1、2023年9期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application带有辅助瞄准功能的中式台球母球定位器王艳，苍施龙，王佳，马佳乐，沈博昌*（东北林业大学，哈尔滨 150040）目前，台球运动已成为一项影响广泛、民众喜爱的健康休闲体育产业，然而对于一些刚接触桌球的初学者或是想要快速提高水平的台球选手来说，对母球的碰撞角度一般难以掌握，很难准确瞄准和出杆，难以将目标球击进球袋，导致未能打出预先想好的击球轨迹，达不到自己想要的结果1。所以需要有一种帮助其瞄准并能确定母球运动方向的工具，但目前市场上的辅助装置对于消费者来说过于昂贵，装置体积大，不宜在日常生活
2、中使用，并且操作技术要求较高。本文设计了一种设备，不仅可以解决消费者的问题，还可以解决生产者技术、成本等问题，可以让越来越多的人喜欢台球，同时希望借此提高中式台球初学者的技术水平，以及增加中式台球运动的用户数量。1辅助瞄准装置的总体设计台球运动对台球选手的视觉判断和击打准确度有相当高的要求，无论是对于专业台球选手还是业余爱好者来说都是一个难点，击球时，如果无法判断击打点是否准确，一切技术动作都徒劳无功。且现有的台球辅助装置，如一些光学影像类辅助装置对消费者来说价格昂贵，装置整体体积大，不易在平常训练使用中随身携带。综合考虑以上情况，本项目在母球定位器的基础上进行了改进，不仅体积小便于携带，而且
3、在定位的基础上附加了瞄准功能，能帮助大家快速熟练中式台球，减小瞄准难度，提高进球准确率。本装置材料简单，成本低，实施方便，不会损坏和污染台球桌面。本装置包括底盘，以及安装在底盘上端的定位座，所述定位座上设有用于与台球贴合的圆弧端面，还包括安装在底盘上且能够指向水平面任意方向的三角板，三角板能够便于操作者利用分离角指示原理进一步提高进球的准确率。摘要：该文阐述一种带有辅助瞄准功能，并且可以确定母球运动方向的中式台球母球定位器，可以在母球产生静电时固定母球的位置，帮助初学者和想要提高中式台球水平的玩家掌握一定的技巧，培养自己的打球习惯，提高进球准确率，改掉错误击球法。该装置由圆弧卡球器、三角形指针
4、、轻质钉状物、增稳部和底盘构成。此定位器可帮助爱好者准确掌握袋口、目标球和直射点三者空间与位置关系，可以培养根据袋口和目标球位置，对直射点的空间进行定位判断的能力；还可以帮助爱好者掌握分离角指示原理，从而提高进球的准确率。关键词：中式台球；辅助瞄准；分离角；进球准确率；定位器中图分类号：G893文献标志码：A文章编号：2095-2945（2023）09-0032-04Abstract:This paper describes a Chinese billiard cue ball locator with auxiliary aiming function and can determine
5、thedirection of the cue ball movement,which can fix the position of the cue ball when the cue ball generates static electricity,helpbeginners and players who want to improve Chinese billiard master certain skills,develop their own playing habits,improve theaccuracy of the goal,and change the wrong h
6、itting method.The device consists of a circular ball catcher,a triangular pointer,alightweight spike,a stabilizing section and a chassis.This device can help enthusiasts to accurately grasp the spatial and positionalrelationship between the pocket,the target ball and the direct shooting point,and ca
7、n develop the ability to judge the spatialpositioning of the direct shooting point according to the position of the pocket and the target ball;it can also help them to graspthe principle of separation angle indication,thus improving the accuracy of scoring.Keywords:Chinese billiards;auxiliary aiming
8、;separation angle;goal accuracy;locator*通信作者：沈博昌（1974-），男，博士，讲师。研究方向为工业工程。DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.09.00832-众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application2023年9期台球定位器整体结构如图 1 和图 2 所示。注：11-凹形基座；13-高柱；14-预紧件；21-直座；31-带轨基座；32-低柱；33-预紧件；34-三角形指针；41-定位座；52-增稳部。图1台球定位器整体结构俯视图注：11-凹形基座；13-高柱；21-直
