CN204447123U - 具有检测人体平衡状态的平衡木及平衡木训练检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有检测人体平衡状态的平衡木及平衡木训练检测系统，既具有教练语言指导功能，又具有裁判功能，包括平衡木、平衡度检测模块，平衡木的上端面置有多个触摸开关且多个触摸开关的信号输出端与信息处理器的信号输入端连接。优点：一是本实用新型即可以检测人体在平衡木上行走时的稳定度和平衡程度的量化评价功能，又具有裁判功能，实现自我训练，达到客观裁判的目的；二是运动者通过平衡木，实现了对自我机体能力的客观评述。

Description

具有检测人体平衡状态的平衡木及平衡木训练检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种既具有教练语言指导功能，又具有裁判功能的平衡木训练检测系统，属平衡木制造领域。

背景技术

在现有技术中，只是规定平衡木的长度和宽度，如3米长，0.1米宽，放置在地上或离地面一定的高度或将这根平衡木吊起来或搭成有一定坡度(可以调整坡度)，以致增加不同的训练难度，但这样只能判断一个成功和失败的二个答案，没有什么具体的数据，如走这样一根平衡木所需耗费了多少时间，在过程中所走的是否稳健，与上次相比是否有所进步，进步的幅度如何，还有进一步的了解孩子的平衡度真实的技术指标，这样严重影响孩子积极训练的兴趣和信心，再说这样也会在训练的时候，相对比较枯梢无味，训练者看不到自己的进步和相对鼓励的语言，所以达不到娱乐运动教育的效果。

实用新型内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既具有教练语言指导功能，又具有裁判功能的平衡木训练检测系统。

设计方案：根据背景技术存在的一些问题，本实用新型主要解决在运动过程中实际运动的实际测试数据，或在测试或训练过程中加播一些具有步伐相配套的节奏音乐，以减少一些紧张的情绪和增加点愉快心理，根据采集和测试的数据，与自己本身原有的历史数据进行比较，提出不同的语言以示鼓励和指导；还可以规定相应规则，使得运动者按不同的难度等级进行训练，即快慢步伐、转身、单脚站立在平衡木上等一系列动作的组合，使得平衡木即是多项训练和测试的器材，又是娱乐运动的工具。

设计方案：本实用新型是在平衡木上安装数个开关,开关可以是触摸感应的,也可以是一般按钮型的开关,在开关周边或中间装有几个颜色的灯,各个开关的检测与灯的亮与熄灭都是由装置中连接在MCU控制和检测实现，所检测到的数据包括各个按程序设定亮灯的开关模块到人体（脚）触摸到的时间，程序根据人体（脚）触摸各个点的时间差，或后续所规定的触摸点是否都完成，计算出结果，可以直接显示，也可以通过MCU与计算机的通信接口，由计算机计算或显示评判结果，或者将数据存储在服务器中，MCU与计算机的通行方式可以是无线方式，也可以是有线方式实现，触摸模块所亮灯颜色不同，表示不同的动作，如，绿灯表示向前走，红灯表示人体转90度，橙色表示不能触及到这个触摸模块，白色表示单脚站立，各种不同的闪烁表示不同的有效时间快到了等的组合，为此可以编辑众多的动作程序，来实现运动者按不同运动要求和难度的平衡训练，并结合不同动作等级，产生不同状态的鼓励语言，以增加运动者的信息和乐趣；在平衡木各个支撑点上，装有压力传感器，通过检测，以检测运动者是否从平衡木中掉下来，以便判断是否有效或犯规；平衡木的一头可以升起，形成一个坡度，以提高运动过程中的难度；平衡木可以通过吊绳或铁链吊起浮空，以提高运动者行走的不同难度等级。

