帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，涉及到體育訓(xùn)練器械。也涉及到一種平衡訓(xùn)練裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的平衡訓(xùn)練裝置不能夠體現(xiàn)訓(xùn)練者的平衡狀態(tài)的缺陷。本發(fā)明包括訓(xùn)練臺(tái)、顯示器和監(jiān)測(cè)控制電路，訓(xùn)練臺(tái)中的框架式底座由兩對(duì)長(zhǎng)條形鋼板和四個(gè)支撐腳組成，矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的外側(cè)均設(shè)置有一個(gè)支撐裝置；每個(gè)支撐裝置中的U型彈簧支架的兩個(gè)側(cè)壁分別與矩形框架和彈簧的一端固定連接；平衡臺(tái)的四個(gè)固定塊分別與四個(gè)支撐裝置的彈簧的另一端固定連接，使得平衡臺(tái)懸浮在框架式底座的正上方；加速度傳感器固定在平衡臺(tái)底面的中心；加速度傳感器發(fā)送信號(hào)給監(jiān)測(cè)控制電路，監(jiān)測(cè)控制電中嵌入有監(jiān)控模塊。本發(fā)明適用于對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行平衡能力的訓(xùn)練。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到體育訓(xùn)練器械。也涉及到一種平衡訓(xùn)練裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著體育技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有體能訓(xùn)練的分類(lèi)越來(lái)越細(xì)，體育的基礎(chǔ)技能分為三大類(lèi):運(yùn)動(dòng)技能、平衡技能和綜合技能。運(yùn)動(dòng)技能指的是人從一個(gè)地方到另一個(gè)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(yùn)動(dòng)中利用最小的支撐從而達(dá)到身體穩(wěn)定的能力，平衡是運(yùn)動(dòng)最重要的因素，是很多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)技能。綜合技能是訓(xùn)練者通過(guò)手腳的綜合性運(yùn)動(dòng)來(lái)控制身體，包括投擲和擊打。
[0003]平衡能力是完成動(dòng)作的保證。平衡能力可分為靜態(tài)平衡能力和動(dòng)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(shí)的平衡狀態(tài)。動(dòng)態(tài)平衡能力指的是在運(yùn)動(dòng)中保持平衡和控制身體的能力。
[0004]在目前的訓(xùn)練中，對(duì)平衡練習(xí)的重視不夠，練習(xí)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(duì)平衡練習(xí)的量化監(jiān)控。利用訓(xùn)練者的動(dòng)作信息對(duì)訓(xùn)練者的技術(shù)訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是現(xiàn)代體育科學(xué)訓(xùn)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(xùn)練裝置不能夠體現(xiàn)訓(xùn)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(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)。
[0006]本發(fā)明所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)包括訓(xùn)練臺(tái)、顯示器和監(jiān)測(cè)控制電路，所述訓(xùn)練臺(tái)包括框架式底座、平衡臺(tái)、加速度傳感器和四個(gè)支撐裝置；所述框架式底座由兩對(duì)長(zhǎng)條形鋼板和四個(gè)支撐腳組成，所述兩對(duì)長(zhǎng)條形鋼板成矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的下面分別設(shè)置有一個(gè)支撐腳，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的外側(cè)均設(shè)置有一個(gè)支撐裝置；每個(gè)支撐裝置由一個(gè)U型彈簧支架和一個(gè)彈簧組成，所述U型彈簧支架的一個(gè)側(cè)壁與矩形框架固定連接，所述U型彈簧支架的另一個(gè)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)與彈簧的一端固定連接；平衡臺(tái)的形狀與矩形框架結(jié)構(gòu)的形狀相同，平衡臺(tái)每個(gè)角的外側(cè)均設(shè)置一個(gè)固定塊，所述平衡臺(tái)的四個(gè)固定塊分別與四個(gè)支撐裝置的彈簧的另一端固定連接，使得平衡臺(tái)懸浮在框架式底座的正上方；加速度傳感器固定在平衡臺(tái)底面的中心位置；加速度傳感器的信號(hào)輸出端連接監(jiān)測(cè)控制電路的擺動(dòng)信號(hào)輸入端，所述監(jiān)測(cè)控制電路的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器的顯示信號(hào)輸入端；所述監(jiān)測(cè)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(hào)的單元；
[0008]用于根據(jù)采集獲得的信號(hào)獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)顯示器顯示的單元。
