CN103657034A - 基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置 - Google Patents

Abstract

基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，涉及一种平衡训练装置。它是为了解决现有平衡木的训练手段单一，更缺少结合投影系统的平衡木核心稳定力量训练及监控手段的问题。本发明所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，通过投影仪向周围投影幕布透射影像，让训练者能够在有视觉影响环境下进行训练，达到视觉、躯体相互协调的目的。本发明能够时时体现训练者的平衡状态，让训练者能够实时了解自己的平衡状态，进而主动调整自己的训练状态。本发明具有通信功能，能将检测到的训练过程中的平衡状态传输到其它装置。本发明所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，适用于体育、医疗、航空、航海等领域。

Description

基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置

技术领域

本发明涉及一种平衡训练装置。

背景技术

人体的核心部位是由腰、骨盆、髋关节形成的一个整体，是人体的中间环节。核心稳定性是人体在运动中通过核心部位的稳定为四肢肌肉的发力建立支点，为上下肢力量的传递创造条件，为重心的稳定和移动提供力量的身体姿势。构成或提高稳定性的力量是核心力量。核心力量训练和传统的腰腹力量训练最大的不同是核心力量训练很多情况下是在不稳定条件下进行的，可以使更多的小肌肉群，特别是关节周围的辅助肌参与运动，培养运动员在运动中稳定关节和控制重心的能力。核心肌肉训练的姿势由正式比赛的动作姿势决定。现代高水平专项力量训练是采用接近专项动作的力量练习手段。

平衡能力可分为静态平衡能力和动态平衡能力，静态平衡能力指的是在静止状态下保持平衡的能力，如单脚站立时的平衡状态。动态平衡能力指的是在运动中保持平衡和控制身体的能力。

人体在空间的正常定向以及维持躯体平衡有赖于视觉，本体感受器和前庭分析器的相互协调完成的。目前，提高定向及平衡能力的训练常采用选择固定参照物、缩小支撑面、单脚、闭目及利用平衡板、博速球、气垫等手段。

在目前的平衡木专项训练中，常用的器械包括低平衡木、平衡板和博速球等。平衡木的技术动作难度不大，但对运动员的平衡能力要求很高。但是目前的平衡木的训练手段单一，更缺少结合投影系统的平衡木核心稳定力量训练及监控手段。

发明内容

本发明是为了解决现有平衡木的训练手段单一，更缺少结合投影系统的平衡木核心稳定力量训练及监控手段的问题，本发明提出一种干扰视觉定位以增强本体感受，提高定位及核心稳定力量的训练装置，并为此设计出基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置。

基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，它包括：两个动态支撑平台、平衡木、显示器、量化监测控制电路、投影仪控制器、投影仪、投影幕布、电机控制器和直线电机；

所述动态支撑平台包括：框架式底座、平衡台.、第一加速度传感器和四个支撑装置；

所述框架式底座包括两对长条形钢板和四个支撑脚；

所述两对长条形钢板成矩形框架结构，所述矩形框架结构的四个角的下面分别设置有一个支撑脚，所述矩形框架结构的四个角的外侧均设置有一个支撑装置；每个支撑装置包括一个U型弹簧支架和一个弹簧，所述U型弹簧支撑架的一个侧壁与矩形框架固定连接，所述U型弹簧支撑架的另一个侧壁的内侧与弹簧的一端固定连接；平衡台的形状与矩形框架结构的形状相同，U型弹簧支撑架上设有限位装置，该限位装置能够在U型弹簧支撑架上旋动，该限位装置与平衡台位于同一平面，该限位装置用于限制平衡台的晃动位移，平衡台每个角的外侧均设置一个固定块，所述平衡台的4个固定块分别与四个支撑装置的弹簧的另一端固定连接，使得平衡台悬浮在框架式底座的正上方；第一加速度传感器固定在平衡台底面的中心位置；

平衡木的一个支撑端固定在一个动态支撑平台的平衡台上，平衡木的另一个支撑端固定在另一个动态支撑平台的平衡台上；所述平衡木的平板与一个支撑端之间设有第一压力传感器，平衡木的平板与另一个支撑端之间设有第二压力传感器；

