CN206262014U - 俯卧撑动作标准度与数量监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种既可以监测受训者动作是否标准，又可以记下受训者的有效训练次数的俯卧撑动作标准度与数量监测设备。它包括头部监测单元、躯干监测单元、电源和记数器；所述的头部监测单元用于监测头部的动作，所述的躯干监测单元用于监测躯干部的动作；所述的头部监测单元与记数器和电源构成一个回路；所述的躯干监测单元还包括一个用于检测电路通断的传感器，所述的躯干监测单元与电源构成一个回路，所述的躯干监测单元上的传感器与记数器信号连接；在头部监测单元与记数器和电源构成的回路接通状态下，躯干监测单元所在的回路每通断一次，记数器记数一次。

Description

俯卧撑动作标准度与数量监测设备

技术领域

本实用新型涉及一种运作辅助监测设备，具体是指一种俯卧撑动作标准度与数量监测设备。

背景技术

俯卧撑(英文：push-up；Press-up。中国大陆称作俯卧撑，中国台湾地区称作伏地挺身，港澳地区称作掌上压)，是一种常见的健身运动，俯卧撑有助于增加胸大肌锻炼效果。在日常锻炼和体育课上，特别是在军事体能训练中是一项基本训练。俯卧撑主要锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。是很简单易行却十分有效的力量训练手段。初学者练习俯卧撑可以进行两组，每组15到20下；有一定基础的运动者则可做3组，每组20下；高水平人士可以尝试4组30到50下的俯卧撑锻炼。

在体育教学和训练实践中，老师或者教官常常会遇到学员动作不达标的问题，有些是学员的无意识行为，有些则是学员为了偷懒刻意而为之。老师或者教官为了确保训练的实际效果，如果看到有学员的动作不达标，会要求该学员重做，这样一来就会影响到整体的训练进度，同时施训者的精力有限也无法同时兼顾所有学员的动作是否标准。

综上所述，现有技术中缺少一种既可以监测受训者动作是否标准，又可以记下受训者的有效训练次数的俯卧撑动作标准度与数量监测设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种既可以监测受训者动作是否标准，又可以记下受训者的有效训练次数的俯卧撑动作标准度与数量监测设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种俯卧撑动作标准度与数量监测设备，它包括头部监测单元、躯干监测单元、电源和记数器；所述的头部监测单元包括一段绝缘管，绝缘管内填充有导电液，导电液中设有第一气泡，绝缘管的两端各设有一个绝缘盖，每个绝缘盖上与导电液相接触的一侧分别设有第一导电片和第二导电片；当第一气泡位于绝缘管的端部时，绝缘盖上对应的导电片被第一气泡从导电液中隔离；所述的躯干监测单元包括躯干传感器和一段绝缘管，绝缘管内填充有导电液，导电液中设有第二气泡，绝缘管的两端各设有一个绝缘盖，其中一个绝缘盖与导电液相接触的一侧设有一对互不接触的导电片，分别为第三导电片和第四导电片；当第二气泡位于绝缘管上有导电片的一端的端部时，第三导电片和第四导电片之间的导通关系被第二气泡断开；所述的电源、第一导电片、第二导电片和记数器通过导线依次连接成一个闭合电路；所述的电源、第三导电片、第四导电片和躯干传感器通过导线依次连接成一个闭合电路；所述的记数器和躯干传感器信号连接。

