CN215338666U - 一种运动轨迹和功率测量装置、系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运动轨迹和功率测量装置，包括壳体、设置与壳体内部的电路板、出绳角度感应装置、拉绳传动装置，电路板与出绳角度感应装置、拉绳传动装置电性连接，壳体上设置有输出拉绳的绳孔，拉绳传动装置用于输出卷绕在拉绳传动装置上的拉绳，出绳角度感应装置用于获取拉绳运动的出绳角度。本实用新型通过设置壳体、设置与壳体内部的电路板、出绳角度感应装置以及拉绳传动装置的配合，结构紧凑，灵敏度高，体积小，位移分辨率高；通过拉绳传动装置和角速度传感器可以获取运动轨迹，也可以获取运动员实时功率，监控运动员的身体状况，避免运动受伤，便于推广应用。

Description

一种运动轨迹和功率测量装置、系统

技术领域

本实用新型涉及健身器材领域，具体涉及一种运动轨迹和功率测量装置、系统。

背景技术

随着智能装置的普及以及经济的发展，传统抓举哑铃或杠铃运动是是一种负重训练运动，只能单一的帮助用户进行健身训练，但是无法监测用户的训练程度，比如无法监测抓举哑铃或杠铃的运动轨迹或者其实时的运动速度或者运动员所做功的大小，因此，也就无法对获取用户自身的不足，对存在的问题进行专一的训练，所以传统抓举哑铃或杠铃运动不满足现在年轻人的训练需求。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种运动轨迹和功率测量装置、系统，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本实用新型提供的一种运动轨迹和功率测量装置，包括壳体、设置与壳体内部的电路板、出绳角度感应装置、拉绳传动装置，所述电路板与所述出绳角度感应装置、拉绳传动装置电性连接，所述壳体上设置有输出拉绳的绳孔，所述拉绳传动装置用于输出卷绕在拉绳传动装置上的拉绳，所述出绳角度感应装置用于获取拉绳运动的出绳角度。

在一些实施方式中，所述拉绳传动装置包括传动轴、绕线盘、导轴、弹簧盒，所述传动轴和所述绕线盘螺纹连接，所述绕线盘上固定设置有与所述传动轴平行的导轴，所述导轴与所述弹簧盒固定连接，所述弹簧盒内设置有发条弹簧，所述发条弹簧套设在所述传动轴上。

在一些实施方式中，所述导轴的数量为两个，所述导轴对称分布在所述传动轴的两侧。

在一些实施方式中，还包括编码器和编码器固定板，所述编码器固定在所述编码器固定板上，所述编码器的旋转轴和所述传动轴固定连接。

在一些实施方式中，所述出绳角度感应装置包括角速度传感器、连接轴，所述角速度传感器与所述连接轴连接，所述连接轴上设置有穿绳孔。

在一些实施方式中，所述出绳角度感应装置还包括导向轴，所述导向轴与所述连接轴固定连接，所述导向轴上设置有导向孔。

在一些实施方式中，所述导向轴和所述连接轴相互垂直。

在一些实施方式中，所述壳体的外表面的底面设置为磁铁。

本实用新型还提供一种运动轨迹测量系统，所述测量系统包括拉绳传动装置、出绳计量装置，角速度传感器以及控制器，所述拉绳传动装置、出绳速度计量装置、所述角速度传感器均与所述控制器电性连接；

所述出绳计量装置用于计算拉绳传动装置上拉绳的输出速度，所述角速度传感器用于检测所述所述拉绳传动装置的拉绳的出绳角度，所述控制器基于所述拉绳传动装置的拉绳的出绳角度以及拉绳的输出速度，以得出绳的运动轨迹。

本实用新型的益处：

本实用新型的提供的一种运动轨迹和功率测量装置，通过设置壳体、设置与壳体内部的电路板、出绳角度感应装置以及拉绳传动装置的配合，结构紧凑，灵敏度高，体积小，位移分辨率高；通过拉绳传动装置和角速度传感器可以获取运动轨迹，也可以获取运动员实时功率，监控运动员的身体状况，避免运动受伤，便于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的上壳组件的结构示意图；

图3为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的拉绳传动装置的结构示意图；

图4为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的拉绳传动装置的剖面图；

图5为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的出绳角度感应装置的结构示意图；

图6为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的出绳角度感应装置的剖面图；

图7为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的上壳组件的俯视图；

图8为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的侧面结构示意图；

图9为本实用新型的一种实施方式的一种运动轨迹和功率测量装置的测量运动轨迹的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。

如图1-图9所示：

本实用新型提供的一种运动轨迹和功率测量装置，包括壳体、设置与壳体内部的电路板、出绳角度感应装置、拉绳传动装置，电路板与出绳角度感应装置、拉绳传动装置电性连接，壳体上设置有输出拉绳的绳孔，拉绳传动装置用于输出卷绕在拉绳传动装置上的拉绳，出绳角度感应装置用于获取拉绳运动的出绳角度。

如图1所示，在本实施例中，壳体包括上壳组件100、下壳组件200，该上壳组件100和下壳组件200两者之间用螺钉连接。

如图2所示，上壳组件100包括上壳101、电池压板102、电池103、拉绳传动装置140、电路板105、出绳角度感应装置160。电池压板102通过螺钉把电池103固定在上壳101上，拉绳传动装置140、电路板105和出绳角度感应装置160用螺钉固定在上壳101上。

如图3-4所示，拉绳传动装置140包括传动轴143、绕线盘144、导轴145、安装板146、弹簧盒147、发条弹簧148以及铜螺母149，传动轴143和绕线盘144螺纹连接，绕线盘144上固定设置有与传动轴143平行的导轴145，导轴145与弹簧盒147固定连接，弹簧盒147内设置有发条弹簧148，发条弹簧148套设在传动轴143上，传动轴可以采用梯形螺纹丝轴。

