CN111544831B - 一种接力赛训练设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种体育训练设备，具体是涉及到一种接力赛训练设备，包括跑步机、通过直线驱动装置设置在跑步机一侧的立柱、设置在立柱上的摆动装置以及与摆动装置连接的抓放装置，摆动装置用于模拟传、接棒者在跑动过程中晃动和翻转抓放装置，抓放装置包括抓放本体，抓放本体上设置有用于容纳接力棒的容置槽，容置槽内设置有用于限制接力棒位置的限位板和用于驱动限位板沿接力棒移动的驱动机构，容置槽底部设置有主动滚动轮，容置槽内还设置有感应接力棒是否就位和接力棒位置的感应装置，本发明在跑步机一侧设置直线驱动装置、立柱、摆动装置和抓放装置，可以在跑步机上运动的同时进行传棒或接棒两种训练模式的往复训练。

Description

一种接力赛训练设备

技术领域

本发明属于一种体育训练设备，具体是涉及到一种接力赛训练设备。

背景技术

接力赛是由跑和传、接棒技术组成的集体项目，对于运动员而言，传、接棒技术对于比赛成绩的重要性不言而喻，运动员拥有好的传、接棒技术可以提高运动员之间的自信，减少失误率，有助于集体取得更好的成绩，而运动员的传、接棒技术不够，则无疑会对比赛造成很多不可预期的负面影响，一旦出现严重失误，甚至可能被取消比赛成绩。

目前，对于传、接棒技术的训练一般采用一对一训练，一对一训练中，需要陪练者技术成熟，能够与训练者技术相匹配甚至在其之上，同时需熟悉训练者的体能并可以对训练者的训练过程予以正确的评价和指导，但是在现实中，除非在比赛前夕与训练队或教练共同训练之外，便很难找到一个合适的陪练者，甚至在特殊情况下，有可能无法找到一个陪练者，此时，运动员对于传、接棒技术的训练只能终止，不利于运动员保持良好的状态，以应对各种比赛。

另外，目前关于传、接棒技术，仅能在较为宽敞的地方进行训练，而对于没有室内运动场地的运动员而言，在下雨等恶劣环境下无法在室内进行训练，而且针对传、接棒技术训练时，往往需要走走停停，来来回回的进行站位，无法很好的兼顾到跑步训练。

目前，市面上对于传、接棒技术训练的设备也仅仅是对接力棒进行改进，并没有解决上述问题，而且，无论运动员采用何种改进的接力棒进行训练，其手感均会与标准接力棒具有出入，不利于运动员熟悉标准接力棒的手感，以在比赛时达到最佳的运动状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可在室内持续往复训练传、接棒技术同时兼备跑步训练的接力赛训练设备。

本发明的内容包括跑步机、通过直线驱动装置设置在跑步机一侧的立柱、设置在立柱上的摆动装置以及与摆动装置连接的抓放装置，所述摆动装置用于模拟传、接棒者在跑动过程中晃动和翻转抓放装置，所述抓放装置包括抓放本体，所述抓放本体上设置有用于容纳接力棒的容置槽，所述容置槽内设置有用于限制接力棒位置的限位板和用于驱动限位板沿接力棒移动的驱动机构，所述限位板和驱动机构左右对称设置有两组，容置槽底部设置有主动滚动轮，容置槽内还设置有感应接力棒是否就位和接力棒位置的感应装置。

更进一步地，所述限位板上设置有弹力板，弹力板通过若干个弹簧与限位板连接，所述弹力板上设置有滚动体。

更进一步地，所述驱动机构移动方向与接力棒轴线所在的水平面的夹角为0-60°。

更进一步地，所述感应装置为设置在容置槽两端的光电开关。

更进一步地，所述容置槽上设置有导向槽和限位板隐藏槽，所述驱动机构包括设置在导向槽背离接力棒一端的第三步进电机，所述限位板上设置有与导向槽滑动配合的滑动筒，滑动筒内设置有与第三步进电机螺接的第三螺母块。

