CN101632865B - 一种光电弧圈球训练器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电弧圈球训练器，包括乒乓球拍(20)、光电开关组(30)、直流固态继电器(4)、电源(9)和(10)、脉冲仪(5)及其两组电极(15)和(16)，光电开关组(30)通过支架(50)设在拍面(21)接近拍柄(22)处，所有光电开关并联连接，当任意一个光电开关发出的光线被乒乓球遮挡，相应的光电开关发出电信号，电信号作用在直流固态继电器输入端，直流固态继电器输出端导通，接通脉冲仪(5)，脉冲仪(5)通过两组电极(15)和(16)输出脉冲电流。通过准确时机肌肉刺激收缩，形成正确的条件反射，帮助弧圈球初学者掌握吃球时增加静摩擦时间和乒乓球触拍后瞬间提高角加速度的能力。

Description

一种光电弧圈球训练器

技术领域

本发明涉及体育运动训练器材，尤其涉及乒乓球辅助训练器材。

背景技术

弧圈球是乒乓球竞技中最基本也是最重要的技术之一，它是依靠乒乓球与拍面上的胶皮摩擦，致使乒乓球向前方高速旋转。学好弧圈球的关键是：增加乒乓球触拍后在拍上的静摩擦时间，以及通过迅速收小臂实施爆发力使乒乓球产生角加速度，把球甩出去。但对于弧圈球初学者而言，在训练弧圈球时，要么乒乓球触拍后在拍上的静摩擦时间较短，形成不了弧圈球；要么瞬间爆发力不足，乒乓球旋转加速度不高，弧圈球效果不好。因此要想拉出高质量弧圈球，就必须练习增加乒乓球在拍上静摩擦时间和加大乒乓球的角加速度。而现有的技术资料只从理论上谈及这两个环节的重要性，教练和视频光盘也只能从理论和形体动作上加以示范，却没有一个合适的器械来训练拉弧圈球。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种帮助弧圈球初学者训练和掌握吃球时增加静摩擦时间和乒乓球触拍后提高瞬间角加速度的弧圈球训练器材。

本发明解决技术问题的技术方案是：一种光电弧圈球训练器，包括乒乓球拍，乒乓球拍包括拍面、拍柄、正面胶皮和反面胶皮，其特征在于：还设有光电开关组、直流固态继电器、电源、脉冲仪及其两组电极，光电开关组由至少1个以上的光电开关组成，每个光电开关包括发射器和接收器，光电开关组通过垫板固定在支架上，光电开关组通过支架设在拍面接近拍柄处，光电开关组在拍面上横向排放并且光电开关的发射器和接收器都朝向拍面的前部，所有光电开关并联连接，当任意一个光电开关的发射器发出的光线被乒乓球遮挡并反射到接收器，相应的光电开关发出电信号，电信号作用在直流固态继电器输入端，直流固态继电器输出端导通，接通脉冲仪，脉冲仪通过两组电极输出脉冲电流，所述支架横截面为S形，由上至下依次为支板、上夹板和下夹板，下夹板中间向上折起，呈倒置V形，所述垫板为万用电路板，板上设有横向和竖向排列的孔，每个孔都有独立的铜箔。