此外，拉绳传动装置140还包括编码器141和编码器固定板142，编码器141固定在编码器固定板142上，编码器141的旋转轴和传动轴143固定连接。

具体地，导轴的数量为两个，导轴对称分布在传动轴的两侧。

如图6-7所示，出绳角度感应装置160包括角速度传感器161和连接轴162，连接轴162和角速度传感器161之间保持转动连接，连接轴162上设置有穿绳孔163。

出绳角度感应装置还包括导向轴164，该导向轴164与连接轴162固定连接，导向轴164上设置有导向孔165，导向轴和连接轴相互垂直。

如图8所示，下壳组件200包括下壳201和磁铁202，下壳201的外表面的底面设置为磁铁，下壳201和磁铁202之间用胶水固定。壳体上还设置有充电口203。

本实用新型还提供一种运动轨迹测量系统，测量系统包括拉绳传动装置、出绳计量装置，角速度传感器以及控制器，拉绳传动装置、出绳速度计量装置、角速度传感器均与控制器电性连接；

出绳计量装置用于计算拉绳传动装置上拉绳的输出速度，角速度传感器用于检测拉绳传动装置的拉绳的出绳角度，控制器基于拉绳传动装置的拉绳的出绳角度以及拉绳的输出速度，以得出绳的运动轨迹。

工作原理：

本实用新型提供的一种运动轨迹和功率测量装置，应用于哑铃或杆铃；使用时，在地面放置一铃片，将装置通过外壳底部的磁铁进行吸附固定，器材底部的磁铁会将器材固定在铃片上，拉绳上端固定在铃杆上；

当运动员举起哑铃或杆铃，铃杆会带动拉绳运动，拉出拉绳从而带动绕线盘144转动，弹簧盒147在导轴的带动下跟随绕线盘144一起运动，因为绕线盘144上内置有铜螺母，铜螺母与传动轴143之间保持梯形螺纹连接，传动轴143用螺母固定在安装板上，从而不会转动，因此，当弹簧盒147转动时，发条弹簧148会产生弹簧力；

拉绳穿过出绳角度感应装置中的依次穿过穿绳孔163、导向孔165，拉绳在拉动过程中，会带动角度传感器连接轴转动，从而根据角度传感器得出拉绳的出线角度；

当运动员放下哑铃或杆铃时，绕线盘144会在发条弹簧148的作用下，反向旋转并在传动轴143上移动，使得拉绳均匀地缠绕在绕线盘144绳槽中。

由此。在运动过程中，运动员的运动功率为：由功率计算公式：P(功率)＝F×V₁可计算得出，F为哑铃或杆铃的重量，V₁为出绳速度，电路板中的处理器通过编码器获取的绕线盘的角速度以及绕线盘半径r，由此，出绳速度V₁＝w*r。

运动员的运动轨迹L可由绕线盘绳槽直径及编码器旋转圈数算出，例如如图9所示，N1点，L可以绕线盘绳槽直径d及编码器旋转圈数n算出，出绳长度等于2Πd*n,再根据由角度传感器读出的出线角度α可以计算出运动轨迹。

以上所述仅是本实用新型的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也视为实用新型保护之内。

Claims (9)

1.一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：包括壳体、设置与壳体内部的电路板、出绳角度感应装置(160)、拉绳传动装置，所述电路板与所述出绳角度感应装置(160)、拉绳传动装置电性连接，所述壳体上设置有输出拉绳的绳孔，所述拉绳传动装置用于输出卷绕在拉绳传动装置上的拉绳，所述出绳角度感应装置(160)用于获取拉绳运动的出绳角度。

2.根据权利要求1所述的一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：所述拉绳传动装置包括传动轴(143)、绕线盘(144)、导轴(145)、弹簧盒(147),所述传动轴(143)和所述绕线盘(144)螺纹连接，所述绕线盘(144)上固定设置有与所述传动轴(143)平行的导轴(145)，所述导轴(145)与所述弹簧盒(147)固定连接，所述弹簧盒(147)内设置有发条弹簧(148)，所述发条弹簧(148)套设在所述传动轴(143)上。

3.根据权利要求2所述的一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：所述导轴(145)的数量为两个，所述导轴(145)对称分布在所述传动轴(143)的两侧。

4.根据权利要求2所述的一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：还包括编码器(141)和编码器固定板(142)，所述编码器(141)固定在所述编码器固定板(142)上，所述编码器(141)的旋转轴和所述传动轴(143)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：所述出绳角度感应装置(160)包括角速度传感器(161)、连接轴(162)，所述角速度传感器(161)与所述连接轴(162)连接，所述连接轴(162)上设置有穿绳孔(163)。

6.根据权利要求5所述的一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：所述出绳角度感应装置(160)还包括导向轴(164)，所述导向轴(164)与所述连接轴(162)固定连接，所述导向轴(164)上设置有导向孔(165)。

7.根据权利要求6所述的一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：所述导向轴(164)和所述连接轴(162)相互垂直。

8.根据权利要求1所述的一种运动轨迹和功率测量装置，其特征在于：所述壳体的外表面的底面设置为磁铁。

9.一种运动轨迹测量系统，其特征在于，所述测量系统包括拉绳传动装置、出绳计量装置，角速度传感器以及控制器，所述拉绳传动装置、出绳速度计量装置、所述角速度传感器均与所述控制器电性连接；

所述出绳计量装置用于计算拉绳传动装置上拉绳的输出速度，所述角速度传感器用于检测所述拉绳传动装置的拉绳的出绳角度，所述控制器基于所述拉绳传动装置的拉绳的出绳角度以及拉绳的输出速度，以得出绳的运动轨迹。

Images