作为改进，所述的绝缘管上还设有连接装置。

作为优选，所述的记数器上带有用于显示数量的显示屏和用于远程传输数据的无线模块。

作为优选，所述的电源为可反复充放电的锂电池。

作为优选，所述的躯干传感器为电流传感器。

作为优选，所述的躯干传感器为光电传感器。

作为进一步优选，所述的记数器内自带有记时装置和用于为显示屏和记时装置供电的电池。

作为进一步优选，所述的记数器上还连接有报警装置。

采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型创造性的采用头部和躯干部分两个单元对做俯卧撑的人员进行实时的监测，监测设备中的核心单元是在绝缘管内密封一段带有气泡的导电液，由于气泡与导电液的密度不一样，当绝缘管发生倾斜时气泡会向上运动，而导电液会向下运动，向上的运动的气泡可以将原本经导电液连通的电极之间相互绝缘开来。基于这个基本的原理，把头部和躯干部分两个监测单元分别佩戴在用户身上，头部单元采用半弧形方式佩戴，佩戴方式与带有弧形连接臂的耳机的佩戴方式相同。而躯干部的监测单元，则是把绝缘管调成直条状后，沿着用户的脊椎方向安装在用户背上或腹部，安装时绝缘管带有导电片的一端靠近用户的头部，没有设置导电片的一端朝向用户的臀部。

训练者在做俯卧撑时，只有头部始终保持抬起状态，记数器才会处理正常记数，一旦训练者低头，头部原来相连通的两个电极片之间就会被第一气泡断开，此时记数器的记数模块的电源被切断，不会进行记数。用户在头部保持抬起状态下，做一个俯卧撑，躯干部会有一个从倾斜到平直的运动过程，在这个当躯干部倾斜时，其上的绝缘管内气泡向上移动会切断绝缘管上端导电片之间的连接；当躯干部恢复平直时，绝缘管内的气泡会下移，此时绝缘管上端导电片之间恢复连接，这一通断过程可以被躯干传感器检测到，并发送给记数器，一个通断记数一次。

当训练者在训练时，如果躯干部挺身角度不够，或者靠肩一端向下，而臀部一端翘起时，绝缘管内的第二气泡均不会隔断导电片之间的连接，从而不会产生通断信号，记数器不会记数。

综上所述，只有当用户动作标准时，本专利涉及的设备才会记数，从而有效的避免了用户动作不达标，训练效果不佳的问题。

另外作为优选项，所述的绝缘管上设有连接装置。这样可以让绝缘管在安装和拆卸时更加方便。所述的记数器上带有用于显示数量的显示屏和用于远程传输数据的无线模块。可以让监督者实时看到训练者的训练情况，也可以远程通过无线接收设备进行监督和记录。所述的电源为可反复充放电的锂电池；该设计更加节能环保。所述的躯干传感器为电流传感器，所述的躯干传感器为光电传感器。通过高精度传感器，监测到的数据更加准确。所述的记数器内自带有记时装置和用于为显示屏和记时装置供电的电池。该设置可以同步记录下用户锻炼的时间，另外显示屏和记时装置单独供电，即使在设备头部的电极片被断开，记数器的记数电源被切断时，仍可以正常显示当前的俯卧撑数量和当前的时间。所述的记数器上还连接有报警装置。则可以在训练者长时间没有动作，或者训练个数已经超标，或者训练时长已经超标等情况下提供报警提示。

