本發(fā)明涉及一種智能跑步測試機，屬于體育器材領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，中國儀器制造與健身訓(xùn)練器械行業(yè)發(fā)展迅速，但與國際先進生產(chǎn)水平相比，中國還處于仿制生產(chǎn)階段，產(chǎn)品附加值低，發(fā)展不平衡，工藝設(shè)備落后，組織能力協(xié)調(diào)能力差，開發(fā)創(chuàng)新能力較低，社會普及率低，需求量少，專業(yè)體育器械設(shè)計人才嚴(yán)重缺乏等問題，已經(jīng)阻礙了體育健身與訓(xùn)練器材的發(fā)展。隨著我國加入wto，競爭趨勢向國際化方向發(fā)展，來自美國等國家的國際知名健身器材品牌將繼續(xù)進入中國市場，國際化競爭日趨明顯，無疑將帶動和加劇健身器材和訓(xùn)練器材銷售競爭。因此，本發(fā)明不僅可以直接促進運動訓(xùn)練的科學(xué)化，還可以加快我國體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著全民健身運動的開展，有許多人利用早晚進行體育鍛煉，由于受到時間和場地的限制滿足不了這種愿望。目前雖然有許多健身器材，但對于下肢鍛煉的還比較少，該發(fā)明是一種利用休息時間進行下肢鍛煉，既可以節(jié)省時間，又可以起到鍛煉身體的健身器材，幫助人們緩解現(xiàn)代生活的壓力。
各級教練員和體育科研人員借助具體的數(shù)據(jù)分析不但可以直接用于指導(dǎo)教學(xué)訓(xùn)練，及時糾正錯誤技術(shù)動作，對高水平運動員進行技術(shù)分析診斷，盡快提高運動成績,提高訓(xùn)練的技術(shù)含量,而且還可以提高運動選材的科學(xué)性，擺脫以往完全靠經(jīng)驗主義的作法。當(dāng)前，國內(nèi)外教練員和體育科研工作者越來越重視科學(xué)訓(xùn)練手段，運用生理生化指標(biāo)體系，及時了解運動員的身體負(fù)荷情況和身體機能狀況，合理地安排和調(diào)整訓(xùn)練計劃，避免造成過度疲勞，減少和預(yù)防運動損傷，最大限度的提高訓(xùn)練水平和運動能力。這就要通過各種身體測試儀器進行監(jiān)控，及時了解和預(yù)測運動員即將達到極強度，科學(xué)預(yù)防運損傷，并且提高身體協(xié)調(diào)能力，降低能量消耗，產(chǎn)生更為經(jīng)濟有效的訓(xùn)練效果。
蹬擺力量是人體活動和訓(xùn)練各個環(huán)節(jié)中能夠反映人體形態(tài)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分布特征的基本參數(shù)之一，能夠在動態(tài)和靜態(tài)狀態(tài)下準(zhǔn)確檢測到人體運動步頻、大腿蹬擺力量、下肢力量、足底壓力、相關(guān)肌肉表面肌電、人體重心位移等數(shù)據(jù)，依據(jù)力矩平衡原理和測試信號ar模型編制一套集在線數(shù)據(jù)采集、圖形顯示、數(shù)據(jù)存儲與查看及數(shù)據(jù)處理于一體的測試軟件，由測試平臺和計算機構(gòu)成，是一套人體下肢力量運動數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)及測試儀器。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人們再要求產(chǎn)品質(zhì)量的同時，開始關(guān)注設(shè)備的人機交互性能，要求設(shè)備能有一個友好的界面，方便數(shù)據(jù)在設(shè)備和個人電腦之前的共享。通過個人電腦的強大功能來更高效的完成一些信息錄入，數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析等操作。該發(fā)明創(chuàng)造后能夠給運動員在訓(xùn)練中帶來輔助康復(fù)的練習(xí)效果。也可以在家庭和辦公娛樂場所使用，是學(xué)校及家庭必備的測力器械。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作實用，不受場地和時間限制的智能跑步測試機。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該智能跑步測試機，其特征在于：包括踏板、壓塊、連接套、壓力傳感器、彈簧減震器、底部支撐支架、外罩、控制器支架、控制器、地腳、壓力傳感器支架，控制器支架一端固定在外罩的前方位置，控制器支架另一端固定控制器，底部支撐支架四面焊接安裝在外罩的內(nèi)部底端位置，壓力傳感器支架下端固定在底部支撐支架上，壓力傳感器支架上端固定壓力傳感器，壓力傳感器上方依次固定連接套，連接套上方固定壓塊，壓塊上方固定在踏板的下方位置，地腳固定在外罩底部的四個角上。
