基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，屬于體能訓(xùn)練器材【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種平衡木訓(xùn)練用體育器材。本發(fā)明為解決現(xiàn)有平衡木的訓(xùn)練手段單一，更缺少結(jié)合投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及監(jiān)控手段的問題。本發(fā)明包括平衡木訓(xùn)練裝置和投影系統(tǒng)；平衡木訓(xùn)練裝置包括兩個支架、橫木、兩個動態(tài)支撐部件和量化監(jiān)測電路，每個動態(tài)支撐部件包括踏板、平衡底座和底座；投影系統(tǒng)包括環(huán)形投影儀、環(huán)形投影幕和投影儀驅(qū)動電路，量化監(jiān)測電路包括兩個測距電路和控制電路，每個測距電路包括三個測距傳感器，分別為參考測距傳感器、前測距傳感器和左測距傳感器；還包括兩個壓力傳感器、鍵盤和通信驅(qū)動電路。本發(fā)明用于平衡木的核心力量訓(xùn)練。
【專利說明】基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于體能訓(xùn)練器材【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種平衡木訓(xùn)練用體育器材。
【背景技術(shù)】
[0002]人體的核心部位是由腰、骨盆、髖關(guān)節(jié)形成的一個整體，是人體的中間環(huán)節(jié)。核心穩(wěn)定性是人體在運(yùn)動中通過核心部位的穩(wěn)定為四肢肌肉的發(fā)力建立支點(diǎn)，為上下肢力量的傳遞創(chuàng)造條件，為重心的穩(wěn)定和移動提供力量的身體姿勢。構(gòu)成或提高穩(wěn)定性的力量是核心力量。核心力量訓(xùn)練和傳統(tǒng)的腰腹力量訓(xùn)練最大的不同是核心力量訓(xùn)練很多情況下是在不穩(wěn)定條件下進(jìn)行的，可以使更多的小肌肉群，特別是關(guān)節(jié)周圍的輔助肌參與運(yùn)動，培養(yǎng)運(yùn)動員在運(yùn)動中穩(wěn)定關(guān)節(jié)和控制重心的能力。核心肌肉訓(xùn)練的姿勢由正式比賽的動作姿勢決定?，F(xiàn)代高水平專項(xiàng)力量訓(xùn)練是采用接近專項(xiàng)動作的力量練習(xí)手段。
[0003]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?fàn)顟B(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(yùn)動中保持平衡和控制身體的能力。
[0004]人體在空間的正常定向以及維持軀體平衡有賴于視覺、本體感受器和前庭分析器的相互協(xié)調(diào)完成的。目前，提高定向及平衡能力的訓(xùn)練常采用選擇固定參照物、縮小支撐面、單腳、閉目及利用平衡板、博速球、氣墊等手段。
[0005]在目前的平衡木專項(xiàng)訓(xùn)練中，常用的器械包括低平衡木、平衡板和博速球等。平衡木的技術(shù)動作難度不大，但對運(yùn)動員的平衡能力要求很高。但是目前的平衡木的訓(xùn)練手段單一，更缺少結(jié)合投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及監(jiān)控手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有平衡木的訓(xùn)練手段單一，更缺少結(jié)合投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及監(jiān)控手段的問題，提出了一種干擾視覺定位以增強(qiáng)本體感受、提高定位及核心穩(wěn)定力量的訓(xùn)練裝置，即基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置。
[0007]本發(fā)明所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，它包括平衡木訓(xùn)練裝置和投影系統(tǒng)；
[0008]平衡木訓(xùn)練裝置包括兩個支架、橫木、兩個動態(tài)支撐部件和量化監(jiān)測電路，每個動態(tài)支撐部件包括踏板、平衡底座和底座；
[0009]踏板為平板狀，平衡底座為半球形底座，所述半球形底座的平面與踏板的底面固定連接，并且所述半球形底座的平面中線與踏板的中心重合；所述底座的上表面設(shè)置有與一個平衡底座相對應(yīng)的圓形凹槽，所述平衡底座放入在該圓形凹槽內(nèi)；
[0010]橫木放置在兩個動態(tài)支撐部件中的踏板的上表面上，兩個動態(tài)支撐部件距離橫木相鄰的末端的距離相等，且均為15cm至35cm之間，兩個支架分別固定在動態(tài)支撐部件中底座的下表面；所述橫木上表面距離地面的高度為125cm ；
[0011]投影系統(tǒng)包括環(huán)形投影儀、環(huán)形投影幕和投影儀驅(qū)動電路；[0012]環(huán)形投影儀懸掛安裝在平衡木訓(xùn)練裝置中橫木的正上方，環(huán)形投影幕環(huán)繞豎立在平衡木訓(xùn)練裝置的四周；