第一压力传感器的压力信号输出端连接量化监测控制电路的一个压力信号输入端，第二压力传感器的压力信号输出端连接量化监测控制电路的另一个压力信号输入端；第一加速度传感器的信号输出端连接量化监测控制电路的一个摆动信号输入端，第二加速度传感器的信号输出端连接量化监测控制电路的另一个摆动信号输入端，量化监测控制电路的电机控制信号输出端连接电机控制器的控制信号输入端，电机控制器的控制信号输出端连接直线电机的控制信号输入端，直线电机用于驱动限位装置，所述量化监测控制电路的显示信号输出端连接显示器的显示信号输入端；量化监测控制电路的投影控制信号输出端连接投影仪控制器的控制信号输入端，投影仪控制器的控制信号输出端连接投影仪的信号输入端；投影幕布用于显示投影仪投射出的影像；

所述量化监测控制电路中嵌入有监控模块，所述监控模块包括如下单元：

用于采集第一压力传感器和第二压力传感器发送的信号的单元；

用于根据采集的第一压力传感器和第二压力传感器发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器控制投影的单元；用于根据采集的采集获得的信号获得电机控制信号，然后将该电机控制信号驱动电机控制器的单元；

用于采集第一加速度传感器和第二加速度传感器发送的信号的单元；

用于根据采集获得的信号获得显示数据，然后发送该显示数据并驱动显示器显示的单元；

用于根据采集的第一加速度传感器和第二加速度传感器发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器控制投影的单元。

基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，它包括：两个动态支撑平台、平衡木、显示器、量化监测控制电路、投影仪控制器、投影仪、投影幕布、电机控制器和直线电机；

所述动态支撑平台包括：框架式底座、平衡台、第一加速度传感器和四个支撑装置；

所述框架式底座包括两对槽钢和四个支撑脚；

所述两对槽钢组成矩形框架结构，所述矩形框架结构的四个角的下面分别设置有一个支撑脚，每根槽钢的两端均设置有一个U型弹簧支承架，并且位于同一根槽钢两端的两个U型弹簧支撑架的开口则相对设置，每个U型弹簧支撑架上部横梁的下侧均固定有一个弹簧；平衡台的形状与矩形框架结构的形状相同，U型弹簧支撑架上设有限位装置，该限位装置能够在U型弹簧支撑架上旋动，且该限位装置与平衡台位于同一水平面，该限位装置用于限制平衡台的晃动位移，平衡台每个直角的两侧分别设置一个固定块，所述两个固定块相互垂直设置，每个弹簧的下部均与一个固定块固定连接，使得平衡台悬浮在框架式底座的上面；第一加速度传感器固定在平衡台底面的中心位置；

平衡木的一个支撑端固定在一个动态支撑平台的平衡台上，平衡木的另一个支撑端固定在另一个动态支撑平台的平衡台上；所述平衡木的平板与一个支撑端之间设有第一压力传感器，平衡木的平板与另一个支撑端之间设有第二压力传感器；

第一压力传感器的压力信号输出端连接量化监测控制电路的一个压力信号输入端，第二压力传感器的压力信号输出端连接量化监测控制电路的另一个压力信号输入端；第一加速度传感器的信号输出端连接量化监测控制电路的一个摆动信号输入端，第二加速度传感器的信号输出端连接量化监测控制电路的另一个摆动信号输入端，所述量化监测控制电路的显示信号输出端连接显示器的显示信号输入端；量化监测控制电路的投影控制信号输出端连接投影仪控制器的控制信号输入端，投影仪控制器的控制信号输出端连接投影仪的信号输入端；投影幕布用于显示投影仪投射出的影像；

所述量化监测控制电路中嵌入有监控模块，所述监控模块包括如下单元：

用于采集第一压力传感器和第二压力传感器发送的信号的单元；

用于根据采集的第一压力传感器和第二压力传感器发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器控制投影的单元；

用于根据采集的采集获得的信号获得电机控制信号，然后将该电机控制信号驱动电机控制器的单元；

用于采集第一加速度传感器和第二加速度传感器发送的信号的单元；

用于根据采集获得的信号获得显示数据，然后发送该显示数据并驱动显示器显示的单元；

用于根据采集的第一加速度传感器和第二加速度传感器发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器控制投影的单元。

