CN203620214U - 测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置 - Google Patents

Abstract

测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，它涉及一种力量训练及量化监控装置。本实用新型为了解决目前没有专门的上固定转髋核心力量训练和实现肌肉“超等长收缩”的训练装置，更无法量化监控运动参数的问题。本实用新型的底盘设置在底座的正上方，平衡座固定设置在底盘的下端面上，底盘与底座之间通过平衡座可转动连接，踏板设置在底盘的正上方，踏板与底盘之间通过竖直设置的转动轴连接，转动轴的下端与底盘之间可转动连接，轴套套装在踏板下端的转动轴上，旋转阻力器安装在转动轴与轴套之间，两个测距传感器分别位于平衡座两侧的底盘上，平衡显示电路设置在踏板内。本实用新型用于测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控。

Description

测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种人体体能力量训练及监控装置，具体涉及一种测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置。

背景技术

核心力量的训练主要作用在于稳定运动员的脊柱、骨盆，保持正确的身体姿势，稳定重心，提高身体的控制力和平衡能力，提高运动时由核心肌群向四肢及其他肌群的能量输出。

核心力量强调动作的发力应依靠身体的中心，肢体末端的用力以躯干和腰的发力为起点，能够延长力臂，增大力矩，获得更大的力量，运动员在运动时，腰至髋部的位置是整个身体的中心地带，对全身的运动起着纽带的作用。核心力量越发达的运动员，其在做动作时就会越协调，运动效果就越好，核心力量练习强调的是在不平衡的条件下进行的抗阻练习，可以使更多的小肌肉群特别是关节周围的辅助肌参加运动，提高运动员在运动中稳定关节和控制重心的能力。

现代高水平科学化训练讲究融入最新训练理念及接近专项动作的力量练习手段，利用运动员运动信息对运动员动作技术过程进行监控，超等长收缩是指肌肉先做离心式拉长，继而做向心式收缩的一种复合式收缩形式，动作转换快。弹性能量的产生、储存以及再利用过程和中枢神经的反射性调节作用是肌肉"超等长收缩"具有既经济，效率又高。在转动训练过程中，也可以应用上述肌肉"超等长收缩"原理来进行训练，上固定转髋——是在运动员上身固定情况下，即腰、腹、髋等肌肉群在上端固定，完成转髋动作，目前，并没有专门的上固定转髋核心力量训练和实现肌肉"超等长收缩"的训练装置，更无法量化监控运动参数。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决目前没有专门的上固定转髋核心力量训练和实现肌肉"超等长收缩"的训练装置，更无法量化监控运动参数的问题。进而提供一种测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置。

本实用新型的技术方案是：测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，它包括底座、底盘、平衡座、两组支撑杆、转动轴、轴套、旋转阻力器、踏板、离心拉伸单元和量化监控组件，底座上设有凹槽，底盘设置在底座的正上方，平衡座固定设置在底盘的下端面上，所述平衡座的底面是半径为R的弧面，底盘与底座之间通过平衡座可转动连接，踏板设置在底盘的正上方，踏板与底盘之间通过竖直设置的转动轴连接，且转动轴的上端与踏板的下端面活动连接，转动轴的下端与底盘之间固定连接，轴套套装在踏板下端的转动轴上，旋转阻力器安装在转动轴与轴套之间，所述离心拉伸单元包括电机、主动齿轮、从动齿轮、限位销和多个限位开关，踏板的底端面上设有凹槽，所述凹槽的轮廓由直线段和圆弧段组成，限位销固定安装在转动轴的上端外侧壁上，转动轴在所述凹槽内的转动角度为190°，所述直线段与圆弧段的两个交汇处分别设有一个限位开关，所述圆弧段的两端距离直线段两端的弧度均为5°处分别设有一个限位开关，电机设置在底盘上，电机的输出端与主动齿轮连接，从动齿轮套装在轴套上，且从动齿轮与主动齿轮相啮合，所述量化监控组件包括两个测距传感器、平衡显示电路和测速电路，两个测距传感器分别位于平衡座两侧的底盘上，平衡显示电路设置在踏板内，平衡显示电路包括比较器和电压驱动显示器、A/D转换器、通信驱动电路、调零电路和放大器，两个测距传感器的测量信号输出端分别连接比较器的两个电压信号输入端，所述比较器的比较结果输出端连接电压驱动显示器的驱动信号输入端，所述A/D转换器的模拟信号输入端连接比较器的比较结果输出端，所述A/D转换器的数字信号输出端连接通信驱动电路的数据输入端，所述调零电路的信号输出端连接比较器的调零信号输入端，所述放大器串联在比较器的比较结果输出端，用于对比较器输出的比较结果信号进行放大，所述测速电路包括测速发电机、信号处理电路和测速显示器，测速发电机安装在踏板上，且测速发电机与转动轴的首端连接，测速发电机的输出信号与信号处理电路连接，测速发电机的数据通过测速显示器显示。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

