CN106362384A - 引体向上测试仪及其控制方法 - Google Patents

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韩洪波
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Abstract

一种引体向上测试仪及其控制方法，解决了现有引体向上测试仪器测试标准不统一，计数不准确的问题。其特征在于：传感单元采用红外对射面阵结构，可以测量被测者的连续动作，所述红外对射面阵传感器可以准确判定下颏超过横杠上缘及直臂悬垂这两个动作，从而准确判断测试者完成引体向上的个数。

Description

引体向上测试仪及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种引体向上测试仪及其控制方法，解决了现有引体向上测试仪器测试标准不统一，计数不准确的问题。
背景技术
《国家学生体质健康标准》中引体向上作为初高中和大学各年级男生必测项目之一，并规定了具体的动作标准和测试方法。测试方法为“受试者跳起双手正握杠，两手与肩同宽成直臂悬垂，静止后两臂同时用力引体，上拉到下颌超过横杠上缘为完成一次，记录引体次数”。这里面包括两个关键的测试标准：（1）直臂悬垂时开始用力引体；（2）下颌需超过横杠上缘记为完成一次；（3）两次引体向上的间隔时间超过10秒停止测试。在实际测试中，采用人工计数的方式无法客观判定直臂悬垂及下颌需超过横杠上缘这两个动作是否标准，容易出错引发争议。尤其是现在全国各地的体育中考中均将男生的引体向上项目作为测试项目，如果计数不准确，更易引发争议。
现有的测试计数中主要使用单点红外对射或反射来探测测试者的头部位置，对所有测试者的探测位置固定，不能对不同测试者的下颌位置准确跟踪，导致测试标准不统一，测试结果误差。在一些测试技术中在测试者的胳膊上佩戴姿态传感器来判断测试者胳膊的弯曲角度从而间接测量引体向上完成的个数，这种方法也因测试者个体的差异导致测试标准不一致，引起计数不准确。
发明内容
本发明目的是提供一种引体向上测试仪及其控制方法，该测试仪克服了现有技术中人工检测以及仪器检测的误差，使得测量结果更加精准客观，符合《国家学生体质健康标准》的测试标准。
本发明采用以下方案实现：一种引体向上测试仪及其控制方法，包括两个传感器固定支架，分别安装在两侧固定支架上的红外对射面阵传感阵列，运算处理单元，无线通讯模块及连接各单元的电源模块，测试仪控制主机；所述红外对射面阵传感阵列用于探测测试者在引体向上测试过程中的连续动作，从而准确判定下颏超过横杠上缘及直臂悬垂这两个动作。
进一步地，所述红外对射面阵传感阵列采用48列乘5行的红外对射传感器，面阵传感阵列在测试过程中不间断扫描整个测试区域，通过运算处理器的运算，得到测试者头部及上臂在测试区域的位置，从而判断下颏超过横杠及直臂悬垂的动作。
进一步地，测试仪控制主机通过无线通讯的方式控制引体向上测试仪的启动和停止，并读取引体向上测试仪的测试数据。
进一步地，本发明采用以下方法实现，一种引体向上测试仪及其控制方法，控制方法包括以下步骤：
步骤S1：将安装好红外对射面阵传感阵列的固定支架分别安装在单杠的两端，按下电源开关。
步骤S2：测试者听到“预备”的口令后，测试者跳起双手正握单杠，待身体静止后，按下测试仪控制主机的“确定”键，测试仪控制主机通过无线通讯方式向引体向上测试仪发出开始测试指令，同时向测试者发出开始测试的声音指令。
步骤S3：引体向上测试仪收到测试仪控制主机的开始指令后，通过红外对射面阵传感阵列扫描测试者的初始特征位置，包括上臂的悬垂位置及距离单杠的位置，该特征位置作为测试者完成直臂悬垂动作的参考特征位置。
步骤S4：测试者听到开始指令后开始做引体向上，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，持续跟踪测试者的头部位置，直到测试者的下颏超过横杠上缘，蜂鸣器提示测试者完成一个引体向上。
步骤S5：测试者放松手臂，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，持续跟踪测试者的头部位置及上臂位置，直到测试者到达直臂悬垂动作的参考特征位置，蜂鸣器提示测试者可以继续完成下一个引体向上。
步骤S6：测试者重复步骤S4和步骤S5，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，直到测试者离开单杠或10秒不能完成一个引体向上，测试结束。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：采用红外对射面阵传感阵列，不间断扫描整个测试区域，得到测试者头部及上臂在测试区域的位置，从而判断下颏超过横杠及直臂悬垂的动作是否规范，按照《国家学生体质健康标准》的测试标准准确计数。本发明克服了人工计数及现有测试技术对测试标准判断不规范，计数标准不统一的弊端，使测试结果更加精准。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2，图3，图4，图5是本发明的实施示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本实施例提供一种引体向上测试仪，如图1所示，包括两个传感器固定支架，左固定支架1和右固定支架2，分别安装在两侧固定支架上的红外对射面阵传感阵列，运算处理单元，无线通讯模块及连接各单元的电源模块，测试仪控制主机3。红外对射面阵传感阵列用于感知测试者的头部和上臂在测试区域中的位置。
在本实施例中，将安装好红外对射面阵传感阵列的固定支架分别安装在单杠的两端，按下电源开关。测试者听到“预备”的口令后，测试者跳起双手正握单杠，待身体静止后，如图2所示，按下测试仪控制主机的“确定”键，测试仪控制主机通过无线通讯方式向引体向上测试仪发出开始测试指令，同时向测试者发出开始测试的声音指令。引体向上测试仪收到测试仪控制主机的开始指令后，通过红外对射面阵传感阵列扫描测试者的初始特征位置，包括上臂的悬垂位置及距离单杠的位置，如图3所示，该特征位置作为测试者完成直臂悬垂动作的参考特征位置。测试者听到开始指令后开始做引体向上，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，持续跟踪测试者的头部位置，直到测试者的下颏超过横杠上缘，如图4所示，红外对射面阵传感阵列扫描测试者的头部位置，判断下颏超过横杠上缘，如图5所示，蜂鸣器提示测试者完成一个引体向上。此时，测试者放松手臂，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，持续跟踪测试者的头部位置及上臂位置，直到测试者到达直臂悬垂动作的参考特征位置，蜂鸣器提示测试者可以继续完成下一个引体向上，测试者重复以上步骤，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，并对完成的引体向上计数，直到测试者离开单杠或10秒不能完成一个引体向上，测试结束。

