CN104548542A - 一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置 - Google Patents

Abstract

一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，它涉及一种标枪练习装置，具体涉及一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置。本发明为了解决能够结合专项力量训练、振动直接强化刺激投掷臂，快速力量最佳时间把握的有效练习和监控手段的训练装置还没有出现的问题。本发明包括升降组件、刻度盘、横轴、滑轨、滑套、连接件和标枪，横轴固定在所述升降组件的上端，滑轨铰接在横轴上，且滑轨以横轴为轴线旋转，滑套套装在滑轨上，标枪与连接件固定连接，连接件与滑套通过万向节连接。本发明用于标枪投掷训练。

Description

一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置

技术领域

本发明涉及一种标枪练习装置，具体涉及一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，属于体育器械领域。

背景技术

现代高水平标枪专项力量训练，除了一些常规的抓举、仰卧直臂拉、投掷重物等手段，还讲究采用经过专门设计的接近专项动作的力量训练装置及振动训练装置，然而现有的振动专项力量训练装置是运动员站在振动平台上进行训练，振动刺激对运动员下肢、髋、腰部肌肉群较为显著，而相对需要强化刺激训练的投掷臂肌肉群振动刺激明显不足。这是由于振动是经由下肢、髋、腰部、躯干向上传导，到达投掷臂的振动被部分吸收，振动强度衰减，属于间接刺激，训练效果不佳。

提高专项力量是运动员取得优异成绩的关键因素，能够准确有力协调发力完成技术动作，需要有一个稳定的身体姿态，提供身体稳定性的力量就是核心力量，他们是相辅相成的，将这两个影响竞技水平的两个重要方面融合在一起进行强化训练，将产生一加一大于二的叠加效应。

投掷项目中快速力量最佳时间的把握缺少有效的练习和监控手段。能够结合专项力量训练、振动直接强化刺激投掷臂，快速力量最佳时间把握的有效练习和监控手段的训练装置还没有出现。

发明内容

本发明为解决能够结合专项力量训练、振动直接强化刺激投掷臂，快速力量最佳时间把握的有效练习和监控手段的训练装置还没有出现的问题，进而提出一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括升降组件、刻度盘、横轴、滑轨、滑套、连接件和标枪，横轴固定在所述升降组件的上端，滑轨铰接在横轴上，且滑轨以横轴为轴线旋转，滑套套装在滑轨上，标枪与连接件固定连接，连接件与滑套通过万向节连接，本发明还包括终端压力传感器、握力压力传感器、两个模/数转换电路、计算机、无线通信电路、带有信息反馈功能的平衡训练机构和振动机构，所述升降组件的下端与所述带有信息反馈功能的平衡训练机构连接，终端压力传感器和握力压力传感器分别通过一个模/数转换电路连接在计算机的一个输入端上，计算机的通信端口连接有无线通信电路，所述振动机构安装在连接件内，终端压力传感器安装在滑轨的前端，握力压力传感器安装在标枪上，激光测速仪安装在滑轨的前端，且终端压力传感器位于滑套与激光测速仪之间，所述振动机构包括蓄电池盒、蓄电池、驱动电机、主动轴、一级主动齿轮、二级主动齿轮、一级从动齿轮、二级从动齿轮、从动轴、第一轴套、第二轴套、离合轮和偏心振动片，主动轴与从动轴并排平行设置，蓄电池安装在蓄电池盒内，蓄电池与驱动电机连接，驱动电机与主动轴的左端连接，一级主动齿轮、二级主动齿轮由左至右依次套装在主动轴上，第一轴套、离合轮、第二轴套由左至右依次套装在从动轴上，离合轮与从动轴为滑动键连接，一级从动齿轮套装在第一轴套上，二级从动齿轮套装在第二轴套上，第一从动齿轮与一级主动齿轮啮合，二级从动齿轮与二级主动齿轮啮合，偏心震动片固定在从动轴的右端上，离合轮的左侧面上均布设有多个与一级从动齿轮右侧面上离合孔相配合的一级离合销，离合轮的右侧面上均布设有多个与二级从动齿轮左侧面上离合孔相配合的二级离合销。