本发明的优点：运动员为克服不稳定状态并保持正确的用力姿势，需要通过腰、骨盆、髋关节及下肢配合调动募集激活更多的核心部位的肌肉纤维参与稳定身体平衡及动作的发力。

本发明所述的平衡木核心力量训练及量化监控装置在训练过程中，运动员站在动态支撑部件支撑的横木上，由于横木处在不稳定状态支撑中，运动员控制身体重心及身体平衡的难度增大；量化监测电路能够实时对运动员的身体平衡状态进行量化监控；对于提高运动员的核心稳定力量有更好的效果。

本发明所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置增加了环形投影仪和环形投影幕，环形投影仪在环形投影幕上形成投影图像，干扰站在横木上的运动员的视觉系统。投影图像模拟不同运动场景的摆动、转动和移动，使运动员增加本体感受的定位及控制平衡的能力，提高运动员的定向及平衡核心稳定能力。

本发明所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置还能够将训练过程中的平衡信息通过串行通信端口或无线通信电路发送给远距离的计算机等信息读取设别，进而可以用于分析训练者的训练状态，进而为教练提供制定训练计划的有效依据。

本发明采用了限位装置，该限位装置通过量化监控装置采集的信号，控制电机驱动限位钮，从而改变平衡板的晃动频率，以适应不同运动员的训练水平的需求；本发明采用了遥控器，能够根据运动员动作的节奏，设置模拟运动场景的晃动、移动和转动；本发明还应用了压力传感器，当有运动员站在横木上训练时，压力传感器检测到压力信号，控制投影系统打开，并且根据压力信号的不同控制投影画面；同时通过加速度传感器所发出的信号控制投影画面，即当运动员的动作趋于平稳时，加大投影画面的晃动和转动的幅度以及移动的速度，使运动员的运动技术过程与投影系统发生互动，进而增加训练难度，满足不同运动员训练水平的需求。对于提高运动员的核心稳定力量的平衡木训练有更好的效果。

本发明所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，广泛适用于体育、医疗、航空、航海等领域。

附图说明

图1是图2的A-A剖视图；

图2是具体实施方式一所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置的俯视图；

图3是图2的仰视图；

图4是图5的B-B剖视图；

图5是具体实施方式三所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置的俯视图；

图6是图5的仰视图；

图7是本发明所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置中的控制原理图；

图8是当第一加速度传感器8输出的信号为电压信号时，量化监测控制电路9的一种原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1、图2、图3和图7具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，它包括：两个动态支撑平台、平衡木12、显示器10、量化监测控制电路9、投影仪控制器15、投影仪16、投影幕布、电机控制器和直线电机20；

所述动态支撑平台包括：框架式底座、平衡台7、第一加速度传感器8和四个支撑装置；

所述框架式底座包括两对长条形钢板2和四个支撑脚1；

所述两对长条形钢板2成矩形框架结构，所述矩形框架结构的四个角的下面分别设置有一个支撑脚1，所述矩形框架结构的四个角的外侧均设置有一个支撑装置；每个支撑装置包括一个U型弹簧支架4和一个弹簧6，所述U型弹簧支撑架4的一个侧壁与矩形框架固定连接，所述U型弹簧支撑架4的另一个侧壁5的内侧与弹簧6的一端固定连接；平衡台7的形状与矩形框架结构的形状相同，U型弹簧支撑架4上设有限位装置19，该限位装置19能够在U型弹簧支撑架4上旋动，该限位装置19与平衡台7位于同一平面，该限位装置19用于限制平衡台7的晃动位移，平衡台7每个角的外侧均设置一个固定块3，所述平衡台7的4个固定块3分别与四个支撑装置的弹簧6的另一端固定连接，使得平衡台7悬浮在框架式底座的正上方；第一加速度传感器8固定在平衡台7底面的中心位置；