所述光电开关组由5个光电开关组成。

与所述脉冲仪并联有声光显示装置。

所述声光显示装置为发光二极管和蜂鸣器。

光电开关发射器中心距离所使用胶皮表面25～55毫米。

光电开关发射器中心距离所使用胶皮表面40毫米。

所述电源为6～36伏电池。

所述电源为12伏可充电电池。

本发明的有益技术效果是：本发明在乒乓球即将触拍，乒乓球在球拍上停留，以及乒乓球刚离开球拍时，光电开关发射器发出的光线持续被乒乓球遮挡和反射光线给接收器，相应光电开关会持续产生电信号给固态继电器输入端，这时直流固态继电器输出端处于导通状态，这期间脉冲仪持续发出刺激电流和声光显示装置发出声光；当乒乓球在其它状态时，光电开关发射器发出的光线不再被遮挡，光电开关不再产生电信号给固态继电器输入端，直流固态继电器输出端处于关闭状态，这期间脉冲仪不再发出刺激电流和声光显示装置不再发出声光。本发明通过利用电脉冲作用于肱二头肌，产生屈肘关节的收小臂动作；作用于肱三头肌，产生伸肘关节的伸小臂动作；作用于小腿三头肌时，产生足跖屈的上提足跟动作，加上大脑在这些刺激时产生的反应，就能使发力更准时、更集中，从而获得高质量弧圈球的条件反射。因此，练习者通过使用本发明弧圈球训练器，不仅能根据声光提示体会吃球时机和持续时间，还能通过准确时机的肌肉刺激收缩，使初学者获得准确时机的手臂加速挥动提示，找到弧圈球的最佳发力击球时间，使练习者能对照提示体会吃球时充分与否的手部感觉和动作要领。因此，初学者通过本发明的辅助训练，使弧圈球初学者掌握吃球时增加静摩擦时间和乒乓球触拍后瞬间提高角加速度的能力，能够较快领会和掌握拉出弧圈球的技巧，并形成一个正确的条件反射。当脱离器械后，也能在大脑的支配下正确地拉出弧圈球，进而达到一种下意识的境界，为弧圈球初学者提供一条由自己就能正确练习弧圈球，快速形成条件反射的训练器材。另外，本发明还具有构造简单和紧凑，结构新颖的特点。

附图说明

图1是本发明实施例电路方框图。

图2是本发明实施例电路原理图。

图3是本发明实施例主视图。

图4是本发明实施例俯视图。

图5是本发明实施例仰视图。

图6是本发明实施例后视图。

图7是本发明实施例左视图。

图8是本发明实施例支架放大主视图。

图9是本发明实施例支架放大左视图。

图10是本发明实施例支架放大右视图。

图11是本发明实施例支架放大俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例具体说明：

如图1和图2所示，本实施例由光电开关组30、1个直流固态继电器4、1个脉冲仪5及其连接的两组电极15和16、1套声光显示装置8、电源9和10组成，声光显示装置为发光二极管(或灯泡)6和蜂鸣器(或喇叭)7，本实施例光电开关30由5个光电开关组成，分别是光电开关31、光电开关32、光电开关33、光电开关34、光电开关35，该5个光电开关并联连接。每个光电开关包括发射器37、接收器38和检测电路，光电开关是用来感知乒乓球对球拍的作用，当运动的乒乓球遮挡了任意一个光电开关发射器37发射的光线，并将其镜面反射到光电开关接收器38，使相应光电开关产生电信号，电信号作用在直流固态继电器4输入端，直流固态继电器4输出端导通，接通脉冲仪5，脉冲仪5通过两组电极15和16输出脉冲电流，脉冲电流刺激人的皮肤和肌肉，与脉冲仪5并联的声光显示装置8同时开启，发出声响和显示亮光，以提醒和刺激运动员。当乒乓球触拍后离开光电开关光线照射区域后，光电开关发射的光线不再被遮挡和反射，光电开关又回到无球时的状态，光电开关不再向直流固态继电器4发出电信号，从而使脉冲仪6和声光显示装置8关闭，不再输出脉冲电流和发出声响及显示亮光。也就是说，乒乓球即将触拍，乒乓球在球拍上停留，以及乒乓球刚离开球拍时，光电开关才产生电信号给固态继电器4。光电开关在工作时，发射器37、接收器38始终是通电常开的，为及时、不间断地捕捉来球形成电信号提供保障。本实施例光电开关采用日本神视(日本SUNX株式会社)光电开关(型号为EX-22A，NPN型)，属于扩散反射(漫反射)型光电开关，该型号光电开关体积小，重量轻，长25毫米，宽12毫米，高(厚)8毫米，重量仅有20克；每个光电开关有两个螺丝孔，安装方便；有效检测距离为5～160毫米，检测距离适中；应答时间为0.5毫秒，满足本发明技术要求。

