CN112043291A

CN112043291A - 人体多部位肌力测试设备及其方法

Info

Publication number: CN112043291A
Application number: CN202010909143.XA
Authority: CN
Inventors: 钱徳省; 沈燕飞
Original assignee: Beijing Sport University
Current assignee: Beijing Sport University
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2020-12-08
Anticipated expiration: 2040-09-02
Also published as: CN112043291B

Abstract

本发明公开的人体多部位肌力测试设备及其方法，属于体育器械领域。本发明主要由踏板、连接带、液压阻尼器、测力计、直拉杆、弯拉杆组成。本发明在测力计和踏板之间加入可调拉力型液压阻尼器，先将阻尼器的阻力调节到最大，即能够实现使用者等长肌力的测试；然后将阻尼器的阻力调节到使用者最大肌力，最大肌力即等长肌力，柱塞顶端承受的拉力与液压阻力接近平衡，柱塞将始终作近似匀速运动，则实现使用者近似等速肌力的测试；使用直拉杆或弯拉杆完成六个测试动作，实现使用者主要肌群的肌力测试，使得使用者能够开展多部位肌力测试。由于阻力可调、结构简单，所述肌力测试设备也能够作为一种便携式的人体多部位肌肉力量训练设备。

Description

人体多部位肌力测试设备及其方法

技术领域

本发明涉及体育器械领域，特别涉及到一种人体多部位肌力测试设备及其方法。

背景技术

肌肉力量(简称肌力)是评价人体运动能力的一项重要指标。肌力测试在竞技体育、康复医学中都有着广泛的应用。随着人们生活质量的提高、全民健身热潮的兴起，广大群众对自身肌肉力量大小的测试或评估也愈发关注。肌力测试根据肌肉收缩形式又分为等长、等张、等速肌力测试。等长肌力测试是指关节角度保持不变时测试人体肌力的一种方式，常用于测试人体最大肌力；等张肌力测试是指运动负荷保持不变时测试人体肌力的一种方式；等速肌力测试是指运动速度保持不变时测试人体肌力的一种方式。目前可进行人体多部位肌力测试的设备(尤其是等速肌力测试设备)结构都非常复杂、价格昂贵、笨重，一般只有高校、科研机构、医院、康复机构配备，大众很难接触或使用到。大众更关注的是肌力测试设备能否测试多部位肌力而不是测试结果的精度，因而研发一种低成本、便携、可测试多部位肌力的设备更具有现实意义。

发明内容

针对当前人体多部位肌力测试设备的不足，本发明的目的是提供一种低成本、便携的人体多部位肌力测试设备并提供其使用方法，使得使用者能够开展多部位肌力测试。本发明具有低成本、便携、可测试多部位肌力的优点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明公开的一种人体多部位肌力测试设备，主要由踏板、连接带、液压阻尼器、测力计、直拉杆、弯拉杆组成。

踏板由长方形板、固定块、挂钩杆组成；固定块中间开有螺纹孔；固定块的底面与长方形板的顶面刚性连接在一起；挂钩杆的上部为圆弧钩；挂钩杆的下部加工有外螺纹；挂钩杆的下部通过螺纹与固定块连接在一起；挂钩杆的伸出长度通过螺纹进行调节。

连接带为非弹性带；连接带长度能够自由调节，通过调节连接带的长度适应使用者所进行的动作。

液压阻尼器为通用液压产品；液压阻尼器为可调拉伸型阻尼器；液压阻尼器主要由柱塞套、调节旋钮、柱塞以及液压油、密封圈、止回阀组成；柱塞套下端设有连接用的下圆管；柱塞上端设有连接用的上圆管；柱塞套为圆管；柱塞为圆柱形杆；柱塞置于柱塞套的内部，并能够在柱塞套中轴向滑动；柱塞顶端受拉时，液压油为柱塞提供反向阻力；调节旋钮安装在柱塞套的顶端；调节旋钮具有多个等级，转动旋钮到相应等级位置即能够精确调节液压阻尼器的阻力大小。