平衡木12的一个支撑端13固定在一个动态支撑平台的平衡台上，平衡木12的另一个支撑端14固定在另一个动态支撑平台的平衡台上；所述平衡木12的平板与一个支撑端13之间设有第一压力传感器17，平衡木12的平板与另一个支撑端14之间设有第二压力传感器18；

第一压力传感器17的压力信号输出端连接量化监测控制电路9的一个压力信号输入端，第二压力传感器18的压力信号输出端连接量化监测控制电路9的另一个压力信号输入端；第一加速度传感器8的信号输出端连接量化监测控制电路9的一个摆动信号输入端，第二加速度传感器11的信号输出端连接量化监测控制电路9的另一个摆动信号输入端，量化监测控制电路9的电机控制信号输出端连接电机控制器的控制信号输入端，电机控制器的控制信号输出端连接直线电机20的控制信号输入端，直线电机20用于驱动限位装置19，所述量化监测控制电路9的显示信号输出端连接显示器10的显示信号输入端；量化监测控制电路9的投影控制信号输出端连接投影仪控制器15的控制信号输入端，投影仪控制器15的控制信号输出端连接投影仪16的信号输入端；投影幕布用于显示投影仪16投射出的影像；

所述量化监测控制电路9中嵌入有监控模块，所述监控模块包括如下单元：

用于采集第一压力传感器17和第二压力传感器18发送的信号的单元；

用于根据采集的第一压力传感器17和第二压力传感器18发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器15控制投影的单元；用于根据采集的采集获得的信号获得电机控制信号，然后将该电机控制信号驱动电机控制器的单元；

用于采集第一加速度传感器8和第二加速度传感器11发送的信号的单元；

用于根据采集获得的信号获得显示数据，然后发送该显示数据并驱动显示器10显示的单元；

用于根据采集的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器15控制投影的单元。

当本实施方式所述的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11均采用数字信号输出形式的传感器时，所述量化监测控制电路9可以采用单片机等可变成逻辑器件实现。

所述显示数据可以为数字信息还可以使图像信息。例如：可以输出表示摆动幅度的数字信息，还可以输出表示摆动幅度的图像信息。

本实施方式所述的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11采集到晃动的信号时，量化监测控制电路9驱动投影仪控制器15控制投影；

本实施方式所述的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11未采集到晃动的信号时，量化监测控制电路9也能够驱动投影仪控制器15控制投影。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，位于平衡台7对角的两个支撑装置的弹簧6的中心连接线与对应的平衡台7对角线重合。

本实施方式限制了四个支撑装置中的弹簧6的位置，该种结构能够使得平衡台7在所在平面内各方向的受力相同。

具体实施方式三：参照图4、图5和6和图7具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，它包括：两个动态支撑平台、平衡木12、显示器10、量化监测控制电路9、投影仪控制器15、投影仪16、投影幕布、电机控制器和直线电机20；

所述动态支撑平台包括：框架式底座、平衡台7、第一加速度传感器8和四个支撑装置；

所述框架式底座包括两对槽钢和四个支撑脚1；

所述两对槽钢组成矩形框架结构，所述矩形框架结构的四个角的下面分别设置有一个支撑脚，每根槽钢的两端均设置有一个U型弹簧支承架4，并且位于同一根槽钢两端的两个U型弹簧支撑架的开口则相对设置，每个U型弹簧支撑架上部横梁的下侧均固定有一个弹簧6；平衡台的形状与矩形框架结构的形状相同，U型弹簧支撑架4上设有限位装置19，该限位装置19能够在U型弹簧支撑架4上旋动，且该限位装置19与平衡台7位于同一水平面，该限位装置19用于限制平衡台7的晃动位移，平衡台每个直角的两侧分别设置一个固定块3，所述两个固定块3相互垂直设置，每个弹簧6的下部均与一个固定块3固定连接，使得平衡台7悬浮在框架式底座的上面；第一加速度传感器8固定在平衡台7底面的中心位置；

平衡木12的一个支撑端13固定在一个动态支撑平台的平衡台上，平衡木12的另一个支撑端14固定在另一个动态支撑平台的平衡台上；所述平衡木12的平板与一个支撑端13之间设有第一压力传感器17，平衡木12的平板与另一个支撑端14之间设有第二压力传感器18；