[0013]控制電路的投影控制信號輸出端連接投影儀驅(qū)動電路的投影控制信號輸入端，投影儀驅(qū)動電路的投影控制信號輸出端連接環(huán)形投影儀的投影控制信號輸入端；
[0014]量化監(jiān)測電路包括兩個測距電路和控制電路，每個測距電路包括三個測距傳感器，分別為參考測距傳感器、前測距傳感器和左測距傳感器；每個測距電路中的三個測距傳感器分別固定在動態(tài)支撐部件的踏板底面邊緣處，其中前測距傳感器和左測距傳感器的連線穿過踏板的中心，參考測距傳感器與踏板中心的連線垂直于前測距傳感器和左測距傳感器的連線；參考測距傳感器的信號輸出端連接控制電路的參考距離信號輸入端，前測距傳感器的信號輸出端連接控制電路的前端距離信號輸入端，左測距傳感器的信號輸出端連接控制電路的左端距離信號輸入端；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;
[0015]控制電路內(nèi)嵌入有軟件實(shí)現(xiàn)的控制模塊，所述控制模塊包括如下單元:
[0016]數(shù)據(jù)采集單元，用于每間隔采樣時間均同時采集每個測距電路發(fā)送的參考距離信號、前端距離信號和左端距離信號；
[0017]比較單元，用接收到的每個測距電路發(fā)送的前端距離信號減去參考距離信號獲得該測距電路對應(yīng)的動態(tài)支撐部件的前后距離差信號；用接收到的每個測距電路發(fā)送的左端距離信號減去參考距離信號獲得該測距電路對應(yīng)的動態(tài)支撐部件的左右距離差信號；
[0018]顯示單元，用于將兩個測距電路獲得的前有距離差信號和左右距離差信號換成數(shù)字信息或圖形信息發(fā)送給顯示器顯示輸出；
[0019]投影儀控制單元，用于發(fā)送投影儀的控制信號；
[0020]所述采樣時間為0.5秒至3秒之間的任意時間參數(shù)。
[0021]所述控制電路包括兩個調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換電路和控制器，兩個調(diào)理單元的調(diào)理信號輸入端分別連接兩個測距電路的調(diào)理信號輸出端；每個調(diào)理單元包括三個信號調(diào)理電路；所述三個信號調(diào)理電路的信號輸入端分別連接對應(yīng)測距電路的三個距離信號輸出端；所述三個信號調(diào)理電路的信號輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路的三個模擬信號輸入端A1、A2和A3，另一個調(diào)理單元的三個信號輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路的另外三個模擬信號輸入端A4、A5和A6，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端連接控制器的信號采集信號輸入端，所述控制器的A/D轉(zhuǎn)換控制信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換控制信號輸入端，所述控制器的顯示驅(qū)動信號輸出端連接顯示器的信號輸入端，控制器的投影控制信號輸出端連接投影儀驅(qū)動電路的投影控制信號輸入端。
[0022]它還包括鍵盤，所述鍵盤的信號輸出端連接控制器的鍵盤信號輸入端；所述控制模塊還包括如下單元:
[0023]按鍵信息采集單元，用于接收鍵盤輸入的按鍵信息；
[0024]按鍵信息解碼單元，用于判斷獲得按鍵信息的內(nèi)容，當(dāng)按鍵信息位采樣時間信息時，將該采樣時間信息作為采樣時間信息；當(dāng)按鍵信息為輸出數(shù)字顯示信息時，發(fā)送數(shù)字顯示命令給顯示單元；當(dāng)按鍵信息位圖像顯示信息時,發(fā)送圖形顯示命令給顯示單元；
[0025]顯示單元，根據(jù)接收到的命令發(fā)送相應(yīng)的顯示信息給顯示器。
[0026]它還包通信驅(qū)動電路，所述通信驅(qū)動電路的信號輸入端連接控制器的通信信號輸出立而;
[0027]所述控制模塊還包括通信單元，所述通信單元用于將比較單元獲得的信號差發(fā)送給通信驅(qū)動電路。
[0028]所述平衡木訓(xùn)練裝置中還包括兩個壓力傳感器，兩個壓力傳感器分別安裝在橫木和兩個動態(tài)支撐部件中的踏板之間，兩個壓力傳感器的壓力信號輸出端分別連接控制電路的兩個壓力信號輸入端；
[0029]所述控制模塊還包括:壓力檢測單元，用于接收壓力傳感器檢測到的壓力信號；
[0030]開關(guān)控制單元，用于接收到壓力信號時，發(fā)送投影控制信號給投影儀控制單元。
[0031]它包括六個調(diào)零電路，所述六個調(diào)零電路分別與六個信號調(diào)理電路相對應(yīng)，每個調(diào)零電路的信號輸出端連接一個信號調(diào)理電路的調(diào)零信號輸入端。
[0032]所述平衡木訓(xùn)練裝置還包括底座和多個限位裝置，所述底座的上面帶有圓形凹槽，所述平衡底座嵌入在所述圓形凹槽內(nèi)，所述多個限位裝置在以所述圓形凹槽的圓心為中心、以距離L為半徑的圓周上均勻分布，所述限位裝置用于限制平衡底座擺動的幅度，所述限位裝置固定在底座的上表面，所述距離L大于距離L的半徑。