更进一步地，所述直线驱动装置包括设置在跑步机一侧的螺杆、驱动螺杆的第四步进电机和与螺杆配合的第四螺母块，所述跑步机一侧设置有导轨，螺杆设置在导轨内，第四螺母块滑动设置在导轨内，所述立柱底部固定在第四螺母块上。

更进一步地，所述摆动装置包括可沿立柱上下运动的上下滑动机构、设置在上下滑动机构上的水平转动机构以及设置在水平转动机构上的垂直转动机构，所述抓放装置与垂直转动机构输出端连接。

更进一步地，所述上下滑动机构包括与立柱滑动配合的套接滑动块，立柱一侧设置有螺母安装槽，立柱内设置有第二步进电机，第二步进电机输出轴朝向直线驱动装置设置，套接滑动块上设置有伸入螺母安装槽内与第二步进电机的螺接的第二螺母块。

更进一步地，所述套接滑动块外侧设置有环槽，所述水平转动机构包括转动设置在环槽内的转动环，所述转动环上设置有环形齿轮，所述套接滑动块上设置有用于驱动转动环转动的电机和设置在电机输出端与环形齿轮啮合的主动齿轮。

更进一步地，所述转动环上还设置有连杆，垂直转动机构设置在连杆远离转动环的一端，所述抓放装置与垂直转动机构的输出端连接。

本发明的有益效果是，本发明在跑步机一侧设置直线驱动装置、立柱、摆动装置和抓放装置，可以在跑步机上进行传棒或接棒两种训练模式，进行全能训练，而且通过设置摆动装置、限位板、驱动机构、感应装置和滚动轮，使传棒接棒训练可以无缝衔接，即进行跑步训练，同时可快速往复的进行传、接棒训练，且整体结构简单，对跑步机改装程度低，便于设置和安装。设置抓放装置，且其连接在摆动装置的输出端，即可模拟传棒者或接棒者在跑动过程中，持棒或者待接棒手臂和手掌的晃动，还原真实的传棒或接棒环境，同时可在传、接棒训练转换时，翻转抓放装置，实现下压式或下挑式的对应练习，还可以根据运动员的体能素质和传、接棒技巧，设置跑步机的速度和摆动装置的晃动幅度，进而训练运动员在特殊情况下的传、接棒反应，抓放装置配合摆动装置，可模拟训练设备在传棒时通过上挑式或下压式传棒，或者训练设备在接棒时通过上挑式或下压式接棒，提高训练效果，提高运动员在实战过程中传、接棒技术，同时，本训练设备无需对接力棒进行任何改动，无需在训练和比赛前采用不同手感接力棒，运动员可采用比赛标准接力棒进行训练，抓放装置包括抓放本体，所述抓放本体上设置容置槽，可提高运动员在传棒训练时传棒的稳定性和精准性，在容置槽内设置限位板，以模拟手掌抓取接力棒的动作，限位板和驱动机构对应设置两组，两组限位板与滚动轮构成三角形定位，极大的提高了限位效果，提高抓取的稳定性，保证训练效果。

在限位板上设置有弹力板即保证了在传棒训练接力棒进入至容置槽内时抓放装置能够有效且稳定的限制接力棒位置，又可在接棒训练时，便于运动员从弹力板和容置槽内将接力棒抽出，不至于损坏训练设备，提高抓放装置的限位稳定性和抽接力棒时的流畅性。

通过设置导向槽和滑动筒，减小了抓放装置的驱动机构的占用空间，在容置槽上设置有限位板隐藏槽，在限位板远离接力棒时隐藏于容置槽的侧壁，保证传棒训练接力棒放入至容置槽内时，限位板不会阻挡接力棒的放入。