使用時，人雙腳站在踏板上，接通電源，在觸摸屏上設(shè)定原地蹬擺的時間，雙腳依次原地高抬蹬擺，通過壓力傳感器與傳感導(dǎo)線將壓力信號傳輸?shù)匠绦蚬芾砑呻娐沸酒?，?dǎo)致導(dǎo)線電流兩端感生出電動勢，利用集成電路及閉合電流把重量的輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應(yīng)用的電信號，此時傳感器可以感應(yīng)到在檢驗區(qū)域內(nèi)所引起的變化及時將壓力傳感器的電信號通過電磁能量聚焦在探測器上，使信號放大器和信號處理電路按照目標(biāo)發(fā)射率轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)向管理器發(fā)射電信號，電信號被接收后分別將信號輸入到信號分析儀進行各種分析處理，通過集成電路、顯示儀器等把成像技術(shù)、計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)經(jīng)過可偏程序控制器與現(xiàn)場總線集成電路芯片等處理后將其顯示在微機熒光屏上，從而實現(xiàn)人體下肢在蹬伸過程中蹬伸力量數(shù)值的獲取和監(jiān)控，按照設(shè)定的時間及時記錄雙腿依次踏在踏板上的力量和次數(shù)，起到鍛煉身體的目的。
所述的智能跑步測試機的材料可以用圓管，方管或鋼板。
所述的壓力傳感器，在左腳、右腳各有一個測力傳感器。開始前，設(shè)定測試持續(xù)時間，單位為秒，跑動時，記錄每次腳產(chǎn)生的沖擊力，并記錄限定時間內(nèi)跑動的次數(shù)。時間到有聲音和顯示提示。最終以圖表形式顯示力度。系統(tǒng)采用stm32系列芯片作為主控制器，測力傳感器采用應(yīng)變式稱重傳感器，每一個踏板連接一只傳感器，傳感器量程為300kg，應(yīng)變傳感器的輸出信號很小，所以，采用小信號低噪聲放大電路進行信號的前期調(diào)理，然后送入adc，進行數(shù)字化處理，adc采用24位adc芯片ads1230。為方便成員信息的輸入與導(dǎo)出，系統(tǒng)留有usb接口和sd卡接口各一個。傳感器及其外圍電路封裝于小型屏蔽容器內(nèi)，固定于振動物體上，隨之同步振動，輸出測量信號；信號調(diào)理電路接收電信號，進行放大、濾波等必要處理；經(jīng)過處理后的信號被送入顯示部分，信號的頻率和幅度以數(shù)值形式顯示于led數(shù)碼管上，實現(xiàn)加速度和頻率的實時測量。所述的觸摸屏控制器具有身份識別號碼輸入功能，用以日后分析區(qū)分個體。為了保證個體數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)采用了指紋信息進行個體區(qū)分，據(jù)有指紋輸入和信息存儲功能，開機需要密碼，u盤或sd卡讀出數(shù)據(jù)，以便日后轉(zhuǎn)入計算機分析數(shù)據(jù)，帶有嵌入式微型打印機，測試完畢，打印測試結(jié)果，輸入與顯示均采用觸摸屏，電源為220v，使用臺式計算機電源線。本發(fā)明儀器能夠準(zhǔn)確測量出運動員雙腿力量的大小、踝關(guān)節(jié)力量的大小、髖關(guān)節(jié)力量的大小，根據(jù)最大負(fù)荷力量來安排運動量，能夠準(zhǔn)確獲得運動員的運動學(xué)參數(shù)和動力學(xué)數(shù)據(jù)，運動員的身體負(fù)荷情況和身體機能狀況，對高水平運動員進行技術(shù)分析診斷，盡快提高運動成績，及時糾正錯誤技術(shù)動作，提高訓(xùn)練的技術(shù)含量，有助于提高運動選材的科學(xué)性，運用生理生化指標(biāo)體系，及時合理地安排和調(diào)整訓(xùn)練計劃，避免造成過度疲勞，減少和預(yù)防運動損傷。