CN104759088A - 运动员起动能力测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

运动员起动能力测试装置及测试方法。随着现代体育运动的发展和竞技水平的提高，时间因素越来越被教练员、运动员和体育科研工作者所关注，其中对反应速度的研究占据了重要位置。一种运动员起动能力测试装置，其组成包括：主机（1），所述的主机中装有输入电路（2），所述的输入电路连接单片机控制器(3)，所述的单片机控制器连接输出电路（4）和人机交互电路(5)，所述的主机中装有电源电路(6)。本发明用于运动员起动能力测试。

Description

运动员起动能力测试装置及测试方法

技术领域：

本发明涉及一种测试运动员起动速度和起动力度的仪器，具体涉及一种运动员起动能力测试装置及测试方法。

背景技术：

随着现代体育运动的发展和竞技水平的提高，时间因素越来越被教练员、运动员和体育科研工作者所关注，其中对反应速度的研究占据了重要位置。特别是短跑、短泳等封闭的非对抗性运动项目，发令后的起动速度和起动力度会明显影响完成全程竞技的时间，即运动员出发的反应时间和出发时的蹬踏作用力与运动成绩呈正相关。

有关研究表明，运动员反应时间的个体差异较大，但主要取决于先天的遗传因素，而后天训练，对其提高没有显著的效果。因此，运动实践中测试运动员起动反应时间和起动力度，可以客观、准确评价其身体素质和竞技水平，为运动员科学选材提供理论参考；也可为提高教学质量、加强训练效果等提供科学依据。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可以准确测试运动员在发令枪响后的起动反应时间和起动力度的运动员起动能力测试装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

 一种运动员起动能力测试装置，其组成包括：主机，所述的主机中装有输入电路，所述的输入电路连接单片机控制器，所述的单片机控制器连接输出电路和人机交互电路，所述的主机中装有电源电路,所述的主机连接音频放大器和蹬踏式起动控制装置。

所述的运动员起动能力测试装置，所述的输入电路连接蹬踏式起动控制装置，所述的蹬踏式起动控制装置包括田径运动员起跑测试机构和游泳运动员起跳测试机构；所述的起跑测试机构与所述的起跳测试机构均具有测试起动时间的电路和测试起动力度的压力传感器。

所述的运动员起动能力测试装置，所述的起跑测试机构具有前起跑器和后起跑器, 所述的前起跑器连接蹬离时间测试电路,所述的后起跑器连接压力传感器，所述的起跳测试机构具有起跳测试传感器。

所述的运动员起动能力测试装置，所述的输出电路为语音处理单元，所述的输出电路连接音频放大器，由所述的输出电路与所述的音频放大器构成仪器的语音发生器，所述的输出电路的语音处理单元采用德国英菲纽公司的SDA80D51语音处理芯片；所述的单片机控制器的微处理器采用美国爱特梅尔公司的AT89S52或AT89C52单片机。

一种运动员起动能力测试方法，主机的输出电路连接音频放大器，受控于单片机控制器，产生音频输出——听觉刺激信号；主机的输入电路连接蹬踏式起动控制装置，将调理后的起动反应时、起动力度等信息传送到单片机控制器进行识别、转换、运算和存储，并将测试结果以代码的形式发送到人机交互电路，由液晶显示器给出汉字化显示；

运动员起动能力测试装置进入工作状态后，

第一步发出语音信号“各就位”提示，受试运动员尽快踏上起动控制装置；

第二步发出语音信号“预备”提示，受试运动员在起动控制装置上调整好起动姿态，集中精力，等待发令枪；

第三步发出语音信号“发令枪声”提示，受试运动员迅速起跑，“发令枪声”是进行反应时测试的音频刺激信号，起动反应时测试由该时刻开始计时；运动员受到听觉刺激后迅速做出蹬踏出发的反应，蹬离起动控制装置的瞬间是起动反应时测试停止计时的时刻，所测得的时间间隔就是受试运动员的起动反应时间，亦称出发反应时间;它是受试运动员听觉器官和神经系统中相关反射通路的传导时间，主要取决于先天的遗传特征，存有较大的个体差异，是科学选拔运动员的重要依据;安装在蹬踏式起动控制装置内的压力传感器，可以将受试运动员的蹬踏作用力转换成相应的数字量传给主机进行采集、处理、存储和显示。

