CN111053543A - 一种模块化户外体质测试仪 - Google Patents

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张成烽
施建标
方祖春
康海纯
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Nantong Ironmaster Sporting Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明涉及了一种模块化户外体质测试仪，包括顶棚、测试主框架、脚踏地板组装、数据采集单元、数据处理单元和数据显示单元，所述数据采集单元将采集到的数据发送至数据处理单元，经过数据处理单元处理分析后由数据显示单元显示呈现，在所述测试主框架的底部安装有脚踏地板组装，顶部安装有顶棚。本发明具有便利性强，操作简便，便于管理者通过掌握的体测大数据分析，采用科学的技术手段为全民健身工作进行规划指导，模块化设计，每个面功能独立，互不干涉，即可用于晚间照明，又能起到广告宣传作用的优点。

Description

一种模块化户外体质测试仪
技术领域
本发明涉及一种测试装置，特别是一种模块化户外体质测试仪。
背景技术
在我国经济社会发展进步的今天，健康已成为百姓日益关注的问题，健康战略也上升到国家战略的高度。
《“健康中国2030”规划纲要》中指出，开展国民体质测试，完善体质健康检测体系，开发应用国民体质健康监测大数据，开展运动风险评估。表明了国民体质监测在国家健康战略中的重要意义。
目前体质测试现状：
1.现有的体质测试仪器室内使用的居多，室外的几乎没有。
2.现有的用于室内的体质测试仪器，设备昂贵，且需要专人看管和维护；有的还需要专人操作,使用操作方法亦比较繁琐；
3.进行体质测试时需要专业的工作人员进行数据和信息的采集、记录，浪费人力和财力。
发明内容
为了克服现有游泳训练辅助设备的不足，提供一种便利性强，操作简便，便于管理者通过掌握的体测大数据分析，为全民健身工作进行规划指导的模块化户外体质测试仪。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种模块化户外体质测试仪，包括顶棚、测试主框架、脚踏地板组装、数据采集单元、数据处理单元和数据显示单元，所述数据采集单元将采集到的数据发送至数据处理单元，经过数据处理单元处理分析后由数据显示单元显示呈现，在所述测试主框架的底部安装有脚踏地板组装，顶部安装有顶棚，所述测试主框架由反应时及俯卧撑面板、仰卧起坐面板、台阶测试面板、身高体重体成分面板、单腿立定及纵跳面板、握力测试面板和LED灯箱围合而成， 在所述测试主框架的上端设有身高感应组装。
本发明的进一步改进在于：所述脚踏地板组装由仰卧起坐底脚、身高体重底脚、单腿立定纵跳底脚、握力测试底脚、 台阶测试底脚和仰卧撑底脚组成。
本发明的进一步改进在于：所述数据采集单元包括称重传感器、身高探头传感器、第一心率传感器、仰卧起坐传感器、俯卧撑传感器、握力传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和第二心率传感器。
本发明的进一步改进在于：所述数据处理单元包括反应时控制盒、台阶心率控制盒、单腿纵跳控制盒、握力控制盒和显示屏控制板。
本发明的进一步改进在于：所述数据显示单元包括LED显示屏、彩色显示器、手机APP显示和管理员后台。
本发明的进一步改进在于：在所述身高体重底脚上连接有称重传感器，在所述身高感应组装上设有身高探头传感器和第一心率传感器，在所述仰卧起坐底脚上连接有仰卧起坐传感器，在所述仰卧撑底脚上连接有俯卧撑感应器，在所述握力测试底脚上连接有握力传感器，单腿立定纵跳底脚上连接有第一压力传感器和第二压力传感器，在所述台阶测试底脚上连接有第二心率传感器。
本发明的进一步改进在于：所述顶棚为六边形组合、八边形组合或矩形组合。
本发明与现有技术相比具有以下特点：
1.便利性：放置于室外，通过太阳能供电，可以全天候使用，测试者不需要专门抽时间，随时随地可以进行体质测试，晚上散步的时候亦可以进行。
2.操作简便，每个面板均配有超大版面彩色打印的标准数据表格，让测试者逐一对照，一目了然；每个测试功能均可以通过手机App进行扫码，输入测试者基本信息（年龄、性别、身高、体重），获得相应测试的基本介绍、测试方法和测试指标。每个测试功能带有LED显示屏幕和语音提示，测试者通过语音提示，进行操作，数据自动记录和上传，结果显示在屏幕上。
