CN115487477A - 一种可适用不同人群的匍匐隧道及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，包括传感器供电模块，传感器模块，处理分析模块，高度数据库模块，压力阈值判断模块，数据转换模块，伺服驱动器模块，伺服电机模块，升降模块以及进出隧道显示模块；所述传感器模块，包括红外传感器用于采集训练人员与地面之间的高度信息以及此时触网高度信息，终点压力传感器用于采集隧道终点处软垫所受压力信息；所述高度数据库模块，用于比对此时触网高度与不同人群适合的触网高度，并计算此时触网高度与预期触网高度的差值；所述升降模块，用于控制触网进行升降运动，以满足不同人群的训练要求。
Description
技术领域
本发明属于匍匐隧道相关技术领域，具体涉及一种可适用不同人群的匍匐隧道及其系统。
背景技术
体育训练有利于强身健体并能培养人们良好的性格。体育训练需要有决心、有毅力、不怕苦、不怕累，并且坚持长期的锻炼才能见效，这有助于培养人们勇敢顽强、吃苦耐劳、坚韧不拨、克服困难、奋力拼搏的思想品质；体育训练的双边性，构成了个人与个人、个人与集体以及集体与集体之间的行为关系，这种关系有助于培养团结友爱、集体主义、爱国主义精神，从而提高人们的综合素质，其中匍匐前进是一项重要的军事训练，在任何作战场合，为了躲避敌人的战火，匍匐前进都必不可少。在日常生活中，遭遇火灾或者地震时，逃生往往也需要匍匐前进，因此，匍匐前进也可以作为一项体质锻炼活动，来提高人们的身体素质和遇到灾难时的逃生能力，无论是成年人或是青少年均有必要进行一定的匍匐训练。
匍匐前进的要领是躯体不超过一定高度，依靠手臂和腿部的攀爬力量，使身体整体前进。现有的匍匐训练多采用障碍软网通过训练，教练员用肉眼观察匍匐前进的姿势是否准确，障碍软网不仅会影响教练员的观察效果，也无法限制训练者的躯体高度，造成训练者无法及时的进行姿势的调整，以致形成错误匍匐前进姿势的不利训练结果，同时匍匐前进训练作为一项适合各类人群训练的活动，因为其搭建麻烦且占地面积较大，目前为止，这项训练体育锻炼项目的普及率还比较低，无法精确计时训练人员通过匍匐隧道所用时间，此外对于不同人群，匍匐隧道的触网高度无法调整，触网高度过高无法起到训练效果而触网高度过低则会对训练人员产生伤害，因此有必要设计一种可适用不同人群的匍匐隧道及其系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可适用不同人群的匍匐隧道及其系统，通过设置红外传感器与压力传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，包括传感器供电模块，传感器模块，处理分析模块，高度数据库模块，压力阈值判断模块，数据转换模块，伺服驱动器模块，伺服电机模块，升降模块以及进出隧道显示模块；所述传感器供电模块，用于根据输入信息控制不同传感器的供电；所述传感器模块，包括红外传感器用于采集训练人员与地面之间的高度信息以及此时触网高度信息，起点压力传感器用于采集隧道起点处软垫所受压力信息，终点压力传感器用于采集隧道终点处软垫所受压力信息；所述处理分析模块，用于通过数值计算方法将静电数据进行放大，并对输入信息进行滤波降噪以及均衡处理，将信息数据处理为易于传输、分析和识别的形式，从而得到高精度的压力数据与高度数据；所述高度数据库模块，用于比对此时触网高度与不同人群适合的触网高度，并计算此时触网高度与预期触网高度的差值；所述压力阈值判断模块，用于判断输入数据与预设压力阈值的差值是否在固定范围内；所述数据转换模块，用于将升降数据转换为电压信号；所述伺服驱动器模块，用于根据输入电压信号控制伺服电机转动；所述伺服电机模块，用于为升降模块的运动提供动力；所述升降模块，用于控制触网进行升降运动；所述进出隧道显示模块，用于显示训练人员进入或退出匍匐隧道的状态与时间。
优选的，所述高度数据库模块储存有不同人群对应的触网适宜高度，并能够通过所述红外传感器采集到的训练人员与地面之间的高度数据判断并调取对应人群的触网适宜高度，并计算此时触网高度与适宜于此时正在训练人员的触网高度差值。
优选的，所述数据转换模块可将所述高度数据库模块输出的高度数值转换为电机转动方向，转动时间与转动速度对应的电压信号，并将其输出至所述伺服驱动器模块。
优选的，所述起点压力传感器采集到压力信号经过处理后将其输出至所述压力阈值判断模块，可根据预设压力阈值与输入压力数据的差值是否在规定范围内做出训练人员进入或退出匍匐隧道的判断，若判断出训练人员进入匍匐隧道即可通过所述传感器供电模块使所述红外传感器与所述终点压力传感器工作。