第一压力传感器17的压力信号输出端连接量化监测控制电路9的一个压力信号输入端，第二压力传感器18的压力信号输出端连接量化监测控制电路9的另一个压力信号输入端；第一加速度传感器8的信号输出端连接量化监测控制电路9的一个摆动信号输入端，第二加速度传感器11的信号输出端连接量化监测控制电路9的另一个摆动信号输入端，所述量化监测控制电路9的显示信号输出端连接显示器10的显示信号输入端；量化监测控制电路9的投影控制信号输出端连接投影仪控制器15的控制信号输入端，投影仪控制器15的控制信号输出端连接投影仪16的信号输入端；投影幕布用于显示投影仪16投射出的影像；

所述量化监测控制电路9中嵌入有监控模块，所述监控模块包括如下单元：

用于采集第一压力传感器17和第二压力传感器18发送的信号的单元；

用于根据采集的第一压力传感器17和第二压力传感器18发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器15控制投影的单元；

用于根据采集的采集获得的信号获得电机控制信号，然后将该电机控制信号驱动电机控制器的单元；

用于采集第一加速度传感器8和第二加速度传感器11发送的信号的单元；

用于根据采集获得的信号获得显示数据，然后发送该显示数据并驱动显示器10显示的单元；

用于根据采集的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器15控制投影的单元。

本实施方式中的平衡台7通过八个弹簧6悬浮在框架式底座的上部，使其平衡状态稳定，并且在四个方向上的受力相等。

本实施方式所述的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11输出的信号均为电压信号。

本实施方式所述的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11的频率均为0.5-5Hz。

本实施方式所述的电压驱动显示器10是一种电压信号驱动的显示装置，根据输入的电压信号的大小显示相应的数值，其显示的数值与输入的电压信号成正比。

具体实施方式四：参照图8具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一、二或三所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，所述的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11输出的信号均为电压信号，第一压力传感器17和第二压力传感器18输出的信号均为电压信号，所述量化监测控制电路9包括：第一信号调理电路92、第二信号调理电路96、第三信号调理电路98、第四信号调理电路911、A/D转换器93和单片机电路94；

第一加速度传感器8的信号输出端连接第一信号调理电路92的信号输入端，第一信号调理电路92的信号输出端连接A/D转换器93的第一模拟信号输入端，第二加速度传感器11的信号输出端连接第二信号调理电路96的信号输入端，第二信号调理电路96的信号输出端连接A/D转换器93的第二模拟信号输入端，第一压力传感器17的压力信号输出端连接第三信号调理电路98的压力信号输入端，第三信号调理电路98的信号输出端连接A/D转换器93的第三模拟信号输入端，第二压力传感器18的压力信号输出端连接第四信号调理电路911的压力信号输入端，第四信号调理电路911的信号输出端连接A/D转换器93的第四模拟信号输入端；该A/D转换器93的数字信号输出端连接单片机电路94的信号输入端，所述单片机电路94的显示信号输出端连接显示器10的显示信号输入端，单片机电路94的投影控制信号连接投影仪控制器15的控制信号输入端。

本实施方式所述的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11的频率均为0.5-5Hz。

本实施方式中的第一加速度传感器8和第二加速度传感器11输出的信号均为模拟信号，因此在量化监测控制电路9增加对模拟信号的处理的电压信号第一信号调理电路92，并增加模拟转换成数字信号的A/D转换器93，以方便单片机电路对采集的信号进行处理。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，它还包括遥控器，该遥控器与投影控制器15实现无线数据交互，遥控器用于控制投影控制器15输出投影信号。

具体实施方式六：参照图8具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，所述量化监测控制电路9还包括第一调零电路91、第二调零电路97、第三调零电路99、第四条调零电路912和通信驱动电路95；所述的第一调零电路91的信号输出端连接第一信号调理电路92的调零信号输入端；所述第二调零电路97的信号输出端连接第二信号调理电路96的调零信号输入端；所述第三调零电路99的信号输出端连接第三信号调理电路98的调零信号输入端；所述第四条调零电路912的信号输出端连接第四信号调理电路911的调零信号输入端；单片机电路94的串行通信数据端口与通信驱动电路95的串行数据端口连接，所述控制模块嵌入在单片机电路94内；所述监控模块还包括：将显示数据发送给通信驱动电路95的单元。

