CN208726691U - 教学考试专用横竖叉测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种体育器械；具体涉及一种教学考试专用横竖叉测试装置,包括支撑部、检测部、运动部、监拍部和控制部，运动部包括两套可发生相对运动的运动组件，用于支撑考生脚掌；检测部包括拉绳位移传感器、裆部固定连杆和裆部座，拉绳位移传感器通过裆部固定连杆连接至伸缩式支撑杆，伸缩式支撑杆固定于支撑部，裆部固定连杆上设置裆部座；监拍部包括显示器及横、竖叉动作侦测模块，检测部、运动部和监拍部均与控制部相连。本实用新型在保证考生身体上部自由活动的前提下，提高测试的公平性和测量精度。

Description

教学考试专用横竖叉测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种体育器械；具体涉及一种教学考试专用横竖叉测试装置。

背景技术

劈叉(竖叉、横叉)运动是武术学院(学校)招生测试的一项重要手段，主要通过测试人体裆部离地面的距离，来考察考生身体的柔韧性。目前劈叉技能的测试方法大都用直尺测量其身体裆部离地面的距离，测试人员手工测量，测试手段尚欠一致性，合理性，测试结果不够科学。为防止手动测量误差，部分产品利用激光测距原理进行自动测量，是虽非接触式测量，但容易受到裆部衣物的干扰，检测结果不够准确。

身体在做劈叉(竖叉、横叉)运动时，为使身体裆部尽可能接近地面，身体上部往往会发生前倾现象，导致运动状态在不规范状况下测量数据，无法客观公正评价劈叉的程度。为解决这种运动代偿现象，现阶段一般采用如下两种方式：

1、工作人员现场手动矫正，人工提醒，这样一来难以保证公平对待每一位被测试人员，而且容易造成营私舞弊现象的发生，失去检测的公正性、正确性、合理性；

2、在胸前设置限位板，这种方式不利于身体动作的充分发挥，限制阻挡了劈叉运动过程中身体上部的自由活动。劈叉运动测试的是身体极限状态下数据，不是运动过程中的测试。只要身体在劈叉极限状态下，身体各部位符合规定要求即可。因此，利用胸前挡板的方式防止运动代偿不够科学，合理。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种教学考试专用横竖叉测试装置，在保证考生身体上部自由活动的前提下，提高测试的公平性和测量精度。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述教学考试专用横竖叉测试装置，包括支撑部、检测部、运动部、监拍部和控制部，其中：

所述支撑部从左至右依次设置外部支撑框架、中间支撑框架和外部支撑框架，两个外部支撑框架对称设置；

所述运动部包括两套运动组件，所述运动组件包括脚踏板、滑动块和驱动件,所述驱动件通过外部支撑框架固定,驱动件动作端连接滑动块,滑动块上对应脚踏板设置容置凹槽，脚踏板通过踏板轴固定，脚踏板中心设置压力传感器；

所述检测部包括拉绳位移传感器、裆部固定连杆和裆部座，所述拉绳位移传感器固定在测试台上，拉绳位移传感器动作端连接裆部固定连杆一端，裆部固定连杆另一端通过伸缩式支撑杆固定在中间支撑框架上方，裆部固定连杆上远离拉绳位移传感器的一端设置裆部座；

所述监拍部包括横叉动作侦测模块、竖叉动作侦测模块和显示器，左侧的外部支撑框架远离中间支撑框架的一侧固定竖叉动作侦测模块，测试台中上部朝向中间支撑框架的一侧设置横叉动作侦测模块，测试台顶部设置显示器；

所述横叉动作侦测模块、竖叉动作侦测模块、显示器、压力传感器和拉绳位移传感器均连接至控制部。

选取中间支撑框架上表面为参考基准面，当裆部座与参考基准面处于同一水平面时，拉绳位移传感器的拉绳长度最大，输出信号为5V，表示离参考基准面的垂直距离为零，在考生身姿规范的前提下，考生成绩为满分100分，如果裆部座未成功被下压到参考基准面，则根据拉绳位移传感器的拉绳长度成比例计分。