本发明的有益效果是：1、本发明的轨道上，器械出手点的前上方设置终端压力传感器，通过器械撞击测出器械的冲击力，并进行语音提示和信息云储存；2、握持器械上的握力压力传感器测出力值曲线，并将其通过投影显示和进行云储存；3、本发明上方的摄像系统记录运动轨迹，并进行投影显示；4、计算机系统对终端压力传感器、握力传感器及摄像系统记录的数据进行处理并进行云端储存，根据运动员每次练习的力值曲线、动作速度、用力时间、冲击力运动轨迹等数据，找出各项指标的最佳匹配关系，进而实现快速力量最佳时间的有效练习和监控；5本发明专项力量练习结合专项动作，使训练质量更高；6、本发明的振动直接刺激投掷臂肌肉群，提高爆发力；7、本发明能够募集更多肌肉纤维来进行肌力训练，使更多的肌肉收缩产生最大力量；8、本发明通过专项力量组合核心力量一起训练，有效提高身体平衡能力，为快速有力的发力提供坚实的基础；9、本发明使投掷臂肌肉群与核心力量联动，产生叠加效应。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是振动机构的结构示意图，图3是带有信息反馈功能的平衡训练机构的电气部分的原理示意图，图4是带有信息反馈功能的平衡训练机构的另一种电气部分的原理示意图，图5是带有信息反馈功能的平衡训练机构的机械结构部分的仰视图，图6是带有信息反馈功能的平衡训练机构的机械结构部分的立体图，图7是圆形凹槽为球面和平面结合时带有信息反馈功能的平衡训练机构的结构示意图，图8是圆形凹槽为平面时带有信息反馈功能的平衡训练机构的结构示意图，图9是圆形凹槽为球面时带有信息反馈功能的平衡训练机构的结构示意图，图10是带有球面限位板时带有信息反馈功能的平衡训练机构的结构示意图，图11是带有限位机构时带有信息反馈功能的平衡训练机构的结构示意图，图12是带有限位机构时另一种带有信息反馈功能的平衡训练机构的结构示意图，图13是图12中A-A向剖视图，图14是限位机构部分的局部放大图，图15是图14中C-C向剖视图，图16是图15中D-D向剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1或2说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置包括升降组件、刻度盘1、横轴2、滑轨3、滑套4、连接件5和标枪6，横轴2固定在所述升降组件的上端，滑轨3铰接在横轴2上，且滑轨3以横轴2为轴线旋转，滑套4套装在滑轨3上，标枪6与连接件5固定连接，连接件5与滑套4通过万向节连接，本实施方式还包括终端压力传感器36、握力压力传感器37、两个模/数转换电路、计算机、无线通信电路、带有信息反馈功能的平衡训练机构和振动机构，所述升降组件的下端与所述带有信息反馈功能的平衡训练机构连接，终端压力传感器36和握力压力传感器37分别通过一个模/数转换电路连接在计算机的一个输入端上，计算机的通信端口连接有无线通信电路，所述振动机构安装在连接件5内，终端压力传感器36安装在滑轨3的前端，握力压力传感器37安装在标枪6上，激光测速仪38安装在滑轨3的前端，且终端压力传感器36位于滑套4与激光测速仪38之间，所述振动机构包括蓄电池盒10、蓄电池11、驱动电机12、主动轴13、一级主动齿轮14、二级主动齿轮15、一级从动齿轮16、二级从动齿轮17、从动轴18、第一轴套19、第二轴套20、离合轮21和偏心振动片22，主动轴13与从动轴18并排平行设置，蓄电池11安装在蓄电池盒10内，蓄电池11与驱动电机12连接，驱动电机12与主动轴13的左端连接，一级主动齿轮14、二级主动齿轮15由左至右依次套装在主动轴13上，第一轴套19、离合轮21、第二轴套20由左至右依次套装在从动轴18上，离合轮21与从动轴18为滑动键连接，一级从动齿轮16套装在第一轴套19上，二级从动齿轮17套装在第二轴套20上，第一从动齿轮16与一级主动齿轮14啮合，二级从动齿轮17与二级主动齿轮15啮合，偏心震动片22固定在从动轴18的右端上，离合轮21的左侧面上均布设有多个与一级从动齿轮16右侧面上离合孔相配合的一级离合销21-1，离合轮21的右侧面上均布设有多个与二级从动齿轮17左侧面上离合孔相配合的二级离合销21-2。

