CN104548544B - 一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置 - Google Patents

Abstract

一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置，它涉及一种标枪核心稳定力量训练装置，具体涉及一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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

一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反 馈装置

技术领域

本发明涉及一种标枪核心稳定力量训练装置，具体涉及一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置，属于体育器械领域。

背景技术

近年来各运动项目加强了对专项力量的重视，力量在训练中的比例明显增加，而且越来越认识到专项力量对运动成绩的关键影响作用。结合专项动作、引入新的训练理论手段优化组合训练产生叠加效应，是提高专项力量训练质量的有效方法。

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，训练效果欠佳，田径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，优化组合核心稳定力量，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超等长标枪器械振动核心稳定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，本发明还包括反向电机、行程开关、滑轮、带有信息反馈功能的平衡稳定训练机构、振动机构、终端压力传感器、握力压力传感器、激光测速仪、两个模/数转换电路、计算机和无线通信电路，反向电机固定安装在滑套上，滑轮套装在反向电机的横轴上，滑轮与滑轨滚动连接，行程开关固定安装在滑轨上，反向电机碰到行程开关后停止转动，所述振动机构安装在连接件内，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，所述升降组件安装在所述带有信息反馈功能的平衡稳定训练机构上，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，蓄电池连接在驱动电机的电源输出端上，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，偏心振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，优化组合核心稳定力量训练，产生叠加效应，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、激光测速仪对标枪最后用力的速度进行实施监测，并将测量数据反馈给计算机。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是带有信息反馈功能的平衡训练机构的俯视图，图3是图2的仰视图，图4是图5中B-B向剖视图，图5是具体实施方式五中带有信息反馈功能的平衡训练机构的俯视图，图6是图5的仰视图，图7是带有信息反馈功能的平衡训练机构控制原理图，图8是振动机构的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1或图8说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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，本实施方式还包括反向电机33、行程开关34、滑轮35、带有信息反馈功能的平衡稳定训练机构、振动机构、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、计算机和无线通信电路，反向电机33固定安装在滑套4上，滑轮35套装在反向电机33的横轴上，滑轮35与滑轨3滚动连接，行程开关34固定安装在滑轨3上，反向电机33碰到行程开关34后停止转动，所述振动机构安装在连接件5内，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，所述升降组件安装在所述带有信息反馈功能的平衡稳定训练机构上，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连接在驱动电机12的电源输出端上，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，偏心振动片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分析处理，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超等长标枪器械振动核心稳定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超等长标枪器械振动核心稳定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2至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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训练台和控制器32，所述训练台包括框架式底座、平衡台30、加速度传感器31和四个支撑机构；所述框架式底座由两对长条形钢板25和四个支撑脚24组成，所述两对长条形钢板25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24，所述矩形框架结构的四个角的外侧均设置有一个支撑机构；每个支撑机构由一个U型弹簧支撑架27和一个弹簧组成，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28的内侧与弹簧29的一端固定连接；平衡台30的形状与矩形框架结构的形状相同，平衡台30每个角的外侧均设置一个固定块26，所述平衡台30的四个固定块26分别与四个支撑机构的弹簧29的另一端固定连接，使得平衡台30悬浮在框架式底座的正上方；加速度传感器31固定在平衡台30底面的中心位置；控制器32包括信号调理电路92和电压驱动显示器93，加速度传感器31的信号输出端连接信号调理电路92的信号输入端，信号调理电路92的信号输出端连接电压驱动显示器93的信号输入端；位于平衡台30对角的两个支撑机构的弹簧29的中心连接与对应的平衡台30对角线重合。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2至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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训练台和控制器32，所述训练台包括框架式底座、平衡台30、加速度传感器31和四对支撑机构；所述框架式底座由两对槽钢和四个支撑脚24组成，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型弹簧支撑架27，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29；平衡台的形状与矩形框架结构的形状相同，平衡台每个直角的两侧分别设置一个固定块26，所述两个固定块26相互垂直设置，每个弹簧29的下部均与一个固定块26固定连接，使得平衡台30悬浮在框架式底座的上面；加速度传感器31固定在平衡台30底面的中心位置；控制器32包括信号调理电路92和电压驱动显示器93，加速度传感器31的信号输出端连接信号调理电路92的信号输入端，信号调理电路92的信号输出端连接电压驱动显示器93的信号输入端。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图2至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置的加速度传感器31输出的信号为电压信号。其它组成及连接关系与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式七：结合图2至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置的加速度传感器31的频率为0.5-5Hz。其它组成及连接关系与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式八：结合图2至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置的控制器32还包括调零电路91，所述调零电路91的信号输出端连接信号调理电路92的调零信号输入端。其它组成及连接关系与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式九：结合图2至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置的控制器32还包括AD转换器95和通信驱动电路94，AD转换器95的模拟信号输入端连接信号调理电路92的信号输出端，该AD转换器95的数字信号输出端连接通信驱动电路94的信号输入端。其它组成及连接关系与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式十：结合图2至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置的通信驱动电路94为有线通信电路或无线通信电路。其它组成及连接关系与具体实施方式九相同。