测力计主要由下挂钩、壳体、压力采集模块、上挂钩组成；拉力通过下挂钩和上挂钩传递到压力采集模块；采集到的压力数据通过通信方式传输到客户端，客户端显示力随时间变化的曲线。

作为优选，采集到的压力数据通过蓝牙传输到手机客户端，手机客户端显示力随时间变化的曲线。

直拉杆由安装孔、直杆组成。

弯拉杆由把手、弯杆、安装孔组成。

连接带的下部与踏板上挂钩杆的圆弧钩为可拆卸的连接。

连接带的上部与液压阻尼器的下圆管为可拆卸的连接。

测力计的下挂钩与液压阻尼器的上圆管为可拆卸的连接。

测力计的上挂钩与直拉杆下部的安装孔为可拆卸的连接。

测力计的上挂钩与弯拉杆下部的安装孔为可拆卸的连接。

作为优选，

踏板上挂钩杆的圆弧钩与连接带的下部采用钩接方式，实现踏板上挂钩杆与连接带的下部可拆卸连接。

连接带的上部穿过或抽出液压阻尼器的下圆管，实现连接带的上部与液压阻尼器的下圆管可拆卸连接。

测力计的下挂钩与液压阻尼器的上圆管采用钩接方式，实现测力计的下挂钩与液压阻尼器的上圆管可拆卸连接。

测力计的上挂钩与直拉杆下部的安装孔采用钩接方式，实现测力计的上挂钩与直拉杆下部的安装孔可拆卸连接。

测力计的上挂钩与弯拉杆下部的安装孔采用钩接方式，实现测力计的上挂钩与弯拉杆下部的安装孔可拆卸连接。

本发明公开的一种人体多部位肌力测试设备的使用方法如下：

使用者主要肌群的等长肌力测试方法为：

使用者站上踏板，根据自身情况将挂钩杆的伸出长度及连接带的长度调节到合适位置。之后将液压阻尼器的调节旋钮旋转到最大位置，此时液压阻力为最大值，所述最大值超过一般使用者的最大拉力，柱塞无法移动，因而测得的肌力为等长肌力，即最大肌力。然后使用直拉杆或弯拉杆分别做如下动作并记录相应的肌力，若最大肌力超过自身重力则在踏板的两侧添加重物(使用弯拉杆做硬拉和卧推动作，是为了保证在使用具有一定长度的阻尼器时动作仍然标准)：(1)使用直拉杆做弯举动作，测试前臂加肱二头肌力量；(2)使用直拉杆做臂屈伸动作，测试肱三头肌力量；(3)使用直拉杆做前平举动作，测试肩部肌肉力量；(4)使用直拉杆做俯身双臂划船动作，测试背肌力量；(5)双手握住弯拉杆两侧的把手做硬拉动作，测试腰臀腿肌肉力量；(6)不使用踏板，连接带直接捆绑在使用者上半身处，使用者仰卧在健身凳或健身垫上，双手握住弯拉杆两侧的把手，做卧推动作，测试胸肌力量。通过以上步骤即实现使用者主要肌群的等长肌力测试。

使用者主要肌群的近似等速肌力测试方法为：

将使用者主要肌群的等长肌力测试方法作为第一步，在此基础上，根据第一步测得的主要肌群的最大肌力，将液压阻尼器的调节旋钮旋转到相应阻力大小位置，此时在使用者拉力的作用下，柱塞顶端承受的拉力与底端承受的液压阻力接近平衡，柱塞将始终作近似匀速运动，因而测得的肌力近似为等速肌力。然后分别做第一步中的六个动作并记录随时间变化的肌力。通过以上步骤即实现使用者主要肌群的近似等速肌力测试。

有益效果：

本发明公开的一种人体多部位肌力测试设备及其方法，在测力计和踏板之间加入可调拉力型液压阻尼器，先将阻尼器的阻力调节到最大，即能够实现使用者等长肌力的测试；然后将阻尼器的阻力调节到使用者最大肌力，柱塞顶端承受的拉力与液压阻力接近平衡，柱塞将始终作近似匀速运动，则实现使用者近似等速肌力的测试；使用直拉杆或弯拉杆完成六个测试动作，实现使用者主要肌群的肌力测试，使得使用者能够开展多部位肌力测试。由于阻力可调、结构简单，该肌力测试设备也能够作为一种便携式的人体多部位肌肉力量训练设备。