[0033]所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述限位裝置由固定套、可調(diào)支撐柱和插銷組成，所述固定套為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述固定套嵌入并固定在底座的表面，所述固定套上設(shè)置有定位孔，可調(diào)支撐柱沿其長度方向設(shè)置有多個限位通孔，所述可調(diào)支撐柱從固定套的上端插入，且所述可調(diào)支撐柱的任意一個限位通孔與固定套上的定位孔相對應(yīng)，插銷同時插入該限位通孔和固定套上的定位孔。
[0034]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):運(yùn)動員為克服不穩(wěn)定狀態(tài)并保持正確的用力姿勢，需要通過腰、骨盆、髖關(guān)節(jié)及下肢配合調(diào)動募集激活更多的核心部位的肌肉纖維參與穩(wěn)定身體平衡及動作的發(fā)力。
[0035]本發(fā)明所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置在訓(xùn)練過程中，運(yùn)動員站在動態(tài)支撐部件支撐的橫木上，由于橫木處在不穩(wěn)定狀態(tài)支撐中，運(yùn)動員控制身體重心及身體平衡的難度增大；量化監(jiān)測電路能夠?qū)崟r對運(yùn)動員的身體平衡狀態(tài)進(jìn)行量化監(jiān)控；對于提高運(yùn)動員的核心穩(wěn)定力量有更好的效果。
[0036]本發(fā)明所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置增加了環(huán)形投影儀和環(huán)形投影幕，環(huán)形投影儀在環(huán)形投影幕上形成投影圖像，干擾站在橫木上的運(yùn)動員的視覺系統(tǒng)。投影圖像模擬不同運(yùn)動場景的擺動、轉(zhuǎn)動和移動，使運(yùn)動員增加本體感受的定位及控制平衡的能力，提高運(yùn)動員的定向及平衡核心穩(wěn)定能力。
[0037]本發(fā)明所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置還能夠?qū)⒂?xùn)練過程中的平衡信息通過串行通信端口或無線通信電路發(fā)送給遠(yuǎn)距離的計(jì)算機(jī)等信息讀取設(shè)備，進(jìn)而可以用于分析訓(xùn)練者的訓(xùn)練狀態(tài)，為教練提供制定訓(xùn)練計(jì)劃的有效依據(jù)；本發(fā)明采用了限位裝置，并且限位裝置的高度可調(diào)，以適應(yīng)不同運(yùn)動員的訓(xùn)練水平的需求；本發(fā)明采用了鍵盤，能夠根據(jù)運(yùn)動員動作的節(jié)奏，設(shè)置投影所需的晃動、移動和轉(zhuǎn)動；本發(fā)明還應(yīng)用了壓力傳感器，當(dāng)有運(yùn)動員站在橫木上訓(xùn)練時，壓力傳感器檢測到壓力信號，控制投影系統(tǒng)打開，并且根據(jù)壓力信號的不同控制投影畫面，當(dāng)運(yùn)動員的動作趨于平穩(wěn)時，加大投影畫面的晃動和轉(zhuǎn)動的幅度以及移動的速度，增加訓(xùn)練難度，滿足不同運(yùn)動員訓(xùn)練水平的需求。對于提高運(yùn)動員的核心穩(wěn)定力量的平衡木訓(xùn)練有更好的效果。[0038]本發(fā)明所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，廣泛適用于體育、醫(yī)療、航空、航海等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的電氣部分的原理示意圖；
[0040]圖2是本發(fā)明所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的另一種電氣部分的原理示意圖；
[0041]圖3是本發(fā)明所述一個動態(tài)支撐部件中踏板和平衡底座結(jié)合的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的仰視圖；
[0042]圖5是平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分示意圖；
[0043]圖6是本發(fā)明所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的踏板、平衡底座和底座部分的機(jī)械機(jī)構(gòu)放大示意圖；
[0044]圖7是【具體實(shí)施方式】七所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖8是【具體實(shí)施方式】九所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖9是【具體實(shí)施方式】十所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖10是【具體實(shí)施方式】十所述的另一種基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖11是圖10的A-A剖面圖，是【具體實(shí)施方式】十四所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖12是限位裝置10部分的局部放大圖；圖13是圖12的C-C剖視圖；圖14是圖13的D-D剖視圖；
