专利名称：动态反应击剑训练用击刺靶标的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种体育训练、健身器材，具体涉及一种击剑训练用靶标。
技术背景
现有击剑训练中，常用的训练方式有运动员根据自己的主观意愿设定击刺目标去练习规定的技术动作，击刺对象都是固定靶标，有平面的、仿真人形的，这种训练只能练习规定技术动作和击刺的准确性。如果要练习步伐和攻防技术，就需要教练或者陪练配合进行对练。
现有的击剑训练方法，不能够充分训练运动员的选择反应时，击剑比赛的过程就是应变，这种应变带有选择，反应速度快则选择快，并能争取行动的时间。发明内容
本发明提出一种更接近与实战的、能够同时训练运动员的反应能力、击打准确性、 步伐和技术动作配合以及攻防意识的动态反应击剑训练用击刺靶标。
本发明所述的动态反应击剑训练用击刺靶标包括靶标击刺体、击刺指示装置和控制装置，所述靶标击刺体为带有四肢的人形，击刺指示装置由多个指示单元组成，按照击剑运动的规则，靶标击刺体上的每个刺击有效部位上覆盖并固定一个指示单元，每个指示单元内设置有发光体，控制装置由控制器和多个传感器组成，每个传感器与一个指示单元相配合，用于采集该指示单元接收到的击刺信号，多个传感器的信号输出端分别连接控制器的多个击刺信号输入端，所述控制器的多个发光体控制信号输出端分别连接多个发光体的控制信号输入端。
所述指示单元为带有厚度的片状物，所述指示单元由底层、透光层、发光体固定层、缓冲层和发光体LED组成，所述底层和透光层的边缘固定连接组成密封的腔体，发光体固定层、缓冲层和发光体LED均固定在该墙体内，发光体固定层固定在底层上，缓冲层位于所述发光体固定层与透光层之间，所述发光体固定层中设置有一个或多个凹槽或通孔，所述凹槽或通孔内固定有发光体LED，与该发光体LED相对应的缓冲层的位置上设置有多个透光孔。
控制装置由控制器、发光体驱动电路和传感器采集电路组成，控制器的发光体选择信号输出端连接发光体驱动电路的选择信号输入端连接，所述发光体驱动电路的多个驱动信号输出端分别连接多个发光体LED的驱动信号输入端；控制器的传感器采集信号输入端连接传感器采集电路的信号输出端，所述传感器采集电路的多个信号输入端分别连接多个传感器的信号输出端。
所述靶标击刺体由靶标体、底座和一维行走机构组成，所述靶标体的下肢固定在底座上，并且两个下肢的固定点之间的间距为靶标肩宽的一倍至一点五倍之间，所述底座的底部固定有一维行走机构，所述一维行走机构用于带动底座做一维运动；所述控制装置还包括电机驱动电路，所述控制器行走控制信号输出端连接电机驱动电路的驱动信号输入端，所述电机驱动电路用于驱动一维行走机构做一维运动。
所述靶标击刺体还包括两个汽缸，并且每个上肢为带有关节的上肢，每个上肢与躯干之间为铰接，每个上肢的大臂和小臂之间铰接，每个上肢的小臂和大臂之间通过可伸缩的铰链连接，每个上肢的小臂末端设置有击剑卡槽，用于固定击剑的剑柄，所述靶标体的躯干上部两侧分别固定有一个汽缸，每个汽缸的活动杆的末端与一个上肢的大臂的中间铰接，用于推动该大臂做伸缩动作；所述控制装置还包括两个汽缸驱动电路，所述控制器的两个击刺动作触发信号输出端分别连接两个汽缸驱动电路的控制信号输入端。
击剑分为花剑、重剑和佩剑三种，其中
花剑击剑运动中，运动员要佩戴金属衣，击剑运动以刺为主，刺击的有效部位为躯干部位，对应该种花剑的训练，本发明中击刺指示装置的多个指示单元分布在靶标击刺体的人体躯干的位置。
重剑击剑运动中，击刺有效部位是全身，对应该种重剑的训练，本发明中击刺指示装置的多个指示单元分布在靶标击刺体上人体躯干的位置。
佩剑的击剑运动中，运动员也要佩戴金属衣，主要以劈、刺动作为主，其击刺有效部位是上身、面罩和手臂，对应该种佩剑的训练，本发明所述的击刺指示装置的多个指示单元分布在靶标击刺体的上身、面罩和手臂位置。
本发明所述的动态反应击剑训练用击刺靶标有击刺指示装置，能够在训练过程中，根据训练需要而事先设定、或者由教练根据训练过程随时控制击刺指示装置指示击刺位置，让训练者根据指示去击刺，能够起到训练使用者反应速度及击打准确性的作用。
