专利名称：足球运动员快速转身训练装置的制作方法
技术领域：
本发明属于足球运动训练领域，尤其涉及一种针对提高球员快速转身能力、快速起停能 力、快速横向转移能力和准确触球能力的足球运动员快速转身训练装置。
背景技术：
在激烈的足球比赛中，运动员在高速对抗中想取得好成绩应具备以下基本能力-
1、 启、停速度快；
2、 转身速度快；
3、 横向移动速度快；
4、 触球准确等。
以上能力要靠先进的足球训练理念同现代高科技训练设备来结合，使球员在训练时有比 赛的感觉，能提高球员的训练热情，但目前缺少相关的训练设备，导致球员不能得到针对性 的训练，影响了运动成绩。
发明内容
本发明的目的就是为了解决目前缺少快速转身训练设备的问题，提供一种足球运动员快 速转身训练装置，这套球员快速转身训练设备能让球员在训练时，感觉就像玩电脑游戏那样 不知疲惫，使球员在潜移默化中提高踢球水平，这套训练设备在计算机桑助下，通过单位时 间内球员踢球的次数按照足球训练科学化、量化的要求，重点针对球员的基本能力进行训练。 同时，也可以通过逐步改变两个足球之间的距离、位置、角度等来人为设置训练的难度和趣 味性，从而提高球员的基本能力。这套训练装置也可以用于折返跑训练。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案-
一种足球运动员快速转身训练装置，它包括主柜和附柜，其中，所述主柜内部分为控制 室和足球机械装置室，在控制室内设有监视器，监视器与IPC/PC装置连接，在主柜顶部设有 无线接收器，它也与IPC/PC装置连接；同时在主柜上还设有智能数字显示仪、PLC模块、电 源开关、继电器、按钮装置指示灯装置、插座和空气开关、直流电源和自动伸縮巻帘布，它
们均与IPC/PC装置连接；足球机械装置安装在足球机械装置室内，在足球机械装置上安装有 传感器，传感器与IPC/PC装置连接；所述附柜内部也分为控制室和足球机械装置室，在附柜 顶部设有无线发射器，与主柜顶部的无线接收器相配合；在附柜的控制室内设有电源开关、 继电器、插座和空气开关、直流电源、自动伸縮巻帘布；在足球机械装置室内安装足球机械 装置，在足球机械装置上安装有传感器，传感器通过单片机与无线发射器连接。
所述足球机械装置为圆筒形，前部为圆筒形孔径，中部安装传感器，后部封口；圆筒形 孔径比足球大，自动伸缩巻帘布将圆筒形孔径封闭，自动伸缩巻帘布在圆筒形孔径处开洞， 使足球露出2/3直径大小，通过直流调速器或交流变频器控制电机工作，电机通过做功牵引 足球机械装置上下规则或不规则移动，并带动自动伸缩巻帘布上下伸缩。
所述主柜的智能数字显示仪按照从左到右，从上到下的顺序依次为球队最好成绩显示 仪、个人最好成绩显示仪、踢球时间显示仪、计数和球员号码显示仪。
所述按钮指示灯装置从左到右依次为设置按钮指示灯、准备按钮指示灯、踢球有效按 钮指示灯、加按钮指示灯、减按钮指示灯。
所述附柜的控制室还从左到右依次设有电源开关按钮指示灯、踢球有效按钮指示灯、电源指示灯。
本发明装置主要是针对提高球员快速转身能力、快速起停能力、快速横向转移能力和准
确触球能力的训练装置。
训练装置由主柜和附柜组成，主柜有工业计算机或PC、 PLC、数字显示仪、无线信号接 收装置、传感器、足球机械装置、按钮指示灯等；附柜有单片机、无线信号发射装置、传感 器、足球机械装置、指示灯等。
