帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的制作方法
【專利摘要】帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，涉及到體育訓練器械。也涉及到一種平衡訓練裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的平衡訓練裝置不能夠體現(xiàn)訓練者的平衡狀態(tài)的缺陷。本發(fā)明包括訓練臺、顯示器和監(jiān)測控制電路，訓練臺中的框架式底座由兩對長條形鋼板和四個支撐腳組成，矩形框架結構的四個角的外側均設置有一個支撐裝置；每個支撐裝置中的U型彈簧支架的兩個側壁分別與矩形框架和彈簧的一端固定連接；平衡臺的四個固定塊分別與四個支撐裝置的彈簧的另一端固定連接，使得平衡臺懸浮在框架式底座的正上方；加速度傳感器固定在平衡臺底面的中心；加速度傳感器發(fā)送信號給監(jiān)測控制電路，監(jiān)測控制電中嵌入有監(jiān)控模塊。本發(fā)明適用于對運動員進行平衡能力的訓練。
【專利說明】帶有信息反饋的互動平衡訓練臺
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到體育訓練器械。也涉及到一種平衡訓練裝置。
【背景技術】
[0002]隨著體育技術的發(fā)展，現(xiàn)有體能訓練的分類越來越細，體育的基礎技能分為三大類:運動技能、平衡技能和綜合技能。運動技能指的是人從一個地方到另一個地方的能力，它包含了走、慢跑和疾跑，也包括游泳。平衡技能指的是運動中利用最小的支撐從而達到身體穩(wěn)定的能力，平衡是運動最重要的因素，是很多運動項目的基礎技能。綜合技能是訓練者通過手腳的綜合性運動來控制身體，包括投擲和擊打。
[0003]平衡能力是完成動作的保證。平衡能力可分為靜態(tài)平衡能力和動態(tài)平衡能力，靜態(tài)平衡能力指的是在靜止狀態(tài)下保持平衡的能力，如單腳站立時的平衡狀態(tài)。動態(tài)平衡能力指的是在運動中保持平衡和控制身體的能力。
[0004]在目前的訓練中，對平衡練習的重視不夠，練習手段也不多。常用的器械包括平衡木、平衡板和搏速球等，它缺少對平衡練習的量化監(jiān)控。利用訓練者的動作信息對訓練者的技術訓練過程進行實時監(jiān)控是現(xiàn)代體育科學訓練的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有的平衡訓練裝置不能夠體現(xiàn)訓練者的平衡狀態(tài)的缺陷，本發(fā)明涉及的一種帶有信息反饋的互動平衡訓練臺。
[0006]本發(fā)明所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺包括訓練臺、顯示器和監(jiān)測控制電路，所述訓練臺包括框架式底座、平衡臺、加速度傳感器和四個支撐裝置；所述框架式底座由兩對長條形鋼板和四個支撐腳組成，所述兩對長條形鋼板成矩形框架結構，所述矩形框架結構的四個角的下面分別設置有一個支撐腳，所述矩形框架結構的四個角的外側均設置有一個支撐裝置；每個支撐裝置由一個U型彈簧支架和一個彈簧組成，所述U型彈簧支架的一個側壁與矩形框架固定連接，所述U型彈簧支架的另一個側壁的內(nèi)側與彈簧的一端固定連接；平衡臺的形狀與矩形框架結構的形狀相同，平衡臺每個角的外側均設置一個固定塊，所述平衡臺的四個固定塊分別與四個支撐裝置的彈簧的另一端固定連接，使得平衡臺懸浮在框架式底座的正上方；加速度傳感器固定在平衡臺底面的中心位置；加速度傳感器的信號輸出端連接監(jiān)測控制電路的擺動信號輸入端，所述監(jiān)測控制電路的顯示信號輸出端連接顯示器的顯示信號輸入端；所述監(jiān)測控制電路中嵌入有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊包括如下單元:
[0007]用于采集加速度傳感器發(fā)送的信號的單元；
[0008]用于根據(jù)采集獲得的信號獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅動顯示器顯示的單元。