1.运动员为克服不稳定状态并保持正确的用力姿势，需要通过腰、骨盆、髋关节及下肢配合，调动募集激活更多的核心部位的肌肉纤维参与稳定身体平衡及动作的发力；本实用新型在训练过程中，能够实时显示运动员运动时身体的平衡状态，量化并监控，进而让训练者获知其训练的状态，进而实时调整其姿态，有利于提高运动员核心力量训练的效果。

2.本实用新型量化信息通过串行通信端口或无线通信电路发送给远距离的计算机等信息读取设别，进而可以用于分析训练者的训练状态。

3.本实用新型结构简单，生产制造容易。

4.本实用新型的两组支撑杆便于运动员在训练时，固定上体并安全的踏上踏板，保证了运动员训练的有效性及安全。

5.本实用新型的旋转阻力器能够随时测量运动员站在踏板上进行转髋时，转动轴与轴套之间的阻力，进而了解运动员在转髋时所用的力量。

6.本实用新型为了增加练习难度和练习效果，通过增设离心拉伸单元，对人体腰、腹、髋部肌肉进行适度的离心拉长，实现肌肉"超等长收缩"的训练。

7.本实用新型的测速电路能够实时测量出运动员的转髋练习速度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是底盘和平衡座的仰视图；图3是量化监控组件的电气部分原理图；图4是带有限位装置的整体结构示意图；图5是测速电路的原理图；图6是踏板的俯视图；图7是踏板的仰视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图3、图5-图7说明本实施方式，本实施方式包括底座8、底盘1、平衡座2、两组支撑杆11、转动轴15、轴套16、旋转阻力器17、踏板18、离心拉伸单元和量化监控组件，底座8上设有凹槽81，底盘1设置在底座8的正上方，平衡座2固定设置在底盘1的下端面上，所述平衡座2的底面是半径为R的弧面，底盘1与底座8之间通过平衡座2可转动连接，踏板18设置在底盘1的正上方，踏板18与底盘1之间通过竖直设置的转动轴15连接，且转动轴15的上端与踏板18的下端面活动连接，转动轴15的下端与底盘1之间固定连接，轴套16套装在踏板18下端的转动轴15上，旋转阻力器17安装在转动轴15与轴套16之间，所述离心拉伸单元包括电机31、主动齿轮32、从动齿轮33、限位销34和多个限位开关35，踏板18的底端面上设有凹槽，所述凹槽的轮廓由直线段和圆弧段组成，限位销34固定安装在转动轴15的上端外侧壁上，转动轴15在所述凹槽内的转动角度为190°，所述直线段与圆弧段的两个交汇处分别设有一个限位开关35，所述圆弧段的两端距离直线段两端的弧度均为5°处分别设有一个限位开关35，电机31设置在底盘1上，电机31的输出端与主动齿轮32连接，从动齿轮33套装在轴套16上，且从动齿轮33与主动齿轮32相啮合，所述量化监控组件包括两个测距传感器3、平衡显示电路4和测速电路，两个测距传感器3分别位于平衡座2两侧的底盘1上，平衡显示电路4设置在踏板18内，平衡显示电路4包括比较器41和电压驱动显示器42、A/D转换器43、通信驱动电路44、调零电路45和放大器46，两个测距传感器3的测量信号输出端分别连接比较器41的两个电压信号输入端，所述比较器41的比较结果输出端连接电压驱动显示器42的驱动信号输入端，所述A/D转换器43的模拟信号输入端连接比较器41的比较结果输出端，所述A/D转换器43的数字信号输出端连接通信驱动电路44的数据输入端，所述调零电路45的信号输出端连接比较器41的调零信号输入端，所述放大器46串联在比较器41的比较结果输出端，用于对比较器41输出的比较结果信号进行放大，所述测速电路包括测速发电机20、信号处理电路21和测速显示器22，测速发电机20安装在踏板18上，且测速发电机20与转动轴15的首端连接，测速发电机20的输出信号与信号处理电路21连接，测速发电机20的数据通过测速显示器22显示。

