CN103706098A - 超等长链球核心力量训练及信息反馈装置 - Google Patents

Abstract

超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，本发明涉及超等长链球力量训练装置，本发明为了解决现有技术中还没有结合链球最后用力核心力量训练及信息反馈于一体的装置，以及现有技术中还没有链球核心力量训练与超等长训练于一体的训练装置的问题，所述装置包括训练手持重物组件、晃动支架、电机组件、配合件、固定板、带有信息反馈功能的平衡训练机构移动机构和两个行程开关，晃动支架包括环形板、多个长度不同的支腿和多个弹簧，电机组件包括电机和凸轮，带有信息反馈功能的平衡训练机构包括踏板、平衡底座、三个测距传感器和控制电路，半球形底座的平面与踏板的底面固定连接，所述踏板底面上固定有三个测距传感器，本发明用于链球力量训练中使用。

Description

超等长链球核心力量训练及信息反馈装置

技术领域

本发明涉及超等长链球力量训练装置，具体涉及超等长链球核心力量训练及信息反馈装置。

背景技术

人体核心部位是由腰、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，构成或提高核心稳定的力量是核心力量，核心力量训练和传统的腰腹力量训练最大不同的是，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活动，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，利用运动员运动信息对运动员动作技术过程进行信息反馈，然而，现有技术中还没有结合链球最后用力核心力量训练及信息反馈于一体的装置，以及现有技术中还没有链球核心力量训练与超等长训练于一体的训练装置。

发明内容

本发明为了解决现有技术中还没有结合链球最后用力核心力量训练及信息反馈于一体的装置，以及现有技术中还没有链球核心力量训练与超等长训练于一体的训练装置的问题，进而提供超等长链球核心力量训练及信息反馈装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述装置包括训练手持重物组件、晃动支架、电机组件、配合件、固定板、带有信息反馈功能的平衡训练机构移动机构和两个行程开关，晃动支架包括环形板、多个长度不同的支腿和多个弹簧，电机组件包括电机和凸轮，训练手持重物组件包括连杆、手柄、固定块和多个重物，手柄上缠绕有带有显示的压力传感器，连杆为‘L’形杆体，连杆的一端通过固定块固定有多个重物，手柄固定安装在连杆的另一端，每个支腿的底部均固定安装有一个弹簧，多个长度不同的支腿均布设置在环形板底部，每个支腿的顶端固定安装在环形板的下端面上，环形板倾斜设置，环形板的下端面与水平面所成的角度为R，R为锐角，多个弹簧的底端固定安装在固定板上表面上，带有信息反馈功能的平衡训练机构安装在环形板下方的固定板上表面上，靠近晃动支架固定安装有电机组件，电机组件安装在固定板的上表面上，电机的输出轴上固定安装有一个凸轮，电机的输出轴竖直设置，且电机和一个相邻的支腿之间水平设有一个配合件，配合件的一端固定安装在一个支腿的外表面上，配合件靠近凸轮设置，且凸轮的凸起端至支腿的最小距离为h，配合件的长度为H,h小于H，训练手持重物组件设置在环形板的上，两个行程开关分别相对设置在环形板的内侧壁和外侧壁上，且两个行程开关分别固定安装在环形板外侧壁的最高点处和内侧壁的最高点处，训练手持重物组件设置在环形板的上；

所述带有信息反馈功能的平衡训练机构包括踏板、平衡底座、三个测距传感器和控制电路，踏板为平板状，平衡底座为半球形底座，所述半球形底座的平面与踏板的底面固定连接，并且所述半球形底座的平面中线与踏板的中心重合；所述踏板底面上固定有三个测距传感器，分别为参考测距传感器、前测距传感器和左测距传感器，所述三个测距传感器分别固定在踏板底面边缘处，其中前测距传感器和左测距传感器的连线穿过踏板的中心，参考测距传感器与踏板中心的连线垂直于前测距传感器和左测距传感器的连线；参考测距传感器的信号输出端连接控制电路的参考距离信号输入端，前测距传感器的信号输出端连接控制电路的前端距离信号输入端，左测距传感器的信号输出端连接控制电路的左端距离信号输入端；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；