[0050]圖15是本發(fā)明所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1、3至6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，它包括平衡木訓(xùn)練裝置和投影系統(tǒng)；
[0052]平衡木訓(xùn)練裝置包括兩個支架4、橫木11、兩個動態(tài)支撐部件和量化監(jiān)測電路，每個動態(tài)支撐部件包括踏板1、平衡底座2和底座8 ；
[0053]踏板I為平板狀，平衡底座2為半球形底座，所述半球形底座的平面與踏板I的底面固定連接，并且所述半球形底座的平面中線與踏板I的中心重合；所述底座8的上表面設(shè)置有與一個平衡底座2相對應(yīng)的圓形凹槽81，所述平衡底座2放入在該圓形凹槽81內(nèi)；
[0054]橫木11放置在兩個動態(tài)支撐部件中的踏板I的上表面上，兩個動態(tài)支撐部件距離橫木11相鄰的末端的距離相等，且均為15cm至35cm之間，兩個支架4分別固定在動態(tài)支撐部件中底座8的下表面；所述橫木11上表面距離地面的高度為125cm ；[0055]投影系統(tǒng)包括環(huán)形投影儀12、環(huán)形投影幕13和投影儀驅(qū)動電路14，
[0056]環(huán)形投影儀12懸掛安裝在平衡木訓(xùn)練裝置中橫木11的正上方，環(huán)形投影幕13環(huán)繞豎立在平衡木訓(xùn)練裝置的四周；
[0057]控制電路3的投影控制信號輸出端連接投影儀驅(qū)動電路14的投影控制信號輸入端，投影儀驅(qū)動電路14的投影控制信號輸出端連接環(huán)形投影儀12的投影控制信號輸入端;
[0058]量化監(jiān)測電路包括兩個測距電路和控制電路3，每個測距電路包括三個測距傳感器，分別為參考測距傳感器40、前測距傳感器41和左測距傳感器42 ;每個測距電路中的三個測距傳感器分別固定在動態(tài)支撐部件的踏板I底面邊緣處，其中前測距傳感器41和左測距傳感器42的連線穿過踏板I的中心，參考測距傳感器40與踏板I中心的連線垂直于前測距傳感器41和左測距傳感器42的連線；參考測距傳感器40的信號輸出端連接控制電路3的參考距離信號輸入端，前測距傳感器41的信號輸出端連接控制電路3的前端距離信號輸入端，左測距傳感器42的信號輸出端連接控制電路3的左端距離信號輸入端；控制電路3的顯示信號輸出端連接顯示器6的顯示信號輸入端；
[0059]控制電路3內(nèi)嵌入有軟件實(shí)現(xiàn)的控制模塊，所述控制模塊包括如下單元:
[0060]數(shù)據(jù)采集單元，用于每間隔采樣時間均同時采集每個測距電路發(fā)送的參考距離信號、前端距離信號和左端距離信號；
[0061]比較單元，用接收到的每個測距電路發(fā)送的前端距離信號減去參考距離信號獲得該測距電路對應(yīng)的動態(tài)支撐部件的前后距離差信號；用接收到的每個測距電路發(fā)送的左端距離信號減去參考距離信號獲得該測距電路對應(yīng)的動態(tài)支撐部件的左右距離差信號；
[0062]顯示單元，用于將兩個測距電路獲得的前有距離差信號和左右距離差信號換成數(shù)字信息或圖形信息發(fā)送給顯示器顯示輸出；
[0063]投影儀控制單元，用于發(fā)送投影儀的控制信號；
[0064]所述采樣時間為0.5秒至3秒之間的任意時間參數(shù)。
[0065]本實(shí)施方式中，所述六個測距傳感器的型號相同，輸出的信號均為數(shù)字信號。
[0066]本實(shí)施方式所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置在實(shí)際應(yīng)用時，運(yùn)動員單腳或雙腳站立在橫木11上，訓(xùn)練開始后，當(dāng)橫木11發(fā)生傾斜時，每個踏板I下的三個測距傳感器分別測量距離地面的距離，并輸出相應(yīng)的表示距離的信號給控制電路3，嵌入載控制電路中的控制模塊對三個距離信號進(jìn)行處理，獲得踏板的平衡狀態(tài)，并將該平衡狀態(tài)通過顯示器顯示輸出。
[0067]當(dāng)以數(shù)字形式顯示時，可以采用帶有正負(fù)號的數(shù)據(jù)表示前后距離差和左右距離差，正負(fù)號表示傾斜方向，數(shù)字的絕對值表示傾斜度，傾斜越大則對應(yīng)的數(shù)字絕對值越大。
[0068]當(dāng)以圖形的形式顯示時，可以平衡木的整體立體圖像，然后根據(jù)傾斜度顯示所述平衡木的傾斜狀態(tài)。還可以通過簡易的圖像，例如僅僅顯示平衡木平面的平衡狀態(tài)。
[0069]【具體實(shí)施方式】二:下面結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述控制電路3包括兩個調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換電路和控制器，兩個調(diào)理單元的調(diào)理信號輸入端分別連接兩個測距電路的調(diào)理信號輸出端；每個調(diào)理單元包括三個信號調(diào)理電路；所述三個信號調(diào)理電路的信號輸入端分別連接對應(yīng)測距電路的三個距離信號輸出端；所述三個信號調(diào)理電路的信號輸出端分別連接A/d轉(zhuǎn)換電路的三個模擬信號輸入端A1、A2和A3，另一個調(diào)理單元的三個信號輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路的另外三個模擬信號輸入端A4、A5和A6，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端連接控制器的信號采集信號輸入端，所述控制器的A/D轉(zhuǎn)換控制信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換控制信號輸入端，所述控制器的顯示驅(qū)動信號輸出端連接顯示器6的信號輸入端，控制器的投影控制信號輸出端連接投影儀驅(qū)動電路14的投影控制信號輸入端。
