一種實(shí)用新型多功能乒乓球拍套

摘要：隨著乒乓球在我國受到各界人士喜愛，不論男女老少都對其有一定的興趣。多功能乒乓球拍套在乒乓球運(yùn)動過程中扮演著越來越重要的角色，而在過去，人們對乒乓球拍套的認(rèn)識僅限于它是一個普通的袋子，從而導(dǎo)致了人們對拍套重要性的忽略，這些問題造成了乒乓球拍易丟失、易磨損，乒乓球易擠壓破損。當(dāng)人們在室內(nèi)或戶外運(yùn)動時，手機(jī)可能會因?yàn)闆]電而耽誤一些要事。所以，一種多功能乒乓球拍套的研發(fā)更為重要。

關(guān)鍵詞：多功能乒乓球拍套" GPS" 便攜

為了方便攜帶乒乓球拍，人們一般會選擇使用乒乓球拍收納袋或收納盒，然而目前現(xiàn)有的乒乓球拍收納盒功能單一、容積小，只能用于收納乒乓球拍。因此，需要設(shè)計(jì)一種多功能的乒乓球拍收納工具，能夠提供雜物放置功能、照明功能、充電功能以及定位功能，在滿足人們攜帶乒乓球拍的同時還可以提供更多便捷的功能。

1、研究背景及意義

體育是衡量一個國家綜合實(shí)力和社會文明程度的重要標(biāo)志，也是國家文化軟實(shí)力的重要組成部分。乒乓球作為我國的國球，凝聚著中國人民的熱愛和激情。在當(dāng)今這個時代，為了更好地滿足人們對于能夠建成美好生活的需求，我們應(yīng)當(dāng)以更大的力度來推進(jìn)我國體育方面的建設(shè)，爭取成為體育強(qiáng)國，完成對習(xí)近平總書記對于我國的體育建設(shè)的重要論述。在這其中特別是乒乓球事業(yè)，我們可以努力實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的夢想。國球受到各界人士的喜愛，不論男女老少都對其有一定的興趣，最近的東京奧運(yùn)會又大放異彩，為乒乓球吸引了一大批粉絲。隨著乒乓球愛好者的增多，乒乓球拍套變得愈發(fā)需要，它能夠有效地保護(hù)乒乓球拍，減少磨損和損壞，延長其使用壽命。然而，傳統(tǒng)的乒乓球拍套只是簡單的袋子，功能單一，難以滿足人們的需求，用戶對拍套功能多樣性的需求也愈發(fā)強(qiáng)烈。多功能乒乓球拍套逐漸成為研究的熱點(diǎn)。多功能乒乓球拍套不僅具有傳統(tǒng)的保護(hù)乒乓球拍的功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)定位、便攜等功能。

因此，研究和開發(fā)多功能乒乓球拍套具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價值。它可以幫助乒乓球愛好者更好地保護(hù)乒乓球拍，提高運(yùn)動的便利性和舒適性，同時也有助于推廣乒乓球運(yùn)動，促進(jìn)人們形成健康的生活方式，具有重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)價值。

2、技術(shù)領(lǐng)域

多功能乒乓球拍套屬于智能運(yùn)動裝備的范疇，它涉及多個技術(shù)領(lǐng)域，包括電子、材料、計(jì)算機(jī)和通信等方面。如：

GPS 定位技術(shù)：通過 GPS 定位模塊，實(shí)現(xiàn)對乒乓球運(yùn)動者的精準(zhǔn)定位，記錄乒乓球愛好者的運(yùn)動軌跡、速度、距離等數(shù)據(jù)，為運(yùn)動者提供更全面的運(yùn)動分析和指導(dǎo)。

材料技術(shù)：多功能乒乓球拍套需要采用高質(zhì)量、耐磨損的材料，以確保乒乓球拍能夠得到充分的保護(hù)。同時，材料還需要具備防水、防塵、防震等性能，以保證乒乓球拍套在不同環(huán)境下的可靠性和耐用性。

計(jì)算機(jī)技術(shù)：多功能乒乓球拍套需要集成微處理器和存儲器等計(jì)算機(jī)技術(shù)，以支持?jǐn)?shù)據(jù)的采集、處理和存儲。此外，多功能乒乓球拍套還需要通過藍(lán)牙、WIFI等無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備的連接和數(shù)據(jù)傳輸。