控制电路内嵌入有软件实现的控制模块，所述控制模块包括如下单元：

数据采集单元，用于每间隔采样时间均同时采集三个距离信号输入端输入的参考距离信号、前端距离信号和左端距离信号；

比较单元，用接收到的前端距离信号减去参考距离信号获得前后距离差信号；用接收到的左端距离信号减去参考距离信号获得左右距离差信号；

显示单元，用于将前有距离差信号和左右距离差信号换成数字信息或图形信息发送给显示器显示输出。

本发明的有益效果是：通过本发明使运动员可以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，稳定身体平衡及运动的发力，带有信息反馈功能的平衡训练机构发生电信号启动电机组件的电机与晃动支架产生互动，以增加新的练习难度，通过手柄上缠绕有带有显示的压力传感器对用力的速度曲线进行显示，进而对整体运动技术过程实时有效监控，运动员运动时身体的平衡状态通过带有信息反馈功能的平衡训练机构对运动员身体的平衡状态进行实时有效的量化监控，为了进一步加大练习难度和练习效果设置了超等长机构，并且使链球最后用力的核心力量训练与超等长训练、运动信息反馈于一体的训练装置，进而提高运动员对链球最后用力的核心力量训练效率。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图，图2是图1的A向视图，图3是训练手持重物组件1的主视图，图4是图1中B-B的俯视图，图5是带有信息反馈功能的平衡训练机构17电气部分的原理示意图，图6是带有信息反馈功能的平衡训练机构17另一种电气部分的原理示意图，图7种带有信息反馈功能的平衡训练装置的机械结构部分的结构示意图，图8是图7的仰视图，图9是多个高度可调的限位机构23、踏板18和平衡底座19安装在滑板20上的主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图9说明本实施方式，本实施方式的超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述装置包括训练手持重物组件1、晃动支架2、电机组件16、配合件12、固定板15、带有信息反馈功能的平衡训练机构17、移动机构29和两个行程开关29-1，晃动支架2包括环形板6、多个长度不同的支腿28和多个弹簧9，电机组件16包括电机10和凸轮11，训练手持重物组件1包括连杆24、手柄22、固定块14和多个重物13，手柄22上缠绕有带有显示的压力传感器，连杆24为‘L’形杆体，连杆24的一端通过固定块14固定有多个重物13，手柄22固定安装在连杆24的另一端，每个支腿28的底部均固定安装有一个弹簧9，多个长度不同的支腿28均布设置在环形板6底部，每个支腿28的顶端固定安装在环形板6的下端面上，环形板6倾斜设置，环形板6的下端面与水平面所成的角度为R，R为锐角，多个弹簧9的底端固定安装在固定板15上表面上，带有信息反馈功能的平衡训练机构17安装在环形板6下方的固定板15上表面上，靠近晃动支架2固定安装有电机组件16，电机组件16安装在固定板15的上表面上，电机10的输出轴上固定安装有一个凸轮11，电机10的输出轴竖直设置，且电机10和一个相邻的支腿28之间水平设有一个配合件12，配合件12的一端固定安装在一个支腿4的外表面上，配合件12靠近凸轮11设置，且凸轮11的凸起端至支腿28的最小距离为h，配合件12的长度为H,h小于H，训练手持重物组件1设置在环形板6的上，两个行程开关29-1分别相对设置在环形板6的内侧壁和外侧壁上，且两个行程开关29-1分别固定安装在环形板6外侧壁的最高点处和内侧壁的最高点处，训练手持重物组件1设置在环形板6的上；

所述带有信息反馈功能的平衡训练机构17包括踏板18、平衡底座19、三个测距传感器和控制电路3，踏板18为平板状，平衡底座19为半球形底座，所述半球形底座的平面与踏板18的底面固定连接，并且所述半球形底座的平面中线与踏板18的中心重合；所述踏板18底面上固定有三个测距传感器，分别为参考测距传感器40、前测距传感器41和左测距传感器42，所述三个测距传感器分别固定在踏板18底面边缘处，其中前测距传感器41和左测距传感器42的连线穿过踏板18的中心，参考测距传感器40与踏板18中心的连线垂直于前测距传感器41和左测距传感器42的连线；参考测距传感器40的信号输出端连接控制电路3的参考距离信号输入端，前测距传感器41的信号输出端连接控制电路3的前端距离信号输入端，左测距传感器42的信号输出端连接控制电路3的左端距离信号输入端；控制电路3的显示信号输出端连接显示器8的显示信号输入端；