Claims (4)

1.一种引体向上测试仪及其控制方法，其特征在于：包括两个传感器固定支架，分别安装在两侧固定支架上的红外对射面阵传感阵列，运算处理单元，无线通讯模块及连接各单元的电源模块，测试仪控制主机；所述红外对射面阵传感阵列用于探测测试者在引体向上测试过程中的连续动作，从而准确判定下颏超过横杠上缘及直臂悬垂这两个动作。
2.根据权利要求1所述的一种引体向上测试仪及其控制方法，其特征在于：所述红外对射面阵传感阵列采用48列乘5行的红外对射传感器，面阵传感阵列在测试过程中不间断扫描整个测试区域，通过运算处理器的运算，得到测试者头部及上臂在测试区域的位置，从而判断下颏超过横杠及直臂悬垂的动作。
3.根据权利要求1所述的一种引体向上测试仪及其控制方法，其特征在于：测试仪控制主机通过无线通讯的方式控制引体向上测试仪的启动和停止，并读取引体向上测试仪的测试数据。
4.根据权利要求1所述的一种引体向上测试仪及其控制方法，其特征在于：控制方法包括以下步骤：步骤S1：将安装好红外对射面阵传感阵列的固定支架分别安装在单杠的两端，按下电源开关；步骤S2：测试者听到“预备”的口令后，测试者跳起双手正握单杠，待身体静止后，按下测试仪控制主机的“确定”键，测试仪控制主机通过无线通讯方式向引体向上测试仪发出开始测试指令，同时向测试者发出开始测试的声音指令；步骤S3：引体向上测试仪收到测试仪控制主机的开始指令后，通过红外对射面阵传感阵列扫描测试者的初始特征位置，包括上臂的悬垂位置及距离单杠的位置，该特征位置作为测试者完成直臂悬垂动作的参考特征位置；步骤S4：测试者听到开始指令后开始做引体向上，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，持续跟踪测试者的头部位置，直到测试者的下颏超过横杠上缘，蜂鸣器提示测试者完成一个引体向上；步骤S5：测试者放松手臂，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，持续跟踪测试者的头部位置及上臂位置，直到测试者到达直臂悬垂动作的参考特征位置，蜂鸣器提示测试者可以继续完成下一个引体向上；步骤S6：测试者重复步骤S4和步骤S5，引体向上测试仪不间断地扫描整个测试区域，直到测试者离开单杠或10秒不能完成一个引体向上，测试结束。
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