CN206910755U - X、y轴向重心偏移检测仪 - Google Patents

Abstract

一种XY轴向重心偏移检测仪；包括检测踏板、压力传感器、信号处理模块、状态指示灯和处理模块，所述检测踏板的下方沿X轴和Y轴方向上安装至少四个的所述压力传感器，所述检测踏板上沿X轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯，所述检测踏板上沿Y轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯；所述信号处理模块固设在所述检测踏板上；所述压力传感器、所述状态指示灯和所述信号处理模块相互连接，且所述信号处理模块通过无线通讯与所述处理模块连接。本方案有效提高了运动员和教练员的训练和教学效率和准确性。

Description

X、Y轴向重心偏移检测仪

技术领域

本实用新型属于运动检测技术领域，涉及一种X、Y轴向重心偏移检测仪，该重心偏移检测仪主要用于健康运动检测系统以及人体称重系统。

背景技术

举重技术原则第一条“近”，指出预备姿势和上举过程中，人体和杠铃重心的合力作用线，应尽量接近下支撑面重心。因为只有这样才能产生稳定平衡，为人体发挥最大力量创造必要条件，因为只有“近”才能省力，使人体有限的力量举起更大的重量。

举重动作重心平衡主要有两大类，一是向上伸展动作的用力平衡，包括提领、发力和上挺发力的平衡；二是屈曲下蹲动作的平衡，包括上挺预蹲和下蹲支撑平衡。这两大类动作中，身体各大运动环节及其总重心主要是通过各关节的额状轴，在人体的失状（前方）方向上作屈伸运动，从而导致人体和杠铃重心在前后方向上移动较大，影响动作平衡，而在足有方向的移动则较小。另外支撑类动作属于静力性用力动作，不产生位移和速度等。然而同属于克制性用力，重心主要是前后方向移动较大，重心稳定基本原理和伸展类相同。

在向上伸展和向下屈伸下蹲及支撑的举重动作中，身体各部位用力的合力在前后方向上的水平分力上，必须大小相等，方向相反，并且同时用力，这是完成动过程中保证人体下支撑稳定平衡的基本原理。因此，研究举重动作中的重心平衡，主要是研究前后方向上重心与支撑面中心的关系。运动员在举重动作中，重心不平衡或者偏移，均会影响其训练效率和训练的准确性。

因此，如何解决上述问题，是本领域技术人员要研究的内容。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种可以提高运动员和教练员的训练和教学效率和准确性的X、Y轴向重心偏移检测仪。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种XY轴向重心偏移检测仪；包括检测踏板、压力传感器、信号处理模块、状态指示灯和处理模块，所述检测踏板的下方沿X轴和Y轴方向上安装至少四个的所述压力传感器，所述检测踏板上沿X轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯，所述检测踏板上沿Y轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯；所述信号处理模块固设在所述检测踏板上；所述压力传感器、所述状态指示灯和所述信号处理模块相互连接，且所述信号处理模块通过无线通讯与所述处理模块连接。

上述技术方案中，相关内容解释如下：

1、上述方案中，所述检测踏板为方形或圆型。

2、上述方案中，所述检测踏板的上表面上设有增加摩擦系数的凹凸防滑结构。

3、上述方案中，沿X轴方向设置的所述状态指示灯和沿Y轴方向设置的所述状态指示灯的颜色不同。当人体重心发生偏移时相应的状态指示器通过显示不同的颜色加以提醒。

4、上述方案中，所述处理模块也可以置换成上位机或APP。通过检测踏板上X轴、Y轴方向上的压力传感器力值的变化或趋势，将人体重量及人体负重后重量信息、举重运动起蹲次数、运动过程中重心偏移度等使用无线MCU通过蓝牙4.0技术及ANT技术上传到上位机或APP，同时可以检测人体在运动过程中，X轴和Y轴方向的偏移度，以此提醒运动员或教练员调整或指导运动时的人体姿态，通过蓝牙及ANT技术将信息上传到上位机或APP，上位机或APP将根据得到的信息数据模拟人体运动动作，同时与上位机软件或APP配合，这样数据可以很好的通过网络进行分享。