直流固态继电器4是在光电开关发出电信号的控制下，实现直流固态继电器4输出端的通断切换。本实施例直流固态继电器4采用武汉市东捷电子有限公司生产的直流固态继电器，型号为JGD-3H。

脉冲仪6输出脉冲电压可调，脉冲仪6采用脉冲次数在10-120次/分钟范围内变化的中低频脉冲仪，其作用是发出电脉冲电流，刺激局部皮肤和肌肉，使皮肤产生电感和使肌肉收缩。本实施例脉冲仪6采用湖南六合医疗保健用品有限公司生产的LK-EA家用型六合治疗仪(脉冲仪)。

为了使弧圈球初学者在得到电脉冲刺激同时得到声音和灯光的提示，加强眼、耳感官同步刺激，与脉冲仪5并联有声光显示装置8，该声光显示装置8是并联的发光二极管(或灯泡)6以及蜂鸣器(或喇叭)7。这样当皮肤和肌肉发生电刺激的同时，声光显示装置8也会启动，有声音发出和光亮显示。脉冲仪5、发光二极管(或灯泡)6以及蜂鸣器(或喇叭)7均设有各自独立的开关：开关12控制脉冲仪5；开关13控制发光二极管(或灯泡)6；开关14控制蜂鸣器(或喇叭)7，使用者可根据个人需要，同时使用或组合使用脉冲仪5、发光二极管(或灯泡)6以及蜂鸣器(或喇叭)7。

为了取得较好的脉冲仪电刺激效果，以及携带方便和使用安全，电源9和10采用6～36伏电池，本实施例采用12伏电池，电池最好采用可充电的电池，如可充电锂电池，可充电镍氢电池等充电电池，这样可以反复充电使用和降低使用成本。

如图3至图11所示，光电开关30通过两个支架50、1个垫板40与乒乓球拍20固定，乒乓球拍20包括拍面21、拍柄22和正面胶皮23和反面胶皮24，光电开关组30设在拍面21接近拍柄22处，光电开关组30在拍面21上横向排放并且发射器37和接收器38都朝向拍面21的前部。光电开关通过螺丝33与垫板40固定，垫板40通过螺丝34与支架50固定。本实施例垫板40采用万用板，万用板又称万用电路板，板上设有横向和竖向排列的孔，每个孔都有独立的一小块铜箔，既可用来安放光电开关组30，又便于在万用板上连接电路和安装电子元气件，使用方便。

支架50横截面呈S形，本实施例支架50由长方形不锈钢冲压而成，支架50构成由上至下依次为支板51、上夹板52、下夹板53，支板51设有螺丝孔55，便于穿过螺丝34，上夹板52、下夹板53分别夹在拍面21正面胶皮23和反面胶皮24上，下夹板53中间向上折起，呈倒置V形，便于上夹板52和下夹板53夹在乒乓球胶皮上并且保持一定预紧力，不用光电开关时也可取下支架50，支架50插取球拍方便。支板51和上夹板52之间的高度满足光电开关发射器中心距离所使用胶皮表面25～55毫米，光电开关发射器中心距离所使用胶皮表面最佳距离是40毫米，这个高度距离既能满足训练弧圈球的要求，又不影响手的正常握姿。