本实施方式中所述升降组件通过振动器与所述带有信息反馈功能的平衡训练机构连接。本实施方式中终端压力传感器、握力压力传感器均与计算机系统连接，计算机系统与投影设备连接，计算机系统对终端压力传感器、握力压力传感器测量的数据进行离散处理，并通过语音系统和投影设备播放和显示出来，训练装置的上方配有摄像机40，摄像机40对运动员的整个训练过程及运动轨迹进行记录，并将记录结果传输给计算机系统，计算机系统再将摄像机40记录的运动过程及轨迹通过投影设备播放出来，终端压力传感器、握力压力传感器、摄像机40获得的数据均通过计算机系统进行云端存储，本实施方式中振动机构的振动频率为26Hz～120Hz，振幅小于3mm。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的振动机构还包括换挡拨杆23，离合轮21的轮缘上开有拨杆槽21-3，换挡拨杆23的下端插装在拨杆槽21-3内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的升降组件包括圆柱套筒7、升降杆8和定位螺栓9，圆柱套筒7竖直设置，升降杆8的下端插装在圆柱套筒7的上端内，升降杆8的上端与横轴2连接，定位螺栓9插装在圆柱套筒7的外侧壁上，且定位螺栓9的定位端穿过圆柱套筒7的外侧壁与升降杆8的外侧壁接触。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图3至图16说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的带有信息反馈功能的平衡训练机构包括踏板24、平衡底座25、平衡显示电路26、底座27和三个测距传感器，踏板24为平板状，平衡底座25为半球形底座，所述半球形底座的平面与踏板24的底面固定连接，并且所述半球形底座的平面中线与踏板24的中心重合；所述踏板24底面上固定有三个测距传感器，分别为参考测距传感器30、前测距传感器32和左测距传感器31，所述三个测距传感器分别固定在踏板24底面边缘处，其中前测距传感器32和左测距传感器31的连线穿过踏板24的中心，参考测距传感器30与踏板24中心的连线垂直于前测距传感器32和左测距传感器31的连线；前测距传感器32的信号输出端连接平衡显示电路26的参考距离信号输入端，前测距传感器32的信号输出端连接平衡显示电路26的前端距离信号输入端，左测距传感器31的信号输出端连接平衡显示电路26的左端距离信号输入端；平衡显示电路26包括比较器A42、比较器B48、前后平衡电压驱动显示器43和左右平衡电压驱动显示器44；比较器A42的两个信号输入端分别连接参考测距传感器30的信号输出端和前测距传感器32的信号输出端，该比较器A42的信号输出端连接前后平衡电压驱动显示器43的驱动信号输入端；比较器B48的两个信号输入端分别连接参考测距传感器30的信号输出端和左测距传感器31的信号输出端，该比较器B48的信号输出端连接左右平衡电压驱动显示器44的驱动信号输入端；所述平衡显示电路26还包括调零电路A41和调零电路B47，所述调零电路A41的调零信号输出端连接比较器A42的调零信号输入端；所述调零电路B47的调零信号输出端连接比较器B48的调零信号输入端；所述平衡显示电路26还包括放大器A49和放大器B40，所述放大器A49串联在比较器A42与前后平衡电压驱动显示器43之间，所述放大器B40串联在比较器B48与前后摆动电机驱动电路之间；底座27上表面设有与平衡底座25相对应的圆形凹槽81，所述平衡底座25放入在该圆形凹槽81内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图4至图16说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的圆形凹槽81的底面为平面、球面或者平面与球面的组合，当所述圆形凹槽81的底面为平面与球面的组合时，所述球面与平衡底座25外弧对应的球面，且该球面的半径大于平衡底座25的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座25的高度的0.02至0.1之间；当所述圆形凹槽81的底面为球面时，该球面的半径大于平衡底座25的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座25的高度的0.2至0.6之间。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图4至图16说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的带有信息反馈功能的平衡训练机构还包括多个球面限位板82，所述多个球面限位板82依次叠加放置在圆形凹槽81内，所述多个球面限位板82的半径依次缩小，并且最小的球面限位板82的内径大于平衡底座25的半径，相邻两块球面限位板82相接处的球面半径相等。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式七：结合图4至图16说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的带有信息反馈功能的平衡训练机构还包括底座27和多个限位机构28，所述底座27的上面带有圆形凹槽91，所述平衡底座25嵌入在所述圆形凹槽91内，所述多个限位机构28在以所述圆形凹槽91的圆形为中心、以距离L为半径的圆周上均匀分布，所述限位机构28用于限制平衡底座25左右摆动的幅度，所述限位机构28固定在底座27的上表面。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式八：结合图4至图16说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的限位机构28的高度可调。其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：结合图4至图16说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置的限位机构28由固定套201、可调支撑柱202和插销203组成，所述固定套201为圆筒形结构，所述固定套201嵌入并固定在底座27的表面，所述固定套201上设置有定位孔，可调支撑柱202沿其长度方向设置有多个限位通孔204，所述可调支撑柱202从固定套201的上端插入，且所述可调支撑柱202的任意一个限位通孔204与固定套201上的定位孔相对应，插销203同时插入该限位通孔204和固定套201上的定位孔。其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。