本实施方式中，所述测距传感器3输出的为电压信号。

本实施方式所述的有量化监控功能的平衡训练装置在实际应用时，将平衡底座2置于平整的区域中，训练者单脚或双脚站立在底盘1上，训练开始后，当底盘1发生倾斜时，两个测距传感器3输出的信号不同，通过比较器41获得两个测距传感器3输出信号的电压差信号发送给电压驱动显示器43，该电压驱动显示器43通过数字输出接收到的电压信号，进而直观的显示两个测距传感器3测量结果的差值，该差值即反映了底盘1的平衡状态。

本实施方式的A/D转换器43和通信驱动电路44，能够将比较器41输出的模拟信号转换成数字信号，进而再通过通信驱动电路44将该比较结果输出，在实际应用中可以与现有各种数字设备相连接，在训练过程中获得训练的实时数据，为分析训练结果和执行下一步的训练计划有很重要的参考作用。所述数字设备为串口数据存储设备、掌上电脑或者计算机等常用的智能数字设备。

本实施方式带有凹槽81的底座8，在实际使用过程中，将平衡底座2置于并且所述凹槽81内，便于固定位置，并且所述凹槽81的侧壁能够起到限位的作用。可以通过调整凹槽81的宽度或深度来限制平衡底座2左右摆动的幅度，使其更适用于初学者。

本实施方式的凹槽81的底面为平面与弧面的组合，且所述弧面与平衡底座2外弧对应的弧面，且该弧面的半径大于平衡底座2的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座2的高度的0.02至0.1之间。

本实施方式的凹槽81底面的形状，更容易使得在将平衡底座2放置在凹槽81内的时候，所述平衡底座2位于凹槽81载有中间的位置，使得平衡底座2距离凹槽81左右侧壁的距离相等，进而使得平衡底座2在凹槽81内左右摆动的限位角度相等。

本实施方式信号处理电路21的具体处理方法采用现有技术实现。

当运动员站在踏板18上进行转动训练的角度小于180°时，踏板18依次带动轴套16和从动齿轮33进行转动，从动齿轮33又带动主动齿轮32转动，此时电机31空转；当运动员站在踏板18上进行转动训练的角度大于或等于180°时，转动轴15上的限位销34在顺时针或者逆时针方向依次碰触两个限位开关35，分别用于控制电机31的启停，踏板18的顺时针或者逆时针转动方向由运动员决定，此时，大于180°时，踏板18在电机31的带动下继续转动5°，实现超等长转动核心力量的练习。