[0009]上述帶有信息反饋的互動平衡訓練臺中，位于平衡臺對角的兩個支撐裝置的彈簧的中心連接與對應的平衡臺對角線重合。[0010]本發(fā)明所述的另一種帶有信息反饋的互動平衡訓練臺包括訓練臺、顯示器和監(jiān)測控制電路，所述訓練臺包括框架式底座、平衡臺、加速度傳感器和四對支撐裝置；所述框架式底座由兩對槽鋼和四個支撐腳組成，所述兩對槽鋼組成矩形框架結構，所述矩形框架結構的四個角的下面分別設置有一個支撐腳，每根槽鋼的兩端均設置有一個U型彈簧支架，并且位于同一根槽鋼兩端的兩個U型彈簧支架的開口則相對設置，每個U型彈簧支架上部橫梁的下側均固定有一個彈簧；平衡臺的形狀與矩形框架結構的形狀相同，平衡臺每個直角的兩側分別設置一個固定塊，所述兩個固定塊相互垂直設置，每個彈簧的下部均與一個固定塊固定連接，使得平衡臺懸浮在框架式底座的上面；加速度傳感器固定在平衡臺底面的中心位置；加速度傳感器的信號輸出端連接監(jiān)測控制電路的擺動信號輸入端，所述監(jiān)測控制電路的顯示信號輸出端連接顯示器的顯示信號輸入端；所述監(jiān)測控制電路中嵌入有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊包括如下單元:
[0011]用于采集加速度傳感器發(fā)送的信號的單元；
[0012]用于根據(jù)采集獲得的信號獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅動顯示器顯示的單元。
[0013]上述加速度傳感器輸出的信號為電壓信號，所述監(jiān)測控制電路包括信號調(diào)理電路、A/D轉換器和單片機電路，加速度傳感器的信號輸出端連接信號調(diào)理電路的信號輸入端，信號調(diào)理電路的信號輸出端連接A/D轉換器的模擬信號輸入端，該A/D轉換器的數(shù)字信號輸出端連接單片機電路的信號輸入端，所述單片機電路的顯示信號輸出端連接顯示器的顯示信號輸入端。
[0014]上述加速度傳感器的頻率為0.5-5HZ。
[0015]上述監(jiān)測控制電路還可以包括還包括調(diào)零電路，所述的調(diào)零電路的信號輸出端連接信號調(diào)理電路的調(diào)零信號輸入端。
[0016]上述監(jiān)測控制電路還可以包括通信驅動電路，單片機電路的串行通信數(shù)據(jù)端口與通信驅動電路的串行數(shù)據(jù)端口連接，所述控制模塊嵌入在單片機電路內(nèi)，所述監(jiān)控模塊還包括:將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給通信驅動電路的單元。。
[0017]所述通信驅動電路為有線通信電路或無線通信電路。
[0018]本發(fā)明所說的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺能夠時時體現(xiàn)訓練者的平衡狀態(tài)，并通過顯示器顯示輸出，讓訓練者能夠實時了解自己的平衡狀態(tài)，進而主動調(diào)整自己的訓練狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明所說的帶有信息反饋的平訓練平臺還可以包括限位裝置，所述限位裝置用于限制平衡臺左右擺動的最大幅度和前后擺動的最大幅度；所述監(jiān)測控制電路輸出限位信號給限位裝置，所述監(jiān)測控制電路嵌入的監(jiān)控模塊還包括限位控制單元，該單元用于根據(jù)連續(xù)采集的N個加速度傳感器發(fā)送的信號產(chǎn)生限位控制信號給限位裝置。
[0020]所述限位裝置包括前后限位擋塊、左右限位擋塊、四臺直線電機、左右直線電機驅動器和前后直線電機驅動器，所述前后限位擋塊和左右限位擋塊對稱固定設置在加速度傳感器的左右兩側，所述前后限位擋塊的前后兩側對稱設置有兩臺直線電機，所述兩臺直線電機的驅動端鈞朝向該前后限位擋塊，用于限制所述前后限位擋塊的前后最大位移，所述兩臺直線電機的驅動信號輸入端連接前后直線電機驅動器的驅動信號輸出端；左右限位擋塊的左右兩側對稱設置有兩臺直線電機，所述兩臺直線電機的驅動端鈞朝向該左右限位擋塊，用于限制所述左右限位擋塊的左右最大位移，所述兩臺直線電機的驅動信號輸入端連接左右直線電機驅動器的驅動信號輸出端；左右直線電機驅動器的控制信號輸入端連接監(jiān)測控制電路的左右限位信號輸入端；前后直線電機驅動器的控制信號輸入端連接監(jiān)測控制電路的前后限位信號輸入端；所述限位控制單元包括:用于根據(jù)連續(xù)采集的N個加速度傳感器發(fā)送的信號獲得擺動頻率的幅度平均值的單元；用于當獲得的平均值大于設定值上限時，增加左右限位距離和前后限位距離，并產(chǎn)生前后限位信息號和左右限位信號的增加限位距離單元；用于當獲得的平均值小于設定值下限時，減小左右限位距離和前后限位距離，并產(chǎn)生前后限位信息號和左右限位信號的減小限位距離單元。
