CN102512794A - 基于压力传感器的接触式水球射门训练装置 - Google Patents

Abstract

基于压力传感器的接触式水球射门训练装置。它涉及训练设备，它解决了现有存在受守门员人数少，而限制运动员进行强化训练的问题，以及在训练过程中不能够采集得到运动员的上肢射门爆发力的运动信息的缺陷。它包括球门、模拟守门员、导轨、导向元件和电控装置；球门包括外框和带有多个压力传感器的水球挡板，球门挡板安装在球门内，球门前守门员运动位置上设置有导轨，导向元件上安装有模拟守门员，球门挡板由表层、弹性层、压力传感器固定层和底层组成，电控装置包括导向元件驱动电路和控制电路；导向元件通过导向元件驱动电路连控制电路；每个压力传感器压力信号输出端连控制电路一个压力信号输入端。适用于单个水球运动员进行射门训练。

Description

基于压力传感器的接触式水球射门训练装置

技术领域

本发明涉及训练设备，具体涉及一种水球射门训练装置。

背景技术

目前，在水球射门训练中，所采用的训练手段是和队友轮番对有守门员的球门进行射门练习。受守门员人数少的限制，无法对射门进行大量的强化训练而降低了水球射门训练的效果。并且，还存在水球训练过程中不能够采集得到运动员的上肢射门爆发力的运动信息，使得队员无法得知训练过程中射门的出手速度。现有的训练手段不能适应高水平的水球训练，然而能够很好地利用最新科技研究成果符合现代高水平运动训练发展方向，利用运动员运动信息对运动员动作技术过程进行监控装置国内外还没有出现。

发明内容

本发明为了解决现有存在受守门员人数少，而限制运动员进行强化训练的问题，以及在训练过程中不能够采集得到运动员的上肢射门爆发力的运动信息的缺陷，而提出了一种基于压力传感器的接触式水球射门训练装置。

基于压力传感器的接触式水球射门训练装置包括球门、模拟守门员、导轨、导向元件和电控装置；球门包括外框和带有多个压力传感器的水球挡板，所述的外框为水球球门外框，所述的球门挡板安装在球门内，球门前守门员运动位置上设置有导轨，所述的导轨与导向元件连接，所述的导向元件上安装有模拟守门员，球门挡板是具有厚度的片状物，所述的球门挡板由表层、弹性层、压力传感器固定层和底层组成，底层和表层的边缘固定连接组成中空的袋，所述压力传感器固定层和弹性层都位于该中空的袋内，所述压力传感器固定层与底层相接触，弹性层位于压力传感器固定层和表层之间，所述各层之间均紧密接触，压力传感器固定层上均开有凹槽或通孔，每个凹槽或通孔内固定有一个压力传感器；电控装置包括导向元件驱动电路和控制电路；所述电控装置的电气连接关系为：导向元件的控制信号输入端连接导向元件驱动电路的导向信号输出端，导向元件驱动电路的导向控制信号输入端连接控制电路的导向控制信号输出端；每个压力传感器的压力信号输出端连接控制电路的一个压力信号输入端。

通过带有压力传感器的水球挡板代替水球的球门网线阻挡水球，并且通过上面均匀分布的压力传感器测试上肢射门爆发力，水球运动员必须具有较好的上肢射门爆发力才能做到击球快而有力。为了更好的模拟训练场景在球门守门员的位置加装了模拟守门员，模拟守门员通过导向元件在电控装置的控制下沿导轨左右水平运动。使运动员能够很好的模拟出比赛或训练的状态，在此状态下才能表现出比赛或常规训练时上肢射门爆发力的常规参数。

通过压力传感器可以采集得到运动员的上肢射门爆发力的运动信息。可以对水球运动员射门动作技术过程进行实时有效的监控。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，图2是水球挡板12的结构示意图，图3是电控装置5与压力传感器6的电路连接示意图，图4是增加了显示电路53、扬声器电路57和串行接口驱动电路54的电控装置5的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式包括球门1、模拟守门员2、导轨3、导向元件4和电控装置5；

球门1包括外框11和带有多个压力传感器6的水球挡板12，所述的外框11为水球球门外框，所述的球门挡板12安装在球门内，

球门1前守门员运动位置上设置有导轨3，所述的导轨3与导向元件4连接，所述的导向元件4上安装有模拟守门员2，

球门挡板12是具有厚度的片状物，所述的球门挡板12由表层121、弹性层122、压力传感器固定层123和底层124组成，

底层124和表层121的边缘固定连接组成中空的袋，所述压力传感器固定层123和弹性层122都位于该中空的袋内，所述压力传感器固定层123与底层124相接触，弹性层122位于压力传感器固定层123和表层121之间，所述各层之间均紧密接触，压力传感器固定层123上均开有凹槽或通孔125，每个凹槽或通孔125内固定有一个压力传感器6；