综上所述，本实用新型提供了一种既可以监测受训者动作是否标准，又可以记下受训者的有效训练次数的俯卧撑动作标准度与数量监测设备。

附图说明

图1是本实用新型中俯卧撑动作标准度与数量监测设备的结构示意图。

图2是用户在做俯卧撑挺身动作时图1中的设备的躯干监测单元的气泡状态简图。

图3是用户在做俯卧撑伏地动作时图1中的设备的躯干监测单元的气泡状态简图。

图4是用户头未抬起时做俯卧撑伏地动作时图1中的设备的躯干监测单元的状态简图。

图5是图4所示状态下用户头部佩戴的头部监测单元上气泡位置的示意图。

图6是本实用新型中躯干传感器、记数器和头部监测单元三者之间的电路结构简图。

图7是用户在做俯卧撑时臀部高翘状态下图1中的设备的躯干监测单元的状态简图。

如图所示：1、头部监测单元，2、躯干监测单元，3、电源，4、记数器，5、躯干传感器，6、绝缘管，7、导电液，8、第一气泡，9、绝缘盖，10、第二气泡，11、第一导电片，12、第二导电片，13、第三导电片，14、第四导电片，15、连接头，A、头部，B、躯干。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1，一种俯卧撑动作标准度与数量监测设备，它包括头部监测单元1、躯干监测单元2、电源3和记数器4；所述的头部监测单元1包括一段绝缘管6，绝缘管6内填充有导电液7，导电液7中设有第一气泡8，绝缘管6的两端各设有一个绝缘盖9，每个绝缘盖9上与导电液相接触的一侧分别设有第一导电片11和第二导电片12；当第一气泡8位于绝缘管6的端部时，绝缘盖9上对应的导电片被第一气泡8从导电液7中隔离；所述的躯干监测单元2包括躯干传感器5和一段绝缘管6，绝缘管6内填充有导电液7，导电液7中设有第二气泡10，绝缘管6的两端各设有一个绝缘盖9，其中一个绝缘盖9与导电液相接触的一侧设有一对互不接触的导电片，分别为第三导电片13和第四导电片14；当第二气泡10位于绝缘管6上有导电片的一端的端部时，第三导电片13和第四导电片14之间的导通关系被第二气泡10断开；所述的电源3、第一导电片11、第二导电片12和记数器4通过导线依次连接成一个闭合电路；所述的电源3、第三导电片13、第四导电片14和躯干传感器5通过导线依次连接成一个闭合电路；所述的记数器4和躯干传感器5信号连接。

作为改进，所述的绝缘管6上还设有连接装置。

作为优选，所述的记数器4上带有用于显示数量的显示屏和用于远程传输数据的无线模块。

作为优选，所述的电源3为可反复充放电的锂电池。

作为优选，所述的躯干传感器5为电流传感器。电流传感器通过检测躯干监测单元回路的电流通断信号来向记数器发送信号，比如，躯干监测单元回路接通时，电流传感器给记数器发一个高电平信号；躯干监测单元回路断开时，电流传感器给记数器发一个低电平信号。

作为优选，所述的躯干传感器5为光电传感器。光电传感器的使用原理是，光电传感器分成两个部分，一个是接入在躯干监测单元回路上的LED灯，一个是检测LED是否发亮的光感应器，当躯干监测单元回路接通时，LED灯点亮，检测LED是否发亮的光感应器发送一个电信号(比如高电平)给记数器；当躯干监测单元回路断开时，LED灯熄灭，检测LED是否发亮的光感应器发送一个电信号(比如低电平)给记数器；记数器通过接收到的高低电平信号进行记数。

作为进一步优选，所述的记数器4内自带有记时装置和用于为显示屏和记时装置供电的电池。

作为进一步优选，所述的记数器4上还连接有报警装置。

需要说明的是上述电路连接方式只是一种实施例，业内技术人员结合电路常识，可以打乱相关部件之间的连接顺序实现与上述连接描述相同的功能，显然这也在本专利申请的保护范围内的。另外，同一个绝缘盖9上的两个导电片之间是通过导电液7相连通的。所述的连接装置有多种结构能够实现，比如在绝缘管的两端各设置一个连接头15，连接头15可以是带有粘性的粘贴布，也可以是可穿入绳子的连接孔，还可以是其他用于辅助连接的结构。所述的连接装置还可以是包裹住整个绝缘管的一条连接绑带。所述的记数器4上带有用于显示数量的显示屏和用于远程传输数据的无线模块。无线模块的设计，用于方便用户查看数据，可以远程传到手机、平板电板等设备上。无线模块可以是wifi模块，也可以是蓝牙模块或者其他相同功能的无线模块。用户在具体实施时，绝缘管和气泡部分的结构可以参照目前市面上的水平尺进行设置。另外为了美观，导线在布置时可以紧贴关绝缘管的管壁进行设置。还有电源和记数器的安装位置，可以和躯干部监测单元做成一个整体，也可以设计成分体式结构。所述的绝缘管6可以设置成塑料软管，也可以设置成已经定型好的硬质绝缘管。