控制电路3内嵌入有软件实现的控制模块，所述控制模块包括如下单元：

数据采集单元，用于每间隔采样时间均同时采集三个距离信号输入端输入的参考距离信号、前端距离信号和左端距离信号；

比较单元，用接收到的前端距离信号减去参考距离信号获得前后距离差信号；用接收到的左端距离信号减去参考距离信号获得左右距离差信号；

显示单元，用于将前有距离差信号和左右距离差信号换成数字信息或图形信息发送给显示器显示输出。

本实施方式中，所述三个测距传感器的型号相同，输出的信号均为数字信号。

本实施方式所述带有信息反馈功能的平衡训练机构17在实际应用时，将平衡底座19置于平整的区域中，训练者单脚或双脚站立在踏板18上，训练开始后，当踏板18发生倾斜时，三个测距传感器分别测量距离地面的距离，并输出相应的表示距离的信号给控制电路，嵌入载控制电路中的控制模块队三个距离信号进行处理，获得踏板的平衡状态，并将该平衡状态通过显示器显示输出。

当以数字形式显示时，可以采用带有正负号的数据表示前后距离差和左右距离差，正负号表示倾斜方向，数字的绝对值表示倾斜度，倾斜越大则对应的数字绝对值越大。

当以图形的形式显示时，可以显示平衡训练装置的整体立体图像，然后根据倾斜度显示所述平衡训练装置的倾斜状态。还可以通过简易的图像，例如仅仅显示踏板的平衡状态。

具体实施方式二：结合图6说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述控制电路3包括三个信号调理电路、A/D转换电路、控制器、键盘5和三个调零电路；所述控制模块嵌入在控制器内，三个调零电路分别与三个信号调理电路相对应，每个调零电路的信号输出端连接一个信号调理电路的调零信号输入端，所述三个信号调理电路的信号输入端分别是控制器4的参考距离信号输入端、前端距离信号输入端和左端距离信号输入端；所述三个信号调理电路41的信号输出端分别连接A/D转换电路的三个模拟信号输入端A1、A2和A3，所述A/D转换电路的数字信号输出端连接控制器的信号采集信号输入端，所述控制器的A/D转换控制信号输出端连接A/D转换电路的转换控制信号输入端，所述控制器的显示驱动信号输出端连接显示器8的信号输入端。

所述键盘5的信号输出端连接控制器4的键盘信号输入端；所述控制模块还包括如下单元：

按键信息采集单元，用于接收键盘5输入的按键信息；

按键信息解码单元，用于判断获得按键信息的内容，当按键信息位采样时间信息时，将该采样时间信息作为采样时间信息；当按键信息为输出数字显示信息时，发送数字显示命令给显示单元；当按键信息位图像显示信息时，发送图形显示命令给显示单元；

显示单元，根据接收到的命令发送相应的显示信息给显示器8。

本实施方式中的三个测距传感器的输出信号为模拟信号，该模拟信号通过信号调理电路处理之后发送给A/D转换电路，该A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号之后发送给控制器。

本实施方式中的控制器43可以采用单片机实现。

本实施方式中增加了键盘5，能够实现对参数的设置，例如可以设置采样间隔的采样时间，或者设定显示信号的种类是数字还是图形等等。

具体实施方式三：结合图6说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述带有信息反馈功能的平衡训练机构17还包括通信驱动电路7，所述通信驱动电路7的信号输入端连接控制器4的通信信号输出端；

所述控制模块还包括通信单元，所述通信单元用于将比较单元获得的信号差发送给通信驱动电路。

本实施方式中增加了通信驱动电路7，能够将控制器获得的测量结果数据通过该通信驱动电路7发送出去，进而实现远程数据传输。

本实施方式所述的通信驱动电路44可以为现有各种串行通信驱动电路或无线通信驱动电路。所述串行通信驱动电路为USB串行通信驱动电路、RS485串行通信驱动电路、RS232串行通信驱动电路或者网络通信驱动电路。

本实施方式所述的带有信息反馈功能的平衡训练装置能够在训练过程中将测量结果实时发送给远程的设备，进而实现训练状态远程监测的功能。

具体实施方式四：结合图1、图7-图9说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，带有信息反馈功能的平衡训练机构17还包括底座20，底座20上表面设置有与平衡底座19相对应的圆形凹槽21，所述圆形凹槽21的底面为球面，平衡底座19放入在该圆形凹槽21内，且凹槽21底面的球面半径大于平衡底座19球面的半径，其它与实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1和图9说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述带有信息反馈功能的平衡训练结构17还包括多个高度可调的限位机构23，多个高度可调的限位机构23均布固定安装在滑板20的上表面上，其它与实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1和图9说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述多个高度可调的限位机构23的个数为四个至八个，其它与实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述移动机构29包括安装有驱动电机的移动块29-2、套管29-3和转动滚轮29-4，套管29-3固定安装在安装有驱动电机的移动块29-2的顶部，转动滚轮29-4安装在安装有驱动电机的移动块29-2电机的输出轴上，套管29-3固定套装在连杆24上，其它与实施方式一相同。

