイドを有するボールガイドと、
前記背面パネルに取り付けられた、実質的にＵ字型の断面形状を有する実質的に透明な前面カバーであり、該前面カバーと前記背面パネルの前記側壁がボール通路を形成し、該通路は、前記ボールガイドの前記底部開口部に連通する第一の開放端と、前記ボールピックアップ機構に連通する第二の開放端と、を有する前面カバーと、
前記ボールガイドの前記上部開口部に取り付けられ、前記上部開口部に連通する通路を有するピボットガイドであり、該ピボットガイドは、交互に左右に動作できるように、回転可能に取り付けられたピボットガイドと、
上下方向に移動可能に前記ピボットガイドに回転自在に取り付けられたサーブヘッドアセンブリであり、該サーブヘッドアセンブリは、前記ピボットガイド通路に連通する少なくとも一つの排出ホイールと排出チューブを有する、サーブヘッドアセンブリと、
前記ピボットガイドの上部にあり、前記ピボットガイドに動作的に接続されたオシレーターであり、該オシレーターは、サーボとピボットガイドとを有し、該サーボと該ピボットガイドは、前記サーボが作動したときに、前記ピボットガイドと前記取り付けられたサーブヘッドアセンブリとが、交互に左右に動くように構成されている、オシレーターと、
を有する、
ことを特徴とするロボットサーバー装置。
【請求項１９】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、フリクションブロックが上に載ったブッシュを有し、前記フリクションブロックは、前記排出ホイールに隣り合って配置されている、
請求項１８に記載のロボットサーバー装置。
【請求項２０】
前記排出チューブは、縦溝が彫られた内側表面をもった円筒状の壁を有する、
請求項１８に記載のロボットサーバー装置。
【請求項２１】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、ボアを形成する円筒状の壁と、前記壁を通って前記ボアの中へ開いた第一の開口部と、前記壁を通って前記ボアの中へ開いた相対する第二の開口部とを有する排出チューブと、前記第一の開口部を通って前記ボアの内部へ伸びる第一の排出ホイールと、前記第二の開口部を通って前記ボアの内部へ伸びる第一の排出ホイールと、を有する、
請求項１８に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１】
卓球ボールをサーブするためのロボットサーバー装置であって、
上端および下端を有する背面パネルであり、該背面パネルは、第一の側壁と、離れて位置する第二の側壁とを有し、該側壁は前記背面パネルに垂直である背面パネルと、
前記背面パネルの下端にあるボール供給収集プレートであり、卓球ボールを収集し、ボールを背面パネルの下端に導くように構成されたボール供給収集プレートと、
前記背面パネルの下端で、前記ボール供給収集プレートに向かって方向付けられたボールピックアップ機構であり、前記ボールピックアップ機構は、回転可能に取り付けられたピックアップホイールと、該ピックアップホイールに動作的に接続されたボール供給モーターとを有し、前記ピックアップホイールは、前記ピックアップホイールから前記収集プレートに向かって伸びている、複数のボールピックアップ構造を有する、ボールピックアップ機構と、
前記背面パネルの上端にあるボールガイドであり、底部開口部と上部開口部を有するボールガイドと、
前記背面パネルに取り付けられた、実質的にＵ字型の断面形状を有する前面カバーであり、前記前面カバーと前記背面パネルの前記側壁がボール通路を形成し、該通路は、前記ボールガイドの前記底部開口部に連通する第一の開放端と、前記ボールピックアップ機構に連通する第二の開放端を有する前面カバーと、
前記ボールガイドの前記上部開口部に回転可能に取り付けられ、前記上部開口部に連通する通路を有する、ピボットガイドと、
前記ピボットガイドに取り付けられ、前記ピボットガイド通路に連通する少なくとも一つの排出ホイールと排出チューブを有する、サーブヘッドアセンブリと、
前記ピボットガイドの上部にあり、前記ピボットガイドに動作的に接続されたオシレーターであり、該オシレーターは、サーボとピボットガイドとを有し、該サーボと該ピボットガイドは、前記サーボが作動したときに、前記ピボットガイドと前記取り付けられたサーブヘッドアセンブリとが、交互に左右に動くように構成されている、オシレーターと、
を有する、
ことを特徴とするロボットサーバー装置。
【請求項２】
前記前面カバーは、実質的に透明な材料から構成されている、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項３】
前記ボールガイドは、さらに、センターガイドを有している、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項４】
前記センターガイドは、Ｔ型形状をしている、
請求項３に記載のロボットサーバー装置。
【請求項５】
前記センターガイドは、ウィッシュボーン型形状をしている、
請求項３に記載のロボットサーバー装置。
【請求項６】
前記ボール収集プレート面は、前記背面パネルの長手方向軸について、斜めに配置されている、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項７】
前記排出チューブは、長手方向に縦溝が彫られた表面形状の内側ボアを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項８】
前記排出チューブには、少なくとも一つの開口部が形成され、前記排出ホイールが、前記開口部の中に、途中まで、伸びている、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項９】
前記排出チューブには、前記第一の開口部と反対側に少なくとも第二の開口部が形成され、第二の排出ホイールが、前記第二の開口部の中に、途中まで、伸びている、
請求項８に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１０】
前記排出ホイールは、一対の相対したリムを有し、それぞれの前記リムは、摩擦係数の高いカバーを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１１】
前記ボールピックアップ構造は、弾力のあるフィンガーを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１２】
前記ボールピックアップ構造は、ばねを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１３】
前記ばねは、さらに、少なくとも３個のばねを有し、それぞれの前記ばねは異なった長さ寸法であり、少なくとも一つの前記ばねは、９０度の角度に配置された前方部分を有する、
請求項１２に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１４】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、機能メニューから前記ロボットサーバー装置の機能を動作させるデジタルコントローラーを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１５】