a. 主柜和附柜的规格主柜和附柜大小相同，尺寸都为1900*1000*600mm。
b. 主柜和附柜的信号传输方式主柜和附柜之间的通信使用无线传输形式，主要实现在 踢球训练时将附柜的踢球有效信号传输给主柜。在训练时，每次踢中附柜的足球，并使附柜 的传感器产生踢球有效信号后，该踢球有效信号会通过附柜的单片机传输给附柜的无线发射 模块线发射模块将踢球有效信号通过无线传输方式传输给主柜的无线接受模块。然后，主柜 的无线接受模块将接收到的附柜踢球有效信号传给主柜的PLC,并在PLC的控制下，使主柜的 数字显示仪显示相关数据。
c. 工业计算机或PC:主柜内部使用工业计算机或PC,该计算机CPU至少为Pentiumffl配 置。工业计算机使用组态软件开发出与装置配套使用的应用软件。训练之前，根据训练计划, 使用该训练应用软件设置踢球高度、踢球次数、主柜和附柜距离等训练数据，这些数据设置 成功后会自动传输到主柜的PLC。装置开始运行后，主柜的PLC根据这些预先设置的数据， 控制装置工作。另外，该应用软件还包括一个数据库，可将参训球员的个人资料信息、每次 训练的装置设定详细信息和球员训练成绩等保存到该数据库中，以便教练员査询。同时可根 据球员的运动数据，列出每一名球员的训练曲线，实时检查球员的训练情况，发布每一名球 员一定时间内的训练成绩，使球员的训练管理具备科学性。
d. 足球机械装置主柜和附柜使用的足球机械装置是我们自行研制开发的。足球机械装 置为圆筒形，前部敞口，中部安装自制的传感器，后部封口。足球机械装置的圆筒形孔径比 足球稍大，将足球从圆筒前部敞口处放到足球机械装置内。使用自动伸縮巻帘布将足球机械 装置前口封闭，并将自动伸縮巻帘布在圆筒前口处开洞，使足球露出约2/3直径大小，保证 足球与脚部接触面积足够大，并确保足球不会从圆筒形足球机械装置的前口掉出来。足球机 械装置通过支流调速器或变频器牵引电机，可实现足球机械装置上下规则或不规则移动，并 带动自动伸縮巻帘布上下伸縮，这一功能可实现足球上下移动，随机改变球员踢球的高度， 实现训练的灵活性和贴近"实战"性，增强球员处理复杂情况的快速反应能力。
e. 传感器传感器由我们自行研制开发，核心器件是霍尔感应器。传感器安装在圆筒形 足球机械装置中部，将足球从前部放到圆筒形足球机械装置内。每次踢球时，传感器将足球 产生的位移信号转换为踢球有效电信号,主柜中产生的踢球有效信号直接传输到主柜的PLC, 附柜产生的踢球有效信号通过无线传输方式传输给主柜的PLC (如前所述)，主柜PLC接收到 主柜或附柜传感器产生的踢球有效信号后，控制数字显示仪显示相关数据。
f. 智能数字显示仪有四块各为 最好成绩显示:是全体队员踢球速度最快的时间显示。
个人最好成绩显示是个人所有的踢球速度最快的时间显示。 踢球时间显示是本次训练队员踢球所用的时间显示。
计数、代码显示计数是由教练员所设置的本次训练的踢球次数；代码是训练时按此代 码保存成绩。
g. 按钮共有四个分别为-设置键、准备键、加键、减键。 踢球有效指示灯。
电源开关锁。
