CN107050810A - 基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征在于包括一平台，平台中部设有一反光隔离带，平台周围设有围栏，平台上隔离带两侧设有定位点，隔离带俩侧定位点间的连线不与隔离带垂直；平台上设遥控车，遥控车设有驱动车轮旋转的行走电机和方向电机，遥控车底部设有指向平台的光耦发射端和光耦接收端，光耦接收端连接有控制器，行走电机与控制器连接，光耦接收端信号通过控制器控制行走电机在两档转速间切换；通过该器械训练可以很好的强化我们对方向、速度、空间的感觉，使感觉跟理论同步，同时还可作为竞赛器械，通过计时判断整体方向、速度、空间感觉的强弱。

Description

基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置

本申请是申请号为2015104348526、发明名称为：基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置、申请日为2015年07月22日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种训练器械，特别是涉及一种用于方向、速度、空间感觉训练装置。尤其是基于光电控制原理、费马原理的，用于体育训练、患者康复训练、儿童手、眼、脑协调能力训练的装置。

背景技术

生活中，人们的各种感知往往来源于生活体验，对枯燥的数值没有具体的形象感，一些理论过于抽象化与生活脱节。如在两不同速度区域间穿行的最短时间的问题，学习相关的知识时，其方向、速度、空间、时间的感知是纯数理，在人们生活中往往又没有实践和体验，所以虽然知道了理解了这一规律，但却没对生活产生影响，其原理阐述的要素间的关系，对我们感知方向、速度、空间理论支持是充分的，如何能利用这个规律，促进强化我们对方向、速度、空间的感觉，仍有待于我们继续创新。

尤其是运动员，需要对方向、速度、空间有很好的感觉。

包括很多儿童，也需要训练他们对方向、速度、空间的感觉。

包括很多患者，他们肢体或者神经患有疾病，也需要训练他们对方向、速度、空间的感觉。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于方向、速度、空间感觉训练装置。

本发明采用的技术方案为：基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征在于包括一平台，平台中部设有一反光隔离带，平台上设遥控车，遥控车设有驱动车轮旋转的行走电机和方向电机，遥控车底部设有指向平台的光耦发射端和光耦接收端，光耦接收端连接有控制器，行走电机与控制器连接，光耦接收端信号通过控制器控制行走电机在两档转速间切换。

进一步的，还包括：所述平台上隔离带两侧设有定位点，进一步的，隔离带两侧定位点间的连线不与隔离带垂直。

进一步的，所述平台上设有计时装置，计时装置设有两个通过导线与开关，开关分别放置在隔离带两侧的台面上，遥控车可离开一个开关触发计时，到达另一个开关触发计时结束。

进一步的，所述隔离带两侧平台台面为柔性材料。

进一步的，平台周围设有围栏。

进一步的，反光隔离带由白色布制成。

进一步的，反光隔离带是黑色布制成。

进一步的，反光隔离带的形状是长条形。

进一步的，反光隔离带贴敷于平台。

本发明的技术方案遥控遥控车在两不同速度区域间穿行训练，遥控车穿过隔离带可以自动变速，使理论与生活体验结合得已实现，其实现途径是在平台上隔离带设置成镜面，能反射遥控车底部光耦发射端发射的红外信号，光耦接收端接收到反射的信号可以即刻调整行走电机的转速，进行速度切换，解决了速度切换的问题，通过这一训练可以很好的强化我们对方向、速度、空间的感觉，使感觉跟理论同步，同时还可作为竞赛器械，通过计时判断整体方向、速度、空间感觉的强弱。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图。

图2为本发明实基本电路结构示意图。

图中标号名称：1平台；2隔离带；3围栏；4粘贴标识；5标杆；6遥控车。

具体实施方式

本发明实施例一如图1、2所示，该用于方向、速度、空间感觉训练装置，设有一平台1，平台中部设有一反光隔离带2，平台周围设有围栏3，平台上隔离带两侧设有定位点，该定位点可以固定涂刷或粘贴的标识，也可以是凸起的活动的标识物，本实施例为多个粘贴标识4和两个标杆5，标杆可以放在粘贴标识上，也可以放在别处，隔离带两侧定位点间的连线不与隔离带垂直；平台上设遥控车6，配有遥控器，遥控车设有驱动车轮旋转的行走电机M和方向电机，行走电机M用于驱动车轮运动，方向电机用于控制车轮转向，遥控车底部设有指向平台的光耦发射端D1和光耦接收端Q1，光耦接收端连接有控制器，行走电机与控制器连接，光耦接收端信号通过控制器控制行走电机在两档转速间切换；图2中为基本电路的实现途径，控制器接收一个光耦接收端Q1的一个下沿信号，控制行走电机进行一次速度切换，控制器可通过调压来实现控制行走电机变速，行走电机也可为变频电机由带单片机的控制器来实现操控，这些和方向的遥控均为现有技术。换句话说，本发明所述硬件可以通过和特定软件相结合的方式来实施，也可以不通过软件而实施，因为很多硬件的组合可以实现本发明所述目的。本发明的技术方案遥控遥控车在两不同速度区域间穿行训练，遥控车穿过隔离带可以自动变速，使理论与生活体验结合得已实现，其实现途径是在平台上隔离带设置成镜面，能反射遥控车底部光耦发射端发射的红外信号，光耦接收端接收到反射的信号可以即刻调整行走电机的转速，进行速度切换，解决了速度切换的问题，通过这一训练可以很好的强化我们对方向、速度、空间的感觉，使感觉跟理论同步，同时还可作为竞赛器械，通过计时判断整体方向、速度、空间感觉的强弱。