工作原理

进行标枪训练时，运动员用手握住标枪，驱动电机12带动通过一级主动齿轮14、二级主动齿轮15带动一级从动齿轮16、二级从动齿轮17转动，根据需要通过换挡拨杆23推动离合轮21与一级从动齿轮16或二级从动齿轮17连接，启动驱动电机12，即可使标枪6发生振动。进行标枪核心力量及量化监控训练时，运动员站在带有信息反馈功能的平衡训练机构上面，并结合经过优化设计的接近标枪专项用力特点标枪最后用力装置，用手握住标枪，进行最后用力练习，此时平衡训练机构带有信息反馈功能的机构开始工作，测量平衡机构摆动幅度，进行信息的量化处理，对运动员运动时身体的稳定状态进行量化监控，并据此转换成电信号与振动器连接，产生互动(随着运动员平衡能力的提高，平衡机构在运动员练习时趋于平稳，此时平衡机构发出电信号，启动振动器，使振动器产生摆动，以增加新的练习难度)，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。

Claims (9)

1.一种激光式标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，它包括升降组件、刻度盘(1)、横轴(2)、滑轨(3)、滑套(4)、连接件(5)和标枪(6)，横轴(2)固定在所述升降组件的上端，滑轨(3)铰接在横轴(2)上，且滑轨(3)以横轴(2)为轴线旋转，滑套(4)套装在滑轨(3)上，标枪(6)与连接件(5)固定连接，连接件(5)与滑套(4)通过万向节连接，其特征在于：所述一种标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置还包括终端压力传感器(36)、握力压力传感器(37)、激光测速仪(38)、两个模/数转换电路、计算机、无线通信电路、带有信息反馈功能的平衡训练机构和振动机构，所述升降组件的下端与所述带有信息反馈功能的平衡训练机构连接，终端压力传感器(36)和握力压力传感器(37)分别通过一个模/数转换电路连接在计算机的一个输入端上，计算机的通信端口连接有无线通信电路，所述振动机构安装在连接件(5)内，终端压力传感器(36)安装在滑轨(3)的前端，握力压力传感器(37)安装在标枪(6)上，激光测速仪(38)安装在滑轨(3)的前端，且终端压力传感器(36)位于滑套(4)与激光测速仪(38)之间，所述振动机构包括蓄电池盒(10)、蓄电池(11)、驱动电机(12)、主动轴(13)、一级主动齿轮(14)、二级主动齿轮(15)、一级从动齿轮(16)、二级从动齿轮(17)、从动轴(18)、第一轴套(19)、第二轴套(20)、离合轮(21)和偏心振动片(22)，主动轴(13)与从动轴(18)并排平行设置，蓄电池(11)安装在蓄电池盒(10)内，蓄电池(11)与驱动电机(12)连接，驱动电机(12)与主动轴(13)的左端连接，一级主动齿轮(14)、二级主动齿轮(15)由左至右依次套装在主动轴(13)上，第一轴套(19)、离合轮(21)、第二轴套(20)由左至右依次套装在从动轴(18)上，离合轮(21)与从动轴(18)为滑动键连接，一级从动齿轮(16)套装在第一轴套(19)上，二级从动齿轮(17)套装在第二轴套(20)上，第一从动齿轮(16)与一级主动齿轮(14)啮合，二级从动齿轮(17)与二级主动齿轮(15)啮合，偏心震动片(22)固定在从动轴(18)的右端上，离合轮(21)的左侧面上均布设有多个与一级从动齿轮(16)右侧面上离合孔相配合的一级离合销(21-1)，离合轮(21)的右侧面上均布设有多个与二级从动齿轮(17)左侧面上离合孔相配合的二级离合销(21-2)。

2.根据权利要求1所述一种标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述振动机构还包括换挡拨杆(23)，离合轮(21)的轮缘上开有拨杆槽(21-3)，换挡拨杆(23)的下端插装在拨杆槽(21-3)内。

3.根据权利要求1所述一种标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述升降组件包括圆柱套筒(7)、升降杆(8)和定位螺栓(9)，圆柱套筒(7)竖直设置，升降杆(8)的下端插装在圆柱套筒(7)的上端内，升降杆(8)的上端与横轴(2)连接，定位螺栓(9)插装在圆柱套筒(7)的外侧壁上，且定位螺栓(9)的定位端穿过圆柱套筒(7)的外侧壁与升降杆(8)的外侧壁接触。