光电弧圈球训练器使用方法：首先，将装有光电开关组30的支架50插入乒乓球拍20接近拍柄22处的正面胶皮22和反面胶皮23上(即上夹板52紧贴正面胶皮23，下夹板53紧贴反面胶皮24)，使所有光电开关在拍面21上横向排放并使发射器和接收器朝向乒乓球拍20的前部，同时使所有光电开关发射器和接收器中心轴平行于胶皮平面，所有光电开关并联连接，将装有电池9和10、脉冲仪5、直流固态继电器4的盒子用带有尼龙扣的绑缚带固定在练习者腰部的后方，声光显示装置通过导线固定在执拍手的前臂、靠近腕部的地方，这样放置便于练习者观察。如果用正手拉弧圈球，就用带有尼龙扣的绑缚带将两组电极分别固定在执拍手同侧手臂肱二头肌及同侧小腿三头肌上；如果用反手拉弧圈球，就用绑缚带将两组电极分别固定在执拍手同侧手臂肱三头肌及对侧小腿三头肌上，每组电极中的两个电极应间隔50～100毫米，以保证电刺激效果。脉冲电极和声光显示装置的导线，在不影响运动的前提下，自然合理地用橡皮带或带有尼龙扣的绑缚带固定在相应肢体上。

开始练习前，根据上述要求将本发明器械佩带好，先将脉冲仪5上的两个脉冲强度调节旋钮归零，然后打开电源开关11、电源开关18和开关12，一手持乒乓球靠近光电开关组30前部，使脉冲仪5产生电脉冲，另一只手调节脉冲仪5上的脉冲强度调节旋钮，直到自己感觉电刺激合适的强度。然后练习者就可以开始训练，练习者不断感受乒乓球触拍瞬间形成的前臂及小腿爆发性发力刺激指令，使乒乓球获得角加速度的练习。要求练习者不仅要根据来球的速度，调节触球前对乒乓球拍20所作用的手臂力量，使乒乓球多嵌入球拍胶皮一些，还要做到二次发力加速尽量大，使乒乓球获得尽量大的角加速度。通过不断练习，当局部肌肉在电脉冲刺激下收缩，以及眼、耳感知与大脑发出的指令相重合时，就可以脱离本发明器械正确独立地手拉弧圈球。

Claims (8)

1.一种光电弧圈球训练器，包括乒乓球拍，乒乓球拍包括拍面、拍柄、正面胶皮和反面胶皮，其特征在于：还设有光电开关组、直流固态继电器、电源、脉冲仪及其两组电极，光电开关组由至少1个以上的光电开关组成，每个光电开关包括发射器和接收器，光电开关组通过垫板固定在支架上，光电开关组通过支架设在拍面接近拍柄处，光电开关组在拍面上横向排放并且光电开关的发射器和接收器都朝向拍面的前部，所有光电开关并联连接，当任意一个光电开关的发射器发出的光线被乒乓球遮挡并反射到接收器，相应的光电开关发出电信号，电信号作用在直流固态继电器输入端，直流固态继电器输出端导通，接通脉冲仪，脉冲仪通过两组电极输出脉冲电流，所述支架横截面为S形，由上至下依次为支板、上夹板和下夹板，下夹板中间向上折起，呈倒置V形，所述垫板为万用电路板，板上设有横向和竖向排列的孔，每个孔都有独立的铜箔。

2.根据权利要求1所述一种光电弧圈球训练器，其特征在于：所述光电开关组由5个光电开关组成。

3.根据权利要求1或2所述一种光电弧圈球训练器，其特征在于：与所述脉冲仪并联有声光显示装置。

4.根据权利要求3所述一种光电弧圈球训练器，其特征在于：所述声光显示装置为发光二极管和蜂鸣器。

5.根据权利要求4所述一种光电弧圈球训练器，其特征在于：光电开关发射器中心距离所使用胶皮表面25～55毫米。

6.根据权利要求5所述一种光电弧圈球训练器，其特征在于：光电开关发射器中心距离所使用胶皮表面40毫米。

7.根据权利要求6所述一种光电弧圈球训练器，其特征在于：电源为6～36伏电池。

8.根据权利要求7所述一种光电弧圈球训练器，其特征在于：电源为12伏可充电电池。

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