h. 障碍伸縮横杆在主柜附柜近距离并排使用时，可使用障碍伸縮横杆连接主柜和附柜， 训练前可根据实际情况改变两柜之间距离，并通过障碍伸縮横杆为球员设置一定的障碍，增强球员应变能力，提高训练效果。 i.装置工作原理
① 球队开始训练前，教练员首先设置装置训练数据。打开主柜后门，显示屏显示的是运 行主画面，画面中间显示系统参数的当前值，有"最好成绩"、"个人成绩"、"计时"、"计 数球员代码"。
画面下端是系统一些设置的按钮，分别是"训练设置"、"球员详细信息录入"、査看数 据库的"球员信息查询"、"球员成绩査询"按钮。
用鼠标点击"训练设置"按钮，进入训练设置画面，双击踢球次数数字，可以设置本次 踢球的次数；双击踢球高度数字，可以设置本次踢球的高度；双击踢球距离数字，可以设置 本次踢球的距离。设置完成后点击确定按钮，点击返回主画面按钮。
设置完毕后，设置的数据被传输到主柜的PLC内。
② 轮到每个球员开始训练前，球员通过主柜的按键输入自己的球员号，该号被记录到PLC 内，并在代码显示仪显示。
③ 每个球员开始训练后，球员每有效踢球一次，PLC计录踢球次数加一，并在计数显示 仪显示。该过程中，踢球时间显示仪在PLC的控制下计数不断增加(可精确到百分之一秒)， 当球员踢球次数到达预先设定的值之后，计时停止，同时球员本次训练成绩被录入到数据库 内。
(四)实例演示
首先，将主柜、附柜的电源开关打开，附柜电源指示灯亮，主柜踢球时间仪表显示倒计 时，此时等待计算机进入工作状态，踢球时间仪表显示为0时按设置键，最好成绩、个人成 绩下传，计数、代码仪表显示闪动，按加键或减键设定踢球的球员代码，设置完成，按准备 键球员可以准备踢球了。
球员背靠框架站好，训练开始，先踢主柜的足球。踢中足球有效指示灯亮并计数。然后，
球员快速转身，去踢附柜的足球，踢中足球有效指示灯亮并计数。如此反复转身，计数、代 码仪表显示的踢球次数减为0，踢球时间停止计时，按设置键成绩上传。
球员身边的两个固定足球的装置为可移动设计，可以根据球员训练的情况逐步地改变两 个足球之间的距离和足球的高度，逐步地增加训练的难度，使球员在潜移默化中提高快速转 身的能力。
在一个足够宽敞的空间内，也可以任意设置两套或四套训练装置，让队员在其中任意选 择两点进行转身训练，形成对角或多角的训练格局，并实时记录训练的效果。教练员可根据 技战术的需要，给球员设计出相对固定的训练线路进行反复训练，或者人为地在足球之间设 置一些障碍(例如人型墙等)，从而提高球员的综合反应能力，保证训练效果。
本发明的有益效果是球员在训练时，感觉就像玩电脑游戏那样不知疲惫，使球员在潜 移默化中提高踢球水平，这套训练设备在计算机帮助下，通过单位时间内球员踢球的次数按 照足球训练科学化、量化的要求，重点针对球员的基本能力进行训练。同时，也可以通过逐 步改变两个足球之间的距离、位置、角度等来人为设置训练的难度和趣味性，从而提高球员 的基本能力。这套训练装置也可以用于折返跑训练。
图l为主柜正面结构示意图2为附柜正面结构示意图3为图1的侧面剖视图4为图2的侧面剖视图5为足球机械装置结构视图6为图5的側面结构示意图7为主柜电气控制框图。
其中，1.监视器，2.IPC/PC装置，3.足球机械装置，4.无线接收器，5.智能数字显示仪，6. PLC模块，7.电源开关，8.继电器，9.按钮指示灯装置，IO.插座和空气开关，11.