[0021]本發(fā)明所說的帶有信息反饋的平訓練平臺中的限位裝置能夠根據(jù)平衡態(tài)的擺動情況隨時調(diào)整限制平衡態(tài)的擺動幅度，實現(xiàn)互動訓練的效果。本發(fā)明所說的帶有信息反饋的平訓練平臺，還提供了通信功能，能夠將檢測到的訓練過程中的平衡狀態(tài)傳輸?shù)狡渌b置，例如，教練可以通過通信裝置了解學員在訓練過程中的整個狀態(tài)，還可以將整個訓練過程的數(shù)據(jù)進行分析，進而獲得了學生的訓練效果，為制定學生的下一步訓練計劃提供有效的數(shù)據(jù)保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是圖2的A-A剖視圖，圖2是【具體實施方式】一所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺中的訓練臺的俯視圖，圖3是圖2的仰視圖，圖4是圖5的B-B剖視圖，圖5是【具體實施方式】三所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺中的訓練臺的俯視圖，圖6是圖5的仰視圖，圖7是本發(fā)明所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺中的控制原理圖。圖8是當加速度傳感器8輸出的信號為電壓信號時，監(jiān)測控制電路9的一種原理示意圖。
【具體實施方式】
[0023]【具體實施方式】一、參見圖1、2、3和7說明本實施方式。本實施方式所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺包括訓練臺、顯示器10和監(jiān)測控制電路9，所述訓練臺包括框架式底座、平衡臺7、加速度傳感器8和四個支撐裝置；所述框架式底座由兩對長條形鋼板2和四個支撐腳I組成，所述兩對長條形鋼板2成矩形框架結構，所述矩形框架結構的四個角的下面分別設置有一個支撐腳1，所述矩形框架結構的四個角的外側均設置有一個支撐裝置；每個支撐裝置由一個U型彈簧支架4和一個彈簧組成，所述U型彈簧支架4的一個側壁與矩形框架固定連接，所述U型彈簧支架4的另一個側壁5的內(nèi)側與彈簧6的一端固定連接；平衡臺7的形狀與矩形框架結構的形狀相同，平衡臺7每個角的外側均設置一個固定塊3，所述平衡臺7的4個固定塊3分別與四個支撐裝置的彈簧6的另一端固定連接，使得平衡臺7懸浮在框架式底座的正上方；加速度傳感器8固定在平衡臺7底面的中心位置；加速度傳感器8的信號輸出端連接監(jiān)測控制電路9的擺動信號輸入端，所述監(jiān)測控制電路9的顯示信號輸出端連接顯示器10的顯示信號輸入端；所述監(jiān)測控制電路9中嵌入有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊包括如下單元:
[0024]用于采集加速度傳感器8發(fā)送的信號的單元；
[0025]用于根據(jù)采集獲得的信號獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅動顯示器10顯示的單元。[0026]當本實施方式所述的加速度傳感器8采用數(shù)字信號輸出形式的傳感器時，所述監(jiān)測控制電路9可以采用單片機等可變成邏輯器件實現(xiàn)。
[0027]所述顯示數(shù)據(jù)可以為數(shù)字信息還可以使圖像信息。例如:可以輸出表示擺動幅度的數(shù)字信息，還可以輸出表示擺動幅度的圖像信息。
[0028]【具體實施方式】二、本實施方式與【具體實施方式】一所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的區(qū)別在于，位于平衡臺7對角的兩個支撐裝置的彈簧6的中心連接與對應的平衡臺7對角線重合。
[0029]本實施方式限制了四個支撐裝置中的彈簧6的位置，該種結構能夠使得平衡臺7在所在平面內(nèi)各方向的受力相同。