电控装置5包括导向元件驱动电路51和控制电路52；

所述电控装置5的电气连接关系为：导向元件4的控制信号输入端连接导向元件驱动电路51的导向信号输出端，导向元件驱动电路51的导向控制信号输入端连接控制电路52的导向控制信号输出端；每个压力传感器6的压力信号输出端连接控制电路52的一个压力信号输入端。

本实施方式中的压力传感器固定层123和弹性层122可以填满所述底层124和表层121形成的中空的袋内的空间。

本实施方式中的导向元件驱动电路51和控制电路52可以封装在一起，然后通过电线与导向元件4或压力传感器6相连接，在使用时，固定在导轨3的侧面即可。

本实施方式中的控制电路52，用于控制导向元件4使模拟守门员2在左右小幅度往复运动或左右连续运动。

本实施方式中的压力传感器6嵌入固定在压力传感器固定层123内，可以保护压力传感器6，防止力度过大而损坏。

所述压力传感器6可以采用电压力传感器、机械压力传感器、半导体压电阻抗扩散压力传感器或静电容量型压力传感器。

本实施方式中的弹性层122用于缓冲作用，弹性大，从而避免弹性层122对压力传感器6的影响。

本实施方式中的表层121选择质地薄的材料，只起到包裹、密封的作用。

在使用过程中，运动员躲避移动的模拟运动员2打击球门中的空档，达到练习击球的目的；同时，通过压力传感器6采集上肢射门爆发力。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式与上述具体实施方式不同点在于每个压力传感器6外还设置有一个保护套126。其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。本实施方式增加的保护套126用于保护压力传感器6。将每个压力传感器6设置在保护套126内，保护套126的变形指数为压力传感器6的最大承载力，避免压力传感器6超负荷损坏。

具体实施方式三：本实施方式与上述具体实施方式不同点在于所述球门挡板12的边缘均匀分布固定有多个固定装置，所述固定装置用于将球门挡板12与外框11固定连接。本实施方式增加的多个固定装置在不进行训练时方便拆装。其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同点在于所述固定装置为带状物。在实际使用时，通过该带状物实现球门外框11的固定。其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三的不同点在于所述固定装置包括球门挡板12的环状金属开口和固定在外框11上的锁键。在实际使用时，固定在外框11上的锁键穿过球门挡板12的环状金属开口锁定锁键实现球门挡板12的固定。其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

具体实施方式六：本实施方式与上述具体实施方式不同点在于所述控制电路52采用单片机实现，单片机用于根据设定的规则输出控制信号，并通过采集压力信息和存储压力信息。

本实施方式中采用单片机实现控制电路52，能够采集压力信息和存储压力信息，进而得到上肢射门爆发力。

所述单片机可以选用现有单片机，例如51系列单片机、AVR系列单片机、PIC系列单片机、430系列单片机等等均可实现本实施方式所述的功能。

其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

具体实施方式七：本实施方式与上述具体实施方式不同点在于所述控制电路52由随机码生成器和信号延迟控制电路实现，该随机码生成器用于产生随机码信号并输出给信号延迟控制电路，该信号延迟控制电路用于将输入的随机码信号作为导向元件控制信号输出导向元件4，该信号延迟控制电路还用于维持其输出信号设定时间。

本实施方式中的控制电路52采用随机码生成器实现，输出不确定的控制信号，即：随机控制模拟守门员2在左右小幅度持续运动或左右连续运动，能够充分锻炼运动员的射门准确性。

本实施方式中的信号延迟控制电路用于维持输出一个随机码的输出时间，即：导向元件4不动的持续时间。该持续时间根据训练需要设定，即：根据训练反映速度来设定。其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

具体实施方式八：结合图4说明本实施方式，本实施方式与上述具体实施方式不同点在于所述电控装置5还包括显示电路53，该显示电路53的信号输入端连接控制电路52的显示信号输出端。其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