本专利申请保护的俯卧撑动作标准度与数量监测设备的使用方法和工作原理如下：具体使用时，用户先把头部监测单元上的绝缘管像带耳机一样套在头上。躯干部的监测单元的绝缘管在安装时，先把绝缘管调成直条状，然后沿着用户的脊椎方向安装在用户背上或腹部，安装时绝缘管带有导电片的一端靠近用户的头部，没有设置导电片的一端朝向用户的臀部。按上述方法安装完成后再打开设备的电源。注意此处实施时可以有两种设计，第一种是，打开电源时训练者应该处于俯卧撑准备动作状态，即已经趴下处于双手撑地的挺身姿态。此时要求将电源开关设置于训练者手臂附近，以便训练者能进行打开开关的操作或者由监督者帮训练者打开电源的开关。第二种则是，训练者在站姿状态下打开电源，则由于躯干监测单元中绝缘管内的气泡是处于最上端的此时软管上端的导电片之间是断开的，当用户开始趴下，但还没开始做俯卧撑时，气泡下移，导电片会接通，此时会产生一个通断信号。但是用户还没有开始做俯卧撑，为了排除这一个信号的干扰，在设置记数器时，可以设置成不记第一个，当然监督者在使用时也可以自行减去一个。

当训练者开始做俯卧撑时，准备状态如附图2中所示；用户最初是处于挺身姿态，此时用户的头部A是抬起的，躯干部B是沿从头到脚的方向向下倾斜的。这个姿态下，头部的软管中的第一气泡是处于附图1中的状态，即位于软管的中部(不一定是位于正中间，但是一定不会位于绝缘管的端部)，软管两端的第一导电片11和第二导电片12之间通过导电液7保持导通状态。记数器4与电源3之间是接通的。而躯干部B上的第二气泡10则如附图2中所示，处于绝缘管上端的端部，此时躯干部上的两个导电片之间的连通关系被第二气泡断开，躯干传感器不会向记数器发送信号。

伏地动作状态下，参见附图3中的简图，只有头部与躯干均比较平直时，头部和躯干两个监测单元的绝缘管中的气泡才会均位于绝缘管的中部，此时整个监测电路的头部回路和躯干部的回路均是畅通的，记数器的记数模块保持通电状态，躯干传感器会向记数器发送一个记录信号，记数器会记录下所述的信号。

当用户再次向上撑起，达到挺身状态时，训练者回复到附图2中所示的状态，躯干传感器所在的电路被断开，不会向记数器发送信号。当用户再次向下回到伏地动作状态，躯干传感器所在的电路再次被接通，会再次向记数器发送一个记录信号，记数器会记录下所述的信号并叠加计数。

直到用户结束锻炼，记数器会一直记下训练者所做的俯卧撑个数。同时作为业内技术人员的常识，所述的记数器均自带有清零功能，当用户开始下一次训练时，可以对之前记录的数字进行清零处理。

下面就训练者在训练过程中的一些不达标的动作，作一下特别说明。

1、训练者挺身时倾斜角度过小的问题。如果倾斜角度过小，则无法让躯干单元的绝缘管中的气泡顺利顶到最顶部，记数器则不会记数。具体倾斜到多少角度时，躯干单元的绝缘管中的气泡才可以隔开两个导电片之间的连通关系。这个可以通过标准动作的角度进行设定。确定角度后，通过调整气泡的大小和软管的长度可以在产品出厂时就事先设置好。

2、训练者的头部A一直低着，如附图4中所示的状态。此状态下，头部监测单元的绝缘管中的气泡会一直停留在头部绝缘管的一个端部，参见附图5中所示的状态，从而使头部监测单元的两个导电片之间处于断开状态，记数器的记数电源也被断开，记数器不会记数。如附图6中所示，所述的头部监测单元相当于记数器的记数开关，只有当头部监测单元处于导通状态时，记数器才能正常记数，所以训练者只要一低头，就不会记数。

3、训练者的臀部高高翘起时。进一步结合附图7，在此状态下，躯干部的第二气泡10会处于绝缘管上靠近臀部的一端，此时，不管第二气泡有没有到达端部，由于靠近臀部这一端的绝缘管上没有设置电极，第三电极和第四电极之间仍然时导通的，即这个不规范的动作不会让躯干传感器发出记数信号，记数器不会记数。