技术方案1：见图1所示，平衡木的上端面置有多个触摸开关且多个触摸开关的信号输出端与信息处理器的信号输入端连接；平衡木两端和中间支架上与支架间置有压力传感器，且压力传感器的信号输出端与信息处理器的信号输入端连接；支架上开有吊孔且吊孔位于压力传感器的下方；平衡木上设有语言播放装置；信息处理器由MCU、存储器、有线或无线通信模块所组成，或直接用具有多路I/O口的MCU或计算机；压力传感器的信号输出端和多个触摸开关的信号输出端通过数据线与信息处理器的信号输出端连接；压力传感器的信号输出端和多个触摸开关的信号输出端分别通过无线通信模块与信息处理器进行数据交换；信息处理器的语言信号输端通过数据线与语音播放装置的信号输入端连接；信息处理器的语言信号输端通过无线通信模块与语音播放装置进行数据交换；平衡木上的多个触摸开关与信息处理器进行单向或双向信息交换，佩戴在人体身上的平衡度检测模块与信息处理器进行单向或双向数据信息交换；平衡木两端和中间支架与支架间置有压力传感器，且压力传感器的信号输出端与信息处理器的信号输入端连接；平衡度检测模块由加速度传感器或陀螺传感器、MCU、无线通信模块、存储器所组成。

技术方案2：一种平衡木训练检测系统，平衡木上的多个触摸开关与信息处理器进行单向或双向信息交换。平衡木两端与支架间置有压力传感器且压力传感器的信号输出端与信息处理器的信号输入端连接。

技术方案3：一种平衡木训练检测系统，包括平衡木，佩戴在人体身上的平衡度检测模块在平衡木上训练时，平衡度检测模块与信息处理器进行单向或双向数据交换。

平衡木两端与支架间置有压力传感器且压力传感器的信号输出端与信息处理器的信号输入端连接。平衡度检测模块由加速度传感器或陀螺传感器、MCU、无线通信模块、存储器所组成。

本实用新型与背景技术相比，一是本实用新型既具有教练语音指导功能，又具有裁判功能，实现自我训练，客观裁判的目的；二是运动者通过平衡木，实现了对自我机体能力的客观评述。

附图说明

图1是平衡木基本结构图1。

图2是运动者行走过程的示意图。

图3是平衡木基本结构图2 。

图4是平衡木的支架图。

图5是平衡木的基本电路原理图。

具体实施方式

实施例1：见图1所示，图中1为平衡木；2为支架，一共有6个；3为装在支架上平衡木下载压力传感器（若采用霍尔元件的话，中间加一点弹性材料，以便在人踩上去的时候，使其有一定的变形或位移）；4为触摸模块，在平衡木中可以根据实际情况装配各种数量不等，可以是运动者一个脚左右长度的间隔距离，也可以是更大，数量可以根据长度确定，可以是等距离的，也可以是不等距离的；图中没有画出信息处理模块5，主要可以根据实际安装的方便和电路的要求安排即可；6为吊空，在图中一共有6个，主要在吊起悬空时使用，以提高其运动者的难度，即可以水平吊起，也可以吊起成一个坡度；7为语音播放模块，它可以从信息处理板中直接拉出，即语音模块直接装在信息处理板中，扬声器直接装在平衡木上，也可以单独安装；在图2中的8为平衡度检测模块，佩戴在运动者9的身上；10为数据统计处理计算机，主要是通过有线或无限的方式收集相应的运动过程信息，而后将所收集的信息进行处理，如比较、分析、存储、制表、排名等，还承担运动者基本信息输入，如个人信息输入装置，包括各种RFID、身份证、磁卡、IC卡，指纹输入识别装置、视网膜识别装置，手工输入等，或发送到指定的数据库存储及相关的信息处理。