[0009]上述帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)中，位于平衡臺(tái)對(duì)角的兩個(gè)支撐裝置的彈簧的中心連接與對(duì)應(yīng)的平衡臺(tái)對(duì)角線(xiàn)重合。[0010]本發(fā)明所述的另一種帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)包括訓(xùn)練臺(tái)、顯示器和監(jiān)測(cè)控制電路，所述訓(xùn)練臺(tái)包括框架式底座、平衡臺(tái)、加速度傳感器和四對(duì)支撐裝置；所述框架式底座由兩對(duì)槽鋼和四個(gè)支撐腳組成，所述兩對(duì)槽鋼組成矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的下面分別設(shè)置有一個(gè)支撐腳，每根槽鋼的兩端均設(shè)置有一個(gè)U型彈簧支架，并且位于同一根槽鋼兩端的兩個(gè)U型彈簧支架的開(kāi)口則相對(duì)設(shè)置，每個(gè)U型彈簧支架上部橫梁的下側(cè)均固定有一個(gè)彈簧；平衡臺(tái)的形狀與矩形框架結(jié)構(gòu)的形狀相同，平衡臺(tái)每個(gè)直角的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)固定塊，所述兩個(gè)固定塊相互垂直設(shè)置，每個(gè)彈簧的下部均與一個(gè)固定塊固定連接，使得平衡臺(tái)懸浮在框架式底座的上面；加速度傳感器固定在平衡臺(tái)底面的中心位置；加速度傳感器的信號(hào)輸出端連接監(jiān)測(cè)控制電路的擺動(dòng)信號(hào)輸入端，所述監(jiān)測(cè)控制電路的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器的顯示信號(hào)輸入端；所述監(jiān)測(cè)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(hào)的單元；
[0012]用于根據(jù)采集獲得的信號(hào)獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)顯示器顯示的單元。
[0013]上述加速度傳感器輸出的信號(hào)為電壓信號(hào)，所述監(jiān)測(cè)控制電路包括信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)電路，加速度傳感器的信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端，該A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)電路的信號(hào)輸入端，所述單片機(jī)電路的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器的顯示信號(hào)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(cè)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(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)零信號(hào)輸入端。
[0016]上述監(jiān)測(cè)控制電路還可以包括通信驅(qū)動(dòng)電路，單片機(jī)電路的串行通信數(shù)據(jù)端口與通信驅(qū)動(dòng)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(jī)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(qū)動(dòng)電路的單元。。
[0017]所述通信驅(qū)動(dòng)電路為有線(xiàn)通信電路或無(wú)線(xiàn)通信電路。
[0018]本發(fā)明所說(shuō)的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)能夠時(shí)時(shí)體現(xiàn)訓(xùn)練者的平衡狀態(tài)，并通過(guò)顯示器顯示輸出，讓訓(xùn)練者能夠?qū)崟r(shí)了解自己的平衡狀態(tài)，進(jìn)而主動(dòng)調(diào)整自己的訓(xùn)練狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明所說(shuō)的帶有信息反饋的平訓(xùn)練平臺(tái)還可以包括限位裝置，所述限位裝置用于限制平衡臺(tái)左右擺動(dòng)的最大幅度和前后擺動(dòng)的最大幅度；所述監(jiān)測(cè)控制電路輸出限位信號(hào)給限位裝置，所述監(jiān)測(cè)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(gè)加速度傳感器發(fā)送的信號(hào)產(chǎn)生限位控制信號(hào)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)、左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述前后限位擋塊和左右限位擋塊對(duì)稱(chēng)固定設(shè)置在加速度傳感器的左右兩側(cè)，所述前后限位擋塊的前后兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)，所述兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端；左右限位擋塊的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)，所述兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端；左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸入端連接監(jiān)測(cè)控制電路的左右限位信號(hào)輸入端；前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸入端連接監(jiān)測(cè)控制電路的前后限位信號(hào)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(gè)加速度傳感器發(fā)送的信號(hào)獲得擺動(dòng)頻率的幅度平均值的單元；用于當(dāng)獲得的平均值大于設(shè)定值上限時(shí)，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(hào)和左右限位信號(hào)的增加限位距離單元；用于當(dāng)獲得的平均值小于設(shè)定值下限時(shí)，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(hào)和左右限位信號(hào)的減小限位距離單元。