4、用户在挺身到符合要求的角度后，小角度伏地，在没有到达手臂的大小臂相垂直的状态就快速回到挺身角度。此动作下，第二气泡会游离在切断与导通两个电极片的临界位置。这个位置实际操作时不好把握，如果训练者要钻这个空子，他仍相当于在做平板支撑，同样有不错的锻炼效果。当然本专利申请涉及的设备，可以通过设置记数器来避免训练者钻这个空子，即设置记数间隔，前后两个记数之间的间隔如果超出了正常做一个俯卧撑所需要的时间范围，即视为无效信号，记数器可以不予以记录。

综上所述，只有当用户动作标准时，本专利涉及的设备才会记数，从而有效的避免了用户动作不达标，训练效果不佳的问题。

另外本专利申请中所述的导电液优选为水银。用户亦可选择其它酸碱盐类的物质的水溶液，比如：氯化铝溶液、硝酸铝溶液、氯化钠溶液(食盐溶液)、硝酸银溶液、氯化铁溶液、氯化铜溶液、硝酸铜溶液、氯化亚铁溶液、碳酸钠溶液、硝酸钠溶液、硫酸钠溶液、硫酸钾溶液、碳酸钾溶液等，在选择导电液时，应该避免选择对导电极片和对绝缘管有腐蚀性的溶液。单纯的水溶液，如果导电极片未做防锈处理，不建议用做导电液。

所述的导电极片，第一导电片11和第二导电片12具体实施时，最好是采用球状凸起结构。而第三导电片13和第四导电片14，最好采用竖向的短片状结构。因为竖向结构可以更好的来控制气泡的临界角度问题，以辅助克服上述的第四种不规则动作下用户钻空子的问题。具体实施时即把第三导电片13和第四导电片14两个导电片，设置成一个靠近用户，另一个与之相对，远离用户。同时靠近用户的这个导电片设置短一些，远离用户的导电片设长一些，具体长度差可以设置成两倍。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：它包括头部监测单元(1)、躯干监测单元(2)、电源(3)和记数器(4)；

所述的头部监测单元(1)包括一段绝缘管(6)，绝缘管(6)内填充有导电液(7)，导电液(7)中设有第一气泡(8)，绝缘管(6)的两端各设有一个绝缘盖(9)，每个绝缘盖(9)上与导电液相接触的一侧分别设有第一导电片(11)和第二导电片(12)；当第一气泡(8)位于绝缘管(6)的端部时，绝缘盖(9)上对应的导电片被第一气泡(8)从导电液(7)中隔离；

所述的躯干监测单元(2)包括躯干传感器(5)和一段绝缘管(6)，绝缘管(6)内填充有导电液(7)，导电液(7)中设有第二气泡(10)，绝缘管(6)的两端各设有一个绝缘盖(9)，其中一个绝缘盖(9)与导电液相接触的一侧设有一对互不接触的导电片，分别为第三导电片(13)和第四导电片(14)；当第二气泡(10)位于绝缘管(6)上有导电片的一端的端部时，第三导电片(13)和第四导电片(14)之间的导通关系被第二气泡(10)断开；

所述的电源(3)、第一导电片(11)、第二导电片(12)和记数器(4)通过导线依次连接成一个闭合电路；

所述的电源(3)、第三导电片(13)、第四导电片(14)和躯干传感器(5)通过导线依次连接成一个闭合电路；

所述的记数器(4)和躯干传感器(5)信号连接。

2.根据权利要求1所述的俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：所述的绝缘管(6)上还设有连接装置。

3.根据权利要求1所述的俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：所述的记数器(4)上带有用于显示数量的显示屏和用于远程传输数据的无线模块。

4.根据权利要求1所述的俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：所述的电源(3)为可反复充放电的锂电池。

5.根据权利要求1所述的俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：所述的躯干传感器(5)为电流传感器。

6.根据权利要求1所述的俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：所述的躯干传感器(5)为光电传感器。

7.根据权利要求3所述的俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：所述的记数器(4)内自带有记时装置和用于为显示屏和记时装置供电的电池。

8.根据权利要求7所述的俯卧撑动作标准度与数量监测设备，其特征在于：所述的记数器(4)上还连接有报警装置。