附图说明

图1为本发明的人体多部位肌力测试设备示意图；

其中：1—踏板、1.1—长方形板、1.2—固定块、1.3—挂钩杆、2—连接带、3—液压阻尼器、3.1—下圆管、3.2—柱塞套、3.3—调节旋钮、3.4—柱塞、3.5—上圆管、4—测力计、4.1—下挂钩、4.2—外壳、4.3—压力采集模块、4.4—蓝牙、4.5—上挂钩、5—直拉杆、5.1—安装孔、5.2-直杆、6—弯拉杆、6.1—把手、6.2—弯杆、6.3—安装孔。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例公开的一种多部位肌力测试设备，由踏板1、连接带2、液压阻尼器3、测力计4、直拉杆5、弯拉杆6组成。

踏板1由长方形板1.1、固定块1.2、挂钩杆1.3组成；固定块1.2为中间开有螺纹孔的方块；固定块1.2的底面与长方形板1.1的顶面焊接在一起；挂钩杆1.3的上部为圆弧钩；挂钩杆1.3的下部加工有外螺纹；挂钩杆1.3的下部通过螺纹与固定块1.2连接在一起；挂钩杆1.3的伸出长度可通过螺纹进行调节。

连接带2为非弹性带；连接带2的长度可自由调节。

液压阻尼器3为通用液压产品；液压阻尼器3为可调拉伸型阻尼器；液压阻尼器3主要由柱塞套3.2、调节旋钮3.3、柱塞3.4以及液压油、密封圈、止回阀组成；柱塞套3.2下端焊有连接用的下圆管3.1；柱塞3.4上端焊有连接用的上圆管3.5；柱塞套3.2为圆管；柱塞3.4为圆柱形杆；柱塞3.4置于柱塞套3.2的内部，并可在其中轴向滑动；柱塞3.4顶端受拉时，液压油为其提供反向阻力；调节旋钮3.3安装在柱塞套3.2的顶端；调节旋钮具有50个等级，转动旋钮到相应等级位置即能够精确调节液压阻尼器的阻力大小。

测力计4主要由下挂钩4.1、壳体4.2、压力采集模块4.3、上挂钩4.5组成；拉力通过下挂钩4.1和上挂钩4.5传递到压力采集模块4.3；采集到的压力数据通过蓝牙4.4传输到手机客户端，手机客户端显示力随时间变化的曲线。

直拉杆5由安装孔5.1、直杆5.2组成。

弯拉杆6由把手6.1、弯杆6.2、安装孔6.3组成。

连接带2的下部与踏板1上挂钩杆1.3的圆弧钩为可拆卸的连接。

连接带2的上部与液压阻尼器3的下圆管3.1为可拆卸的连接。

测力计4的下挂钩4.1与液压阻尼器3的上圆管3.5为可拆卸的连接。

测力计4的上挂钩4.5与直拉杆5下部的安装孔5.1为可拆卸的连接。

测力计4的上挂钩4.5与弯拉杆6下部的安装孔6.3为可拆卸的连接。

本实施例公开的一种人体多部位肌力测试设备的使用方法如下：

使用者主要肌群的等长肌力测试方法为：

使用者站上踏板1，根据自身情况将挂钩杆1.3的伸出长度及连接带2的长度调节到合适位置。之后将液压阻尼器3的调节旋钮旋转到最大位置，此时液压阻力为最大值400kg(超过一般人的最大拉力)，柱塞3.4无法移动，因而测得的肌力为等长肌力，即最大肌力。然后使用直拉杆5或弯拉杆6分别做如下动作并记录相应的肌力，若最大肌力超过自身重力则可在踏板1的两侧添加重物(使用弯拉杆6做硬拉和卧推动作，是为了保证在使用具有一定长度的阻尼器时动作仍然标准)：(1)使用直拉杆5做弯举动作，测试前臂加肱二头肌力量；(2)使用直拉杆5做臂屈伸动作，测试肱三头肌力量；(3)使用直拉杆5做前平举动作，测试肩部肌肉力量；(4)使用直拉杆5做俯身双臂划船动作，测试背肌力量；(5)双手握住弯拉杆6两侧的把手6.1做硬拉动作，测试腰臀腿肌肉力量；(6)不使用踏板1，连接带2直接捆绑在人体上半身处，使用者仰卧在健身凳或健身垫上，双手握住弯拉杆6两侧的把手6.1，做卧推动作，测试胸肌力量。通过以上步骤即实现使用者主要肌群的等长肌力测试。