具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述环形板6的内径为D1，D1的取值范围为2135mm，环形板6的外径为D2，D2的取值范围为2145mm，其它与实施方式一相同。

具体实施方式九：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述支腿28还包括上支杆、支杆套和销轴25，支杆套的外侧壁沿轴向竖直加工有多个销轴穿过孔26，上支杆底端通过销轴穿过孔26安装在支杆套内，其它与实施方式一相同。

具体实施方式十：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述晃动支架2还包括多个支腿连接座和多个连接横梁27，每个上支杆的顶端与一个支腿连接座的一端铰接，支腿连接座的另一端固定安装在环形板6的下端面上，相邻两个支杆套通过一个连接横梁27固定连接，其它与实施方式九相同。

具体实施方式十一：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，所述支腿28、多个弹簧9、支腿连接座和多个连接横梁27的个数相等，且个数的取值范围为四个至八个，其它与实施方式十相同。

工作原理

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核心部位的肌肉纤维参与稳定身体平衡及动作的发力，进行超等长链球核心力量信息反馈练习时，训练手持重物组件1放置在环形板6上，且训练手持重物组件1放置在距环形板6最高点逆时针方向30°处，用手握住手柄22，成最后用力的预备姿势，开启移动机构29上安装有驱动电机的移动块29-2的电机开关，使移动机构29带动训练手持重物组件1沿顺时针快速运行至环形板6最高点处，两个行程开关29-1控制移动机构29停止运动，并关闭安装有驱动电机的移动块29-2的电机的电源，此时运动员的投掷臂、腰及相关的肌肉群充分离心拉长，即向心收缩进行最后用力练习，同时平衡训练机构带有信息量化监控，训练者站在处于不稳定状态下的带有信息反馈功能的平衡训练机构17上面，并结合经过优化设计的接近链球专项力量特点最后用力的晃动支架2，用手握住链球训练装置的手柄22，进行最后用力的练习，此时带有信息反馈功能的平衡训练机构17开始工作，测量平衡机构摆动的幅度，进行信息的量化处理，并据此转化成电信号与电机组件16的电机10连接，产生互动，随着训练者平衡能力的提高，平衡机构在训练者练习时趋于平稳，此时平衡机构发生电信号启动电机组件16的电机10，使晃动支架2产生摆动，以增加新的练习难度，通过手柄22上缠绕有带有显示的压力传感器的显示器显示力的速度曲线，对整个动作过程实时进行信息反馈，带有信息反馈功能的平衡训练机构17对运动员身体的平衡状态实时有效的量化监控，而且通过链球核心力量训练与超等长训练相结合进行训练。

Claims (10)

1.超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述装置包括训练手持重物组件（1）、晃动支架（2）、电机组件（16）、配合件（12）、固定板（15）、带有信息反馈功能的平衡训练机构（17）、移动机构（29）和两个行程开关（29-1），晃动支架（2）包括环形板（6）、多个长度不同的支腿（28）和多个弹簧（9），电机组件（16）包括电机(10)和凸轮(11)，训练手持重物组件(1)包括连杆(24)、手柄(22)、固定块(14)和多个重物(13)，手柄(22)上缠绕有带有显示的压力传感器，连杆(24)为‘L’形杆体，连杆(24)的一端通过固定块(14)固定有多个重物（13），手柄（22）固定安装在连杆（24）的另一端，每个支腿（28）的底部均固定安装有一个弹簧（9），多个长度不同的支腿（28）均布设置在环形板（6）底部，每个支腿（28）的顶端固定安装在环形板(6)的下端面上，环形板（6）倾斜设置，环形板（6）的下端面与水平面所成的角度为R，R为锐角，多个弹簧（9）的底端固定安装在固定板（15）上表面上，带有信息反馈功能的平衡训练机构（17）安装在环形板（6）下方的固定板（15）上表面上，靠近晃动支架（2）固定安装有电机组件（16），电机组件（16）安装在固定板（15）的上表面上，电机（10）的输出轴上固定安装有一个凸轮（11），电机（10）的输出轴竖直设置，且电机（10）和一个相邻的支腿（28）之间水平设有一个配合件（12），配合件（12）的一端固定安装在一个支腿（28）的外表面上，配合件（12）靠近凸轮（11）设置，且凸轮（11）的凸起端至支腿（28）的最小距离为h，配合件（12）的长度为H,h小于H，训练手持重物组件（1）设置在环形板（6）的上，两个行程开关（29-1）分别相对设置在环形板（6）的内侧壁和外侧壁上，且两个行程开关（29-1）分别固定安装在环形板（6）外侧壁的最高点处和内侧壁的最高点处，训练手持重物组件(1)设置在环形板(6)的上；