有益效果：

1.本发明可以准确测试运动员在发令枪响后的起动反应时间和起动作用，客观评价其身体素质和竞技水平，为选拔优秀运动员提供科学依据。

2.本发明的听觉刺激信号类似“发令枪响”，是由语音处理芯片采用数字技术合成，其仿真效果好。

3.本发明可以用语音发生器模拟多种赛场背景噪声进行播放，为受试运动员提供身临其境的感觉，用于加强运动员心理反应稳定性和抗环境干扰能力的训练。

4.本发明的起跑测试机构的前起跑器，可以对田径运动员前脚蹬离的反应时间进行测量；反应时间受个体遗传特征影响，属于神经系统中相关反射通路的传导时间，用测到的起跑反应时间来指导田径运动员训练，虽不能有效提高反应速度，但可以在很大程度上使原有的反应能力得到稳定发挥。

5.本发明的起跑测试机构的后起跑器，可以测量田径运动员后脚蹬踏作用力，指导运动员增加蹬踏爆发力的训练，使其起跑时得到相应的反作用力，进而产生较大的水平前冲量，提高竞技成绩。

6.本发明的起跳测试机构，可以对游泳运动员出发的反应时间和蹬踏跳台的作用力进行测量，使训练更具有科学性和针对性。

7.本发明的计时和控制是利用单片机的定时、计数、中断等功能来实现，运行数据采集处理、控制管理和人机交互界面驱动等程序可完成测量。

8.本发明可对测试数据进行运算、统计和存储，并具有计算多次测试平均值、记录起动违例次数等功能。

9.本发明采用铝合金机箱式结构，体积小、重量轻、携带方便、实用性强。

 10.本发明能够测量运动员蹬踏作用力，可以指导运动员更具有科学性和针对性的进行蹬踏爆发力训练，使其起跑时得到相应的反作用力，进而产生较大的水平前冲量，提高竞技成绩。

11.本发明能够在运动实践中，应用运动员起动能力测试装置能准确测试运动员在发令枪响后的起动速度和起动力度，对运动员的身体素质和竞技水平进行客观、准确的评价，既可为运动员科学选材提供理论参考，又可为进一步提高教学质量、加强训练效果提供科学依据。

附图说明：

附图1是本产品的主机结构示意图。

附图2是本产品的系统原理框图。

附图3是附图2的起跑测试机构示意图。

附图4是附图2的起跳测试机构示意图。

附图5是附图1的单片机控制器电路原理图。

具体实施方式：

实施例1：

一种运动员起动能力测试装置，其组成包括：主机1，所述的主机1中装有输入电路2，所述的输入电路2连接单片机控制器3，所述的单片机控制器3连接输出电路4和人机交互电路5，所述的主机中装有电源电路6,所述的主机连接音频放大器7和蹬踏式起动控制装置8。

实施例2：

实施例1所述的运动员起动能力测试装置，所述的输入电路2连接蹬踏式起动控制装置8 ，所述的蹬踏式起动控制装置8 包括田径运动员起跑测试机构10和游泳运动员起跳测试机构11。

实施例3：

实施例2所述的运动员起动能力测试装置，所述的起跑测试机构10与所述的起跳测试机构11均具有测试起动时间的电路和测试起动力度的压力传感器。

实施例4：

上述的运动员起动能力测试装置，所述的起跑测试机构10具有前起跑器12和后起跑器13, 所述的前起跑器连接蹬离时间测试电路14,所述的后起跑器连接压力传感器15。

实施例5：

上述的运动员起动能力测试装置，所述的起跳测试机构具有起跳测试传感器16。

实施例6：

上述的运动员起动能力测试装置，所述的输出电路为语音处理单元，所述的输出电路连接音频放大器，由所述的输出电路与所述的音频放大器构成仪器的语音发生器。

实施例7：

上述的运动员起动能力测试装置，所述的单片机控制器的微处理器采用美国爱特梅尔公司的AT89S52或AT89C52单片机。所述的输出电路的语音处理单元采用德国英菲纽公司的SDA80D51语音处理芯片。