[0021]本發(fā)明所說(shuō)的帶有信息反饋的平訓(xùn)練平臺(tái)中的限位裝置能夠根據(jù)平衡態(tài)的擺動(dòng)情況隨時(shí)調(diào)整限制平衡態(tài)的擺動(dòng)幅度，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)訓(xùn)練的效果。本發(fā)明所說(shuō)的帶有信息反饋的平訓(xùn)練平臺(tái)，還提供了通信功能，能夠?qū)z測(cè)到的訓(xùn)練過(guò)程中的平衡狀態(tài)傳輸?shù)狡渌b置，例如，教練可以通過(guò)通信裝置了解學(xué)員在訓(xùn)練過(guò)程中的整個(gè)狀態(tài)，還可以將整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而獲得了學(xué)生的訓(xùn)練效果，為制定學(xué)生的下一步訓(xùn)練計(jì)劃提供有效的數(shù)據(jù)保障。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是圖2的A-A剖視圖，圖2是【具體實(shí)施方式】一所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)中的訓(xùn)練臺(tái)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(shí)施方式】三所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)中的訓(xùn)練臺(tái)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(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)中的控制原理圖。圖8是當(dāng)加速度傳感器8輸出的信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)，監(jiān)測(cè)控制電路9的一種原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]【具體實(shí)施方式】一、參見(jiàn)圖1、2、3和7說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)包括訓(xùn)練臺(tái)、顯示器10和監(jiān)測(cè)控制電路9，所述訓(xùn)練臺(tái)包括框架式底座、平衡臺(tái)7、加速度傳感器8和四個(gè)支撐裝置；所述框架式底座由兩對(duì)長(zhǎng)條形鋼板2和四個(gè)支撐腳I組成，所述兩對(duì)長(zhǎng)條形鋼板2成矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的下面分別設(shè)置有一個(gè)支撐腳1，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的外側(cè)均設(shè)置有一個(gè)支撐裝置；每個(gè)支撐裝置由一個(gè)U型彈簧支架4和一個(gè)彈簧組成，所述U型彈簧支架4的一個(gè)側(cè)壁與矩形框架固定連接，所述U型彈簧支架4的另一個(gè)側(cè)壁5的內(nèi)側(cè)與彈簧6的一端固定連接；平衡臺(tái)7的形狀與矩形框架結(jié)構(gòu)的形狀相同，平衡臺(tái)7每個(gè)角的外側(cè)均設(shè)置一個(gè)固定塊3，所述平衡臺(tái)7的4個(gè)固定塊3分別與四個(gè)支撐裝置的彈簧6的另一端固定連接，使得平衡臺(tái)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(tái)7底面的中心位置；加速度傳感器8的信號(hào)輸出端連接監(jiān)測(cè)控制電路9的擺動(dòng)信號(hào)輸入端，所述監(jiān)測(cè)控制電路9的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器10的顯示信號(hào)輸入端；所述監(jiān)測(cè)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(hào)的單元；
[0025]用于根據(jù)采集獲得的信號(hào)獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)顯示器10顯示的單元。[0026]當(dāng)本實(shí)施方式所述的加速度傳感器8采用數(shù)字信號(hào)輸出形式的傳感器時(shí)，所述監(jiān)測(cè)控制電路9可以采用單片機(jī)等可變成邏輯器件實(shí)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(dòng)幅度的數(shù)字信息，還可以輸出表示擺動(dòng)幅度的圖像信息。
[0028]【具體實(shí)施方式】二、本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的區(qū)別在于，位于平衡臺(tái)7對(duì)角的兩個(gè)支撐裝置的彈簧6的中心連接與對(duì)應(yīng)的平衡臺(tái)7對(duì)角線(xiàn)重合。
[0029]本實(shí)施方式限制了四個(gè)支撐裝置中的彈簧6的位置，該種結(jié)構(gòu)能夠使得平衡臺(tái)7在所在平面內(nèi)各方向的受力相同。