进行竖叉动作时，考生面向竖叉动作侦测模块，考生身姿影像通过显示器显示,考生两脚掌放置在脚踏板上站立，脚踏板上课设置脚印标识，身体裆部正对裆部座，开启驱动件，两套运动组件的滑动块做缓慢分离运动，考生两条腿随之缓慢分离，脚腕部跟随自然转动，脚踏板在容置凹槽内自动进行适应性旋转，随着两个脚踏板间距的增大，身体裆部逐渐靠近裆部座，身体裆部下压裆部座，带动伸缩式支撑杆向下运动，两手自然下垂，直至裆部座上表面嵌入到参考基准面，与之保持在一个水平面上，运动结束。与此同时，考生两腿分离至最大极限，裆部接触参考基准面，脚踏板随脚掌的自然位置而转动，保持良好的接触。若裆部向下移动到达身体极限位置时，压力传感器检测到考生脚掌对脚踏板压力减小，驱动件停止动作，两滑动块不再相对移动。

进行横叉动作时，考生面向横叉动作侦测模块，考生身姿影像通过显示器显示,考生两脚掌放置在脚踏板上站立，身体裆部正对裆部座，开启驱动件，两套运动组件滑动块做缓慢分离运动，考生两条腿随之缓慢分离，脚腕部跟随自然转动，身体裆部逐渐靠近裆部座，随着运动的继续，身体裆部将带动裆部座向下运动，两手自然下垂，直至裆部座上表面嵌入到参考基准面，与之保持在一个水平面上，运动结束。与此同时，考生两腿分离至最大极限，裆部接触参考基准面，脚踏板随脚掌的自然位置而转动，保持良好的接触。若裆部向下移动到达身体极限位置时，压力传感器检测到考生脚掌对脚踏板压力减小，驱动件停止动作，两滑动块不再相对移动。

横叉动作侦测模块和竖叉动作侦测模块均内置移动侦测程序的摄像头，移动侦测程序采用现有技术，当横叉时身体左/右摇摆幅度超过预设角度时(一般为16°)视为动作不符合要求，当竖叉时身体前/后摇摆幅度超过预设角度时(一般为16°)视为动作不符合要求，一旦发生不符合要求的情况，通过显示器显示预警消息，该预警消息可以是文字提醒提醒考生自动调整，为方便考生及时注意到预警信息，还可设置蜂鸣器或扬声器，蜂鸣器或扬声器与控制部相连，在检测到考生动作不符合要求时，发出语音提醒。

所述驱动件采用驱动电机，所述驱动电机通过外部支撑框架固定，驱动电机转轴连接螺母丝杠，滑动块对应螺母丝杠设置螺纹孔，驱动电机转轴带动螺母丝杠旋转，进而实现滑动块的平移。

所述脚踏板对应脚掌设置踩踏斜面。

所述测试台通过合页与中间支撑框架铰接，测试台顶部设置显示器和横叉动作侦测模块，测试台中间位置对应拉绳位移传感器设置容置腔，拉绳位移传感器动作端连接链接块，所述链接块通过固定销连接裆部固定连杆，闲置时，测试台可与中间支撑框架折叠，拉绳位移传感器及其与之连接的部件收纳于容置腔内。

所述容置腔相对设置的两个内壁上对应设置导轨，两条导轨间横设导向轴，导向轴贯穿链接块，导轨及导向轴确保裆部座平稳移动。

所述裆部固定连杆上对应驱动电机设置操控器，操控器连接控制部，操控器包括正转按钮、反转按钮和开关，在运动测试过程中，如两滑动块间距超过身体承受能力，可随时操作运动操控器上的停止按钮停止脚踏板的移动。

所述中间支撑框架和外部支撑框架相互独立，中间支撑框架和外部支撑框架拼接位置成对设置螺纹孔，中间支撑框架和外部支撑框架通过螺栓和固定连接板固定连接，中间支撑框架和外部支撑框架设置为可拆卸结构，拆卸后体积及重量减轻，便于设备的组装及转移。

所述测试台底部和中间支撑框架之间设置梯形支撑板，支撑板与中间支撑框架铰接，在测试台打开后距离地面还有一定距离，通过支撑板对测试台进行支撑，保证其放置稳定性。

外部支撑框架对应滑动块设置限位杆，限位杆对应螺母丝杠设置通孔和轴套，若驱动电机发生故障，限位杆可防止两滑动块分离间距过大。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在保证考生身体上部自由活动的前提下，提高测试的公平性和测量精度。通过接触式测量，实测考生裆部位置，防止出现测量偏差，并通过横叉动作侦测模块和竖叉动作侦测模块分别侦测考生横叉和竖叉身姿，发生异常后，通过显示器或报警器报警，提示考生自行调整身姿，无人为或物理介质干预，考生身姿侦测精度及执行保准保持高度一致，公平公正。