图5 是一个典型的电路，平衡木1的上端面置有多个触摸开关4且多个触摸开关4的信号输出端与信息处理器5的信号输入端连接；平衡木1两端和中间支架上与支架2间置有压力传感器3，且压力传感器3的信号输出端与信息处理器5的信号输入端连接；支架2上开有吊孔6个，且吊孔6位于压力传感器的下方；平衡木1上设有语言播放模块7；信息处理器5由MCU、存储器、有线或无线通信模块所组成，或直接用具有多路I/O口的MCU或计算机；压力传感器3的信号输出端和多个触摸开关4的信号输出端通过数据线与信息处理器5的信号输出端连接；压力传感器3的信号输出端和多个触摸开关4的信号输出端分别通过无线通信模块与信息处理器5进行数据交换；信息处理器3的语言信号输端通过数据线与语音播放装置7的信号输入端连接；信息处理器3的语言信号输端通过无线通信模块与语音播放装置7进行数据交换；平衡木1上的多个触摸开关4与信息处理器5进行单向或双向信息交换，佩戴在人体身上的平衡度检测模块8与信息处理器5进行单向或双向数据信息交换；平衡木1两端和中间支架与支架2间置有压力传感器3，且压力传感器3的信号输出端与信息处理器3的信号输入端连接；平衡度检测模块8的电路原理，它是由加速度传感器或陀螺传感器、MCU、无线通信模块、存储器、电源或加上语音模块所组成。

图3是平衡木的示意图，图4是图3示意图的剖视图，为平衡木的支架的图，其中1为平衡木，42与44各是一块磁铁，43是一个线性霍尔传感器，45是一个可以升降的支架底座，46是一块弹性的材料，也可以用弹簧组成，以此构成压力检测装置。

图5是平衡木的基本电路原理图，其中51为触摸模块，52扬声器，53语音模块，，55为通信模块，56为扩展模块，57为MCU，58为压力检测模块，59为电源。

其平衡木训练检测系统的检测方法，运动者9在平衡木1上训练时，运动者身9上佩戴的平衡度检测模块8及平衡木1上的多个触摸开关4根据运动者在平衡木的动作，采集运动者9的运动数据且分别通过平衡度检测模块8和多个触摸开关4与信息处理器5单向或双向进行数据交换，训练过程或结束后信息处理器5根据内置的软件包对运动者训练参数作出处理后，实现评估，平衡木上加有压力传感器的数据处理流程，平衡度检测模块8上主要是采集在运动过程的在各个方向的加速度信息大小，与下面的平衡木采集的信息在同一时间所产生的信息处理，从中获得总体平衡的计量数据，即含有运动者行走时的下身稳定度，还要考虑运动者上身平衡度的状况，平衡度检测模块采样的时间间隔可以是每秒3-10次或更高次数，以示精度要求而定。

运动者9在平衡木1上训练时，运动者身9体重及动作的力度通过压力传感器3传输至信息处理器5判别运动者是否从平衡木掉下或违规，判断的方式就是观察检测的信息是否有突变，但要排除跳跃动作的要求，若在跳跃动作要求时，就要结合压力传感器突变的时间，一般大与1秒为掉地或违规。

实施例2：一种平衡木训练检测系统，平衡木1上的多个触摸开关4与信息处理器5进行单向或双向信息交换。平衡木1三端与支架2间置有压力传感器3且压力传感器3的信号输出端与信息处理器5的信号输入端连接。

其平衡木训练检测系统的检测方法，运动者9在平衡木1上训练时，位于平衡木1上的多个触摸开关4将检测到运动者身9的运动数据传输至信息处理器5，信息处理器5根据内置的软件包对运动者训练参数作出评估。

信息处理就是平衡木的数据采集流程单一处理，这里就不考虑运动者上身摆动的数据和要求。

实施例3：一种平衡木训练检测系统，包括平衡木1，佩戴在人体身上的平衡度检测模块8在平衡木1上训练时，平衡度检测模块8与信息处理器5进行单向或双向数据交换。

平衡木1两端与支架2间置有压力传感器3且压力传感器3的信号输出端与信息处理器5的信号输入端连接。平衡度检测模块8由加速度传感器或陀螺传感器、MCU、无线通信模块、存储器或加上语音模块所组成。

其平衡木训练检测系统的检测方法，运动者9在平衡木1上训练时，运动者身9上佩戴的平衡度检测模块8根据运动者在平衡木的动作，采集运动者9的运动数据且通过平衡度检测模块8与信息处理器5单向或双向进行数据交换，训练结束后信息处理器5根据内置的软件包对运动者训练参数作出评估。