本实施方式的踏板18上设有一个标示箭头，同时以环形阵列的方式设有A、B、C和D四个标示，用于运动员了解转动的角度。

具体实施方式二：结合图1或图4说明本实施方式，本实施方式的每组支撑杆11均包括可伸缩支杆11-1和弹性支撑柱11-2，弹性支撑柱11-2竖直固定安装在底盘1上，可伸缩支杆11-1竖直固定安装在弹性支撑柱11-2上。如此设置，便于运动员训练时安全的站在踏板18上，为运动员提供方便。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1或图4说明本实施方式，本实施方式的弹性支撑柱11-2为橡胶支撑柱。如此设置，能够实现多角度的摇晃，使用更加人性化。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的通信驱动电路44为串行通信驱动电路或无线通信驱动电路。如此设置，通信驱动电路44可以为现有各种串行通信驱动电路或无线通信驱动电路。所述串行通信驱动电路为USB串行通信驱动电路、RS485串行通信驱动电路、RS232串行通信驱动电路或者网络通信驱动电路。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1或图4说明本实施方式，本实施方式的凹槽81的底面为弧面，且该弧面的半径大于平衡底座2的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座2的高度的0.2至0.6之间。如此设置，更容易保证平衡底座2位于凹槽81的中间位置，使得其左右摆动幅度相同。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置还包括两个限位装置10，两个限位装置10对称设置在底座8上，每个限位装置10包括一根滑轨、一根顶柱14、一根挡杆13和多对限位块12；所述滑轨与底座的上表面固定连接；所述顶柱14固定在滑轨的滑块上；在滑轨的两侧沿其滑动方向等间距设置有多对限位挡块12，每对限位挡块12上均设置有挡杆固定槽，所述挡杆固定槽用于放置挡杆13。如此设置，本实施方式中的限位装置10采用滑道的方式实现间距的调整，通过在滑道侧面设置限位挡块实现固定位置的作用，操作方便、快捷，并且使得限位装置10的高度保持不变，更能保证在每个档位所限定的踏板18能够左右摆动的最大角度的一致性；同时，设置两个限位装置10，便于初学者练习转动时，平衡座2的摆动幅度适宜。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置还包括双脚限位凸起19，所述双脚限位凸起19设置在踏板18上。如此设置，便于运动员使用。其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。

本实用新型的工作原理是：

运动员为克服不稳定状态并保持正确的用力姿势，需要通过腰、骨盆、髋关节及下肢配合调动募集激活更多的核心部位的肌肉纤维参与稳定身体平衡机及动作的发力。进行超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控时，运动员站在处于不稳定状态下的带有量化监控组件的本装置上，并结合经过优化设计的接近投掷、摔跤、篮球等专项力量特点的练习装置，用手握住两组支撑杆11，调整踏板18上双脚限位凸楞19的位置，调整旋转阻力器17的阻力，进行转动练习，此时量化监控组件开始工作，测量踏板18的幅度并经量化处理显示，对运动员运动时身体的平衡状态实时量化监控。超等长上固定转髋时，设：起始转动箭头指向A点即正前方位进行转髋练习，当转动箭头逆时针转动，指向D方位，此位置接近腰、腹、髋部转动生理极限，限位销34碰触一个限位开关35，电机31启动反转，从动齿轮33带动主动齿轮32转动，当转动箭头超过D方位5°时，由于运动员在电机31的带动下，腰、腹、髋部肌肉被适度的离心拉长，限位销34碰触另一个限位开关35，电机31启动正转，同理向相反的方向转动，如此往复。本实用新型的测速电路能够实时测量出运动员的转髋练习速度，实现测速超等长转髋核心力量训练及量化监控。

Claims (7)