[0030]【具體實(shí)施方式】三、參見(jiàn)圖4、5、6和7說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)包括訓(xùn)練臺(tái)、顯示器10和監(jiān)測(cè)控制電路9，所述訓(xùn)練臺(tái)包括框架式底座、平衡臺(tái)7、加速度傳感器8和四對(duì)支撐裝置；所述框架式底座由兩對(duì)槽鋼和四個(gè)支撐腳I組成，所述兩對(duì)槽鋼組成矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的下面分別設(shè)置有一個(gè)支撐腳，每根槽鋼的兩端均設(shè)置有一個(gè)U型彈簧支架4，并且位于同一根槽鋼兩端的兩個(gè)U型彈簧支架4的開(kāi)口則相對(duì)設(shè)置，每個(gè)U型彈簧支架4上部橫梁的下側(cè)均固定有一個(gè)彈簧6 ;平衡臺(tái)的形狀與矩形框架結(jié)構(gòu)的形狀相同，平衡臺(tái)每個(gè)直角的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)固定塊3，所述兩個(gè)固定塊3相互垂直設(shè)置，每個(gè)彈簧6的下部均與一個(gè)固定塊3固定連接，使得平衡臺(tái)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(tái)7底面的中心位置；加速度傳感器8的信號(hào)輸出端連接監(jiān)測(cè)控制電路9的擺動(dòng)信號(hào)輸入端，所述監(jiān)測(cè)控制電路9的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器10的顯示信號(hào)輸入端；所述監(jiān)測(cè)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(hào)的單元；
[0032]用于根據(jù)采集獲得的信號(hào)獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)顯示器10顯示的單元。
[0033]本實(shí)施方式中的平衡臺(tái)7通過(guò)八個(gè)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(gè)方向上的受力相等。
[0034]本實(shí)施方式所述的加速度傳感器8輸出的信號(hào)為電壓信號(hào)。
[0035]本實(shí)施方式所述的加速度傳感器8的頻率為0.5-5Hz。
[0036]本實(shí)施方式所述的電壓驅(qū)動(dòng)顯示器93是一種電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)的顯示裝置，根據(jù)輸入的電壓信號(hào)的大小顯示相應(yīng)的數(shù)值，其顯示的數(shù)值與輸入的電壓信號(hào)成正比。
[0037]【具體實(shí)施方式】四、參見(jiàn)圖8說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一、二或三所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，所述的加速度傳感器8輸出的信號(hào)為電壓信號(hào)，所述監(jiān)測(cè)控制電路9包括信號(hào)調(diào)理電路92、A/D轉(zhuǎn)換器93和單片機(jī)電路94，加速度傳感器8的信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路92的信號(hào)輸入端，信號(hào)調(diào)理電路92的信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器93的模擬信號(hào)輸入端，該A/D轉(zhuǎn)換器93的數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)電路94的信號(hào)輸入端，所述單片機(jī)電路94的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器10的顯示信號(hào)輸入端。
[0038]本實(shí)施方式所述的加速度傳感器8的頻率為0.5-5Hz。
[0039]本實(shí)施方式中的加速度傳感器8輸出的信號(hào)為模擬信號(hào)，因此在監(jiān)測(cè)控制電路9增加對(duì)模擬信號(hào)的處理的電壓信號(hào)信號(hào)調(diào)理電路92，并增加模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器93，以方便單片機(jī)電路對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理。
[0040]【具體實(shí)施方式】五、參見(jiàn)圖8說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】四所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中監(jiān)測(cè)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(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路92的調(diào)零信號(hào)輸入端。
[0041]本實(shí)施方式增加了調(diào)零電路91，在實(shí)際應(yīng)用中，在平衡訓(xùn)練臺(tái)使用之前首先平臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，通過(guò)調(diào)零電路91調(diào)整電壓驅(qū)動(dòng)顯示器93的初始顯示值。然后再將平臺(tái)投入使用，進(jìn)而保證電壓驅(qū)動(dòng)顯示器93顯示的平衡狀態(tài)的準(zhǔn)確度。
[0042]【具體實(shí)施方式】六、參見(jiàn)圖8說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】四或五所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，所述監(jiān)測(cè)控制電路9還包括通信驅(qū)動(dòng)電路95，單片機(jī)電路94的串行通信數(shù)據(jù)端口與通信驅(qū)動(dòng)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(jī)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(qū)動(dòng)電路95的單元。