傳感器及其外圍電路的設(shè)計選用了美國adi公司生產(chǎn)的adxl50加速度計作為振動傳感器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：為了適應(yīng)的這些需求，本發(fā)明在處理器上采用arm32位處理器，設(shè)備使用fat32文件系統(tǒng)，可以通過usb接口，將數(shù)據(jù)和信息用u盤在設(shè)備和個人電腦上的便捷共享。由于設(shè)備植入了csv文件格式解析服務(wù)，因此可以充分使用excel軟件快捷的對數(shù)據(jù)的操作。除此之外，設(shè)備還使用了指紋身份識別功能，使測試更方便，更安全。該發(fā)明會給運動員在訓(xùn)練中帶來輔助康復(fù)的練習(xí)效果。為了方便于管理硬件和軟件資源，系統(tǒng)采用ucos嵌入式操作系統(tǒng)作為平臺，軟件功能主要包括：密碼管理，adc操作，液晶屏顯示與觸控管理，打印管理，指紋信息讀取與管理，成員指紋信息錄入、查詢、管理。通過安裝地腳緩沖墊，增加安全系數(shù)，起到穩(wěn)定支架作用。通過計算機軟件系統(tǒng)，設(shè)計出運動員自身和負(fù)荷狀態(tài)下彈跳高度曲線軌跡，大腿肌肉力量大小軌跡，足底壓力曲線軌跡，負(fù)荷重物大小力量曲線軌跡，足底力矩的變化軌跡。以及在肌電圖儀的配合下，測定脈搏跳動軌跡變化等生理狀況，及時測出運動員力量負(fù)荷強度運動損傷，預(yù)防過度疲勞的現(xiàn)象。本發(fā)明具有健身功能，對消除肌肉疲勞，減輕肌肉酸痛，促進血液循環(huán)。對活動不方便的中老年人病人起到增加運動，促進康復(fù)作用。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，體積小、不受場地和時間限制，搬運方便，容易操作。
附圖說明
圖1是本發(fā)明智能跑步測試機的最佳實例，其中：1、踏板2、壓塊
3、連接套4、壓力傳感器5、彈簧減震器6、底部支撐支架7、外罩
8、控制器支架9、控制器10、地腳11、壓力傳感器支架。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明智能跑步測試機作進一步說明：如圖所示：智能跑步測試機，其特征在于：包括踏板、壓塊、連接套、壓力傳感器、彈簧減震器、底部支撐支架、外罩、控制器支架、控制器、地腳、壓力傳感器支架，控制器支架（8）一端固定在外罩（7）的前方位置，控制器支架（8）另一端固定控制器（9），底部支撐支架（6）四面焊接安裝在外罩（7）的內(nèi)部底端位置，壓力傳感器支架（11）下端固定在底部支撐支架（6）上，壓力傳感器支架（11）上端固定壓力傳感器（4），壓力傳感器（4）上方依次固定連接套（3），連接套（3）上方固定壓塊（2），壓塊（2）上方固定在踏板（1）的下方位置，地腳（10）固定在外罩（7）底部的四個角上。
使用時，人雙腳站在踏板上，接通電源，在觸摸屏上設(shè)定原地蹬擺的時間，雙腳依次原地高抬蹬擺，通過壓力傳感器與傳感導(dǎo)線將壓力信號傳輸?shù)匠绦蚬芾砑呻娐沸酒?，?dǎo)致導(dǎo)線電流兩端感生出電動勢，利用集成電路及閉合電流把重量的輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應(yīng)用的電信號，此時傳感器可以感應(yīng)到在檢驗區(qū)域內(nèi)所引起的變化及時將壓力傳感器的電信號通過電磁能量聚焦在探測器上，使信號放大器和信號處理電路按照目標(biāo)發(fā)射率轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)向管理器發(fā)射電信號，電信號被接收后分別將信號輸入到信號分析儀進行各種分析處理，通過集成電路、顯示儀器等把成像技術(shù)、計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)經(jīng)過可偏程序控制器與現(xiàn)場總線集成電路芯片等處理后將其顯示在微機熒光屏上，從而實現(xiàn)人體下肢在蹬伸過程中蹬伸力量數(shù)值的獲取和監(jiān)控，按照設(shè)定的時間及時記錄雙腿依次踏在踏板上的力量和次數(shù)，起到鍛煉身體的目的。
所述的智能跑步測試機固定支架的材料可以用圓管，方管或鋼板。
本發(fā)明能夠給中老年人和運動員在康復(fù)和訓(xùn)練過程中帶來輔助的練習(xí)效果。也可以在家庭和辦公娛樂場所使用，是專業(yè)運動隊及醫(yī)院必備的康復(fù)器械。