[0030]【具體實施方式】三、參見圖4、5、6和7說明本實施方式。本實施方式所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺包括訓練臺、顯示器10和監(jiān)測控制電路9，所述訓練臺包括框架式底座、平衡臺7、加速度傳感器8和四對支撐裝置；所述框架式底座由兩對槽鋼和四個支撐腳I組成，所述兩對槽鋼組成矩形框架結構，所述矩形框架結構的四個角的下面分別設置有一個支撐腳，每根槽鋼的兩端均設置有一個U型彈簧支架4，并且位于同一根槽鋼兩端的兩個U型彈簧支架4的開口則相對設置，每個U型彈簧支架4上部橫梁的下側均固定有一個彈簧6 ;平衡臺的形狀與矩形框架結構的形狀相同，平衡臺每個直角的兩側分別設置一個固定塊3，所述兩個固定塊3相互垂直設置，每個彈簧6的下部均與一個固定塊3固定連接，使得平衡臺7懸浮在框架式底座的上面；加速度傳感器8固定在平衡臺7底面的中心位置；加速度傳感器8的信號輸出端連接監(jiān)測控制電路9的擺動信號輸入端，所述監(jiān)測控制電路9的顯示信號輸出端連接顯示器10的顯示信號輸入端；所述監(jiān)測控制電路9中嵌入有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊包括如下單元:
[0031]用于采集加速度傳感器8發(fā)送的信號的單元；
[0032]用于根據(jù)采集獲得的信號獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅動顯示器10顯示的單元。
[0033]本實施方式中的平衡臺7通過八個彈簧6懸浮在框架式底座的上部，使其平衡狀態(tài)穩(wěn)定，并且在四個方向上的受力相等。
[0034]本實施方式所述的加速度傳感器8輸出的信號為電壓信號。
[0035]本實施方式所述的加速度傳感器8的頻率為0.5-5Hz。
[0036]本實施方式所述的電壓驅動顯示器93是一種電壓信號驅動的顯示裝置，根據(jù)輸入的電壓信號的大小顯示相應的數(shù)值，其顯示的數(shù)值與輸入的電壓信號成正比。
[0037]【具體實施方式】四、參見圖8說明本實施方式。本實施方式是對【具體實施方式】一、二或三所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的進一步限定，本實施方式中，所述的加速度傳感器8輸出的信號為電壓信號，所述監(jiān)測控制電路9包括信號調(diào)理電路92、A/D轉換器93和單片機電路94，加速度傳感器8的信號輸出端連接信號調(diào)理電路92的信號輸入端，信號調(diào)理電路92的信號輸出端連接A/D轉換器93的模擬信號輸入端，該A/D轉換器93的數(shù)字信號輸出端連接單片機電路94的信號輸入端，所述單片機電路94的顯示信號輸出端連接顯示器10的顯示信號輸入端。
[0038]本實施方式所述的加速度傳感器8的頻率為0.5-5Hz。
[0039]本實施方式中的加速度傳感器8輸出的信號為模擬信號，因此在監(jiān)測控制電路9增加對模擬信號的處理的電壓信號信號調(diào)理電路92，并增加模擬轉換成數(shù)字信號的A/D轉換器93，以方便單片機電路對采集的信號進行處理。
[0040]【具體實施方式】五、參見圖8說明本實施方式。本實施方式是對【具體實施方式】四所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的進一步限定，本實施方式中監(jiān)測控制電路9中還包括調(diào)零電路91，所述的調(diào)零電路91的信號輸出端連接信號調(diào)理電路92的調(diào)零信號輸入端。
[0041]本實施方式增加了調(diào)零電路91，在實際應用中，在平衡訓練臺使用之前首先平臺處于靜止狀態(tài)，通過調(diào)零電路91調(diào)整電壓驅動顯示器93的初始顯示值。然后再將平臺投入使用，進而保證電壓驅動顯示器93顯示的平衡狀態(tài)的準確度。