为什么本发明所述的技术方案可以训练人们对方向、速度、空间的感觉呢？原因是这样的：在一个边界两边，设置两个点，这两个点的连线不垂直边界，一个小车以不同最大速度在边界两边运动。现在要求小车以最短时间从一个点到达另一个点，当然，小车要尽可能以最大速度运动，操作者主要要解决的问题是：用什么路径才最合适。

利用光学的折射原理，或者数学、力学中的费马原理，可以知道最短路径。但是，操作者在操作的时候，不能临时用相关工具来计算和测量，只能凭着感觉来操作。就好比台球运动，理论上，用计算机操控机器来击打台球可以获得很好的成绩，但是，台球运动员在击打台球前，并没有使用相关工具来计算和测量，而是凭感觉来控制击打并取得成绩。

本发明利用一个反光隔离带，给遥控车速度变化的信号，实现对遥控车速度的控制。遥控车在反光隔离带的两侧以不同速度运动，这就好比光的折射，在一种介质中以一个速度传播，在另一种介质中以另一个速度传播。

使用本发明的人，需要了解车速的变化情况，需要知道遥控车的起点、终点，需要判断角度、速度、方向、空间(尤其是二维空间)的位置关系。在使用本发明的过程中，提高人对角度、速度、空间、方向的感性认识。

相关领域技术人员知晓，反光隔离带由可以给光耦提供信号的材料制成，比如，镜面、比如白布，比如黑布。

相关领域技术人员知晓，反光隔离带最好是长条形。因为反光隔离带的目的是划分两块区域并且提供信号给遥控车。

相关领域技术人员知晓，制造反光隔离带的材料不同于反光隔离带两边的材料，否则，无法准确的给遥控车提供信号。

相关领域技术人员知晓，行走电机与控制器连接，是电连接的一种，利用光耦控制电动机转速是常规技术。

操作者在使用本发明的时候，需要对方向、速度、空间有感性认识，判断时间最短路径。在使用本发明的时候，训练使用者提高对方向、速度、空间的认识。

实施时，可在平台上设置计时装置，计时装置设有两个开关，两个开关通过导线与计时装置连接，开关分别放置在隔离带两侧的台面上，遥控车可离开一个开关触发计时，到达另一个开关触发计时结束，计时更精准，开关可为机械触点开关，也可为非接触式的光电开关。隔离带两侧平台台面可设为柔性材料，既可以防止遥控车车轮打滑，又可以减小反射，防止误动作变速，当然也可以为其他材质磨砂面或亚光面。

反光隔离带的厚度很薄优选方式。

反光隔离带是贴敷于平台是优选方式。贴敷的好处是不影响遥控车通过隔离带。

相关领域技术人员应当知晓：指向平台的光耦发射端和光耦接收端，这句话是说，光耦发射端发出的光经平台上设置的反光隔离带反射后，到达光耦接收端，以给光耦接收端信号。

遥控车是现有技术。遥控车设有驱动车轮旋转的行走电机和方向电机，行走电机让遥控车运动，方向电机控制遥控车转向。

综上所述仅为本发明较佳实施例，凡依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本发明技术范畴。

Claims (9)

1.基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，包括一平台，其特征在于：平台设有一反光隔离带，平台上设遥控车，遥控车设有驱动车轮旋转的行走电机，遥控车底部设有指向平台的光耦发射端和光耦接收端，光耦接收端连接有控制器，行走电机与控制器连接，光耦接收端信号通过控制器控制行走电机在两档转速间切换。

2.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：还包括：所述平台上隔离带两侧设有定位点，隔离带两侧定位点间的连线不与隔离带垂直。

3.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：所述平台上设有计时装置，计时装置设有两个通过导线与开关，开关分别放置在隔离带两侧的台面上，遥控车可离开一个开关触发计时，到达另一个开关触发计时结束。

4.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：所述隔离带两侧平台台面为柔性材料。

5.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：平台周围设有围栏。

6.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：反光隔离带由白色布制成。

7.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：反光隔离带是黑色布制成。

8.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：反光隔离带的形状是长条形。

9.如权利要求1所述的基于光电控制原理、费马原理的方向感训练装置，其特征是：反光隔离带贴敷于平台。