3.测试的最终结果会在测试者手机App上呈现，让测试者了解自己的身体状态。App会根据测试基本数据，生成个人的体质测试报告，并能推送给测试者相应的健身指导；App后台也会把所有个体体质测试的结果，统一上传到管理者（社区、政府机构）平台，监管用户体质测试数据，从而获取全人群的身体功能数据。便于管理者通过掌握的体测大数据分析，采用科学的技术手段为全民健身工作进行规划指导。
4.模块化设计，每个面功能独立，互不干涉，根据使用者不同的体测要求、不同的使用环境、不同的安装场地的大小，可以进行自由组合成六面、五面、四面、三面、双面或者单面，现有厂家的5边形框架是固定不可变的，不好任意拆解组合。
5.每面顶部带有LED灯箱广告，即可用于晚间照明，又能起到广告宣传作用。
附图说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的爆破图；
图3为本发明的主视图；
图4为本发明另一种实施方式的结构示意图；
图5为本发明的电气原理图；
图6为广告灯箱时控开关电气原理图；
图7为仪表时控开关电气原理图；
图8工作原理框图；
图9为使用指导图；
图10、11为反应时控制盒的结构示意图；
图12、13为台阶心率控制盒的结构示意图；
图14、15为身高体重体成分测试部分的结构示意图；
图16、17为仰卧起坐测试部分的结构示意图；
图18、19为单腿立定、纵跳测试部分的结构示意图；
图20、21为握力测试装置的结构示意图。
图中标号：
1-数据采集单元、2-数据处理单元、3-数据显示单元、2-5-显示屏控制板、3-1-LED显示屏、3-2-彩色显示器、3-3-手机APP显示、3-4、管理员后台、001-顶棚、002-测试主框架、003-脚踏地板组装、0011-太阳能电池板、0021-反应时、俯卧撑面板、0022-仰卧起坐面板、0023-台阶测试面板、0024-身高体重体成分面板、0025-单腿立定、纵跳面板、0026-握力测试面板、0027-身高感应组装、0028-LED广告灯箱、0031-仰卧起坐底脚、0032-身高体重底脚、0033-单腿立定纵跳底脚、0034-握力测试底脚、0035-台阶测试底脚、0036-俯卧撑底脚、00211-反应时按钮、00212-反应时仪表、00213-第一喇叭、00214-按键线路板、00215-俯卧撑仪表、00216-反应时控制盒、00217-俯卧撑感应器、00231-台阶心率仪表、00232-心跳握把、00233-台阶心率控制盒、00234-第二喇叭、00233-台阶心率控制盒、00241-身高探头、00242-显示屏、00243-心跳握把、00244-确认按键、00245-第三喇叭、00242-1-控制板、00246-称重传感器、00221-仰卧起坐仪表、00222-第四喇叭、00223-仰卧起坐感应器、0025-1纵跳仪表、00252-单腿立定仪表、 00253-第五喇叭、00255-压力传感器、00254-单腿纵跳控制盒、00261-握力仪表、00262-握把、00263-第六喇叭、00265-握力控制盒、00264-握力传感器、002221-仰卧起坐仪表显示屏幕、
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1-21示出了本发明一种自锁式腹部训练器的具体实施方式：一种模块化户外体质测试仪，包括顶棚001、测试主框架002、脚踏地板组装003、数据采集单元1、数据处理单元2和数据显示单元3，所述数据采集单元1将采集到的数据发送至数据处理单元2，经过数据处理单元2处理分析后由数据显示单元3显示呈现，在所述测试主框架002的底部安装有脚踏地板组装003，顶部安装有顶棚001，所述测试主框架002由反应时及俯卧撑面板0021、仰卧起坐面板0022、台阶测试面板0023、身高体重体成分面板0024、单腿立定及纵跳面板0025、握力测试面板0026和LED灯箱0028围合而成， 在所述测试主框架002的上端设有身高感应组装0027；所述脚踏地板组装003由仰卧起坐底脚0031、身高体重底脚0032、单腿立定纵跳底脚0033、握力测试底脚0034、 台阶测试底脚0035和仰卧撑底脚0036组成；所述数据采集单元1包括称重传感器00241、身高探头传感器00246、仰卧起坐传感器00223、俯卧撑传感器00217、握力传感器00264、压力传感器和心率传感器00255；所述数据处理单元2包括反应时控制盒00216、台阶心率控制盒00233、单腿纵跳控制盒00233、握力控制盒00265和显示屏控制板2-5；所述数据显示单元3包括LED显示屏3-1、彩色显示器3-2、手机APP显示3-3和管理员后台3-4；在所述身高体重底脚0032上连接有称重传感器00241，在所述身高感应组装0027上设有身高探头传感器00246和心率传感器，在所述仰卧起坐底脚0031上连接有仰卧起坐传感器00223，在所述仰卧撑底脚0036上连接有俯卧撑感应器00217，在所述握力测试底脚0034上连接有握力传感器00264，单腿立定纵跳底脚0033上连接有压力传感器00255，在所述台阶测试底脚0035上连接有心率传感器；所述顶棚001为六边形组合、八边形组合或矩形组合。