[0042]【具體實施方式】六、參見圖8說明本實施方式。本實施方式是對【具體實施方式】四或五所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的進一步限定，本實施方式中，所述監(jiān)測控制電路9還包括通信驅動電路95，單片機電路94的串行通信數(shù)據(jù)端口與通信驅動電路95的串行數(shù)據(jù)端口連接，所述控制模塊嵌入在單片機電路94內(nèi)，所述監(jiān)控模塊還包括:將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給通信驅動電路95的單元。
[0043]本實施方式增加了通信驅動電路95，實現(xiàn)了平臺的平衡狀態(tài)的遠距傳輸。
[0044]本實施方式所說的通信驅動電路95可以為有線通信電路還可以為無線通信電路。有線通信電路可以為采用現(xiàn)有常用的串行通信電路。
[0045]采用本實施方式所說的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺進行訓練，能夠教訓練過程的數(shù)據(jù)實時傳送到遠距離的地方，例如可以傳送到教練所在的辦公室的電腦，這樣不但能夠實現(xiàn)遠距離監(jiān)控訓練狀態(tài)，還能夠將訓練數(shù)據(jù)進行存儲，以便于后續(xù)進行數(shù)據(jù)分析。利用這些訓練數(shù)據(jù)，能夠為訓練者制定更科學的訓練計劃。
[0046]【具體實施方式】七、本實施方式是對【具體實施方式】一至六所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的進一步限定，本實施方式所述的平衡訓練臺還包括限位裝置，所述限位裝置用于限制平衡臺7左右擺動的最大幅度和前后擺動的最大幅度；所述監(jiān)測控制電路9輸出限位信號給限位裝置，所述監(jiān)測控制電路9嵌入的監(jiān)控模塊還包括限位控制單元，該單元用于根據(jù)連續(xù)采集的N個加速度傳感器8發(fā)送的信號產(chǎn)生限位控制信號給限位裝置。
[0047]本實施方式增加了限位裝置，監(jiān)測控制電路9根據(jù)加速度傳感器8來控制限位裝置調(diào)整所限制的最大擺動距離。
[0048]在實際應用時，可以根據(jù)訓練需要對限位裝置進行控制調(diào)整，例如:當檢測到訓練者在平衡板上晃動幅度和頻率比較高時，證明平衡狀態(tài)不穩(wěn)定，此時可以調(diào)整限位裝置增加限位距離，而當訓練者的平衡狀態(tài)比較好時，可以減小限位距離。同理，還可以采用相反的設置，即:在訓練者平衡狀態(tài)不好時，縮小限位距離，反之增加限位距離。這些，都可以根據(jù)實際需要來調(diào)整。
[0049]【具體實施方式】八、參見圖1、4、7和8說明本實施方式。本實施方式是對【具體實施方式】七所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的進一步限定，本實施方式中，所述限位裝置包括前后限位擋塊20、左右限位擋塊21、四臺直線電機22、左右直線電機驅動器和前后直線電機驅動器，所述前后限位擋塊20和左右限位擋塊21對稱固定設置在加速度傳感器8的左右兩側，所述前后限位擋塊20的前后兩側對稱設置有兩臺直線電機22，所述兩臺直線電機22的驅動端鈞朝向該前后限位擋塊20，用于限制所述前后限位擋塊20的前后最大位移，所述兩臺直線電機22的驅動信號輸入端連接前后直線電機驅動器的驅動信號輸出端；左右限位擋塊21的左右兩側對稱設置有兩臺直線電機22，所述兩臺直線電機22的驅動端鈞朝向該左右限位擋塊21，用于限制所述左右限位擋塊21的左右最大位移，所述兩臺直線電機22的驅動信號輸入端連接左右直線電機驅動器的驅動信號輸出端；左右直線電機驅動器的控制信號輸入端連接監(jiān)測控制電路9的左右限位信號輸入端；前后直線電機驅動器的控制信號輸入端連接監(jiān)測控制電路9的前后限位信號輸入端；所述限位控制單元包括:
[0050]用于根據(jù)連續(xù)采集的N個加速度傳感器8發(fā)送的信號獲得擺動頻率的幅度平均值的單元；
[0051]用于當獲得的平均值大于設定值上限時，增加左右限位距離和前后限位距離，并產(chǎn)生前后限位信息號和左右限位信號的增加限位距離單元；
[0052]用于當獲得的平均值小于設定值下限時，減小左右限位距離和前后限位距離，并產(chǎn)生前后限位信息號和左右限位信號的減小限位距離單元。