所述选择反应时是测定人视觉受刺激的选择快慢和准确性，可反应人体神经与肌肉系统的协调性和快速反应能力。本发明能够充分训练运动元的选择反应时，了解运动员在运动过程中的快速反应能力，并获得很好的效果。
本发明所述的动态反应击剑训练用击刺靶标适用于专业的击剑训练，还可以作为娱乐设备应用于娱乐场所。
图1是本发明所述的动态反应击剑训练用击刺靶标的一种状态示意图。图2是本发明所述的动态反应击剑训练用击刺靶标的另一种状态示意图。图3是具体实施方式
二所示的指示单元的截面示意图。图4是本发明所述的控制装置3的原理框图。
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式所述的动态反应击剑训练用击刺靶标包括靶标击刺体2、击刺指示装置1和控制装置3，所述靶标击刺体2为带有四肢的人形，击刺指示装置1 由多个指示单元组成，按照击剑运动的规则，靶标击刺体2上的每个刺击有效部位上覆盖并固定一个指示单元，每个指示单元内设置有发光体，控制装置3由控制器31和多个传感器15组成，每个传感器15与一个指示单元相配合，用于采集该指示单元接收到的击刺信号，多个传感器15的信号输出端分别连接控制器31的多个击刺信号输入端，所述控制器31 的多个发光体控制信号输出端分别连接多个发光体的控制信号输入端。
本实施方式中的控制装置3与击刺指示装置1的各个指示单元之间通过线束连接，在使用时，固定在靶标击刺体2内，或者固定在靶标击刺体2的非击打区域上即可。
所述的靶标击刺体2为仿真人的形状，以能够展示各类击剑运动的击刺有效部位。
所述击刺指示装置1中的多个指示单元可以嵌入靶标击刺体2的表面，也可突出靶标击刺体2的表面。
所述击刺指示装置1中的多个指示单元可以做成独立的分体，也可以设计成一体结构。
所述发光体可以采用1个发光二极管实现，也可采用多个发光二极管并联、串联或者混联实现。
所述传感器15可以采用压力传感器，用于采集每个指示单元所受的压力信号，进而获得是否被击中以及击中的力量的检测。所述传感器15可以固定在每个指示单元与靶标击刺体2之间。
在使用过程中，使用者根据靶标击刺体2表面的发光区域来确定击刺目标，达到练习击打准确性的目的；同时，由于击刺指示装置1的指示单元的发光时序是变化的，所以，在练习打击准确性的同时，还练习了反应速度。
具体实施方式
二 参见图3说明本实施方式，图3所述本实施方式是对具体实施方式
一中的击刺指示装置1的指示单元的结构的进一步说明本实施方式中，指示单元为带有厚度的片状物，所述指示单元由底层13、透光层10、发光体固定层12、缓冲层11和发光体LED组成，所述底层13和透光层10的边缘固定连接组成密封的腔体，发光体固定层12、 缓冲层U和发光体LED均固定在该墙体内，发光体固定层12固定在底层13上，缓冲层11 位于所述发光体固定层12与透光层10之间，所述发光体固定层12中设置有一个或多个凹槽或通孔，所述凹槽或通孔内固定有发光体LED，与该发光体LED相对应的缓冲层11的位置上设置有多个透光孔111。
本实施方式所述的多个指示单元可以做成一体结构，该种情况，可以将所有指示单元的底层13、透光层10、发光体固定层12和缓冲层11分别作为一体结构。
具体实施方式
三参见图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式
二中的击刺指示装置1的指示单元的结构的进一步限定，本实施方式中的指示单元中还包括发光体保护套14，所述发光体保护套14套在发光体的外部，所述保护套14的高度大于发光体 LED的高度，且小于发光体固定层12的厚度。
本实施方式增加的保护套14能够有效防止击刺力度过大而损坏发光体。
具体实施方式
四参见图4说明本实施方式。本实施方式与具体实施方式
一所述的动态反应击剑训练用击刺靶标的区别在于，控制装置3由控制器32、发光体驱动电路31 和传感器采集电路33组成，控制器32的发光体选择信号输出端连接发光体驱动电路31的选择信号输入端连接，所述发光体驱动电路31的多个驱动信号输出端分别连接多个发光体LED的驱动信号输入端；控制器32的传感器采集信号输入端连接传感器采集电路33的信号输出端，所述传感器采集电路33的多个信号输入端分别连接多个传感器15的信号输出端。