本实施方式增加了调零电路，在实际应用中，在平衡动态支撑平台使用之前首先平台处于静止状态，通过调零电路调整电压驱动显示器93的初始显示值。然后再将平台投入使用，进而保证电压驱动显示器93显示的平衡状态的准确度。

具体实施方式七：参照图8具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，所述量化监测控制电路9还包括通信驱动电路95；单片机电路94的串行通信数据端口与通信驱动电路95的串行数据端口连接，所述控制模块嵌入在单片机电路94内；所述监控模块还包括：将显示数据发送给通信驱动电路95的单元。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式四所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，所述通信驱动电路95为有线通信电路或无线通信电路。

本实施方式增加了通信驱动电路95，实现了平台的平衡状态的远距传输。

本实施方式所说的通信驱动电路95可以为有线通信电路还可以为无线通信电路。有线通信电路可以为采用现有常用的串行通信电路。

采用本实施方式所说的带有信息反馈的平衡动态支撑平台进行训练，能够教训练过程的数据实时传送到远距离的地方，例如可以传送到教练所在的办公室的电脑，这样不但能够实现远距离监控训练状态，还能够将训练数据进行存储，以便于后续进行数据分析。利用这些训练数据，能够为训练者制定更科学的训练计划。

具体实施方式九：参照图7具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，它还包括：通信驱动电路95，单片机电路94的串行通信数据端口与通信驱动电路95的串行数据端口连接，所述控制模块嵌入在单片机电路94内；所述监控模块还包括：将显示数据发送给通信驱动电路95的单元。

具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式四所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，投影幕布为环形幕布，该投影幕布环绕在平衡木12的周围。

具体实施方式十一：本实施方式是对具体实施方式四所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置作进一步说明，本实施方式中，投影幕布为矩形幕布，该投影幕布设置在平衡木12的四周。

Claims (10)

1.基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，它包括：两个动态支撑平台、平衡木（12）、显示器（10）、量化监测控制电路（9）、投影仪控制器（15）、投影仪（16）、投影幕布、电机控制器和直线电机（20）；

所述动态支撑平台包括：框架式底座、平衡台（7）、第一加速度传感器（8）和四个支撑装置；

所述框架式底座包括两对长条形钢板（2）和四个支撑脚（1）；

所述两对长条形钢板（2）成矩形框架结构，所述矩形框架结构的四个角的下面分别设置有一个支撑脚（1），所述矩形框架结构的四个角的外侧均设置有一个支撑装置；每个支撑装置包括一个U型弹簧支架（4）和一个弹簧（6），所述U型弹簧支撑架（4）的一个侧壁与矩形框架固定连接，所述U型弹簧支撑架（4）的另一个侧壁（5）的内侧与弹簧（6）的一端固定连接；平衡台（7）的形状与矩形框架结构的形状相同，U型弹簧支撑架（4）上设有限位装置（19），该限位装置（19）能够在U型弹簧支撑架（4）上旋动，该限位装置（19）与平衡台（7）位于同一平面，该限位装置（19）用于限制平衡台（7）的晃动位移，平衡台（7）每个角的外侧均设置一个固定块（3），所述平衡台（7）的4个固定块（3）分别与四个支撑装置的弹簧（6）的另一端固定连接，使得平衡台（7）悬浮在框架式底座的正上方；第一加速度传感器（8）固定在平衡台（7）底面的中心位置；

平衡木（12）的一个支撑端（13）固定在一个动态支撑平台的平衡台上，平衡木（12）的另一个支撑端（14）固定在另一个动态支撑平台的平衡台上；所述平衡木（12）的平板与一个支撑端（13）之间设有第一压力传感器（17），平衡木（12）的平板与另一个支撑端（14）之间设有第二压力传感器（18）；