附图说明

图1为实施例1主视图。

图2为实施例1俯视图。

图3为图2中A-A向视图。

图4为图2中B-B向视图。

图5为实施例1左视图。

图中：1、外部支撑框架；2、中间支撑框架；3、脚踏板；4、滑动块；5、驱动电机；6、容置凹槽；7、踏板轴；8、压力传感器；9、螺母丝杠；10、横叉动作侦测模块；11、显示器；12、竖叉动作侦测模块；13、测试台；14、拉绳位移传感器；15、裆部固定连杆；16、裆部座；17、伸缩式支撑杆；18、操控器；19、链接块；20、固定销；21、容置腔；22、导轨；23、导向轴；24、支撑板；25、限位杆；26、合页；27、固定连接板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1-5所示，所述教学考试专用横竖叉测试装置，包括支撑部、检测部、运动部、监拍部和控制部，其中：

所述支撑部从左至右依次设置外部支撑框架1、中间支撑框架2和外部支撑框架1，两个外部支撑框架1对称设置；

所述运动部包括两套运动组件，所述运动组件包括脚踏板3、滑动块4和驱动件,所述驱动件通过外部支撑框架1固定,驱动件动作端连接滑动块4,滑动块4上对应脚踏板3设置容置凹槽6，脚踏板3通过踏板轴7固定，脚踏板3中心设置压力传感器8；

所述检测部包括拉绳位移传感器14、裆部固定连杆15和裆部座16，所述拉绳位移传感器14固定在测试台13上，拉绳位移传感器14动作端连接裆部固定连杆15一端，裆部固定连杆15另一端通过伸缩式支撑杆17固定在中间支撑框架2上方，伸缩式支撑杆17采用液压撑杆或气弹簧，裆部固定连杆15上远离拉绳位移传感器14的一端设置裆部座16；

所述监拍部包括横叉动作侦测模块10、竖叉动作侦测模块12和显示器11，左侧的外部支撑框架1远离中间支撑框架2的一侧固定竖叉动作侦测模块12，测试台13中上部朝向中间支撑框架2的一侧设置横叉动作侦测模块10，测试台13顶部设置显示器11；

所述横叉动作侦测模块10、竖叉动作侦测模块12、显示器11、压力传感器8和拉绳位移传感器14均连接至控制部。

所述驱动件采用驱动电机5，所述驱动电机5通过外部支撑框架1固定，驱动电机5转轴连接螺母丝杠9，滑动块4对应螺母丝杠9设置螺纹孔，驱动电机5转轴带动螺母丝杠9旋转，进而实现滑动块4的平移；脚踏板3对应脚掌设置踩踏斜面；测试台13通过合页26与中间支撑框架2铰接，测试台13顶部设置显示器11和横叉动作侦测模块10，为方便收纳，显示器11通过合页26与测试台13顶面铰接，显示器11和横叉动作侦测模块10也可用带摄像头的笔记本电脑替代，测试台13中间位置对应拉绳位移传感器14设置容置腔21，拉绳位移传感器14动作端连接链接块19，所述链接块19通过固定销20连接裆部固定连杆15，闲置时，测试台13可与中间支撑框架2折叠，拉绳位移传感器14及其与之连接的部件收纳于容置腔21内；容置腔21相对设置的两个内壁上对应设置导轨22，两条导轨22间横设导向轴23，导向轴23贯穿链接块19，导轨22及导向轴23确保裆部座16平稳移动。

裆部固定连杆15上对应驱动电机5设置操控器18，操控器18连接控制部，操控器18包括正转按钮、反转按钮和开关，在运动测试过程中，如两滑动块4间距超过身体承受能力，可随时操作运动操控器18上的停止按钮停止脚踏板3的移动。