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，即可使连接件5振动，并带动标枪6发生振动；进行标枪核心稳定力量训练及量化监控练习时，运动员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上，并结合经过优化设计的接近标枪专项力量特点的振动器，用手握住标枪6，进行最后用力训练，此时平衡训练机构带有信息反馈功能的装置开始工作，测量平衡机构前后左右的摆动幅度，进行信息的量化处理，显示并监控运动员整个运动过程的稳定状态，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)，激光测速仪对标枪最后用力的速度进行实施监测，并将测量数据反馈给计算机。

Claims (10)

1.一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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：所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置还包括反向电机(33)、行程开关(34)、滑轮(35)、带有信息反馈功能的平衡稳定训练机构、振动机构、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、计算机和无线通信电路，反向电机(33)固定安装在滑套(4)上，滑轮(35)套装在反向电机(33)的横轴上，滑轮(35)与滑轨(3)滚动连接，行程开关(34)固定安装在滑轨(3)上，反向电机(33)碰到行程开关(34)后停止转动，所述振动机构安装在连接件(5)内，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，所述升降组件安装在所述带有信息反馈功能的平衡稳定训练机构上，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)连接在驱动电机(12)的电源输出端上，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，偏心振动片(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所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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稳定训练机构包括训练台和控制器(32)，所述训练台包括框架式底座、平衡台(30)、加速度传感器(31)和四个支撑机构；所述框架式底座由两对长条形钢板(25)和四个支撑脚(24)组成，所述两对长条形钢板(25)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(24)，所述矩形框架结构的四个角的外侧均设置有一个支撑机构；每个支撑机构由一个U型弹簧支撑架(27)和一个弹簧组成，所述U型弹簧支撑架的一个侧壁与矩形框架结构固定连接，所述U型弹簧支撑架的另一个侧壁(28)的内侧与弹簧(29)的一端固定连接；平衡台(30)的形状与矩形框架结构的形状相同，平衡台(30)每个角的外侧均设置一个固定块(26)，所述平衡台(30)的四个固定块(26)分别与四个支撑机构的弹簧(29)的另一端固定连接，使得平衡台(30)悬浮在框架式底座的正上方；加速度传感器(31)固定在平衡台(30)底面的中心位置；控制器(32)包括信号调理电路(92)和电压驱动显示器(93)，加速度传感器(31)的信号输出端连接信号调理电路(92)的信号输入端，信号调理电路(92)的信号输出端连接电压驱动显示器(93)的信号输入端；位于平衡台(30)对角的两个支撑机构的弹簧(29)的中心连接与对应的平衡台(30)对角线重合。

5.根据权利要求1所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定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训练台和控制器(32)，所述训练台包括框架式底座、平衡台(30)、加速度传感器(31)和四对支撑机构；所述框架式底座由两对槽钢和四个支撑脚(24)组成，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型弹簧支撑架(27)，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(29)；平衡台的形状与矩形框架结构的形状相同，平衡台每个直角的两侧分别设置一个固定块(26)，所述两个固定块(26)相互垂 直设置，每个弹簧(29)的下部均与一个固定块(26)固定连接，使得平衡台(30)悬浮在框架式底座的上面；加速度传感器(31)固定在平衡台(30)底面的中心位置；控制器(32)包括信号调理电路(92)和电压驱动显示器(93)，加速度传感器(31)的信号输出端连接信号调理电路(92)的信号输入端，信号调理电路(92)的信号输出端连接电压驱动显示器(93)的信号输入端。

6.根据权利要求4或5所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述加速度传感器(31)输出的信号为电压信号。

7.根据权利要求4或5所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述加速度传感器(31)的频率为0.5-5Hz。

8.根据权利要求4或5所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述控制器(32)还包括调零电路(91)，所述调零电路(91)的信号输出端连接信号调理电路(92)的调零信号输入端。

9.根据权利要求4或5所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述控制器(32)还包括AD转换器(95)和通信驱动电路(94)，AD转换器(95)的模拟信号输入端连接信号调理电路(92)的信号输出端，该AD转换器(95)的数字信号输出端连接通信驱动电路(94)的信号输入端。

10.根据权利要求9所述一种激光式超等长标枪器械振动核心稳定力量训练及信息反馈装置，其特征在于：所述通信驱动电路(94)为有线通信电路或无线通信电路。