[0053]本實施方式增加了由限位擋塊和直線電機組成的限位裝置，同時增了的直線電機驅動器的控制電路，在監(jiān)測控制電路9中增加相應控制軟件，最終實現(xiàn)根據(jù)加速度傳感器采集的信號控制直線電機實現(xiàn)擺動限位的功能。
[0054]【具體實施方式】九、本實施方式是對【具體實施方式】八所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺的進一步限定，本實施方式中，每個直線電機的驅動端的末端均固定有彈性橡膠23。
[0055]本實施方式中，在每個直線電機的驅動端的末端增加了彈性橡膠23，削弱與擋塊的撞擊產(chǎn)生的震動，也防止了撞擊對擋塊和直線電機驅動端的機械損傷。
【權利要求】
1.帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，它包括訓練臺、顯示器(10)和監(jiān)測控制電路(9)，所述訓練臺包括框架式底座、平衡臺(7)、加速度傳感器(8)和四個支撐裝置；所述框架式底座由兩對長條形鋼板(2)和四個支撐腳(I)組成，所述兩對長條形鋼板(2)成矩形框架結構，所述矩形框架結構的四個角的下面分別設置有一個支撐腳(1)，所述矩形框架結構的四個角的外側均設置有一個支撐裝置；每個支撐裝置由一個U型彈簧支架(4)和一個彈簧組成，所述U型彈簧支架(4)的一個側壁與矩形框架固定連接，所述U型彈簧支架(4)的另一個側壁(5)的內(nèi)側與彈簧(6)的一端固定連接；平衡臺(7)的形狀與矩形框架結構的形狀相同，平衡臺(7)每個角的外側均設置一個固定塊(3)，所述平衡臺(7)的4個固定塊(3 )分別與四個支撐裝置的彈簧(6 )的另一端固定連接，使得平衡臺(7 )懸浮在框架式底座的正上方；加速度傳感器(8)固定在平衡臺(7)底面的中心位置；加速度傳感器 (8)的信號輸出端連接監(jiān)測控制電路(9)的擺動信號輸入端，所述監(jiān)測控制電路(9)的顯示信號輸出端連接顯示器(10)的顯示信號輸入端；所述監(jiān)測控制電路(9)中嵌入有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊包括如下單元: 用于采集加速度傳感器(8)發(fā)送的信號的單元； 用于根據(jù)采集獲得的信號獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅動顯示器(10)顯示的單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，位于平衡臺(7)對角的兩個支撐裝置的彈簧(6)的中心連接與對應的平衡臺(7)對角線重合。
3.帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征正在于，它包括訓練臺、顯示器(10)和監(jiān)測控制電路(9)，所述訓練臺包括框架式底座、平衡臺(7)、加速度傳感器(8)和四對支撐裝置；所述框架式底座由兩對槽鋼和四個支撐腳(I)組成，所述兩對槽鋼組成矩形框架結構，所述矩形框架結構的四個角的下面分別設置有一個支撐腳，每根槽鋼的兩端均設置有一個U型彈簧支架(4)，并且位于同一根槽鋼兩端的兩個U型彈簧支架(4)的開口則相對設置，每個U型彈簧支架(4)上部橫梁的下側均固定有一個彈簧(6);平衡臺的形狀與矩形框架結構的形狀相同，平衡臺每個直角的兩側分別設置一個固定塊(3)，所述兩個固定塊(3)相互垂直設置，每個彈簧(6)的下部均與一個固定塊(3)固定連接，使得平衡臺(7)懸浮在框架式底座的上面；加速度傳感器(8)固定在平衡臺(7)底面的中心位置；加速度傳感器(8)的信號輸出端連接監(jiān)測控制電路(9)的擺動信號輸入端，所述監(jiān)測控制電路(9)的顯示信號輸出端連接顯示器(10)的顯示信號輸入端；所述監(jiān)測控制電路(9)中嵌入有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊包括如下單元: 用于采集加速度傳感器(8)發(fā)送的信號的單元； 用于根據(jù)采集獲得的信號獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅動顯示器(10)顯示的單元。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，所述的加速度傳感器(8)輸出的信號為電壓信號，所述監(jiān)測控制電路(9)包括信號調(diào)理電路(92)、A/D轉換器(93)和單片機電路(94)，加速度傳感器(8)的信號輸出端連接信號調(diào)理電路(92)的信號輸入端,信號調(diào)理電路(92)的信號輸出端連接A/D轉換器(93)的模擬信號輸入端，該A/D轉換器(93)的數(shù)字信號輸出端連接單片機電路(94)的信號輸入端，所述單片機電路(94)的顯示信號輸出端連接顯示器(10)的顯示信號輸入端。