[0070]本實(shí)施方式中的所有測距傳感器的輸出信號為模擬信號，該模擬信號通過信號調(diào)理電路處理之后發(fā)送給A/D轉(zhuǎn)換電路，該A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后發(fā)送給控制器。
[0071]本實(shí)施方式中的控制器可以采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0072]【具體實(shí)施方式】三:下面結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，它還包括鍵盤5，所述鍵盤5的信號輸出端連接控制器的鍵盤信號輸入端；所述控制模塊還包括如下單元:
[0073]按鍵信息采集單元，用于接收鍵盤5輸入的按鍵信息；
[0074]按鍵信息解碼單元，用于判斷獲得按鍵信息的內(nèi)容，當(dāng)按鍵信息位采樣時間信息時，將該采樣時間信息作為采樣時間信息；當(dāng)按鍵信息為輸出數(shù)字顯示信息時，發(fā)送數(shù)字顯示命令給顯示單元；當(dāng)按鍵信息位圖像顯示信息時,發(fā)送圖形顯示命令給顯示單元；
[0075]顯示單元，根據(jù)接收到的命令發(fā)送相應(yīng)的顯示信息給顯示器6。
[0076]本實(shí)施方式中增加了鍵盤5，能夠?qū)崿F(xiàn)對參數(shù)的設(shè)置，例如可以設(shè)置采樣間隔的采樣時間，或者設(shè)定顯示信號的種類是數(shù)字還是圖形等等。還可以根據(jù)運(yùn)動員動作的節(jié)奏，設(shè)置投影所需的晃動、轉(zhuǎn)動和移動。
[0077]【具體實(shí)施方式】四:下面結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一、二或三所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，它還包通信驅(qū)動電路7，所述通信驅(qū)動電路7的信號輸入端連接控制器的通信信號輸出端；
[0078]所述控制模塊還包括通信單元，所述通信單元用于將比較單元獲得的信號差發(fā)送給通信驅(qū)動電路。
[0079]本實(shí)施方式中增加了通信驅(qū)動電路7，能夠?qū)⒖刂破鳙@得的測量結(jié)果數(shù)據(jù)通過該通信驅(qū)動電路7發(fā)送出去，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。
[0080]本實(shí)施方式所述的通信驅(qū)動電路44可以為現(xiàn)有各種串行通信驅(qū)動電路或無線通信驅(qū)動電路。所述串行通信驅(qū)動電路為USB串行通信驅(qū)動電路、RS485串行通信驅(qū)動電路、RS232串行通信驅(qū)動電路或者網(wǎng)絡(luò)通信驅(qū)動電路。
[0081]本實(shí)施方式所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置能夠在訓(xùn)練過程中將測量結(jié)果實(shí)時發(fā)送給遠(yuǎn)程的設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測的功能。
[0082]【具體實(shí)施方式】五:下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述平衡木訓(xùn)練裝置中還包括兩個壓力傳感器，兩個壓力傳感器分別安裝在橫木11和兩個動態(tài)支撐部件中的踏板I之間，兩個壓力傳感器的壓力信號輸出端分別連接控制電路3的兩個壓力信號輸入端；[0083]所述控制模塊還包括:壓力檢測單元，用于接收壓力傳感器檢測到的壓力信號；
[0084]開關(guān)控制單元，用于接收到壓力信號時，發(fā)送投影控制信號給投影儀控制單元。
[0085]本實(shí)施方式所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置在實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)動員在橫木11上進(jìn)行訓(xùn)練，壓力傳感器檢測到壓力信號，通過控制電路3控制環(huán)形投影儀打開；還能夠根據(jù)壓力信號的不同，控制電路3控制環(huán)形投影儀的畫面，當(dāng)運(yùn)動員的動作趨于平穩(wěn)時，加大畫面的晃動。