[0043]本實(shí)施方式增加了通信驅(qū)動(dòng)電路95，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的平衡狀態(tài)的遠(yuǎn)距傳輸。
[0044]本實(shí)施方式所說(shuō)的通信驅(qū)動(dòng)電路95可以為有線(xiàn)通信電路還可以為無(wú)線(xiàn)通信電路。有線(xiàn)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(shí)施方式所說(shuō)的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)進(jìn)行訓(xùn)練，能夠教訓(xùn)練過(guò)程的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到遠(yuǎn)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?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控訓(xùn)練狀態(tài)，還能夠?qū)⒂?xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便于后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。利用這些訓(xùn)練數(shù)據(jù)，能夠?yàn)橛?xùn)練者制定更科學(xué)的訓(xùn)練計(jì)劃。
[0046]【具體實(shí)施方式】七、本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一至六所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式所述的平衡訓(xùn)練臺(tái)還包括限位裝置，所述限位裝置用于限制平衡臺(tái)7左右擺動(dòng)的最大幅度和前后擺動(dòng)的最大幅度；所述監(jiān)測(cè)控制電路9輸出限位信號(hào)給限位裝置，所述監(jiān)測(cè)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(gè)加速度傳感器8發(fā)送的信號(hào)產(chǎn)生限位控制信號(hào)給限位裝置。
[0047]本實(shí)施方式增加了限位裝置，監(jiān)測(cè)控制電路9根據(jù)加速度傳感器8來(lái)控制限位裝置調(diào)整所限制的最大擺動(dòng)距離。
[0048]在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)訓(xùn)練需要對(duì)限位裝置進(jìn)行控制調(diào)整，例如:當(dāng)檢測(cè)到訓(xùn)練者在平衡板上晃動(dòng)幅度和頻率比較高時(shí)，證明平衡狀態(tài)不穩(wěn)定，此時(shí)可以調(diào)整限位裝置增加限位距離，而當(dāng)訓(xùn)練者的平衡狀態(tài)比較好時(shí)，可以減小限位距離。同理，還可以采用相反的設(shè)置，即:在訓(xùn)練者平衡狀態(tài)不好時(shí)，縮小限位距離，反之增加限位距離。這些，都可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)調(diào)整。
[0049]【具體實(shí)施方式】八、參見(jiàn)圖1、4、7和8說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】七所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的進(jìn)一步限定，本實(shí)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)22、左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述前后限位擋塊20和左右限位擋塊21對(duì)稱(chēng)固定設(shè)置在加速度傳感器8的左右兩側(cè)，所述前后限位擋塊20的前后兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)22，所述兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)22的驅(qū)動(dòng)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)22的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端；左右限位擋塊21的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)22，所述兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)22的驅(qū)動(dòng)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)22的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端；左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸入端連接監(jiān)測(cè)控制電路9的左右限位信號(hào)輸入端；前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸入端連接監(jiān)測(cè)控制電路9的前后限位信號(hào)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(gè)加速度傳感器8發(fā)送的信號(hào)獲得擺動(dòng)頻率的幅度平均值的單元；
[0051]用于當(dāng)獲得的平均值大于設(shè)定值上限時(shí)，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(hào)和左右限位信號(hào)的增加限位距離單元；
[0052]用于當(dāng)獲得的平均值小于設(shè)定值下限時(shí)，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(hào)和左右限位信號(hào)的減小限位距離單元。