機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)：多功能乒乓球拍套需要經(jīng)過精密的機(jī)械設(shè)計(jì)，以確保其功能的穩(wěn)定和可靠。例如，乒乓球拍套的大小和形狀需要與乒乓球拍相匹配，以確保拍子能夠完全放入，同時還需要考慮其重量和平衡性等因素，以便運(yùn)動者更好地掌握乒乓球拍。

3、模型和整體設(shè)計(jì)方案

3.1、乒乓球拍套模型

乒乓球拍套的作用是防止乒乓球拍、乒乓球的意外損傷并且能夠提供雜物放置功能、照明功能、充電功能以及定位功能。本文設(shè)計(jì)的是一種多功能的乒乓球拍收納工具。模型初步設(shè)計(jì)類似于圖1。

3.2、整體設(shè)計(jì)方案

多功能乒乓球拍套的整體設(shè)計(jì)方案主要由雜物袋設(shè)計(jì)、充電裝置設(shè)計(jì)、照明裝置、定位功能設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)、材料選擇、環(huán)保設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)等板塊組成。

（1）雜物袋設(shè)計(jì)。

所述收納盒體1為翻轉(zhuǎn)盒體（如圖2），所述上收納區(qū)11與下收納區(qū)12分別設(shè)置于翻轉(zhuǎn)盒體的上盒體內(nèi)側(cè)以及下盒體內(nèi)側(cè)，所述上收納區(qū)11與下收納區(qū)12的連接方式包括但不限于磁鐵吸附連接或拉鏈連接，所述收納盒體1外側(cè)連接有一拉帶。

（2）充電裝置設(shè)計(jì)。

充電裝置的結(jié)構(gòu)：充電裝置包括電芯部分、電路板部分和外殼部分。

電芯是移動電源的核心部分，用于儲存電源的電能。常用的電芯包括普通鋰電芯和高級鋰聚合物電芯。

電路板部分中，以DC to DC 的方式來實(shí)現(xiàn)電壓的提高，可以達(dá)到60%-80%的效率，并且成本更低，安全性更高。充電的管理系統(tǒng)普遍采用智能IC監(jiān)控充電過程，常用的管理IC有PT4056、PX40等。充電時間為5000mAh約為8h。

其他個性化/安全功能系統(tǒng)包括：電芯保護(hù)電路可以實(shí)現(xiàn)在過充、過放和過溫三個方面對電路的保護(hù)。不僅如此，還有著更多的保護(hù)防范功能（由HAT2027、R5402、自恢復(fù)保險絲實(shí)現(xiàn)），這讓鋰電池使用時發(fā)生爆炸等不安全事故的概率大大降低，大幅度提高了鋰電池使用時的安全保障。

功能擴(kuò)展電路包含了用戶在室外時可能因?yàn)橛龅筋~外的情況而存在的一些需求，如在夜間進(jìn)行照明甚至是求救、驅(qū)逐一些蚊蟲等。

由XC61CC系列的電壓監(jiān)控芯片組成的鋰芯容量指示電路。

采用CN3066的充電管理電路，將充電過程分為分涓流充電、恒流充電、恒壓充電和維護(hù)充電四個階段，最大程度地提高了移動電源的儲存能量。

采用了MAX1771集成芯片的DC-DC升壓電路，可以安全地釋放更多的鋰電池容量，并且可以作為電源應(yīng)用在多種數(shù)碼設(shè)備上。

充電原理：該移動電源是一種便攜式設(shè)備，集儲電、升壓和充電管理于一體。

其儲能介質(zhì)通常采用鋰電池電芯，由于其體積小、容量大、價格適中且市場流通廣泛，被廣泛用于數(shù)碼產(chǎn)品。鋰電池電芯的電壓在2.7-4.2V之間，并隨電量的下降而下降。然而，由于數(shù)碼產(chǎn)品的鋰電池電壓也在2.7-4.2V之間，無法直接使用鋰電池電壓充電。因此，移動電源需要使用升壓系統(tǒng)將2.7-4.2V的鋰電池電壓升壓到5V，從而為手機(jī)、MP4、平板電腦、PSP等其他數(shù)碼設(shè)備提供充電。

