智能籃球架

楊天碩

籃球是集健身、競技和娛樂為一體的運動項目，深受人們的喜愛。籃圈上懸掛的球網有助于裁判、觀眾判斷是否進球。現有的籃球架在安裝、更換球網時比較麻煩，由于風吹日曬，球網極易脫落、損壞，需要經常維護、更換，為圖方便，許多籃圈上甚至沒有安裝球網。

能不能利用光電傳感設備來代替球網，用以判斷是否進球，并讓其也適合老人、小孩練習？

一、市場調查

投籃機是仿照籃球運動衍生出來的一種投籃游戲機。投進游戲幣即觸發游戲，在限定時間內，玩家需投中所要晉級的分數才可繼續游戲。但這種游戲機只能進行投籃訓練。

不同的學校籃球架籃圈距地面的高度不同，高中標準的籃圈距離地面3.05米，初中的距離地面2.70米，小學的距離地面2.35米。

目前，市面上已有的可升降籃球架為機械式，需用扳手等工具在多人配合下才能完成調節。

二、設計思路

智能籃球架用光電傳感設備代替籃球網，能精準判斷是否進球。用計數器顯示實時進球數，并控制籃板的升降，方便老人、小孩練習。

三、研制過程

智能籃球架有兩個光電傳感設備，一個在籃圈上面，一個在籃圈下面20厘米處（標準籃球的直徑是24.6厘米，籃圈距籃板底邊20厘米），用來判斷是否進球。

兩個傳感器的信號進入檢測電路時，必須先檢測到籃圈上面的傳感器傳入的信號后，再檢測到籃圈下面的傳感器傳入的信號，才會將信號送入下一級。單一的信號不會觸發檢測電路工作，以防止籃球只經過一個光電傳感器而未進球觸發檢測電路工作，或者籃球從籃圈下方進入而觸發檢測電路工作的情況出現。籃圈下面的傳感器下還有一個針孔攝像頭，用來判斷球員是否犯規。

以上信號通過檢測電路后被送入籃球架底座的插座處，插座處的信號分為兩路輸出，一路可接入比賽用電腦，也可接入顯示器，顯示器可放在計分裁判處，或掛在籃球架支架上，讓球員和觀眾都可看到。另一路則接入計數器進行計數，計數器有兩路信號輸入，由傳感器輸入的信號每次計2分，另一路設計為人工輸入，每次1分，可加、可減，加分用于遠投的3分球，減分用于罰球投籃。

我還將籃球架底座改為液壓裝置，調節時，只需腳踩液壓機，立柱和后拉力桿就會同時升降，這樣能保證籃板處于豎直狀態。通過高度線判斷籃圈距地面的高度，最高為標準高度，即3.05米，最低為小學生訓練與比賽時用的高度，即2.35米，讓不同的人群都能進行籃球訓練。

四、創新點

智能籃球架在傳統的籃球架上添加了光電傳感器、攝像頭、顯示器等，實現智能判斷是否進球、智能與人工遙控結合計分。同時又將底座改為液壓裝置，實現主體立柱和后拉力桿同時升降，使傳統的籃球架由只適應單一人群的訓練與比賽轉向適應各類人群，擴大其應用范圍，使籃球運動更加大眾化。（指導老師：彭煥偉? 唐善軍）