本发明的摆动装置设计合理，结构紧凑，上下滑动机构、水平转动机构和垂直转动机构依次相连，结构简单，可模拟多种晃动模式。

附图说明

图1为本发明传棒训练的示意图。

图2为本发明接棒训练的示意图。

图3为本发明的俯视图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为图4中B-B向剖视图。

图6为图5中C处的局部放大图。

图7为图4中D-D向剖视图。

图8为本发明中抓放装置的结构示意图。

图9为本发明的部分结构示意图。

图10为本发明的部分结构爆炸示意图。

图11为本发明的训练流程图。

在图中，1-跑步机；101-导轨；102-第四步进电机；103-螺杆；104-第四螺母块；2-立柱；201-第一套管；202-第二套管；203-第三套管；204-顶板；205-第一步进电机；206-第一螺母块；207-螺母安装槽；3-摆动装置；301-上下滑动机构；3011-套接滑动块；3012-环槽；3013-缺口；3014-第二步进电机；3015-第二螺母块；302-水平转动机构；3021-转动环；3022-环形齿轮；3023-电机；3024-主动齿轮；303-连杆；304-垂直转动机构；3041-转动电机；4-抓放装置；401-抓放本体；402-容置槽；403-滚动轮；404-限位板；405-滑动筒；406-第三螺母块；407-导向槽；408-第三步进电机；409-弹簧；410-弹力板；411-滚动体；412-光电开关；413-限位板隐藏槽；5-接力棒。

具体实施方式

如附图1-10所示，本发明包括跑步机1、通过直线驱动装置设置在跑步机1一侧的立柱2、设置在立柱2上的摆动装置3以及与摆动装置3连接的抓放装置4，所述摆动装置3用于模拟传、接棒者在跑动过程中晃动和翻转抓放装置4，所述抓放装置4包括抓放本体401，所述抓放本体401上设置有用于容纳接力棒5的容置槽402，所述容置槽402内设置有用于限制接力棒5位置的限位板404和用于驱动限位板404沿接力棒5移动的驱动机构，所述限位板404和驱动机构左右对称设置有两组，容置槽402底部设置有滚动轮403，容置槽402内还设置有感应接力棒5是否就位和接力棒5位置的感应装置。

本发明可为运动员提供传棒训练和接棒训练，以覆盖接力赛中的所有技巧练习，其中传棒训练时，如图1所示，立柱2通过直线驱动装置移动至跑步机1的前端，并开启摆动装置3模拟运动员在跑动时手掌和手臂的晃动，运动员手持接力棒5在跑步机1上跑动，并训练自己精准和稳定的将接力棒5放入到抓放装置4内，以此进行接力棒5的传棒训练。在接棒训练时，如图2所示，立柱2移动至跑步机1的后端，抓放装置4内固定有接力棒5，摆动装置3开启模拟运动员在跑动时手掌和手臂的晃动，运动员在跑步机1上跑动，并训练自己精准和稳定的从背后将接力棒5从背后抓放装置4内的接力棒5抽出，以此进行接力棒5的接棒训练。

本发明中，滚动轮403用于调节接力棒5在容置槽402内的位置，以便于在运动员传棒训练，没有正确的将接力棒5放入容置槽402的正确位置时，滚动轮403转动，接力棒5沿容置槽402进行移动，本实施例中，滚动轮403表面具有一定摩擦力，如图8所示，滚动轮403优选设置两个，进一步提高滚动效率。

本发明通过设置摆动装置3、限位板404、驱动机构、感应装置和滚动轮403，可实现传棒训练和接棒训练的无缝对接，进行传、接棒训练的往复训练，同时兼顾跑步训练，在传棒训练时，运动员将接力棒5放入容置槽402内，容置槽402内感应装置感应到接力棒5进入，控制驱动机构驱动限位板404限制接力棒5位置，接力棒5固定在抓放装置4内，直线驱动装置将立柱2、摆动装置3和固定有接力棒5的抓放装置4移动至跑步机1的后侧，与此同时，滚动轮403转动，将接力棒5驱动至容置槽402一端，直到感应装置确定接力棒5位置正确，便于运动员抽取，同时摆动装置3翻转抓放装置4，使其容置槽402开口朝前下方，完成接棒训练准备，运动员进而进行接棒训练，在接棒训练后直线驱动装置将立柱2、摆动装置3和没有接力棒5的抓放装置4移动至跑步机1的前侧，以此循环往复，即可进行跑步训练，又可以快速进行传、接棒训练。