4.根据权利要求1所述一种标枪器械振动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包括踏板(24)、平衡底座(25)、平衡显示电路(26)、底座(27)和三个测距传感器，踏板(24)为平板状，平衡底座(25)为半球形底座，所述半球形底座的平面与踏板(24)的底面固定连接，并且所述半球形底座的平面中线与踏板(24)的中心重合；所述踏板(24)底面上固定有三个测距传感器，分别为参考测距传感器(30)、前测距传感器(32)和左测距传感器(31)，所述三个测距传感器分别固定在踏板(24)底面边缘处，其中前测距传感器(32)和左测距传感器(31)的连线穿过踏板(24)的中心，参考测距传感器(30)与踏板(24)中心的连线垂直于前测距传感器(32)和左测距传感器(31)的连线；前测距传感器(32)的信号输出端连接平衡显示电路(26)的参考距离信号输入端，前测距传感器(32)的信号输出端连接平衡显示电路(26)的前端距离信号输入端，左测距传感器(31)的信号输出端连接平衡显示电路(26)的左端距离信号输入端；平衡显示电路(26)包括比较器A(42)、比较器B(48)、前后平衡电压驱动显示器(43)和左右平衡电压驱动显示器(44)；比较器A(42)的两个信号输入端分别连接参考测距传感器(30)的信号输出端和前测距传感器(32)的信号输出端，该比较器A(42)的信号输出端连接前后平衡电压驱动显示器(43)的驱动信号输入端；比较器B(48)的两个信号输入端分别连接参考测距传感器(30)的信号输出端和左测距传感器(31)的信号输出端，该比较器B(48)的信号输出端连接左右平衡电压驱动显示器(44)的驱动信号输入端；所述平衡显示电路(26)还包括调零电路A(41)和调零电路B(47)，所述调零电路A(41)的调零信号输出端连接比较器A(42)的调零信号输入端；所述调零电路B(47)的调零信号输出端连接比较器B(48)的调零信号输入端；所述平衡显示电路(26)还包括放大器A(49)和放大器B(40)，所述放大器A(49)串联在比较器A(42)与前后平衡电压驱动显示器(43)之间，所述放大器B(40)串联在比较器B(48)与前后摆动电机驱动电路之间；底座(27)上表面设有与平衡底座(25)相对应的圆形凹槽(81)，所述平衡底座(25)放入在该圆形凹槽(81)内。

5.根据权利要求4所述一种标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述圆形凹槽(81)的底面为平面、球面或者平面与球面的组合，当所述圆形凹槽(81)的底面为平面与球面的组合时，所述球面与平衡底座(25)外弧对应的球面，且该球面的半径大于平衡底座(25)的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座(25)的高度的0.02至0.1之间；当所述圆形凹槽(81)的底面为球面时，该球面的半径大于平衡底座(25)的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座(25)的高度的0.2至0.6之间。

6.根据权利要求4所述一种标枪器械振动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还包括多个球面限位板(82)，所述多个球面限位板(82)依次叠加放置在圆形凹槽(81)内，所述多个球面限位板(82)的半径依次缩小，并且最小的球面限位板(82)的内径大于平衡底座(25)的半径，相邻两块球面限位板(82)相接处的球面半径相等。

7.根据权利要求4所述一种标枪器械振动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还包括底座(27)和多个限位机构(28)，所述底座(27)的上面带有圆形凹槽(91)，所述平衡底座(25)嵌入在所述圆形凹槽(91)内，所述多个限位机构(28)在以所述圆形凹槽(91)的圆形为中心、以距离L为半径的圆周上均匀分布，所述限位机构(28)用于限制平衡底座(25)左右摆动的幅度，所述限位机构(28)固定在底座(27)的上表面。

8.根据权利要求7所述一种标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述限位机构(28)的高度可调。

9.根据权利要求8所述一种标枪器械振动核心力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述限位机构(28)由固定套(201)、可调支撑柱(202)和插销(203)组成，所述固定套(201)为圆筒形结构，所述固定套(201)嵌入并固定在底座(27)的表面，所述固定套(201)上设置有定位孔，可调支撑柱(202)沿其长度方向设置有多个限位通孔(204)，所述可调支撑柱(202)从固定套(201)的上端插入，且所述可调支撑柱(202)的任意一个限位通孔(204)与固定套(201)上的定位孔相对应，插销(203)同时插入该限位通孔(204)和固定套(201)上的定位孔。