通常，安全的移動電源具有四個主要參數(shù)：電池容量、電芯類型、額定輸出和輸入/輸出功率。

電池容量通常使用mAh作為單位。較高的電池容量數(shù)值表示能夠?yàn)楦鄶?shù)碼設(shè)備充電，或支持更長的續(xù)航時間。

（3）照明裝置。

LED，即發(fā)光二極管，是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。它主要由一個半導(dǎo)體晶片封裝在環(huán)氧樹脂中構(gòu)成，在使用時兩端分別連接正負(fù)極，具有單向?qū)щ娦浴Ｆ渲械陌雽?dǎo)體晶片由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成，在兩個半導(dǎo)體中間形成了P-N結(jié)。在P型半導(dǎo)體中空穴起著最大的作用，只有極少量的電子，而在N型半導(dǎo)體中恰恰相反，由此，當(dāng)兩者結(jié)合之后便促成了P-N結(jié)的形成。當(dāng)N型半導(dǎo)體連接正極，P型半導(dǎo)體連接負(fù)極后，會有電流正向通過，部分的電子與空穴結(jié)合，并以光子的形式發(fā)出能量，從而實(shí)現(xiàn)LED燈的發(fā)光效果。光的顏色取決于形成P-N結(jié)的材料，即晶片的半導(dǎo)體材料，其波長對應(yīng)于不同的顏色。

（4）GPS定位功能設(shè)計(jì)。

GPS（全球定位系統(tǒng)）是由美國建立的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，用戶可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的三維導(dǎo)航定位和測速，并進(jìn)行高精度的時間傳遞和精密定位。GPS利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測距和測時，在海、陸、空全方位實(shí)時三維導(dǎo)航與定位能力。如今，GPS已成為世界上最實(shí)用和應(yīng)用最廣泛的全球精密導(dǎo)航、指揮和調(diào)度系統(tǒng)之一。GPS產(chǎn)業(yè)已成為國際上八大無線產(chǎn)業(yè)之一，并成為目前世界上發(fā)展最快的三大信息產(chǎn)業(yè)之一，世界各國都在瞄準(zhǔn)這一巨大市場。GPS在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用，并注入到人們的日常生活中，GPS與手機(jī)等智能設(shè)備的融合是未來的重要發(fā)展方向。

GPS可以由多個衛(wèi)星測距后的交匯點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的位置的確定。但是只有一個衛(wèi)星時，也存在著一些問題，就是當(dāng)信號從衛(wèi)星和接收器之間傳播之后只能夠確定兩者之間的距離為多少，而接收器相對于衛(wèi)星的方向卻無法確定。點(diǎn)的定位是處在一個三維空間中的定位，使用一個、兩個、三個和四個及多個衛(wèi)星進(jìn)行定位分別可以得到點(diǎn)所在的范圍為點(diǎn)在球上、點(diǎn)在圓上、點(diǎn)在兩個點(diǎn)之中以及確定一個點(diǎn)的位置。因此，當(dāng)有四個及多個衛(wèi)星可以進(jìn)行GPS定位時，優(yōu)先選擇使用四個衛(wèi)星來確定點(diǎn)的位置，這樣可以在實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確度提高的同時降低成本和復(fù)雜度。

GPS已經(jīng)在導(dǎo)航定位領(lǐng)域中有了難以替代的地位。GPS有著定位非常精準(zhǔn)、定位范圍廣大、使用的成本很低以及可以在多種設(shè)備上應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，這讓全球幾乎所有有需求的用戶都趨向于使用GPS。在我國，GPS應(yīng)用的發(fā)展同樣非常迅速，現(xiàn)在已經(jīng)不再局限于應(yīng)用在少數(shù)的特殊領(lǐng)域，在人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面也存在著GPS的多種應(yīng)用。GPS的平民化讓人們的工作方式和以前發(fā)生巨大的改變，為全球的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和利益。

隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，它在我們的生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，不僅限于軍事或政府使用。如今，我們可以使用GPS導(dǎo)航定位軟件在手機(jī)上尋找路線，使用汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)找到目的地等。可以預(yù)見的是，在未來，GPS技術(shù)將會在更多的領(lǐng)域發(fā)揮作用。乒乓球愛好者運(yùn)動時會著裝輕便，而大多情況下的運(yùn)動服裝沒有口袋供玩家放置物品，當(dāng)用戶在室外或者人多的室內(nèi)場館時，將手機(jī)、鑰匙等貴重物品放到普通拍套中會出現(xiàn)拿錯甚至被偷的情況，而本文介紹的具有GPS定位功能的多功能拍套則會避免該情況的出現(xiàn)，使用新型多功能乒乓球拍套帶有的GPS裝置，可與用戶手機(jī)相連，并將拍套位置傳送到我們構(gòu)建的相應(yīng)小程序中，便于用戶對拍套的定位進(jìn)行尋找并且防止丟失。

（5）外觀設(shè)計(jì)。

由于多功能乒乓球拍套的設(shè)計(jì)主要用于收納放置物品，所以必須滿足其容積大的設(shè)計(jì)要求。該物品在完成預(yù)想功能后，將外形設(shè)計(jì)得更加輕巧、時尚、便攜，去吸引更多的消費(fèi)者。

（6）材料選擇。

乒乓球運(yùn)動大多情況下在室外進(jìn)行，難免會經(jīng)歷風(fēng)吹日曬的情況，所以材料必須在滿足耐磨防曬的最大程度前提下，還要保證其質(zhì)量最輕化，因此材料首選為尼龍面料和EVA。

（7）環(huán)保設(shè)計(jì)。

多功能乒乓球拍套的上端外殼上裝有太陽能電池板，經(jīng)陽光照射后產(chǎn)生信號傳遞給太陽能轉(zhuǎn)化儲存模塊，然后太陽能轉(zhuǎn)化儲存模塊把太陽能轉(zhuǎn)換成電能儲存在自身攜帶的蓄電池中，給多功能乒乓球拍套中的充電裝置供電以實(shí)現(xiàn)其正常運(yùn)行。平時不用的時候可以把多功能乒乓球拍套放在陽臺上，讓強(qiáng)烈的陽光對其照射進(jìn)行充電以備下次使用，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。同時為保證其正常使用，多功能乒乓球拍套內(nèi)部還設(shè)有外接電源，便于陰天等特殊情況下的使用。

（8）安全性設(shè)計(jì)。

本設(shè)計(jì)通過對各個部件位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，力求達(dá)到預(yù)定的安全程度，保證多功能乒乓球拍套安全高效地使用。

（9）經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)。

該乒乓球拍套將多個功能歸集于一起，使經(jīng)濟(jì)效益最大化，為用戶節(jié)省購買多個相關(guān)功能物品的錢財(cái)。各個部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并且使機(jī)構(gòu)組裝最簡潔，使用的材料最節(jié)省，極大地減少投資成本和能源消耗。

4、多功能拍套使用者狀況分析

4.1、多功能拍套購買人群分析

經(jīng)過一些實(shí)地考察走訪以及問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不僅是公園里的大爺會在閑暇時打乒乓球，很多大學(xué)生同樣喜歡空閑時相約打乒乓球，一些上班族在百忙之中也會抽空打上片刻，甚至有許多熱愛打乒乓球的孩子，購買人群覆蓋在各個年齡段。

4.2、多功能拍套使用者的消費(fèi)心理

乒乓球拍、乒乓球和乒乓球拍套大體上屬于互補(bǔ)品，熱愛乒乓球運(yùn)動的老年人會選擇質(zhì)量較好，同時價格適中的拍套；熱愛乒乓球運(yùn)動的成人會選擇一個便攜多功能，更符合現(xiàn)代化能滿足更多功能的拍套保護(hù)乒乓球拍；熱愛乒乓球運(yùn)動的孩子會希望拍套質(zhì)量好的同時，也希望拍套“酷炫”，那么本文介紹的多功能乒乓球拍套可以極大地滿足這三種消費(fèi)群體。他們熱愛乒乓球運(yùn)動，自然對乒乓球和乒乓球拍的使用及保護(hù)更加重視，他們也就會選擇功能更加全面的乒乓球拍套。如今的人們購買商品時會在意物品的價格的同時，最注重的是物品的質(zhì)量問題，那么一個性價比較高的商品更是會受到很多消費(fèi)者的青睞。本文介紹的乒乓球拍套將收納、照明、定位等功能一體化，既便攜又多功能，成本低，更容易達(dá)到消費(fèi)者的預(yù)期價格。