中间支撑框架2和外部支撑框架1相互独立，中间支撑框架2和外部支撑框架1拼接位置成对设置螺纹孔，中间支撑框架2和外部支撑框架1通过螺栓和固定连接板27固定连接，中间支撑框架2和外部支撑框架1设置为可拆卸结构，拆卸后体积及重量减轻，便于设备的组装及转移；测试台13底部和中间支撑框架2之间设置梯形支撑板24，支撑板24与中间支撑框架2铰接，在测试台13打开后距离地面还有一定距离，通过支撑板24对测试台13进行支撑，保证其放置稳定性；外部支撑框架1对应滑动块4设置限位杆25，限位杆25对应螺母丝杠9设置通孔和轴套，若驱动电机5发生故障，限位杆25可防止两滑动块4分离间距过大。

使用时，选取中间支撑框架2上表面为参考基准面，当裆部座16与参考基准面处于同一水平面时，拉绳位移传感器14的拉绳长度最大，输出信号为5V，表示离参考基准面的垂直距离为零，在考生身姿规范的前提下，考生成绩为满分100分，如果裆部座16未成功被下压到参考基准面，则根据拉绳位移传感器14的拉绳长度成比例计分。

进行竖叉动作时，考生面向竖叉动作侦测模块12，考生身姿影像通过显示器11显示,考生两脚掌放置在脚踏板3上站立，脚踏板3上课设置脚印标识，身体裆部正对裆部座16，开启驱动电机5，两套运动组件的滑动块4做缓慢分离运动，考生两条腿随之缓慢分离，脚腕部跟随自然转动，脚踏板3在容置凹槽6内自动进行适应性旋转，随着两个脚踏板3间距的增大，身体裆部逐渐靠近裆部座16，身体裆部下压裆部座16，带动伸缩式支撑杆17向下运动，两手自然下垂，直至裆部座16上表面嵌入到参考基准面，与之保持在一个水平面上，运动结束。与此同时，考生两腿分离至最大极限，裆部接触参考基准面，脚踏板3随脚掌的自然位置而转动，保持良好的接触。若裆部向下移动到达身体极限位置时，压力传感器8检测到考生脚掌对脚踏板3压力减小，驱动电机5停止动作，两滑动块4不再相对移动。

进行横叉动作时，考生面向横叉动作侦测模块10，考生身姿影像通过显示器11显示,考生两脚掌放置在脚踏板3上站立，身体裆部正对裆部座16，开启驱动电机5，两套运动组件的滑动块4做缓慢分离运动，考生两条腿随之缓慢分离，脚腕部跟随自然转动，身体裆部逐渐靠近裆部座16，随着运动的继续，身体裆部将带动裆部座16向下运动，两手自然下垂，直至裆部座16上表面嵌入到参考基准面，与之保持在一个水平面上，运动结束。与此同时，考生两腿分离至最大极限，裆部接触参考基准面，脚踏板3随脚掌的自然位置而转动，保持良好的接触。若裆部向下移动到达身体极限位置时，压力传感器8检测到考生脚掌对脚踏板3压力减小，驱动电机5停止动作，两滑动块4不再相对移动。

横叉动作侦测模块10和竖叉动作侦测模块12均内置移动侦测程序的摄像头，移动侦测程序采用现有技术，当横叉时身体左/右摇摆幅度超过预设角度时(一般为16°)视为动作不符合要求，当竖叉时身体前/后摇摆幅度超过预设角度时(一般为16°)视为动作不符合要求，一旦发生不符合要求的情况，通过显示器11显示预警消息，提醒考生自动调整，该预警消息可以是文字提醒，为方便考生及时注意到预警信息，还可设置蜂鸣器或扬声器，蜂鸣器或扬声器与控制部相连，在检测到考生动作不符合要求时，发出语音提醒。

使用本装置进行横竖叉测试的步骤为：

第一步，考生登录；

第二步，通过横叉动作侦测模块10和竖叉动作侦测模块12采集考生的原始身高数据和原始身姿数据；

第三步；横叉测试，考生面向横叉动作侦测模块10劈横叉，下压裆部座16，由拉绳位移传感器14测量考生裆部位置，横叉动作侦测模块10侦测考生身姿及高度数据并将考生当前图像通过显示器11显示，如动作符合要求，计算并显示考生数据，如不符合要求，提示考生调整身姿；

第四步，竖叉测试，考生面向竖叉动作侦测模块12劈横叉，下压裆部座16，由拉绳位移传感器14测量考生裆部位置，竖叉动作侦测模块12侦测考生身姿及高度数据并将考生当前图像通过显示器11显示，如动作符合要求，计算并显示考生数据，如不符合要求，提示考生调整身姿；