在进行传棒或接棒训练时，直线驱动装置还可以驱动立柱2、摆动装置3和抓放装置4向前或向后来回短距离移动，以此模拟接棒者和传棒者在接棒区训练时速度不同步时的传棒或接棒训练，摆动装置3的晃动弧度可由运动员调节至自己合适的振幅大小。

其中，跑步机1可以为普通的跑步机，仅在跑步机侧边设置直线驱动装置即可，也可以为可根据用于跑步速度自动调节速度的跑步机，以便于运动员的跑步训练，还可以为无动力的弧形跑步机，以便于运动员进行极限跑动。

所述限位板404上设置有弹力板410，弹力板410通过若干个弹簧409与限位板404连接，在限位板404上设置弹力板410，即保证了在传棒训练接力棒5进入至容置槽402内时能够有效且稳定的限制接力棒5位置，又可在接棒训练时，运动员从弹力板410和容置槽402内将接力棒5抽出，提高抓放装置4的限位稳定性和抽接力棒5时的流畅性，所述弹力板410上设置有滚动体411，提高接力棒5在容置槽402滑动的流畅性。

如图7所示，所述限位板404和驱动机构左右对称设置有两组，驱动机构和限位板404位于接力棒5轴线所在水平面的上方，驱动机构移动方向与接力棒5轴线所在的水平面的夹角为0-60°。

感应装置采用设置在容置槽402两端的光电开关412，两组光电开关412均包括设置在容置槽402对应两侧的光电发射器和光电接收器，在进行传棒训练时，两组光电开关412感应到容置槽402内具有接力棒5后，驱动机构迅速反馈驱动限位板404限制接力棒5位置，以进行自动限位，提高设备自动化和实用性，限位之后，滚动轮403进行转动，驱动接力棒5沿容置槽402移动，直到其中一侧光电开关412的发射器和接收器导通，以此表示接力棒5一端到达极限位置，滚动轮403停止转动，以此感应接力棒5的位置，从而实现感应装置即能感应接力棒5是否进入同时可以配合滚动轮403调节接力棒5的位置。在进行接棒训练时，运动员抽取接力棒5后，另一组光电开关412的发射器和接收器导通，以此判断接力棒5被抽取，同时限位板404复位，立柱2、摆动装置3和抓放装置4移动至跑步机1前端，其中，滚动轮403通过设置在抓放本体401内的电机驱动(图中未示出)。

所述容置槽402上设置有导向槽407，所述驱动机构包括设置在导向槽407背离接力棒5一端的第三步进电机408，所述限位板404上设置有与导向槽407滑动配合的滑动筒405，滑动筒405内设置有与第三步进电机408螺接的第三螺母块406，驱动机构为步进电机，反应灵敏，精度高，通过设置导向槽407和滑动筒405，减小了驱动机构的占用空间，所述容置槽402上设置有限位板隐藏槽413，在限位板404远离接力棒5时隐藏于容置槽402的侧壁，保证传棒训练接力棒5放入至容置槽402内时，限位板404不会阻挡接力棒5的放入。

本发明所述直线驱动装置可以为气缸、液压缸或直线模组，本实施例中，所述直线驱动装置包括设置在跑步机1一侧的螺杆103、驱动螺杆103的第四步进电机102和与螺杆103配合的第四螺母块104，所述跑步机1一侧设置有导轨101，螺杆103设置在导轨101内，第四螺母块104滑动设置在导轨101内，本实施例中，第四步进电机102设置在跑步机1端部，本发明的直线驱动装置采用直线模组进行驱动，结构简单便于设置而且反应迅速，所述立柱2底部固定在第四螺母块104上，本实施例中，第四螺母块104另一端延伸至导轨101外侧，并与导轨101外侧具有一定距离，使立柱2相对远离跑步机1的侧边，配合上连杆303，做到除抓放装置4外，其它部分尽量远离跑步机1，防止运动员在跑步时手臂摆动撞击到立柱2和摆动装置3。