优选的，所述终点压力传感器采集到压力信号经过处理后将其输出至所述压力阈值判断模块，可根据预设压力阈值与输入压力数据的差值是否在规定范围内做出训练人员是否退出匍匐隧道的判断。
优选的，所述进出隧道显示模块，可以根据输入信息判断训练人员进入或退出匍匐隧道的状态与时间，从而精确测量训练人员通过匍匐隧道的时间。
优选的，一种可适用不同人群的匍匐隧道，其特征在于：所述升降模块固定连接有触网，所述触网滑动连接有支架，所述支架底部固定连接有底座，所述底座上方设置有软垫，所述软垫起点与终点下方分别设置有所述起点压力传感器与所述终点压力传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置红外传感器与升降装置，可在训练人员进入匍匐隧道时测量并得出触网适应高度，并通过伺服驱动器与伺服电机控制升降装置使触网到达合适高度，大大提高了匍匐隧道的适用人群范围。
2、本发明通过设置起点与终点压力传感器，实现了精确测量训练人员进入或退出匍匐隧道的时间，并只能识别训练人员是否已经通过匍匐隧道。
3、本发明通过设置起点压力传感器，实时判断是否有训练人员进入匍匐隧道，从而控制终点压力传感器与红外传感器的供电，起到了节省电源避免不使用时，传感器依然持续工作的电能浪费。
附图说明
图1为本发明的整体结构流程示意图；
图2为本发明的工作流程示意图；
图3为本发明的整体结构示意图；
图中：1、底座；2、软垫；3、支架；4、触网。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有匍匐训练装置无法根据不同人群调节触网高度，并且无法精确计时训练人员通过匍匐隧道所用时间。
请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，包括传感器供电模块，传感器模块，处理分析模块，高度数据库模块，压力阈值判断模块，数据转换模块，伺服驱动器模块，伺服电机模块，升降模块以及进出隧道显示模块；传感器供电模块，用于根据输入信息控制不同传感器的供电；传感器模块，包括红外传感器用于采集训练人员与地面之间的高度信息以及此时触网高度信息，起点压力传感器用于采集隧道起点处软垫所受压力信息，终点压力传感器用于采集隧道终点处软垫所受压力信息；处理分析模块，用于通过数值计算方法将静电数据进行放大，并对输入信息进行滤波降噪以及均衡处理，将信息数据处理为易于传输、分析和识别的形式，从而得到高精度的压力数据与高度数据；高度数据库模块，用于比对此时触网高度与不同人群适合的触网高度，并计算此时触网高度与预期触网高度的差值；压力阈值判断模块，用于判断输入数据与预设压力阈值的差值是否在固定范围内；数据转换模块，用于将升降数据转换为电压信号；伺服驱动器模块，用于根据输入电压信号控制伺服电机转动；伺服电机模块，用于为升降模块的运动提供动力；升降模块，用于控制触网进行升降运动；进出隧道显示模块，用于显示训练人员进入或退出匍匐隧道的状态与时间。
为了根据训练人群调整触网高度，高度数据库模块储存有不同人群对应的触网适宜高度，并能够通过红外传感器采集到的训练人员与地面之间的高度数据判断并调取对应人群的触网适宜高度，并计算此时触网高度与适宜于此时正在训练人员的触网高度差值。数据转换模块可将高度数据库模块输出的高度数值转换为电机转动方向，转动时间与转动速度对应的电压信号，并将其输出至伺服驱动器模块。
为了防止匍匐隧道不使用时浪费电源，起点压力传感器采集到压力信号经过处理后将其输出至压力阈值判断模块，可根据预设压力阈值与输入压力数据的差值是否在规定范围内做出训练人员进入或退出匍匐隧道的判断，若判断出训练人员进入匍匐隧道即可通过传感器供电模块使红外传感器与终点压力传感器工作。终点压力传感器采集到压力信号经过处理后将其输出至压力阈值判断模块，可根据预设压力阈值与输入压力数据的差值是否在规定范围内做出训练人员是否退出匍匐隧道的判断。
为了测量训练人员通过匍匐隧道时间，进出隧道显示模块，可以根据输入信息判断训练人员进入或退出匍匐隧道的状态与时间，从而精确测量训练人员通过匍匐隧道的时间。
一种可适用不同人群的匍匐隧道，其特征在于：升降模块固定连接有触网4，触网4滑动连接有支架3，支架3底部固定连接有底座1，底座1上方设置有软垫2，软垫2起点与终点下方分别设置有起点压力传感器与终点压力传感器。
在训练人员进行匍匐训练时，位于起点处的压力传感器采集到压力信号，将其通过处理分析模块进行信息处理与数据分析得到压力数据，随后压力阈值判断模块对压力数据与预设的压力阈值差值是否在规定范围内，若不是则做出训练人员未进入匍匐隧道的判断，若是则做出训练人员进入匍匐隧道的判断，并使传感器供电模块为红外传感器与终点压力传感器供电使其开始工作。