使用者主要肌群的近似等速肌力测试方法为：

将使用者主要肌群的等长肌力测试方法作为第一步，在此基础上，根据以第一步测得的等长肌力，将液压阻尼器3的调节旋钮旋转到相应阻力大小位置，此时在使用者拉力的作用下，柱塞3.4顶端承受的拉力与底端承受的液压阻力接近平衡；当使用者的拉力突然增加，平衡被瞬间打破，柱塞3.4有加速运动趋势，而液压阻尼器的固有特性是液压阻力随着柱塞运动速度的增加而增加，因而柱塞3.4底端承受的液压阻力也就随着增加，柱塞3.4顶端承受的拉力与底端承受的液压阻力将迅速地再次平衡；由此可见，柱塞3.4将始终作近似匀速运动，因而测得的肌力近似为等速肌力。然后分别做第一步中的六个动作并记录随时间变化的肌力。通过以上步骤即实现使用者主要肌群的近似等速肌力测试。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种人体多部位肌力测试设备，其特征在于：主要由踏板(1)、连接带(2)、液压阻尼器(3)、测力计(4)、直拉杆(5)、弯拉杆(6)组成；

踏板(1)由长方形板(1.1)、固定块(1.2)、挂钩杆(1.3)组成；固定块(1.2)中间开有螺纹孔；固定块(1.2)的底面与长方形板(1.1)的顶面刚性连接在一起；挂钩杆(1.3)的上部为圆弧钩；挂钩杆(1.3)的下部加工有外螺纹；挂钩杆(1.3)的下部通过螺纹与固定块(1.2)连接在一起；挂钩杆(1.3)的伸出长度通过螺纹进行调节；

连接带(2)为非弹性带；连接带(2)长度能够自由调节，通过调节连接带(2)的长度适应使用者所进行的动作；

液压阻尼器(3)为通用液压产品；液压阻尼器(3)为可调拉伸型阻尼器；液压阻尼器(3)主要由柱塞套(3.2)、调节旋钮(3.3)、柱塞(3.4)以及液压油、密封圈、止回阀组成；柱塞套(3.2)下端设有连接用的下圆管(3.1)；柱塞(3.4)上端设有连接用的上圆管(3.5)；柱塞套(3.2)为圆管；柱塞(3.4)为圆柱形杆；柱塞(3.4)置于柱塞套(3.2)的内部，并能够在柱塞套(3.2)中轴向滑动；柱塞(3.4)顶端受拉时，液压油为柱塞(3.4)提供反向阻力；调节旋钮(3.3)安装在柱塞套(3.2)的顶端；调节旋钮(3.3)具有多个等级，转动旋钮到相应等级位置即能够精确调节液压阻尼器(3)的阻力大小；

测力计(4)主要由下挂钩(4.1)、壳体(4.2)、压力采集模块(4.3)、上挂钩(4.5)组成；拉力通过下挂钩(4.1)和上挂钩(4.5)传递到压力采集模块(4.3)；采集到的压力数据通过通信方式传输到客户端，客户端显示力随时间变化的曲线。