运动者9在平衡木1上训练时，运动者身9体重及动作的力度通过压力传感器3传输关信息处理器5。

信息处理的方式首先检测压力传感器的信息，若有重力在平衡木上（即人踩在平衡木上）这时记录其时间，即这个时间为起始时间，平衡度检测模块8所发送的监测数据从这个时间开始进行有效分析，直至所到达终点位置为止，判断是否到达终点，是根据上平衡木是的压力来决定，时间采样间隔同实施例2相同，最后来评价运动者走平衡木的能力。

实施例4：参照附图1 -5。一种平衡木训练检测系统，包括平衡木1，佩戴在人体身上的平衡度检测模块8在平衡木1上训练时，平衡度检测模块8与信息处理器5进行单向或双向数据交换。所述平衡木1两端与支架2间置有压力传感器3且压力传感器3的信号输出端与信息处理器3的信号输入端连接。所述平衡度检测模块8由加速度传感器或陀螺传感器、MCU、无线通信模块、存储器所组成。

其平衡木训练检测系统的检测方法，运动者9在平衡木1上训练时，运动者身9上佩戴的平衡度检测模块8根据运动者在平衡木的动作，采集运动者9的运动数据且通过平衡度检测模块8与信息处理器5单向或双向进行数据交换，训练结束后信息处理器5根据内置的软件包对运动者训练参数作出评估。所述运动者9在平衡木1上训练时，运动者身9体重及动作的力度通过压力传感器3传输关信息处理器5。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本实用新型的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述，而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合、增加或修改，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (14)

1.一种具有检测人体平衡状态的平衡木，包括平衡木，其特征是：平衡木（1）的上端面置有多个触摸开关（4）且多个触摸开关（4）的信号输出端与信息处理器（5）的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述平衡木（1）两端与支架（2）间置有压力传感器（3）且压力传感器（3）的信号输出端与信息处理器（5）的信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述支架（2）上开有吊孔（6）且吊孔（6）位于压力传感器的下方。

4.根据权利要求1所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述平衡木（1）上设有语言提醒装置（7）。

5.根据权利要求1所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述信息处理器（5）由 MCU、存储器、有线或无线通信模块所组成，或直接用具有多路I/O口的计算机。

6.根据权利要求2所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述压力传感器（3）的信号输出端和多个触摸开关（4）的信号输出端通过数据线与信息处理器（5）的信号输出端连接。

7.根据权利要求2所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述压力传感器（3）的信号输出端和多个触摸开关（4）的信号输出端分别通过无线通信模块与信息处理器（5）进行数据交换。

8.根据权利要求1或4所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述信息处理器（3）的语言信号输端通过数据线与语音播放装置（7）的信号输入端连接。

9.根据权利要求1或4所述的具有检测人体平衡状态的平衡木，其特征是：所述信息处理器（3）的语言信号输端通过无线通信模块与语音播放装置（7）进行数据交换。

10.一种由权利要求1所述的平衡木构成的平衡木训练检测系统，其特征是：平衡木（1）上的多个触摸开关（4）与信息处理器（5）进行单向或双向数据交换，佩戴在人体身上的平衡度检测模块（8）与信息处理器（5）进行单向或双向数据交换。

11.根据权利要求10所述的平衡木训练检测系统，其特征是：所述平衡木（1）两端与支架（2）间置有压力传感器（3）且压力传感器（3）的信号输出端与信息处理器（3）的信号输入端连接。

12.根据权利要求10所述的平衡木训练检测系统，其特征是：所述平衡度检测模块（8）由加速度传感器或陀螺传感器、MCU、无线通信模块、存储器所组成。

13.一种平衡木训练检测系统，其特征是：平衡木（1）上的多个触摸开关（4）与信息处理器（5）进行单向或双向信息交换。

14.根据权利要求13所述的平衡木训练检测系统，其特征是：所述平衡木（1）两端与支架（2）间置有压力传感器（3）且压力传感器（3）的信号输出端与信息处理器（5）的信号输入端连接。