5、研究技術(shù)

5.1、要解決的技術(shù)問題

為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，現(xiàn)提出一種多功能乒乓球拍收納工具，能夠?yàn)槿藗兲峁┒喾N便捷的功能。

5.2、技術(shù)方案

本實(shí)用新型多功能乒乓球拍套通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本實(shí)用新型多功能乒乓球拍套提出了一種多功能乒乓球拍收納工具，包括收納盒體，所述收納盒體包括上收納區(qū)以及下收納區(qū)，所述上收納區(qū)設(shè)置有雜物袋，所述下收納區(qū)包括乒乓球拍收納槽、乒乓球收納槽以及充電區(qū)，所述充電區(qū)內(nèi)設(shè)置有移動電源、充電模塊、照明裝置以及定位裝置。

進(jìn)一步的，所述收納盒體為翻轉(zhuǎn)盒體，所述上收納區(qū)與下收納區(qū)分別設(shè)置于翻轉(zhuǎn)盒體的上盒體內(nèi)側(cè)以及下盒體內(nèi)側(cè)，所述上收納區(qū)與下收納區(qū)的連接方式包括但不限于磁鐵吸附連接或拉鏈連接；所述收納盒體外側(cè)連接有一拉帶；所述充電區(qū)上設(shè)置有電量提示燈；所述移動電源均與充電模塊、照明裝置、定位裝置電連接。

5.3、有益之處

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型多功能乒乓球拍套有著以下的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型多功能乒乓球拍套提到的一種多功能乒乓球拍收納工具，通過加設(shè)雜物袋可以放置更多的物品，尤其是鑰匙等一些小物品的放置，有效防止在運(yùn)動時掉落丟失。設(shè)置照明裝置可以為夜晚照明或夜間運(yùn)動提供光源，讓使用者晚上打完球之后在回家路上能夠照明，設(shè)置定位裝置能夠讓使用者更加快速地找到自己的球拍，同時也可以讓一些不習(xí)慣使用手機(jī)的老人外出時讓家里人知道自己的定位，避免一些意外的發(fā)生。還可以便捷地提供充電功能，讓使用者在打球的同時保持手機(jī)電量的充足，其結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，值得推廣與使用。

5.4、具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型多功能乒乓球拍套提到的一種多功能乒乓球拍收納工具，通過加設(shè)雜物袋可以放置更多的物品。設(shè)置照明裝置可以為夜晚照明或夜間運(yùn)動提供光源。設(shè)置定位裝置能夠讓使用者更加快速地找到自己的球拍。還可以便捷地提供充電功能，充電口外側(cè)還設(shè)置有電量指示燈，能夠方便使用者查看可用的電量。

5.5、創(chuàng)新點(diǎn)

本多功能乒乓球拍套可以解決人們放置及攜帶問題，包含充電、照明、定位等功能，而且解決了運(yùn)動過程中手機(jī)或其他電子設(shè)備沒電、對道路照明或?qū)ふ椅锲贰ε奶锥ㄎ灰员銓ふ一蚍乐箒G失的難題以及最大程度上保護(hù)乒乓球拍，延長球拍的使用壽命。

6、結(jié)語

為了方面攜帶乒乓球拍，一般會選擇使用乒乓球拍收納袋或收納盒，目前現(xiàn)有的乒乓球拍收納盒功能單一，只能用于收納乒乓球拍，本文設(shè)計(jì)的乒乓球拍套，在其內(nèi)部加入了雜物放置區(qū)、照明裝置、充電裝置以及定位功能裝置，在滿足人們攜帶乒乓球拍功能的同時還可以提供更多便捷的功能，從而滿足用戶的多元化需求。其結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，值得推廣與使用。

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基金課題：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)，項(xiàng)目編號：2020MS059， 2021MS061。