9、座；22-梯形轨；23-限位导槽；32-低柱；41-定位座；52-增稳部。图2台球定位器整体结构仰视图2台球定位器的机构设计2.1台球定位器的底盘设计底盘是整个装置最基础也是重要的部分，所有的设计都是在底盘的基础上完成的，底盘还包括凹形基座和直座，凹形基座的内壁上设有限位导槽；直座上端的中心设有限位导槽且前后延伸，直座的外壁上固接有梯形轨，梯形轨滑动连接在限位导槽内。其中，凹形基座和直座之间能够通过拉动实现聚合与分离，以改变本装置整体的长度，以适应不同情况的台面和球位，使装置更加灵活。底盘结构如图 3 和图 4 所示。注：11-凹形基座；12-限位导槽 I。图3底盘主体结构I注：21-直座；2
10、2-梯形轨；23-限位导槽 II。图4底盘主体结构II2.2台球定位器的辅助瞄准设计完成底盘的相关设计后，在底盘限位导槽设计的基础上，添加带轨基座，低柱垂直设置在带轨基座的中心，为方便安装和拆卸，在基座上设置用于与低柱进行螺纹连接的螺纹孔，预紧件安装在低柱上且能够抵在上述带轨基座的上端面，带轨基座滑动连接在限位导槽内实现前后滑动以改变低柱的位置；运用三点一线原理，在凹形基座的尾部中心位置设置高柱，保证高柱和低柱在同一直线上，高柱也采用螺纹连接并设有能够定位的预紧件。用低柱代替假想球球心，高柱为基准观察，当确定袋口、目标球与立柱在同一直线上时，完成瞄准，此时无论什么方向，只要将母球向短柱所在的位
11、置击打，目标球即可进洞。带轨基座结构如图5 所示。图5带轨基座结构图2.3台球定位器的定位功能设计定位器是一种带有角形卡球开口或半圆形卡球开口的装置2，定位座安装在底盘上端的后部，定位座与底盘通过可拆卸的方式固接，例如采用自攻螺丝或使用螺栓旋入螺纹孔产生预紧力的方式，圆弧端面设置在定位座的后端，具体弧度以中式台球母球的弧度为基准。定位器还包括插部，以及固接在插部上的增稳部，所述定位座的圆弧端面处设有凹槽，所述插部插装33323152413421111314523241222311211311122321223133-2023年9期众创空间科技创新与应用Technology Innovation
12、 and Application在凹槽内，增稳部用于代替圆弧端面与台球贴合以增加摩擦力，所述增稳部为等距的毛刷或带有防滑纹路的橡胶面。凹槽的中心横截面和球的水平最大横截面重合，定位器另一端上设有开口使三角板能够进一步靠近圆弧端面。定位器结构如图 6 和图 7 所示。2.4台球定位器的分离角指示功能设计三角形指针转动连接在低柱上，三角形指针位于带轨基座和预紧件之间，低柱的底部能够与直座上端面贴合并利用预紧件挤压在三角形指针的上端以产生预紧力实现对带轨基座和三角形指针的定位，进而可以改变低柱距圆弧端面的位置。短柱上的三角形指针与目标球及袋口连线之间的夹角就是分离角（分离角概念及应用如图 8 所示）
13、，可以根据不同的杆法击打母球控制分离角度，来指示母球与目标球撞击后的运动方向，便于接下来连续击打。其次考虑到在实际打球过程中会出现目标球被挡住，但是袋口附近有别的球的情况，此时目标球可能借助这颗球改变方向入袋，这时该三角形指针也可以用来指示目标球与障碍球碰撞后的分离角度，从而更快速准确地将球击入袋中。三角形指针结构如图 9 所示。注：41-定位座；42-开口；43-圆弧端面；44-凹槽。图6定位器圆弧端面部分结构示意图注：51-插部；52-增稳部。图7定位器增稳部结构示意图图8分离角概念与实际应用图示3辅助瞄准装置的原理机构的组成及具体的连接方式、作用在第 2 部分已经叙述完毕，接下来将阐述该
14、装置在实际使用中如何发挥具体功能来帮助初学者快速掌握中式台球有关的技术。第 3 部分将着重阐述装置所使用的三点一线和分离角指示原理。注：31-带轨基座；32-低柱；33-预紧件；34-三角形指针；41-定位座；52-增稳部。图9三角形指针结构示意图3.1三点一线原理当主球瞄准点、目标球撞击点和袋口中心点在一条直线上时，击打主球的中心点，就可轻松把球打进。这就是台球瞄准的基本原理：三点一线，即，母球在碰到目标球的那一瞬间，母球目标球目标洞口，3 点成一条直线。由图 10 可知，按照三点一线原理，在瞄准点画一条垂直于进球线的直线，这条直线（图 10 中的白色实线）右侧 180范围内，只要瞄准点准确
15、，理论上都可以把球打进袋。（注意：并非习惯上认为的沿目标球撞击点画出的那条白色虚线）。3.2分离角指示原理由于台球本身是圆形球体，2 球相撞时是一点接触，力量的传递也是通过这个点来实现。因此，把 2 个球的中心连上一条直线后，便可以找到力的传递方向，414344425251323331524134母球行进路线延伸目标球行进路线90AA目标球母球行进路线高杆母球分离范围中杆母球分离范围低杆母球分离范围目标球行进路线反向延伸AAA 角度45母球行进路线延伸目标球行进路线90A目标球母球行进路线目标球行进路线反向延伸AA 角度45高、中杆母球分离范围低杆母球分离范围A34-众创空间科技创新与应用Te
16、chnology Innovation and Application2023年9期这就是目标球的行进方向。图10三点一线原理图示当台球母球与目标球相撞的瞬间，如图 11 所示。1）当母球有纵向前旋转时分离角小于 90；母球无纵向旋转时分离角等于 90；母球有纵向逆旋转时分离角大于 90。所以，从以下几点判断台球击球的分离角。使用高杆杆法时，由于母球始终有纵向前旋转，所以分离角一定会小于 90。使用中杆杆法时，母球在滑动过程中碰到目标球，此时母球无纵向旋转，分离角等于 90。使用低杆杆法时，母球在纵向逆旋转时碰到目标球，表现为拉杆效果，分离角大于 90。2）母球由滑动转化为向前滚动后碰到目标球，此时分离角小于 90。3）母球由纵向逆旋转转化为滑动时碰到目标球，此时母球无纵向旋转，分离角等于 90。4）母球由纵向逆旋转转化为滑动，继而转化为纵向前旋转时碰到目标球，分离角小于 90。主球和目标球的分离角大小，是根据击球力量的大小、击球的厚薄而产生变化。主球和目标球的进路、球的位置变化等，只能通过不断地观察和反复地练习，才能逐步掌握其变化规律3。4结束语目前，台球运动已成为一项影响广泛、民众