2.如权利要求1所述的一种人体多部位肌力测试设备，其特征在于：直拉杆(5)由安装孔(5.1)、直杆(5.2)组成；

弯拉杆(6)由把手(6.1)、弯杆(6.2)、安装孔(6.3)组成；

连接带(2)的下部与踏板(1)上挂钩杆(1.3)的圆弧钩为可拆卸的连接；

连接带(2)的上部与液压阻尼器(3)的下圆管(3.1)为可拆卸的连接；

测力计(4)的下挂钩(4.1)与液压阻尼器(3)的上圆管(3.5)为可拆卸的连接；

测力计(4)的上挂钩(4.5)与直拉杆(5)下部的安装孔(5.1)为可拆卸的连接；

测力计(4)的上挂钩(4.5)与弯拉杆(6)下部的安装孔(6.3)为可拆卸的连接。

3.如权利要求2所述的一种人体多部位肌力测试设备，其特征在于：踏板(1)上挂钩杆(1.3)的圆弧钩与连接带(2)的下部采用钩接方式，实现踏板(1)上挂钩杆(1.3)与连接带(2)的下部可拆卸连接；

连接带(2)的上部穿过或抽出液压阻尼器(3)的下圆管(3.1)，实现连接带(2)的上部与液压阻尼器(3)的下圆管(3.1)可拆卸连接；

测力计(4)的下挂钩(4.1)与液压阻尼器(3)的上圆管(3.5)采用钩接方式，实现测力计(4)的下挂钩(4.1)与液压阻尼器(3)的上圆管(3.5)可拆卸连接；

测力计(4)的上挂钩(4.5)与直拉杆(5)下部的安装孔(5.1)采用钩接方式，实现测力计(4)的上挂钩(4.5)与直拉杆(5)下部的安装孔(5.1)可拆卸连接；

测力计(4)的上挂钩(4.5)与弯拉杆(6)下部的安装孔(6.3)采用钩接方式，实现测力计(4)的上挂钩(4.5)与弯拉杆(6)下部的安装孔(6.3)可拆卸连接。

4.如权利要求3所述的一种人体多部位肌力测试设备，其特征在于：采集到的压力数据通过蓝牙(4.4)传输到手机客户端，手机客户端显示力随时间变化的曲线。

5.如权利要求1、2或3所述的一种人体多部位肌力测试设备，其特征在于：使用者主要肌群的等长肌力测试方法为：

使用者站上踏板(1)，根据自身情况将挂钩杆(1.3)的伸出长度及连接带(2)的长度调节到合适位置；之后将液压阻尼器(3)的调节旋钮(3.3)旋转到最大位置，此时液压阻力为最大值，所述最大值超过一般使用者的最大拉力，柱塞(3.4)无法移动，因而测得的肌力为等长肌力，即最大肌力；然后使用直拉杆(5)或弯拉杆(6)分别做如下动作并记录相应的肌力，若最大肌力超过自身重力则在踏板(1)的两侧添加重物(使用弯拉杆(6)做硬拉和卧推动作，是为了保证在使用具有一定长度的阻尼器时动作仍然标准)：(1)使用直拉杆(5)做弯举动作，测试前臂加肱二头肌力量；(2)使用直拉杆(5)做臂屈伸动作，测试肱三头肌力量；(3)使用直拉杆(5)做前平举动作，测试肩部肌肉力量；(4)使用直拉杆(5)做俯身双臂划船动作，测试背肌力量；(5)双手握住弯拉杆(6)两侧的把手(6.1)做硬拉动作，测试腰臀腿肌肉力量；(6)不使用踏板(1)，连接带(2)直接捆绑在使用者上半身处，使用者仰卧在健身凳或健身垫上，双手握住弯拉杆(6)两侧的把手(6.1)，做卧推动作，测试胸肌力量；通过以上步骤即实现使用者主要肌群的等长肌力测试。

6.如权利要求5所述的一种人体多部位肌力测试设备，其特征在于：使用者主要肌群的近似等速肌力测试方法为：

将使用者主要肌群的等长肌力测试方法作为第一步，在此基础上，根据第一步测得的主要肌群的最大肌力，将液压阻尼器(3)的调节旋钮(3.3)旋转到相应阻力大小位置，此时在使用者拉力的作用下，柱塞(3.4)顶端承受的拉力与底端承受的液压阻力接近平衡，柱塞(3.4)将始终作近似匀速运动，因而测得的肌力近似为等速肌力；然后分别做第一步中的六个动作并记录随时间变化的肌力；通过以上步骤即实现使用者主要肌群的近似等速肌力测试。