本实施方式增加了显示电路53，可实现信息的显示，显示得到压力的压力传感器个数信息、射门位置信息、上肢射门爆发力的力度信息等等。

具体实施方式九：结合图4说明本实施方式，本实施方式与上述具体实施方式不同点在于所述电控装置5还包括扬声器电路57，该扬声器电路57的信号输入端连接控制电路52的音频信号输出端。

本实施方式增加了扬声器电路57，可实现音频信号的输出，该扬声器电路57由音频信号放大电路和扬声器组成，所述音频信号放大电路将控制电路52发送的音频信号放大后，驱动扬声器发出音频信息。

其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

具体实施方式十：结合图4说明本实施方式，本实施方式与上述具体实施方式不同点在于所述电控装置5中还包括串行接口驱动电路54，该串行接口驱动电路54与控制电路52的串行接口连接，用于提供控制电路52与外部的串行数据通信端口。

所述串行接口驱动电路54可以是同步串行接口驱动电路或异步串行接口驱动电路，例如：RS232串行接口驱动电路、RS485串行接口驱动电路、CAN串行接口驱动电路等各种现有数据串行接口驱动电路，用于传输各种数据，包括射门准确度、上肢射门爆发力等数据。

所述串行接口驱动电路54可以是SPI(Serial Peripheral Interface)串行接口驱动电路，用于实现在线编程及程序下载，进而实现根据训练需要，随时通过该串行驱动电路更新控制电路52中的控制程序，达到改变训练计划的目的。

其它组成和连接方式与上述具体实施方式相同。

本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。

Claims (10)

1.基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于它包括球门(1)、模拟守门员(2)、导轨(3)、导向元件(4)和电控装置(5)；球门1包括外框(11)和带有多个压力传感器(6)的水球挡板(12)，所述的外框(11)为水球球门外框，所述的球门挡板(12)安装在球门内，球门(1)前守门员运动位置上设置有导轨(3)，所述的导轨(3)与导向元件(4)连接，所述的导向元件(4)上安装有模拟守门员(2)，球门挡板(12)是具有厚度的片状物，所述的球门挡板(12)由表层(121)、弹性层(122)、压力传感器固定层(123)和底层(124)组成，底层(124)和表层(121)的边缘固定连接组成中空的袋，所述压力传感器固定层(123)和弹性层(122)都位于该中空的袋内，所述压力传感器固定层(123)与底层(124)相接触，弹性层(122)位于压力传感器固定层(123)和表层(121)之间，所述各层之间均紧密接触，压力传感器固定层(123)上均开有凹槽或通孔(125)，每个凹槽或通孔(125)内固定有一个压力传感器(6)；电控装置(5)包括导向元件驱动电路(51)和控制电路(52)；所述电控装置(5)的电气连接关系为：导向元件(4)的控制信号输入端连接导向元件驱动电路(51)的导向信号输出端，导向元件驱动电路(51)的导向控制信号输入端连接控制电路(52)的导向控制信号输出端；每个压力传感器(6)的压力信号输出端连接控制电路(52)的一个压力信号输入端。

2.根据权利要求1所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于每个压力传感器(6)外还设置有一个保护套(126)。

3.根据权利要求1或2所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于所述球门挡板(12)的边缘均匀分布固定有多个固定装置，所述固定装置用于将球门挡板(12)与外框(11)固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于所述固定装置为带状物。

5.根据权利要求3所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于所述固定装置包括球门挡板(12)的环状金属开口和固定在外框(11)上的锁键。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于控制电路(52)采用单片机实现，单片机用于根据设定的规则输出控制信号，并通过采集压力信息和存储压力信息。

7.根据权利要求6所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于所述控制电路(52)由随机码生成器和信号延迟控制电路实现，该随机码生成器用于产生随机码信号并输出给信号延迟控制电路，该信号延迟控制电路用于将输入的随机码信号作为导向元件控制信号输出导向元件(4)，该信号延迟控制电路还用于维持其输出信号设定时间。

8.根据权利要求6所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于所述电控装置(5)还包括显示电路(53)，该显示电路(53)的信号输入端连接控制电路(52)的显示信号输出端。

9.根据权利要求6所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于所述电控装置(5)还包括扬声器电路(57)，该扬声器电路(57)的信号输入端连接控制电路(52)的音频信号输出端。

10.根据权利要求6所述的基于压力传感器的接触式水球射门训练装置，其特征在于所述电控装置(5)中还包括串行接口驱动电路(54)，该串行接口驱动电路(54)与控制电路(52)的串行接口连接，用于提供控制电路(52)与外部的串行数据通信端口。

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