如图9和图10所示，所述立柱2为多节伸缩杆，多节伸缩杆上还设置有升降驱动装置，将立柱2设置为多节伸缩杆，可便于调节摆动装置3和抓放装置4的高度，以适应不同运动员的身高，另外，也可以用于在训练过程中，模拟比摆动装置3更大的晃动幅度，以模拟训练过程中的极端情况，本实施例中，伸缩杆具有三节，为相互套接的第一套管201、第二套管202和第三套管203，升降驱动装置包括设置两组第一步进电机205和两组第一螺母块206进行驱动，两组第一步进电机205分别设置在第二套管202和第三套管203的顶部，两组第一螺母块206分别设置在第一套管201和第二套管202的顶部，以此进行三节伸缩管的驱动，提高装置的自动化和实现更高晃动幅度的模拟，本实施例中，套接滑动块3011上还设置有用于第一步进电机205提供安装位置的缺口3013。

所述摆动装置3包括可沿直线驱动装置上下运动的上下滑动机构301、设置在上下滑动机构301上的水平转动机构302以及设置在水平转动机构302上的垂直转动机构304，其中，上下滑动机构301包括与第三套管203滑动配合的套接滑动块3011，第三套管203上设置有螺母安装槽207，伸缩杆内设置有第二步进电机3014，第二步进电机3014输出轴朝向直线驱动装置设置，套接滑动块3011上设置有伸入螺母安装槽207内与第二步进电机3014螺接的第二螺母块3015，第二步进电机3014和第二螺母块3015用于驱动上下滑动机构301进行上下滑动运动，本实施例中，第三套管203端部设置有顶板204，用于为第二步进电机3014提供安装空间，第二步进电机3014和第二螺母块3015通过顶板204和螺母安装槽207设置在第三套管203内部，极大的降低了上下滑动机构301的占用空间，如图4和图10所示，套接滑动块3011外侧设置有环槽3012，水平转动机构302包括与环槽3012转动连接的转动环3021，转动环3021上端设置有环形齿轮3022，套接滑动块3011上设置有用于驱动转动环3021转动的电机3023和设置在电机3023输出端与环形齿轮3022啮合的主动齿轮3024，为了使抓放装置4相对远离跑步机1，便于运动员的传棒或接棒，转动环3021上还设置有连杆303，垂直转动机构304设置在连杆303远离转动环3021的一端，立柱2、第四螺母块104和连杆303大致构成“]”字形，垂直转动机构304优选采用转动电机3041，设置垂直转动机构304，如图1和图2所示，可转动抓放装置4的方向，在传棒训练时，抓放装置4的容置槽402开口向上，实现下压式传棒训练，同样也可以将容置槽402开口向下，实现上挑式传棒训练，在接棒训练时相反，抓放装置4的容置槽402开口向上，实现上挑式接棒训练，容置槽402开口向下，实现下压式接棒训练，所述抓放装置4的抓放本体401与垂直转动机构304的输出端连接。

本发明的训练流程如图11所示：在进行下压式传棒训练时，立柱2、摆动装置3和抓放装置4均位于跑步机1的前侧，容置槽402开口朝上，抓放装置4的容置槽402内两组光电开关412持续监测，当运动员将接力棒5放入容置槽402内后，两组光电开关412的发射器与接收器断开，感应装置判断接力棒5进入，驱动机构驱动限位板404固定接力棒5，固定接力棒5后直线驱动装置驱动立柱2、摆动装置3和抓放装置4移动至跑步机1后侧，在移动过程中，滚动轮403转动，驱动接力棒5沿容置槽402移动，直到其中一组光电开关412的发射器和接收器导通，滚动轮403停止滚动，完成接力棒5位置调整，同时，摆动装置3的垂直转动机构304翻转抓放装置4的位置，使容置槽402开口朝下，以此完成下压式接棒训练准备，并开始接棒训练，当运动员向后抽取接力棒5后，另外一组光电开关412的发射器和接收器导通，感应装置判断接力棒5脱离抓放装置4，驱动机构驱动限位板404复位，摆动装置3的垂直转动机构304翻转抓放装置4的位置，使容置槽402开口朝上，最后通过直线驱动装置将立柱2、摆动装置3和抓放装置4移动至跑步机1前侧，准备下压式传棒训练，以此往复。