[0053]本實(shí)施方式增加了由限位擋塊和直線(xiàn)電機(jī)組成的限位裝置，同時(shí)增了的直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制電路，在監(jiān)測(cè)控制電路9中增加相應(yīng)控制軟件，最終實(shí)現(xiàn)根據(jù)加速度傳感器采集的信號(hào)控制直線(xiàn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)限位的功能。
[0054]【具體實(shí)施方式】九、本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】八所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，每個(gè)直線(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端的末端均固定有彈性橡膠23。
[0055]本實(shí)施方式中，在每個(gè)直線(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(dòng)，也防止了撞擊對(duì)擋塊和直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端的機(jī)械損傷。
【權(quán)利要求】
1.帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征在于，它包括訓(xùn)練臺(tái)、顯示器(10)和監(jiān)測(cè)控制電路(9)，所述訓(xùn)練臺(tái)包括框架式底座、平衡臺(tái)(7)、加速度傳感器(8)和四個(gè)支撐裝置；所述框架式底座由兩對(duì)長(zhǎng)條形鋼板(2)和四個(gè)支撐腳(I)組成，所述兩對(duì)長(zhǎng)條形鋼板(2)成矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的下面分別設(shè)置有一個(gè)支撐腳(1)，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的外側(cè)均設(shè)置有一個(gè)支撐裝置；每個(gè)支撐裝置由一個(gè)U型彈簧支架(4)和一個(gè)彈簧組成，所述U型彈簧支架(4)的一個(gè)側(cè)壁與矩形框架固定連接，所述U型彈簧支架(4)的另一個(gè)側(cè)壁(5)的內(nèi)側(cè)與彈簧(6)的一端固定連接；平衡臺(tái)(7)的形狀與矩形框架結(jié)構(gòu)的形狀相同，平衡臺(tái)(7)每個(gè)角的外側(cè)均設(shè)置一個(gè)固定塊(3)，所述平衡臺(tái)(7)的4個(gè)固定塊(3 )分別與四個(gè)支撐裝置的彈簧(6 )的另一端固定連接，使得平衡臺(tái)(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(tái)(7)底面的中心位置；加速度傳感器 (8)的信號(hào)輸出端連接監(jiān)測(cè)控制電路(9)的擺動(dòng)信號(hào)輸入端，所述監(jiān)測(cè)控制電路(9)的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器(10)的顯示信號(hào)輸入端；所述監(jiān)測(cè)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(hào)的單元； 用于根據(jù)采集獲得的信號(hào)獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)顯示器(10)顯示的單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征在于，位于平衡臺(tái)(7)對(duì)角的兩個(gè)支撐裝置的彈簧(6)的中心連接與對(duì)應(yīng)的平衡臺(tái)(7)對(duì)角線(xiàn)重合。
3.帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征正在于，它包括訓(xùn)練臺(tái)、顯示器(10)和監(jiān)測(cè)控制電路(9)，所述訓(xùn)練臺(tái)包括框架式底座、平衡臺(tái)(7)、加速度傳感器(8)和四對(duì)支撐裝置；所述框架式底座由兩對(duì)槽鋼和四個(gè)支撐腳(I)組成，所述兩對(duì)槽鋼組成矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角的下面分別設(shè)置有一個(gè)支撐腳，每根槽鋼的兩端均設(shè)置有一個(gè)U型彈簧支架(4)，并且位于同一根槽鋼兩端的兩個(gè)U型彈簧支架(4)的開(kāi)口則相對(duì)設(shè)置，每個(gè)U型彈簧支架(4)上部橫梁的下側(cè)均固定有一個(gè)彈簧(6);平衡臺(tái)的形狀與矩形框架結(jié)構(gòu)的形狀相同，平衡臺(tái)每個(gè)直角的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)固定塊(3)，所述兩個(gè)固定塊(3)相互垂直設(shè)置，每個(gè)彈簧(6)的下部均與一個(gè)固定塊(3)固定連接，使得平衡臺(tái)(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(tái)(7)底面的中心位置；加速度傳感器(8)的信號(hào)輸出端連接監(jiān)測(cè)控制電路(9)的擺動(dòng)信號(hào)輸入端，所述監(jiān)測(cè)控制電路(9)的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器(10)的顯示信號(hào)輸入端；所述監(jiān)測(cè)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(hào)的單元； 