第五步，当前考生考试结束，提示下一位考生考试。

横叉动作侦测模块10和竖叉动作侦测模块12内置移动侦测程序，当横叉时身体左/右摇摆幅度超过横叉预设角度(一般为16°)时视为动作不符合要求，当竖叉时身体前/后摇摆幅度超过竖叉预设角度(一般为16°)时视为动作不符合要求，横叉动作侦测模块10和竖叉动作侦测模块12均采用摄像头，移动侦测程序采用现有技术即可。

考生登录时，可通过横叉动作侦测模块10或竖叉动作侦测模块12进行人脸识别登录，横叉或竖叉测试进行过程中，显示考生数据后，如满意成绩，则保存当前成绩进行下一步，如不满意成绩，考生可重新调整劈叉高度，再次进行测试。直至所有考生考试结束后，关闭设备。

Claims (9)

1.一种教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，包括支撑部、检测部、运动部、监拍部和控制部，其中：

所述支撑部从左至右依次设置外部支撑框架(1)、中间支撑框架(2)和外部支撑框架(1)，两个外部支撑框架(1)对称设置；

所述运动部包括两套运动组件，所述运动组件包括脚踏板(3)、滑动块(4)和驱动件,所述驱动件通过外部支撑框架(1)固定,驱动件动作端连接滑动块(4),滑动块(4)上对应脚踏板(3)设置容置凹槽(6)，脚踏板(3)通过踏板轴(7)固定，脚踏板(3)中心设置压力传感器(8)；

所述检测部包括拉绳位移传感器(14)、裆部固定连杆(15)和裆部座(16)，所述拉绳位移传感器(14)固定在测试台(13)上，拉绳位移传感器(14)动作端连接裆部固定连杆(15)一端，裆部固定连杆另一端通过伸缩式支撑杆(17)固定在中间支撑框架(2)上方，裆部固定连杆(15)上远离拉绳位移传感器(14)的一端设置裆部座(16)；

所述监拍部包括横叉动作侦测模块(10)、竖叉动作侦测模块(12)和显示器(11)，左侧的外部支撑框架(1)远离中间支撑框架(2)的一侧固定竖叉动作侦测模块(12)，测试台(13)中上部朝向中间支撑框架(2)的一侧设置横叉动作侦测模块(10)，测试台(13)顶部设置显示器(11)；

所述横叉动作侦测模块(10)、竖叉动作侦测模块(12)、显示器(11)、压力传感器(8)和拉绳位移传感器(14)均连接至控制部。

2.根据权利要求1所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述驱动件采用驱动电机(5)，所述驱动电机(5)通过外部支撑框架(1)固定，驱动电机(5)转轴连接螺母丝杠(9)，滑动块(4)对应螺母丝杠(9)设置螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述脚踏板(3)对应脚掌设置踩踏斜面。

4.根据权利要求1所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述测试台(13)通过合页(26)与中间支撑框架(2)铰接，测试台(13)顶部设置显示器(11)和横叉动作侦测模块(10)，测试台(13)中间位置对应拉绳位移传感器(14)设置容置腔(21)，拉绳位移传感器(14)动作端连接链接块(19)，所述链接块(19)通过固定销(20)连接裆部固定连杆(15)。

5.根据权利要求4所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述容置腔(21)相对设置的两个内壁上对应设置导轨(22)，两条导轨(22)间横设导向轴(23)，导向轴(23)贯穿链接块(19)。

6.根据权利要求1所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述裆部固定连杆上对应驱动电机(5)设置操控器(18)，操控器(18)连接控制部，操控器(18)包括正转按钮、反转按钮和开关。

7.根据权利要求1所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述中间支撑框架(2)和外部支撑框架(1)相互独立，中间支撑框架(2)和外部支撑框架(1)拼接位置成对设置螺纹孔，中间支撑框架(2)和外部支撑框架(1)通过螺栓和固定连接板(27)固定连接。

8.根据权利要求1所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述测试台(13)底部和中间支撑框架(2)之间设置梯形支撑板(24)，支撑板(24)与中间支撑框架(2)铰接。

9.根据权利要求1所述的教学考试专用横竖叉测试装置，其特征在于，所述外部支撑框架(1)对应滑动块(4)设置限位杆(25)，限位杆(25)对应螺母丝杠(9)设置通孔和轴套。