5、上述方案中，所述无线通讯可以为蓝牙和ANT，所述处理模块可以为单片机。

本实用新型的实施方案如下：

1、先测量运动员的人体重量及人体负重后的重量；

2、再测量运动员举重运动时压力传感器上的力值加大或减小变化，以计算举重运动次数；

3、当某个压力传感器的力值加大时且4个压力传感器力值不相等时，表明重心已向此方向偏移。

4、 X、Y轴向重心偏移检测仪上的状态指示灯根据压力传感器的力值变化显示重心偏移程度，同时将压力传感器力值通过无线通讯上传到上位机或APP。

5、最后上位机或APP根据得到的数据模拟人体动作。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

本实用新型当运动员身体发生倾斜时，身体重心的位置会发生偏移，此时重力检测踏板背面上的四个压力传感器的数值也会分别发生不同的变化，例如，当身体前倾时，压力传感器中位于前端的数值会增加，位于后端的数值会减少，而身体左倾时，其位于左端的数值会增加，位于右端的数值会减少。信号处理模块采集到四个压力传感器的数值后，将其送到处理模块中，处理模块对压力传感器数值进行实时的滤波和计算，得出运动员重心偏移的大小和方向，然后根据自动控制算法计算出为了纠正运动员重心偏移的身体姿态。提高运动员和教练员的训练和教学效率和准确性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，一种XY轴向重心偏移检测仪；包括检测踏板1、压力传感器2、信号处理模块（图中未示出）、状态指示灯3和处理模块4，所述检测踏板1的下方沿X轴和Y轴方向上安装至少四个的所述压力传感器2，所述检测踏板1上沿X轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯3，所述检测踏板1上沿Y轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯3；所述信号处理模块固设在所述检测踏板1上；所述压力传感器2、所述状态指示灯3和所述信号处理模块相互连接，且所述信号处理模块通过无线通讯与所述处理模块4连接。

所述检测踏板1为方形或圆型，本实施例中为方形。

所述检测踏板1的上表面上设有增加摩擦系数的凹凸防滑结构（图中未示出）。

沿X轴方向设置的所述状态指示灯3和沿Y轴方向设置的所述状态指示灯3的颜色不同。当人体重心发生偏移时相应的状态指示器通过显示不同的颜色加以提醒。

所述处理模块也可以置换成上位机或APP。通过检测踏板上X轴、Y轴方向上的压力传感器力值的变化或趋势，将人体重量及人体负重后重量信息、举重运动起蹲次数、运动过程中重心偏移度等使用无线MCU通过蓝牙4.0技术及ANT技术上传到上位机或APP，同时可以检测人体在运动过程中，X轴和Y轴方向的偏移度，以此提醒运动员或教练员调整或指导运动时的人体姿态，通过蓝牙及ANT技术将信息上传到上位机或APP，上位机或APP将根据得到的信息数据模拟人体运动动作，同时与上位机软件或APP配合，这样数据可以很好的通过网络进行分享。

实施方案如下：

1、先测量运动员的人体重量及人体负重后的重量；

2、再测量运动员举重运动时压力传感器上的力值加大或减小变化，以计算举重运动次数；

3、当某个压力传感器的力值加大时且4个压力传感器力值不相等时，表明重心已向此方向偏移。

4、 X、Y轴向重心偏移检测仪上的状态指示灯根据压力传感器的力值变化显示重心偏移程度，同时将压力传感器力值通过无线通讯上传到上位机或APP。

5、最后上位机或APP根据得到的数据模拟人体动作。

本实用新型当运动员身体发生倾斜时，身体重心的位置会发生偏移，此时重力检测踏板背面上的四个压力传感器的数值也会分别发生不同的变化，例如，当身体前倾时，压力传感器中位于前端的数值会增加，位于后端的数值会减少，而身体左倾时，其位于左端的数值会增加，位于右端的数值会减少。信号处理模块采集到四个压力传感器的数值后，将其送到处理模块中，处理模块对压力传感器数值进行实时的滤波和计算，得出运动员重心偏移的大小和方向，然后根据自动控制算法计算出为了纠正运动员重心偏移的身体姿态。提高运动员和教练员的训练和教学效率和准确性。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种X、Y轴向重心偏移检测仪；其特征在于：包括检测踏板、压力传感器、信号处理模块、状态指示灯和处理模块，所述检测踏板的下方沿X轴和Y轴方向上安装至少四个的所述压力传感器，所述检测踏板上沿X轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯，所述检测踏板上沿Y轴方向的两侧边上分别设有至少一个的所述状态指示灯；所述信号处理模块固设在所述检测踏板上；所述压力传感器、所述状态指示灯和所述信号处理模块相互连接，且所述信号处理模块通过无线通讯与所述处理模块连接。

2.根据权利要求 1所述的X、Y轴向重心偏移检测仪，其特征在于：所述检测踏板为方形或圆型。

3.根据权利要求1所述的X、Y轴向重心偏移检测仪，其特征在于：所述检测踏板的上表面上设有增加摩擦系数的凹凸防滑结构。

4.根据权利要求1所述的X、Y轴向重心偏移检测仪，其特征在于：沿X轴方向设置的所述状态指示灯和沿Y轴方向设置的所述状态指示灯的颜色不同。