用于根據(jù)采集獲得的信號(hào)獲得顯示數(shù)據(jù)，然后發(fā)送該顯示數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)顯示器(10)顯示的單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征在于，所述的加速度傳感器(8)輸出的信號(hào)為電壓信號(hào)，所述監(jiān)測(cè)控制電路(9)包括信號(hào)調(diào)理電路(92)、A/D轉(zhuǎn)換器(93)和單片機(jī)電路(94)，加速度傳感器(8)的信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路(92)的信號(hào)輸入端,信號(hào)調(diào)理電路(92)的信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器(93)的模擬信號(hào)輸入端，該A/D轉(zhuǎn)換器(93)的數(shù)字信號(hào)輸出端連接單片機(jī)電路(94)的信號(hào)輸入端，所述單片機(jī)電路(94)的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器(10)的顯示信號(hào)輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，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(quán)利要求4所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)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(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路(92)的調(diào)零信號(hào)輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)控制電路(9 )還包括通信驅(qū)動(dòng)電路(95 )，單片機(jī)電路(94 )的串行通信數(shù)據(jù)端口與通信驅(qū)動(dòng)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(jī)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(qū)動(dòng)電路(95)的單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征在于，所述通信驅(qū)動(dòng)電路94為有線(xiàn)通信電路或無(wú)線(xiàn)通信電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，其特征在于，所述的平衡訓(xùn)練臺(tái)還包括限位裝置，所述限位裝置用于限制平衡臺(tái)(7)左右擺動(dòng)的最大幅度和前后擺動(dòng)的最大幅度；所述監(jiān)測(cè)控制電路(9)輸出限位信號(hào)給限位裝置，所述監(jiān)測(cè)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(gè)加速度傳感器(8)發(fā)送的信號(hào)產(chǎn)生限位控制信號(hào)給限位裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶有信息反饋的互動(dòng)平衡訓(xùn)練臺(tái)，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(tái)直線(xiàn)電機(jī)(22)、左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述前后限位擋塊(20)和左右限位擋塊(21)對(duì)稱(chēng)固定設(shè)置在加速度傳感器(8)的左右兩側(cè)，所述前后限位擋塊(20)的前后兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)(22)，所述兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)(22)的驅(qū)動(dòng)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)(22)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端；左右限位擋塊(21)的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)(22)，所述兩臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)(22)的驅(qū)動(dòng)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(tái)直線(xiàn)電機(jī)(22)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端；左右直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸入端連接監(jiān)測(cè)控制電路(9)的左右限位信號(hào)輸入端；前后直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸入端連接監(jiān)測(cè)控制電路(9)的前后限位信號(hào)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(gè)加速度傳感器(8)發(fā)送的信號(hào)獲得擺動(dòng)頻率的幅度平均值的單元； 用于當(dāng)獲得的平均值大于設(shè)定值上限時(shí)，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(hào)和左右限位信號(hào)的增加限位距離單元； 用于當(dāng)獲得的平均值小于設(shè)定值下限時(shí)，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(hào)和左右限位信號(hào)的減小限位距離單元。
【文檔編號(hào)】A63B24/00GK103638641SQ201310739190
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】毛世玉, 張權(quán), 陳猛 申請(qǐng)人:哈爾濱師范大學(xué)