[0086]【具體實(shí)施方式】六:下面結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，它包括六個調(diào)零電路，所述六個調(diào)零電路分別與六個信號調(diào)理電路相對應(yīng)，每個調(diào)零電路的信號輸出端連接一個信號調(diào)理電路的調(diào)零信號輸入端。
[0087]本實(shí)施方式增加了調(diào)零電路，在實(shí)際使用之前，首先將本實(shí)施方式所述的平衡訓(xùn)練裝置放置在平整的地面上，然后保持踏板I處于平穩(wěn)狀態(tài)，此時，通過調(diào)零電路調(diào)整電壓驅(qū)動顯示器的顯示值為零。在進(jìn)行前述工作之后，再開始訓(xùn)練，進(jìn)而能夠保證測量獲得的踏板的傾斜度更準(zhǔn)確。
[0088]【具體實(shí)施方式】七:下面結(jié)合圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述圓形凹槽81的底面為平面。
[0089]參見圖7所示，所述圓形凹槽81的底面為平面，使其能夠適用于不用半徑的平衡底座2，通用性更強(qiáng)?？梢愿鶕?jù)需要設(shè)定的踏板I的擺動幅度，設(shè)計(jì)圓形凹槽81的深度或者高度。在圓形凹槽81的深度不變的條件下，所述圓形凹槽81的半徑越大、則踏板I能夠擺動的最大角度a越大；同理，當(dāng)在圓形凹槽81的半徑不變的條件下,所述圓形凹槽81的深度越深，則踏板I能夠擺動的最大角度a越小。
[0090]【具體實(shí)施方式】八:下面結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述圓形凹槽81的底面為平面與球面的組合，且所述球面與平衡底座2外弧對應(yīng)的球面，且該球面的半徑大于平衡底座2的半徑，所述圓弧形的弦高為平衡底座2的高度的0.02至0.1之間。
[0091]本實(shí)施方式所述的圓形凹槽81底面的形狀，更容易使得在將平衡底座2放置在圓形凹槽81內(nèi)的時候，所述平衡底座2位于圓形凹槽81的中間的位置，使得平衡底座2距離圓形凹槽81側(cè)壁的距離相等，進(jìn)而使得平衡底座2在圓形凹槽81內(nèi)擺動的限位角度相等。
[0092]【具體實(shí)施方式】九:下面結(jié)合圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述圓形凹槽81的底面為球面，且該球面的半徑大于平衡底座2的半徑，所述圓弧形的弦高為平衡底座2的高度的0.2至0.6之間。
[0093]本實(shí)施方式中，所述圓形凹槽81的底面為球面，更容易保證平衡底座2位于凹槽81的中間位置，使得其向各方向的擺動幅度相同。
[0094]【具體實(shí)施方式】十:下面結(jié)合圖9和圖10說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述平衡木訓(xùn)練裝置還包括底座9和多個限位裝置10，所述底座9的上面帶有圓形凹槽91，所述平衡底座2嵌入在所述圓形凹槽91內(nèi)，所述多個限位裝置10在以所述圓形凹槽91的圓心為中心、以距離L為半徑的圓周上均勻分布，所述限位裝置10用于限制平衡底座2擺動的幅度，所述限位裝置10固定在底座9的上表面，所述距離L大于距離L的半徑。
[0095]本實(shí)施方式中，增加了帶有圓形凹槽91的底座，并且在底座上設(shè)置有限位裝置10，實(shí)現(xiàn)對踏板I擺動的最大角度a的限制的目的。參見圖9所示，是有6個限位裝置10。參見圖10所示，是有4個限位裝置。
[0096]【具體實(shí)施方式】^:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】十所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述圓形凹槽91的底部為平面。
[0097]【具體實(shí)施方式】十二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】十所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述圓形凹槽91的底面為平面與球面的組合，且所述球面與平衡底座2外形對應(yīng)的球面，且該球面的半徑大于平衡底座2的半徑，所述球面的弦高為平衡底座2的高度的0.02至0.1之間。 [0098]本實(shí)施方式中，限制圓形凹槽91底面的中間為球面，更容易使得在將平衡底座2放置在圓形凹槽91內(nèi)的時候，所述平衡底座2位于圓形凹槽91載有中間的位置，使得平衡底座2距離所有限位裝置的距離相等。
[0099]【具體實(shí)施方式】十三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】十所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述圓形凹槽91的底面為球面，且該球面的半徑大于平衡底座2的半徑，所述圓形凹槽91的深度為平衡底座2的高度的0.2至0.6之間。
[0100]本實(shí)施方式中，限制圓形凹槽91底面為球面，更容易使得在將平衡底座2位于圓形凹槽91的中間位置，使得平衡底座2距離所有限位裝置的距離相等。
[0101]【具體實(shí)施方式】十四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】十所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述限位裝置10的高度可調(diào)。