前記デジタルコントローラーは、さらに、
ディスプレイ画面と、複数のボタンと、デジタルインターフェースと、を有し、
前記デジタルコントローラーは、前記デジタルインターフェースを通して前記ロボットサーバー装置に動作的に接続され、
前記デジタルコントローラーは、前記ディスプレイ画面に、選択メニューを表示するように構成され、
前記複数のボタンは、前記ロボットサーバー装置の動作モードに応じて、特定の選択メニューを選定するように構成された、
請求項１４に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１６】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、
パーソナルコンピューターと前記デジタルコントローラー間のインターフェースと、
言語を選択すること、前記デジタルコントローラーによりドリルを前後して読み出すことと書き込むこと、新たなドリルを作成すること、前記パーソナルコンピューターから直接的にドリルを実行すること、前記パーソナルコンピューターにドリルをセーブすること、前記デジタルコントローラーにセーブされたドリルをオリジナルの設定に回復すること、から成る機能グループから選定した一つ以上の機能を、ユーザーが実行できるようにするソフトウェアプログラムと、
を有する、
請求項１４に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１７】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、ボールを捕獲し、ボールを前記ボールピックアップ機能へと方向付けるための、トレイとネットアセンブリを有する、
請求項１に記載のロボットサーバー装置。
【請求項１８】
卓球ボールをサーブするためのロボットサーバー装置であって、
上端および下端を有する細長い背面パネルであり、該背面パネルは、第一の側壁と、離れて位置する第二の側壁とを有し、該側壁は前記背面パネルに垂直である背面パネルと、
前記背面パネルの下端にあるボール供給収集プレートであり、該ボール供給収集プレートは、周囲の縁が持ち上げられており、卓球ボールを収集し、ボールを前記背面パネルの前記下端に向かって方向付けるように、前記背面パネルの長手方向の軸について斜めに配置されているボール供給収集プレートと、
前記背面パネルの下端で、前記ボール供給収集プレートに向かって方向付けられたボールピックアップ機構であり、該ボールピックアップ機構は、前記ボール供給収集プレートに向かって外向きに伸びた複数のボールピックアップ構造を持つピックアップホイールであり、少なくとも一つの前記ボールピックアップ構造は弾力のあるフィンガーであり、少なくとも一つの前記ボールピックアップ構造はばねであり、回転可能に取り付けられたピックアップホイールと、ギアドライブアセンブリと、前記ピックアップホイールに動作的に接続されたモーターと、を有するボールピックアップ機構と、
前記背面パネルの上端にあるボールガイドであり、該ボールガイドは、底部開口部と上部開口部を形成し、ウィッシュボーン型形状のセンターボールガイドを有するボールガイドと、
前記背面パネルに取り付けられた、実質的にＵ字型の断面形状を有する実質的に透明な前面カバーであり、該前面カバーと前記背面パネルの前記側壁がボール通路を形成し、該通路は、前記ボールガイドの前記底部開口部に連通する第一の開放端と、前記ボールピックアップ機構に連通する第二の開放端と、を有する前面カバーと、
前記ボールガイドの前記上部開口部に取り付けられ、前記上部開口部に連通する通路を有するピボットガイドであり、該ピボットガイドは、交互に左右に動作できるように、回転可能に取り付けられたピボットガイドと、
上下方向に移動可能に前記ピボットガイドに回転自在に取り付けられたサーブヘッドアセンブリであり、該サーブヘッドアセンブリは、前記ピボットガイド通路に連通する少なくとも一つの排出ホイールと排出チューブを有する、サーブヘッドアセンブリと、
前記ピボットガイドの上部にあり、前記ピボットガイドに動作的に接続されたオシレーターであり、該オシレーターは、サーボとピボットガイドとを有し、該サーボと該ピボットガイドは、前記サーボが作動したときに、前記ピボットガイドと前記取り付けられたサーブヘッドアセンブリとが、交互に左右に動くように構成されている、オシレーターと、
を有する、
ことを特徴とするロボットサーバー装置。
【請求項１９】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、フリクションブロックが上に載ったブッシュを有し、前記フリクションブロックは、前記排出ホイールに隣り合って配置されている、
請求項１８に記載のロボットサーバー装置。
【請求項２０】
前記排出チューブは、縦溝が彫られた内側表面をもった円筒状の壁を有する、
請求項１８に記載のロボットサーバー装置。
【請求項２１】
前記ロボットサーバー装置は、さらに、ボアを形成する円筒状の壁と、前記壁を通って前記ボアの中へ開いた第一の開口部と、前記壁を通って前記ボアの中へ開いた相対する第二の開口部とを有する排出チューブと、前記第一の開口部を通って前記ボアの内部へ伸びる第一の排出ホイールと、前記第二の開口部を通って前記ボアの内部へ伸びる第一の排出ホイールと、を有する、
請求項１８に記載のロボットサーバー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１４Ｅ】
【図１４Ｆ】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１４Ｅ】
【図１４Ｆ】
【図１５】
【公表番号】特表２０１３−５０９２５３（Ｐ２０１３−５０９２５３Ａ）
【公表日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３６９９３（Ｐ２０１２−５３６９９３）
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５４２５３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５６６４１
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ウィンドウズ
２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
３．ＷｉＦｉ
【出願人】（５１２１１０６７３）ニュージー インダストリーズ，インコーポレイテッド (1)
【公表日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５４２５３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５６６４１
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ウィンドウズ
２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
３．ＷｉＦｉ
【出願人】（５１２１１０６７３）ニュージー インダストリーズ，インコーポレイテッド (1)
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