Claims (10)

1.一种接力赛训练设备，其特征是，包括跑步机(1)、通过直线驱动装置设置在跑步机(1)一侧的立柱(2)、设置在立柱(2)上的摆动装置(3)以及与摆动装置(3)连接的抓放装置(4)，所述摆动装置(3)用于模拟传、接棒者在跑动过程中晃动和翻转抓放装置(4)，所述抓放装置(4)包括抓放本体(401)，所述抓放本体(401)上设置有用于容纳接力棒(5)的容置槽(402)，所述容置槽(402)内设置有用于限制接力棒(5)位置的限位板(404)和用于驱动限位板(404)沿接力棒(5)移动的驱动机构，所述限位板(404)和驱动机构左右对称设置有两组，容置槽(402)底部设置有滚动轮(403)，容置槽(402)内还设置有感应接力棒(5)是否就位和接力棒(5)位置的感应装置。

2.如权利要求1所述的接力赛训练设备，其特征是，所述限位板(404)上设置有弹力板(410)，弹力板(410)通过若干个弹簧(409)与限位板(404)连接，所述弹力板(410)上设置有滚动体(411)。

3.如权利要求1所述的接力赛训练设备，其特征是，所述驱动机构移动方向与接力棒(5)轴线所在的水平面的夹角为0-60°。

4.如权利要求1所述的接力赛训练设备，其特征是，所述感应装置为设置在容置槽(402)两端的光电开关(412)。

5.如权利要求1-4任一项所述的接力赛训练设备，其特征是，所述容置槽(402)上设置有导向槽(407)和限位板隐藏槽(413)，所述驱动机构包括设置在导向槽(407)背离接力棒(5)一端的第三步进电机(408)，所述限位板(404)上设置有与导向槽(407)滑动配合的滑动筒(405)，滑动筒(405)内设置有与第三步进电机(408)螺接的第三螺母块(406)。

6.如权利要求1-4任一项所述的接力赛训练设备，其特征是，所述直线驱动装置包括设置在跑步机(1)一侧的螺杆(103)、驱动螺杆(103)的第四步进电机(102)和与螺杆(103)配合的第四螺母块(104)，所述跑步机(1)一侧设置有导轨(101)，螺杆(103)设置在导轨(101)内，第四螺母块(104)滑动设置在导轨(101)内，所述立柱(2)底部固定在第四螺母块(104)上。

7.如权利要求1-4任一项所述的接力赛训练设备，其特征是，所述摆动装置(3)包括可沿立柱(2)上下运动的上下滑动机构(301)、设置在上下滑动机构(301)上的水平转动机构(302)以及设置在水平转动机构(302)上的垂直转动机构(304)，所述抓放装置(4)与垂直转动机构(304)输出端连接。

8.如权利要求7所述的接力赛训练设备，其特征是，所述上下滑动机构(301)包括与立柱(2)滑动配合的套接滑动块(3011)，立柱(2)一侧设置有螺母安装槽(207)，立柱(2)内设置有第二步进电机(3014)，第二步进电机(3014)输出轴朝向直线驱动装置设置，套接滑动块(3011)上设置有伸入螺母安装槽(207)内与第二步进电机(3014)的螺接的第二螺母块(3015)。

9.如权利要求8所述的接力赛训练设备，其特征是，所述套接滑动块(3011)外侧设置有环槽(3012)，所述水平转动机构(302)包括转动设置在环槽(3012)内的转动环(3021)，所述转动环(3021)上设置有环形齿轮(3022)，所述套接滑动块(3011)上设置有用于驱动转动环(3021)转动的电机(3023)和设置在电机(3023)输出端与环形齿轮(3022)啮合的主动齿轮(3024)。

10.如权利要求9所述的接力赛训练设备，其特征是，所述转动环(3021)上还设置有连杆(303)，垂直转动机构(304)设置在连杆(303)远离转动环(3021)的一端，所述抓放装置(4)与垂直转动机构(304)的输出端连接。

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