第一压力传感器（17）的压力信号输出端连接量化监测控制电路（9）的一个压力信号输入端，第二压力传感器（18）的压力信号输出端连接量化监测控制电路（9）的另一个压力信号输入端；第一加速度传感器（8）的信号输出端连接量化监测控制电路（9）的一个摆动信号输入端，第二加速度传感器（11）的信号输出端连接量化监测控制电路（9）的另一个摆动信号输入端，量化监测控制电路（9）的电机控制信号输出端连接电机控制器的控制信号输入端，电机控制器的控制信号输出端连接直线电机（20）的控制信号输入端，直线电机（20）用于驱动限位装置（19），所述量化监测控制电路（9）的显示信号输出端连接显示器（10）的显示信号输入端；量化监测控制电路9的投影控制信号输出端连接投影仪控制器（15）的控制信号输入端，投影仪控制器（15）的控制信号输出端连接投影仪（16）的信号输入端；投影幕布用于显示投影仪（16）投射出的影像；

所述量化监测控制电路（9）中嵌入有监控模块，所述监控模块包括如下单元：

用于采集第一压力传感器（17）和第二压力传感器（18）发送的信号的单元；

用于根据采集的第一压力传感器（17）和第二压力传感器（18）发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器（15）控制投影的单元；用于根据采集的采集获得的信号获得电机控制信号，然后将该电机控制信号驱动电机控制器的单元；

用于采集第一加速度传感器（8）和第二加速度传感器（11）发送的信号的单元；

用于根据采集获得的信号获得显示数据，然后发送该显示数据并驱动显示器（10）显示的单元；

用于根据采集的第一加速度传感器（8）和第二加速度传感器（11）发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器（15）控制投影的单元。

2.根据权利要求1所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，位于平衡台（7）对角的两个支撑装置的弹簧（6）的中心连接线与对应的平衡台（7）对角线重合。

3.基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，它包括：两个动态支撑平台、平衡木（12）、显示器（10）、量化监测控制电路（9）、投影仪控制器（15）、投影仪（16）、投影幕布、电机控制器和直线电机（20）；

所述动态支撑平台包括：框架式底座、平衡台（7）、第一加速度传感器（8）和四个支撑装置；

所述框架式底座包括两对槽钢和四个支撑脚（1）；

所述两对槽钢组成矩形框架结构，所述矩形框架结构的四个角的下面分别设置有一个支撑脚，每根槽钢的两端均设置有一个U型弹簧支承架（4），并且位于同一根槽钢两端的两个U型弹簧支撑架的开口则相对设置，每个U型弹簧支撑架上部横梁的下侧均固定有一个弹簧（6）；平衡台的形状与矩形框架结构的形状相同，U型弹簧支撑架（4）上设有限位装置（19），该限位装置（19）能够在U型弹簧支撑架（4）上旋动，且该限位装置（19）与平衡台（7）位于同一水平面，该限位装置（19）用于限制平衡台（7）的晃动位移，平衡台每个直角的两侧分别设置一个固定块（3），所述两个固定块（3）相互垂直设置，每个弹簧（6）的下部均与一个固定块（3）固定连接，使得平衡台（7）悬浮在框架式底座的上面；第一加速度传感器（8）固定在平衡台（7）底面的中心位置；

平衡木（12）的一个支撑端（13）固定在一个动态支撑平台的平衡台上，平衡木（12）的另一个支撑端（14）固定在另一个动态支撑平台的平衡台上；所述平衡木（12）的平板与一个支撑端（13）之间设有第一压力传感器（17），平衡木（12）的平板与另一个支撑端（14）之间设有第二压力传感器（18）；

第一压力传感器（17）的压力信号输出端连接量化监测控制电路（9）的一个压力信号输入端，第二压力传感器（18）的压力信号输出端连接量化监测控制电路（9）的另一个压力信号输入端；第一加速度传感器（8）的信号输出端连接量化监测控制电路（9）的一个摆动信号输入端，第二加速度传感器（11）的信号输出端连接量化监测控制电路（9）的另一个摆动信号输入端，所述量化监测控制电路（9）的显示信号输出端连接显示器（10）的显示信号输入端；量化监测控制电路（9）的投影控制信号输出端连接投影仪控制器（15）的控制信号输入端，投影仪控制器（15）的控制信号输出端连接投影仪（16）的信号输入端；投影幕布用于显示投影仪（16）投射出的影像；