[0102]本實(shí)施方式中，所述限位裝置10采用高度可調(diào)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)整踏板I能夠擺動的最大角度a的限制的目的。適應(yīng)不同運(yùn)動員的訓(xùn)練水平的需求。
[0103]【具體實(shí)施方式】十五:下面結(jié)合圖11至14說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】十四所述的基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置的區(qū)別在于，所述限位裝置10由固定套101、可調(diào)支撐柱102和插銷103組成，所述固定套101為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述固定套101嵌入并固定在底座9的表面，所述固定套101上設(shè)置有定位孔，可調(diào)支撐柱102沿其長度方向設(shè)置有多個限位通孔104，所述可調(diào)支撐柱102從固定套101的上端插入，且所述可調(diào)支撐柱102的任意一個限位通孔104與固定套101上的定位孔相對應(yīng)，插銷103同時插入該限位通孔104和固定套101上的定位孔。
[0104]本實(shí)施方式限定了一種具體的高度可調(diào)的結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)采用插銷的方式實(shí)現(xiàn)定位，操作方便快捷。
[0105]本發(fā)明所述的帶有信息反饋功能的一維平衡訓(xùn)練裝置的具體結(jié)構(gòu)不局限于上述各種實(shí)施方式所描述的具體結(jié)構(gòu)，還可以使上述各個實(shí)施方式所記載的技術(shù)特征的合理組
口 ο
【權(quán)利要求】
1.基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，它包括平衡木訓(xùn)練裝置和投影系統(tǒng)； 平衡木訓(xùn)練裝置包括兩個支架(4)、橫木(11)、兩個動態(tài)支撐部件和量化監(jiān)測電路，每個動態(tài)支撐部件包括踏板(I)、平衡底座(2)和底座(8)； 踏板(I)為平板狀，平衡底座(2)為半球形底座，所述半球形底座的平面與踏板(I)的底面固定連接，并且所述半球形底座的平面中線與踏板(I)的中心重合；所述底座(8)的上表面設(shè)置有與一個平衡底座(2)相對應(yīng)的圓形凹槽(81)，所述平衡底座(2)放入在該圓形凹槽(81)內(nèi)； 橫木(11)放置在兩個動態(tài)支撐部件中的踏板(I)的上表面上，兩個動態(tài)支撐部件距離橫木(11)相鄰的末端的距離相等，且均為15cm至35cm之間，兩個支架(4)分別固定在動態(tài)支撐部件中底座(8)的下表面；所述橫木(11)上表面距離地面的高度為125cm ； 投影系統(tǒng)包括環(huán)形投影儀(12)、環(huán)形投影幕(13)和投影儀驅(qū)動電路(14); 環(huán)形投影儀(12)懸掛安裝在平衡木訓(xùn)練裝置中橫木(11)的正上方，環(huán)形投影幕(13)環(huán)繞豎立在平衡木訓(xùn)練裝置的四周； 控制電路(3)的投影控制信號輸出端連接投影儀驅(qū)動電路(14)的投影控制信號輸入端，投影儀驅(qū)動電路(14)的投影控制信號輸出端連接環(huán)形投影儀(12)的投影控制信號輸入端; 量化監(jiān)測電路包括兩個測距電路和控制電路(3)，每個測距電路包括三個測距傳感器，分別為參考測距傳感器(40)、前測距傳感器(41)和左測距傳感器(42);每個測距電路中的三個測距傳感器分別固定在動態(tài)支撐部件的踏板(I)底面邊緣處，其中前測距傳感器(41)和左測距傳感器(42)的連線 穿過踏板(I)的中心，參考測距傳感器(40)與踏板(I)中心的連線垂直于前測距傳感器(41)和左測距傳感器(42)的連線；參考測距傳感器(40)的信號輸出端連接控制電路(3)的參考距離信號輸入端，前測距傳感器(41)的信號輸出端連接控制電路(3)的前端距離信號輸入端，左測距傳感器(42)的信號輸出端連接控制電路(3)的左端距離信號輸入端；控制電路(3)的顯示信號輸出端連接顯示器6的顯示信號輸入端；控制電路(3)內(nèi)嵌入有軟件實(shí)現(xiàn)的控制模塊，所述控制模塊包括如下單元: 數(shù)據(jù)采集單元，用于每間隔采樣時間均同時采集每個測距電路發(fā)送的參考距離信號、前端距離信號和左端距離信號； 比較單元，用接收到的每個測距電路發(fā)送的前端距離信號減去參考距離信號獲得該測距電路對應(yīng)的動態(tài)支撐部件的前后距離差信號；用接收到的每個測距電路發(fā)送的左端距離信號減去參考距離信號獲得該測距電路對應(yīng)的動態(tài)支撐部件的左右距離差信號； 顯示單元，用于將兩個測距電路獲得的前有距離差信號和左右距離差信號換成數(shù)字信息或圖形信息發(fā)送給顯示器顯示輸出； 投影儀控制單元，用于發(fā)送投影儀的控制信號； 