5.根據(jù)權利要求4所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，所述的加速度傳感器(8)的頻率為0.5-5Hz。
6.根據(jù)權利要求4所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，所述監(jiān)測控制電路(9)還包括調(diào)零電路(91)，所述的調(diào)零電路(91)的信號輸出端連接信號調(diào)理電路(92)的調(diào)零信號輸入端。
7.根據(jù)權利要求4所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于所述監(jiān)測控制電路(9 )還包括通信驅動電路(95 )，單片機電路(94 )的串行通信數(shù)據(jù)端口與通信驅動電路(95 )的串行數(shù)據(jù)端口連接，所述控制模塊嵌入在單片機電路(94 )內(nèi)，所述監(jiān)控模塊還包括:將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給通信驅動電路(95)的單元。
8.根據(jù)權利要求7所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，所述通信驅動電路94為有線通信電路或無線通信電路。
9.根據(jù)權利要求1至7任意一項權利要求所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，所述的平衡訓練臺還包括限位裝置，所述限位裝置用于限制平衡臺(7)左右擺動的最大幅度和前后擺動的最大幅度；所述監(jiān)測控制電路(9)輸出限位信號給限位裝置，所述監(jiān)測控制電路(9)嵌入的監(jiān)控模塊還包括限位控制單元，該單元用于根據(jù)連續(xù)采集的N個加速度傳感器(8)發(fā)送的信號產(chǎn)生限位控制信號給限位裝置。
10.根據(jù)權利要求9所述的帶有信息反饋的互動平衡訓練臺，其特征在于，所述限位裝置包括前后限位擋塊(20)、左右限位擋塊(21)、四臺直線電機(22)、左右直線電機驅動器和前后直線電機驅動器，所述前后限位擋塊(20)和左右限位擋塊(21)對稱固定設置在加速度傳感器(8)的左右兩側，所述前后限位擋塊(20)的前后兩側對稱設置有兩臺直線電機(22)，所述兩臺直線電機(22)的驅動端鈞朝向該前后限位擋塊(20)，用于限制所述前后限位擋塊(20)的前后最大位移，所述兩臺直線電機(22)的驅動信號輸入端連接前后直線電機驅動器的驅動信號輸出端；左右限位擋塊(21)的左右兩側對稱設置有兩臺直線電機(22)，所述兩臺直線電機(22)的驅動端鈞朝向該左右限位擋塊(21)，用于限制所述左右限位擋塊(21)的左右最大位移，所述兩臺直線電機(22)的驅動信號輸入端連接左右直線電機驅動器的驅動信號輸出端；左右直線電機驅動器的控制信號輸入端連接監(jiān)測控制電路(9)的左右限位信號輸入端；前后直線電機驅動器的控制信號輸入端連接監(jiān)測控制電路(9)的前后限位信號輸入端；所述限位控制單元包括: 用于根據(jù)連續(xù)采集的N個加速度傳感器(8)發(fā)送的信號獲得擺動頻率的幅度平均值的單元； 用于當獲得的平均值大于設定值上限時，增加左右限位距離和前后限位距離，并產(chǎn)生前后限位信息號和左右限位信號的增加限位距離單元； 用于當獲得的平均值小于設定值下限時，減小左右限位距離和前后限位距離，并產(chǎn)生前后限位信息號和左右限位信號的減小限位距離單元。
【文檔編號】A63B24/00GK103638641SQ201310739190
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】毛世玉, 張權, 陳猛 申請人:哈爾濱師范大學