反应时测试操作方法：如图10-11所示
按下00212反应时仪表面板上的测试按钮，启动测试程序。根据语音提示，按下00211反应时按钮,进行第一组测试，观察5组00214按键线路板灯源随机亮起一个，以最快的速度去拍下按键，灯源自动熄灭；另外一个灯源随机亮起，再次快速拍下；00216反应时控制盒自动记录时间信息，并显示在00212反应时仪表的屏幕上。再根据语音提示按下00211反应时按钮,进行第二组测试，记录第二次时间。取两次中的最短时间为最好成绩，最终显示在00212反应时仪表显示屏幕上。
俯卧撑测试操作方法：
按下00215俯卧撑仪表面板上的测试按钮，启动测试程序。根据语音提示开始测量，双手紧握扶手，身体挺直，曲臂使身体平直下降至肩与肘处于同一水平面，然后将身体平直撑起，恢复至开始姿势，重复完成此动作。身体下降与抬起的动作，触发00217俯卧撑感应器的红外探头，以此记录运动的次数，最终显示在00215俯卧撑仪表显示屏幕上，同时用语音播报。
台阶测试操作方法：如图12-13所示
按下00231台阶心率仪表面板上的测试按钮，启动测试程序。根据语音提示选择对应高度的台阶，开始做3分钟的上下台阶运动。运动完成后根据语音提示,双手紧握00232心跳握把，等待计时210秒，依次测试三次心率数值。待三次心率脉搏数测试完毕后，数据汇总到00233台阶心率控制盒，即会计算出本次测试的台阶指数，对应00231台阶心率仪表显示屏幕上显示此次测试成绩并语音播报。
身高体重体成分测试操作方法：如图14-15所示
按下00242显示屏的返回按键，启动测试程序。通过00247“+”按键和00248“-”按键输入测试者的性别和年龄，按00244确认按键,语音提示开始测量。
体重测量，测试者站在体重秤中央，保持静止，通过00246称重传感器形变量换算成测试者的重量。
身高测量，测试者站在体重秤中央，保持立正姿势站立，两脚并拢，头部正直，两眼目视前方，通过00241身高探头红外感应器，感应测试者头顶到00241身高探头的距离，换算出测试者的身高数值。
体成分测量，双手握住00243心跳握把的感应片，拇指放在上侧的感应片上，掌心握住下侧的感应片，等待测试完成，通过00242-1控制板，系统自动分析测试数据后，结果显示在00242显示屏上。
仰卧起坐测试操作方法：如图16-17所示
测试者先坐在座板上，双腿稍分开，屈膝成90°，按下00221仰卧起坐仪表面板上的测试按钮，启动测试程序。此时躺下，双手交叉于脑后，双脚勾住横管以固定下肢。等待语音提示开始后，1分钟计时开始，应快速起坐，双肘触及或超过双膝，然后还原为仰卧起始位置。身体做仰卧起坐的动作，触发00223仰卧起坐感应器的红外探头，以此记录来回往返的次数，最终显示在002221仰卧起坐仪表显示屏幕上，同时用语音播报。
单腿立定测试操作方法：如图18-19所示
按下00252单腿立定仪表面板上的测试按钮，启动测试程序。根据语音提示进行第一次测试，抬起任意一只脚，保持身体稳定。当此抬起的脚着地或另外一只脚移动至测试踏板区域以外时，即测试结束。通过00255压力传感器形变量，由00254单腿纵跳控制盒换算成相应的测试时间，显示在00252单腿立定仪表显示屏幕上；再次点击00252单腿立定仪表面板上的测试按钮，根据语音提示进行第二次测试，最终结果取两次中的最长时间。
纵跳测试操作方法：
按下00251纵跳仪表面板上的测试按钮，启动测试程序。根据语音提示进行第一次测试，此时身体应尽力垂直起跳，起跳过程中腿部不得弯曲，直到落在测试踏板上。通过00255压力传感器形变量，由00254单腿纵跳控制盒换算成相应的测试时间，显示在00251纵跳仪表显示屏幕上；再次点击00251纵跳仪表面板上的测试按钮，根据语音提示进行第二次测试，最终结果取两次中的最长时间。
握力测试操作方法：如图20-21所示