所述采樣時間為0.5秒至3秒之間的任意時間參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，所述控制電路(3)包括兩個調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換電路和控制器，兩個調(diào)理單元的調(diào)理信號輸入端分別連接兩個測距電路的調(diào)理信號輸出端；每個調(diào)理單元包括三個信號調(diào)理電路；所述三個信號調(diào)理電路的信號輸入端分別連接對應(yīng)測距電路的三個距離信號輸出端；所述三個信號調(diào)理電路的信號輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路的三個模擬信號輸入端A1、A2和A3，另一個調(diào)理單元的三個信號輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路的另外三個模擬信號輸入端A4、A5和A6，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端連接控制器的信號采集信號輸入端，所述控制器的A/D轉(zhuǎn)換控制信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換控制信號輸入端，所述控制器的顯示驅(qū)動信號輸出端連接顯示器(6)的信號輸入端，控制器的投影控制信號輸出端連接投影儀驅(qū)動電路(14)的投影控制信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，它還包括鍵盤(5)，所述鍵盤(5)的信號輸出端連接控制器的鍵盤信號輸入端；所述控制模塊還包括如下單元: 按鍵信息采集單元，用于接收鍵盤(5)輸入的按鍵信息； 按鍵信息解碼單元，用于判斷獲得按鍵信息的內(nèi)容，當(dāng)按鍵信息位采樣時間信息時，將該采樣時間信息作為采樣時間信息；當(dāng)按鍵信息為輸出數(shù)字顯示信息時，發(fā)送數(shù)字顯示命令給顯示單元；當(dāng)按鍵信息位圖像顯示信息時，發(fā)送圖形顯示命令給顯示單元； 顯示單元，根據(jù)接收到的命令發(fā)送相應(yīng)的顯示信息給顯示器(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，它還包通信驅(qū)動電路7，所述通信驅(qū)動電路(7)的信號輸入端連接控制器的通信信號輸出端； 所述控制模塊還包括通信單元，所述通信單元用于將比較單元獲得的信號差發(fā)送給通信驅(qū)動電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，它包括六個調(diào)零電路，所述六個調(diào)零電路分別與六個信號調(diào)理電路相對應(yīng)，每個調(diào)零電路的信號輸出端連接一個信號調(diào)理電路的調(diào)零信號輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，所述圓形凹槽(81)的底面為平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，所述圓形凹槽(81)的底面為平面與球面的組合，且所述球面與平衡底座(2)外弧對應(yīng)的球面，且該球面的半徑大于平衡底座(2)的半徑，所述圓弧形的弦高為平衡底座(2)的高度的0.02至0.1之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，所述圓形凹槽(81)的底面為球面，且該球面的半徑大于平衡底座(2)的半徑，所述圓弧形的弦高為平衡底座(2)的高度的0.2至0.6之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，所述平衡木訓(xùn)練裝置還包括底座(9)和多個限位裝置(10)，所述底座(9)的上面帶有圓形凹槽(91)，所述平衡底座(2)嵌入在所述圓形凹槽(91)內(nèi)，所述多個限位裝置(10)在以所述圓形凹槽(91)的圓心為中心、以距離L為半徑的圓周上均勻分布，所述限位裝置(10)用于限制平衡底座(2)擺動的幅度，所述限位裝置(10)固定在底座(9)的上表面，所述距離L大于距離L的半徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于投影系統(tǒng)的平衡木核心力量訓(xùn)練及量化監(jiān)控裝置，其特征在于，所述限位裝置(10)由固定套(101)、可調(diào)支撐柱(102)和插銷(103)組成，所述固定套(101)為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述固定套(101)嵌入并固定在底座(9)的表面，所述固定套(101)上設(shè)置有定位孔，可調(diào)支撐柱(102)沿其長度方向設(shè)置有多個限位通孔(104)，所述可調(diào)支撐柱(102)從固定套(101)的上端插入，且所述可調(diào)支撐柱(102)的任意一個限位通孔(104)與固定套(101)上的定位孔相對應(yīng)，插銷(103)同時插入該限位通孔(104)和固定套(101)上的定位孔 。
【文檔編號】A63B24/00GK103706105SQ201310744521
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】苗軍 申請人:廣西民族大學(xué)