所述带有信息反馈功能的平衡训练机构(17)包括踏板(18)、平衡底座（19）、三个测距传感器和控制电路（3），踏板（18）为平板状，平衡底座（19）为半球形底座，所述半球形底座的平面与踏板（18）的底面固定连接，并且所述半球形底座的平面中线与踏板（18）的中心重合；所述踏板（18）底面上固定有三个测距传感器，分别为参考测距传感器（40）、前测距传感器（41）和左测距传感器（42），所述三个测距传感器分别固定在踏板（18）底面边缘处，其中前测距传感器（41）和左测距传感器（42）的连线穿过踏板（18）的中心，参考测距传感器（40）与踏板（18）中心的连线垂直于前测距传感器（41）和左测距传感器（42）的连线；参考测距传感器（40）的信号输出端连接控制电路（3）的参考距离信号输入端，前测距传感器（41）的信号输出端连接控制电路（3）的前端距离信号输入端，左测距传感器（42）的信号输出端连接控制电路（3）的左端距离信号输入端；控制电路（3）的显示信号输出端连接显示器（8）的显示信号输入端；

控制电路（3）内嵌入有软件实现的控制模块，所述控制模块包括如下单元：

数据采集单元，用于每间隔采样时间均同时采集三个距离信号输入端输入的参考距离信号、前端距离信号和左端距离信号；

比较单元，用接收到的前端距离信号减去参考距离信号获得前后距离差信号；用接收到的左端距离信号减去参考距离信号获得左右距离差信号；

显示单元，用于将前有距离差信号和左右距离差信号换成数字信息或图形信息发送给显示器显示输出。

2.根据权利要求1所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述控制电路（3）包括三个信号调理电路、A/D转换电路、控制器和三个调零电路；所述控制模块嵌入在控制器内，三个调零电路分别与三个信号调理电路相对应，每个调零电路的信号输出端连接一个信号调理电路的调零信号输入端，所述三个信号调理电路的信号输入端分别是控制器（4）的参考距离信号输入端、前端距离信号输入端和左端距离信号输入端；所述三个信号调理电路（41）的信号输出端分别连接A/D转换电路的三个模拟信号输入端A1、A2和A3，所述A/D转换电路的数字信号输出端连接控制器的信号采集信号输入端，所述控制器的A/D转换控制信号输出端连接A/D转换电路的转换控制信号输入端，所述控制器的显示驱动信号输出端连接显示器（8）的信号输入端。

3.根据权利要求1所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：带有信息反馈功能的平衡训练机构（17）还包括底座（20），底座（20）上表面设置有与平衡底座（19）相对应的圆形凹槽（21），所述圆形凹槽（21）的底面为球面，平衡底座（19）放入在该圆形凹槽（21）内，且凹槽（21）底面的球面半径大于平衡底座（19）球面的半径。

4.根据权利要求1所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述带有信息反馈功能的平衡训练机构（17）还包括多个高度可调的限位机构（23），多个高度可调的限位机构（23）均布固定安装在滑板（20）的上表面上。

5.根据权利要求3所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述多个高度可调的限位机构（23）的个数为四个至八个。

6.根据权利要求1所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述移动机构（29）包括安装有驱动电机的移动块（29-2）、套管（29-3）和转动滚轮（29-4），套管（29-3）固定安装在安装有驱动电机的移动块（29-2）的顶部，转动滚轮（29-4）安装在安装有驱动电机的移动块（29-2）电机的输出轴上，套管（29-3）固定套装在连杆（24）上。

7.根据权利要求1所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述环形板(6)的内径为D1，D1的取值范围为2135mm，环形板(6)的外径为D2，D2的取值范围为2145mm。

8.根据权利要求1所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述支腿(28)还包括上支杆、支杆套和销轴(25)，支杆套的外侧壁沿轴向竖直加工有多个销轴穿过孔(26)，上支杆底端通过销轴穿过孔(26)安装在支杆套内。

9.根据权利要求8所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述晃动支架(2)还包括多个支腿连接座和多个连接横梁(27)，每个上支杆的顶端与一个支腿连接座的一端铰接，支腿连接座的另一端固定安装在环形板(6)的下端面上，相邻两个支杆套通过一个连接横梁(27)固定连接。

10.根据权利要求9所述超等长链球核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述支腿(28)、多个弹簧(9)、支腿连接座和多个连接横梁(27)的个数相等，且个数的取值范围为四个至八个。

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