实施例8：

 一种运动员起动能力测试方法，主机的输出电路连接音频放大器，受控于单片机控制器，产生音频输出——听觉刺激信号；主机的输入电路连接蹬踏式起动控制装置，将调理后的起动反应时、起动力度等信息传送到单片机控制器进行识别、转换、运算和存储，并将测试结果以代码的形式发送到人机交互电路，由液晶显示器给出汉字化显示；

运动员起动能力测试装置进入工作状态后，第一步发出语音信号“各就位”提示，受试运动员尽快踏上起动控制装置；

第二步发出语音信号“预备”提示，受试运动员在起动控制装置上调整好起动姿态，集中精力，等待发令枪；

第三步发出语音信号“发令枪声”提示，受试运动员迅速起跑，“发令枪声”是进行反应时测试的音频刺激信号，起动反应时测试由该时刻开始计时；运动员受到听觉刺激后迅速做出蹬踏出发的反应，蹬离起动控制装置的瞬间是起动反应时测试停止计时的时刻，所测得的时间间隔就是受试运动员的起动反应时间，亦称出发反应时间；它是受试运动员听觉器官和神经系统中相关反射通路的传导时间，主要取决于先天的遗传特征，存有较大的个体差异，是科学选拔运动员的重要依据；安装在蹬踏式起动控制装置内的压力传感器，可以将受试运动员的蹬踏作用力转换成相应的数字量传给主机进行采集、处理、存储和显示。

Claims (5)

1.一种运动员起动能力测试装置，其组成包括：主机，其特征是：所述的主机中装有输入电路，所述的输入电路连接单片机控制器，所述的单片机控制器连接输出电路和人机交互电路，所述的主机中装有电源电路,所述的主机连接音频放大器和蹬踏式起动控制装置。

2.根据权利要求1所述的运动员起动能力测试装置，其特征是：所述的输入电路连接蹬踏式起动控制装置，所述的蹬踏式起动控制装置包括田径运动员起跑测试机构和游泳运动员起跳测试机构；所述的起跑测试机构与所述的起跳测试机构均具有测试起动时间的电路和测试起动力度的压力传感器。

3.根据权利要求2所述的运动员起动能力测试装置，其特征是：所述的起跑测试机构具有前起跑器和后起跑器, 所述的前起跑器连接蹬离时间测试电路,所述的后起跑器连接压力传感器，所述的起跳测试机构具有起跳测试传感器。

4.根据权利要求1或2或3所述的运动员起动能力测试装置，其特征是：所述的输出电路为语音处理单元，所述的输出电路连接音频放大器，由所述的输出电路与所述的音频放大器构成仪器的语音发生器，所述的输出电路的语音处理单元采用德国英菲纽公司的SDA80D51语音处理芯片；所述的单片机控制器的微处理器采用美国爱特梅尔公司的AT89S52或AT89C52单片机。

5.一种运动员起动能力测试方法，其特征是：主机的输出电路连接音频放大器，受控于单片机控制器，产生音频输出——听觉刺激信号；主机的输入电路连接蹬踏式起动控制装置，将调理后的起动反应时、起动力度等信息传送到单片机控制器进行识别、转换、运算和存储，并将测试结果以代码的形式发送到人机交互电路，由液晶显示器给出汉字化显示；

运动员起动能力测试装置进入工作状态后，

第一步发出语音信号“各就位”提示，受试运动员尽快踏上起动控制装置；

第二步发出语音信号“预备”提示，受试运动员在起动控制装置上调整好起动姿态，集中精力，等待发令枪；

第三步发出语音信号“发令枪声”提示，受试运动员迅速起跑，“发令枪声”是进行反应时测试的音频刺激信号，起动反应时测试由该时刻开始计时；运动员受到听觉刺激后迅速做出蹬踏出发的反应，蹬离起动控制装置的瞬间是起动反应时测试停止计时的时刻，所测得的时间间隔就是受试运动员的起动反应时间，亦称出发反应时间;它是受试运动员听觉器官和神经系统中相关反射通路的传导时间，主要取决于先天的遗传特征，存有较大的个体差异，是科学选拔运动员的重要依据;安装在蹬踏式起动控制装置内的压力传感器，可以将受试运动员的蹬踏作用力转换成相应的数字量传给主机进行采集、处理、存储和显示。