红外传感器采集此时训练人员与软垫2之间的高度信号以及此时触网高度信号，并将其通过处理分析模块进行信息处理与数据分析得到高度数据，随后输出至高度数据库模块，该模块通过此时的高度数据调取触网适宜高度数据，并计算触网适宜高度数据与此时触网数据的差值，计算结果即为触网应升降的距离数据，随后将该升降数据输出至数据转换模块，转换为对应的电压信号并输出至伺服驱动器模块，伺服驱动器模块根据输入的电压信号控制伺服电机的旋转方向，速度以及时间，从而使升降模块带动触网4到达适宜高度，满足此时训练人员的触网适宜高度需求。
终点传感器模块将采集到的压力信号通过处理分析模块进行信息处理与数据分析得到压力数据，随后压力阈值判断模块对压力数据与预设的压力阈值差值是否在规定范围内，若不是则做出训练人员未退出匍匐隧道的判断，若是则做出训练人员已退出匍匐隧道的判断。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，包括传感器供电模块，传感器模块，处理分析模块，高度数据库模块，压力阈值判断模块，数据转换模块，伺服驱动器模块，伺服电机模块，升降模块以及进出隧道显示模块；
所述传感器供电模块，用于根据输入信息控制不同传感器的供电；
所述传感器模块，包括红外传感器用于采集训练人员与地面之间的高度信息以及此时触网高度信息，起点压力传感器用于采集隧道起点处软垫所受压力信息，终点压力传感器用于采集隧道终点处软垫所受压力信息；
所述处理分析模块，用于通过数值计算方法将静电数据进行放大，并对输入信息进行滤波降噪以及均衡处理，将信息数据处理为易于传输、分析和识别的形式，从而得到高精度的压力数据与高度数据；
所述高度数据库模块，用于比对此时触网高度与不同人群适合的触网高度，并计算此时触网高度与预期触网高度的差值；
所述压力阈值判断模块，用于判断输入数据与预设压力阈值的差值是否在固定范围内；
所述数据转换模块，用于将升降数据转换为电压信号；
所述伺服驱动器模块，用于根据输入电压信号控制伺服电机转动；
所述伺服电机模块，用于为升降模块的运动提供动力；
所述升降模块，用于控制触网进行升降运动；
所述进出隧道显示模块，用于显示训练人员进入或退出匍匐隧道的状态与时间。
2.根据权利要求1所述的一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，其特征在于：所述高度数据库模块储存有不同人群对应的触网适宜高度，并能够通过所述红外传感器采集到的训练人员与地面之间的高度数据判断并调取对应人群的触网适宜高度，并计算此时触网高度与适宜于此时正在训练人员的触网高度差值。
3.根据权利要求2所述的一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，其特征在于：所述数据转换模块可将所述高度数据库模块输出的高度数值转换为电机转动方向，转动时间与转动速度对应的电压信号，并将其输出至所述伺服驱动器模块。
4.根据权利要求1所述的一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，其特征在于：所述起点压力传感器采集到压力信号经过处理后将其输出至所述压力阈值判断模块，可根据预设压力阈值与输入压力数据的差值是否在规定范围内做出训练人员进入或退出匍匐隧道的判断，若判断出训练人员进入匍匐隧道即可通过所述传感器供电模块使所述红外传感器与所述终点压力传感器工作。
5.根据权利要求4所述的一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，其特征在于：所述终点压力传感器采集到压力信号经过处理后将其输出至所述压力阈值判断模块，可根据预设压力阈值与输入压力数据的差值是否在规定范围内做出训练人员是否退出匍匐隧道的判断。
6.根据权利要求1所述的一种可适用不同人群的匍匐隧道系统，其特征在于：所述进出隧道显示模块，可以根据输入信息判断训练人员进入或退出匍匐隧道的状态与时间，从而精确测量训练人员通过匍匐隧道的时间。
7.根据权利要求1-6所述的一种可适用不同人群的匍匐隧道，其特征在于：所述升降模块固定连接有触网(4)，所述触网(4)滑动连接有支架(3)，所述支架(3)底部固定连接有底座(1)，所述底座(1)上方设置有软垫(2)，所述软垫(2)起点与终点下方分别设置有所述起点压力传感器与所述终点压力传感器。
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