直流电源，12.自动伸縮巻帘布，13.传感器，14.无线发射器。
具体实施例方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
图l、图2、图3、图4中，它包括主柜和附柜，其中，所述主柜内部分为控制室和足球 机械装置室，在控制室内设有监视器l，监视器1与IPC/PC装置2连接，在主柜顶部设有无 线接收器4,它也与IPC/PC装置2连接；同时在主柜上还设有智能数字显示仪5、 PLC模块6、 电源开关7、继电器8、按钮装置指示灯装置9、插座和空气开关IO、直流电源ll和自动伸 縮巻帘布12，它们均与IPC/PC装置2连接；足球机械装置3安装在足球机械装置室内，在 足球机械装置3上安装有传感器13,传感器13与IPC/PC装置2连接；所述附柜内部也分为 控制室和足球机械装置室，在附柜顶部设有无线发射器14,与主柜顶部的无线接收器4相配 合；在附柜的控制室内设有电源开关7、继电器8、插座和空气开关IO、直流电源ll、自动 伸縮巻帘布12;在足球机械装置室内安装足球机械装置3，在足球机械装置3上安装有传感 器13，传感器13通过单片机与无线发射器14连接。
足球机械装置3为圆筒形，如图5、图6所示，它前部为圆筒形孔径，中部安装传感器 13，后部封口；圆筒形孔径比足球大，自动伸缩巻帘布12将圆筒形孔径封闭，自动伸縮巻帘 布12在圆筒形孔径处开洞，使足球露出2/3直径大小，通过直流调速器或交流变频器控制电 机工作，电机通过做功牵引足球机械装置3上下规则或不规则移动，并带动自动伸缩巻帘布 12上下伸縮。
主柜的智能数字显示仪5按照从左到右，从上到下的顺序依次为球队最好成绩显示仪、 个人最好成绩显示仪、踢球时间显示仪、计数和球员号码显示仪，按钮指示灯装置9从左到 右依次为设置按钮指示灯、准备按钮指示灯、踢球有效按钮指示灯、加按钮指示灯、减按 钮指示灯。
附柜的控制室还从左到右依次设有电源开关按钮指示灯、踢球有效按钮指示灯、电源
指示灯。
权利要求
1.一种足球运动员快速转身训练装置，其特征是，它包括主柜和附柜，其中，所述主柜内部分为控制室和足球机械装置室，在控制室内设有监视器，监视器与IPC/PC装置连接，在主柜顶部设有无线接收器，它也与IPC/PC装置连接；同时在主柜上还设有智能数字显示仪、PLC模块、电源开关、继电器、按钮装置指示灯装置、插座和空气开关、直流电源和自动伸缩卷帘布，它们均与IPC/PC装置连接；足球机械装置安装在足球机械装置室内，在足球机械装置上安装有传感器，传感器与IPC/PC装置连接；所述附柜内部也分为控制室和足球机械装置室，在附柜顶部设有无线发射器，与主柜顶部的无线接收器相配合；在附柜的控制室内设有电源开关、继电器、插座和空气开关、直流电源、自动伸缩卷帘布；在足球机械装置室内安装足球机械装置，在足球机械装置上安装有传感器，传感器通过单片机与无线发射器连接。
2. 如权利要求1所述的足球运动员快速转身训练装置，其特征是，所述足球机械装置为 圆筒形，前部为圆筒形孔径，中部安装传感器，后部封口；圆筒形孔径比足球大，自动伸縮 巻帘布将圆筒形孔径封闭，自动伸縮巻帘布在圆筒形孔径处开洞，使足球露出2/3直径大小， 通过直流调速器或交流变频器控制电机工作，电机通过做功牵引足球机械装置上下规则或不 规则移动，并带动自动伸縮巻帘布上下伸縮。
3. 如权利要求1所述的足球运动员快速转身训练装置，其特征是，所述主柜的智能数字显示仪按照从左到右，从上到下的顺序依次为球队最好成绩显示仪、个人.最好成绩显示仪、 踢球时间显示仪、计数和球员号码显示仪。
4. 如权利要求1所述的足球运动员快速转身训练装置，其特征是，所述按钮指示灯装置 从左到右依次为设置按钮指示灯、准备按钮指示灯、踢球有效按钮指示灯、加按钮指示灯、 减按钮指示灯。
5. 如权利要求1所述的足球运动员快速转身训练装置，其特征是，所述附柜的控制室还 从左到右依次设有电源开关按钮指示灯、踢球有效按钮指示灯、电源指示灯。
全文摘要
本发明公开了一种足球运动员快速转身训练装置。它由主柜和附柜组成，主柜有工业计算机或PC、PLC、数字显示仪、无线信号接收装置、传感器、足球机械装置、按钮指示灯等；附柜有单片机、无线信号发射装置、传感器、足球机械装置、指示灯等。可提高球员快速转身能力、快速起停能力、快速横向转移能力和准确触球能力。
文档编号A63B69/00GK101537249SQ20091002032
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者孙玉菊, 张台恩, 张雷恩, 李庆华, 斌 杨, 王洪君 申请人:山东大学