按下00261握力仪表面板上的测试按钮，启动测试程序。根据语音提示进行第一次测试，测试时紧握手柄发力，当测试数据超过10kg且不再增加时，测试自动停止。通过00264握力传感器形变量，由00265握力控制盒换算成相应的握力大小，显示在00261握力仪表显示屏幕上；再次00261握力仪表面板上的测试按钮，根据语音提示进行第二次测试，最终结果取两次中的最大值。
本发明与现有技术相比具有以下特点：
1.便利性：放置于室外，通过太阳能供电，可以全天候使用，测试者不需要专门抽时间，随时随地可以进行体质测试，晚上散步的时候亦可以进行。
2.操作简便，每个面板均配有超大版面彩色打印的标准数据表格，让测试者逐一对照，一目了然；每个测试功能均可以通过手机App进行扫码，输入测试者基本信息（年龄、性别、身高、体重），获得相应测试的基本介绍、测试方法和测试指标。每个测试功能带有LED显示屏幕和语音提示，测试者通过语音提示，进行操作，数据自动记录和上传，结果显示在屏幕上。
3.测试的最终结果会在测试者手机App上呈现，让测试者了解自己的身体状态。App会根据测试基本数据，生成个人的体质测试报告，并能推送给测试者相应的健身指导；App后台也会把所有个体体质测试的结果，统一上传到管理者（社区、政府机构）平台，监管用户体质测试数据，从而获取全人群的身体功能数据。便于管理者通过掌握的体测大数据分析，采用科学的技术手段为全民健身工作进行规划指导。
4.模块化设计，每个面功能独立，互不干涉，根据使用者不同的体测要求、不同的使用环境、不同的安装场地的大小，可以进行自由组合成六面、五面、四面、三面、双面或者单面，现有厂家的5边形框架是固定不可变的，不好任意拆解组合。
5.每面顶部带有LED灯箱广告，即可用于晚间照明，又能起到广告宣传作用。
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种模块化户外体质测试仪，其特征在于：包括顶棚（001）、测试主框架（002）、脚踏地板组装（003）、数据采集单元（1）、数据处理单元（2）和数据显示单元（3），所述数据采集单元（1）将采集到的数据发送至数据处理单元（2），经过数据处理单元（2）处理分析后由数据显示单元（3）显示呈现，在所述测试主框架（002）的底部安装有脚踏地板组装（003），顶部安装有顶棚（001），所述测试主框架（002）由反应时及俯卧撑面板（0021）、仰卧起坐面板（0022）、台阶测试面板（0023）、身高体重体成分面板（0024）、单腿立定及纵跳面板（0025）、握力测试面板（0026）和LED灯箱（0028）围合而成， 在所述测试主框架（002）的上端设有身高感应组装（0027）。
2.根据权利要求1所述的模块化户外体质测试仪，其特征在于：所述脚踏地板组装（003）由仰卧起坐底脚（0031）、身高体重底脚（0032）、单腿立定纵跳底脚（0033）、握力测试底脚（0034）、 台阶测试底脚（0035）和仰卧撑底脚（0036）组成。
3.根据权利要求1所述的模块化户外体质测试仪，其特征在于：所述数据采集单元（1）包括称重传感器（00241）、身高探头传感器（00246）、仰卧起坐传感器（00223）、俯卧撑传感器（00217）、握力传感器（00264）、压力传感器（00255）和心率传感器。
4.根据权利要求1所述的模块化户外体质测试仪，其特征在于：所述数据处理单元（2）包括反应时控制盒（00216）、台阶心率控制盒（00233）、单腿纵跳控制盒（00233）、握力控制盒（00265）和显示屏控制板（2-5）。
5.根据权利要求1所述的模块化户外体质测试仪，其特征在于：所述数据显示单元（3）包括LED显示屏（3-1）、彩色显示器（3-2）、手机APP显示（3-3）和管理员后台（3-4）。
6.根据权利要求2所述的模块化户外体质测试仪，其特征在于：在所述身高体重底脚（0032）上连接有称重传感器（00241），在所述身高感应组装（0027）上设有身高探头传感器（00246）和第一心率传感器，在所述仰卧起坐底脚（0031）上连接有仰卧起坐传感器（00223），在所述仰卧撑底脚（0036）上连接有俯卧撑感应器（00217），在所述握力测试底脚（0034）上连接有握力传感器（00264），单腿立定纵跳底脚（0033）上连接有多个压力传感器（00255），在所述台阶测试底脚（0035）上连接有第二心率传感器。
7.根据权利要求1所述的模块化户外体质测试仪，其特征在于：所述顶棚（001）为六边形组合、八边形组合或矩形组合。
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