1.一种测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，其特征在于：它包括底座（8）、底盘（1）、平衡座（2）、两组支撑杆（11）、转动轴（15）、轴套（16）、旋转阻力器（17）、踏板（18）、离心拉伸单元和量化监控组件，底座（8）上设有凹槽（81），底盘（1）设置在底座（8）的正上方，平衡座（2）固定设置在底盘（1）的下端面上，所述平衡座（2）的底面是半径为R的弧面，底盘（1）与底座（8）之间通过平衡座（2）可转动连接，踏板（18）设置在底盘（1）的正上方，踏板（18）与底盘（1）之间通过竖直设置的转动轴（15）连接，且转动轴（15）的上端与踏板（18）的下端面活动连接，转动轴（15）的下端与底盘（1）之间固定连接，轴套（16）套装在踏板（18）下端的转动轴（15）上，旋转阻力器（17）安装在转动轴（15）与轴套（16）之间，所述离心拉伸单元包括电机（31）、主动齿轮（32）、从动齿轮（33）、限位销（34）和多个限位开关（35），踏板（18）的底端面上设有凹槽，所述凹槽的轮廓由直线段和圆弧段组成，限位销（34）固定安装在转动轴（15）的上端外侧壁上，转动轴（15）在所述凹槽内的转动角度为190°，所述直线段与圆弧段的两个交汇处分别设有一个限位开关（35），所述圆弧段的两端距离直线段两端的弧度均为5°处分别设有一个限位开关（35），电机（31）设置在底盘（1）上，电机（31）的输出端与主动齿轮（32）连接，从动齿轮（33）套装在轴套（16）上，且从动齿轮（33）与主动齿轮（32）相啮合，所述量化监控组件包括两个测距传感器（3）、平衡显示电路（4）和测速电路，两个测距传感器（3）分别位于平衡座（2）两侧的底盘（1）上，平衡显示电路（4）设置在踏板（18）内，平衡显示电路（4）包括比较器（41）和电压驱动显示器（42）、A/D转换器（43）、通信驱动电路（44）、调零电路（45）和放大器（46），两个测距传感器（3）的测量信号输出端分别连接比较器（41）的两个电压信号输入端，所述比较器（41）的比较结果输出端连接电压驱动显示器（42）的驱动信号输入端，所述A/D转换器（43）的模拟信号输入端连接比较器（41）的比较结果输出端，所述A/D转换器（43）的数字信号输出端连接通信驱动电路（44）的数据输入端，所述调零电路（45）的信号输出端连接比较器（41）的调零信号输入端，所述放大器（46）串联在比较器（41）的比较结果输出端，用于对比较器（41）输出的比较结果信号进行放大，所述测速电路包括测速发电机（20）、信号处理电路（21）和测速显示器（22），测速发电机（20）安装在踏板（18）上，且测速发电机（20）与转动轴（15）的首端连接，测速发电机（20）的输出信号与信号处理电路（21）连接，测速发电机（20）的数据通过测速显示器（22）显示。

2.根据权利要求1所述的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，其特征在于：所述每组支撑杆（11）均包括可伸缩支杆（11-1）和弹性支撑柱（11-2），弹性支撑柱（11-2）竖直固定安装在底盘（1）上，可伸缩支杆（11-1）竖直固定安装在弹性支撑柱（11-2）上。

3.根据权利要求2所述的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，其特征在于：所述弹性支撑柱（11-2）为橡胶支撑柱。

4.根据权利要求3所述的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，其特征在于：所述通信驱动电路（44）为串行通信驱动电路或无线通信驱动电路。

5.根据权利要求4所述的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，其特征在于：所述凹槽（81）的底面为弧面，且该弧面的半径大于平衡底座（2）的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座（2）的高度的0.2至0.6之间。

6.根据权利要求5所述的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，其特征在于：所述测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置还包括两个限位装置（10），两个限位装置（10）对称设置在底座（8）上，每个限位装置（10）包括一根滑轨、一根顶柱（14）、一根挡杆（13）和多对限位块（12）；所述滑轨与底座的上表面固定连接；所述顶柱（14）固定在滑轨的滑块上；在滑轨的两侧沿其滑动方向等间距设置有多对限位挡块（12），每对限位挡块（12）上均设置有挡杆固定槽，所述挡杆固定槽用于放置挡杆（13）。

7.根据权利要求6所述的测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置，其特征在于：所述测速式超等长上固定转髋核心力量训练及量化监控装置还包括双脚限位凸起（19），所述双脚限位凸起（19）设置在踏板（18）上。

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