所述量化监测控制电路（9）中嵌入有监控模块，所述监控模块包括如下单元：

用于采集第一压力传感器（17）和第二压力传感器（18）发送的信号的单元；

用于根据采集的第一压力传感器（17）和第二压力传感器（18）发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器（15）控制投影的单元；

用于根据采集的采集获得的信号获得电机控制信号，然后将该电机控制信号驱动电机控制器的单元；

用于采集第一加速度传感器（8）和第二加速度传感器（11）发送的信号的单元；

用于根据采集获得的信号获得显示数据，然后发送该显示数据并驱动显示器（10）显示的单元；

用于根据采集的第一加速度传感器（8）和第二加速度传感器（11）发送的信号获得投影数据，然后发送该投影数据并驱动投影仪控制器（15）控制投影的单元。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，所述的第一加速度传感器（8）和第二加速度传感器（11）输出的信号均为电压信号，第一压力传感器（17）和第二压力传感器（18）输出的信号均为电压信号，所述量化监测控制电路（9）包括：第一信号调理电路（92）、第二信号调理电路（96）、第三信号调理电路（98）、第四信号调理电路（911）、A/D转换器（93）和单片机电路（94）；

第一加速度传感器（8）的信号输出端连接第一信号调理电路（92）的信号输入端，第一信号调理电路（92）的信号输出端连接A/D转换器（93）的第一模拟信号输入端，第二加速度传感器（11）的信号输出端连接第二信号调理电路（96）的信号输入端，第二信号调理电路（96）的信号输出端连接A/D转换器（93）的第二模拟信号输入端，第一压力传感器（17）的压力信号输出端连接第三信号调理电路（98）的压力信号输入端，第三信号调理电路（98）的信号输出端连接A/D转换器（93）的第三模拟信号输入端，第二压力传感器（18）的压力信号输出端连接第四信号调理电路（911）的压力信号输入端，第四信号调理电路（911）的信号输出端连接A/D转换器（93）的第四模拟信号输入端；该A/D转换器（93）的数字信号输出端连接单片机电路（94）的信号输入端，所述单片机电路（94）的显示信号输出端连接显示器（10）的显示信号输入端，单片机电路（94）的投影控制信号连接投影仪控制器（15）的控制信号输入端。

5.根据权利要求4所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，它还包括遥控器，该遥控器与投影控制器（15）实现无线数据交互，遥控器用于控制投影控制器（15）输出投影信号。

6.根据权利要求4所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，所述量化监测控制电路（9）还包括第一调零电路（91）、第二调零电路（97）、第三调零电路（99）、第四条调零电路（912）和通信驱动电路（95）；所述的第一调零电路（91）的信号输出端连接第一信号调理电路（92）的调零信号输入端；所述第二调零电路（97）的信号输出端连接第二信号调理电路（96）的调零信号输入端；所述第三调零电路（99）的信号输出端连接第三信号调理电路（98）的调零信号输入端；所述第四条调零电路（912）的信号输出端连接第四信号调理电路（911）的调零信号输入端；单片机电路（94）的串行通信数据端口与通信驱动电路（95）的串行数据端口连接，所述控制模块嵌入在单片机电路（94）内；所述监控模块还包括：将显示数据发送给通信驱动电路（95）的单元。

7.根据权利要求6所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，所述通信驱动电路（95）为有线通信电路或无线通信电路。

8.根据权利要求4所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，它还包括：通信驱动电路（95），单片机电路（94）的串行通信数据端口与通信驱动电路（95）的串行数据端口连接，所述控制模块嵌入在单片机电路（94）内；所述监控模块还包括：将显示数据发送给通信驱动电路（95）的单元。

9.根据权利要求4所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，投影幕布为环形幕布，该投影幕布环绕在平衡木（12）的周围。

10.根据权利要求4所述的基于投影仪的平衡木核心稳定力量训练及监控装置，其特征在于，投影幕布为矩形幕布，该投影幕布设置在平衡木（12）的四周。

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