本实施方式中的传感器采集电路33可采用多路信号采集电路实现，例如多路模拟开关，实现对多路开关量信号的采集。还可以采用多路A/D转换电路实现，实现对多路模拟信号的采集。
本实施方式中的控制器32可以采用单片机实现，可以根据预先设定的时序控制指定的发光体发光，还可以随机控制发光体发光，具体情况根据实际需要设定既可。
具体实施方式
五参见图4说明本实施方式。本实施方式与具体实施方式
三所述的动态反应击剑训练用击刺靶标的区别在于，所述控制装置3还包括键盘输入装置34和显示输出装置35，所述键盘输入装置34的按键信号输出端连接控制器32的按键信号输入端， 该控制器32的显示信号输出端连接显示输出装置35的显示信号输入端。
本实施方式增加了用于输入信息的按键输入装置和用于显示信息的显示输出装置，用于实现人机界面的功能。所述显示输出装置用于实现信息的显示，例如显示发光体 LED发光个数信息、击打准确性信息、击打力度信息等等。
本实施方式的击刺靶标的控制器32中可以设置多套训练用的时序，在训练时，首先采用键盘输入装置和显示输出装置来选择相应的时序，然后再开始训练。本实施方式所述的击刺靶标适用于对各种水平的击剑运动员训练使用。
具体实施方式
六参见图1、2和4说明本实施方式。本实施方式是对具体实施方式
一所述的击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标的区别在于，所述靶标击刺体2由靶标体、底座M和一维行走机构25组成，所述靶标体的下肢固定在底座M上，并且两个下肢的固定点之间的间距为靶标肩宽的一倍至一点五倍之间，所述底座M的底部固定有一维行走机构25，所述一维行走机构用于带动底座做一维运动；所述控制装置3还包括电机驱动电路37，所述控制器32行走控制信号输出端连接电机驱动电路37的驱动信号输入端，所述电机驱动电路37用于驱动一维行走机构25做一维运动。
靶标体的下肢固定在底座M上，两个下肢之间保持一定距离，进而使靶标体模拟击剑运动员的击剑准备动作。
本实施方式所述的一维行走机构25是只能做一维运动的执行机构，可以采用电机驱动一维行走轮实现，还可以采用滑道实现，然后采用电机驱动底座M在滑道上做一维运动。
本实施方式所述的动态反应击剑训练用击刺靶标能够增加并模拟击剑训练过程中的步伐训练，实现了击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标的一维运动，使训练方案更灵活，使使用者在使用过程中增加行进和后退的动作，更适用于四肢的配合练习。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
六所述的一种击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标的区别在于，它还包括有档位选择开关，该档位选择开关安装于控制装置3的外部，所述选择档位开关的信号输出端通过导线连接控制装置3中的控制器32的档位选择信号输入端，所述控制器32根据输入的档位信息输出相应的运动控制信号给电机驱动电路37，进而实现调整运动装置的行进速度的目的。
本实施方式，增加了档位选择开关，可以根据训练者的实际情况，事先通过该开关设定击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标的移动速度，进而达到适应不同训练者的效果。
具体实施方式
八参见图1、2和4说明本实施方式。本实施方式是对具体实施方式
六或七所述的靶标击刺体2的结构的进一步限定本实施方式中，所述靶标击刺体2还包括两个汽缸21，并且每个上肢为带有关节的上肢，每个上肢与躯干之间为铰接，每个上肢的大臂和小臂之间铰接，每个上肢的小臂和大臂之间通过可伸缩的铰链连接，每个上肢的小臂末端设置有击剑卡槽，用于固定击剑的剑柄，所述靶标体的躯干上部两侧分别固定有一个汽缸21，每个汽缸21的活动杆的末端与一个上肢的大臂的中间铰接，用于推动该大臂做伸缩动作；所述控制装置3还包括两个汽缸驱动电路36，所述控制器32的两个击刺动作触发信号输出端分别连接两个汽缸驱动电路36的控制信号输入端。
本实施方式增加的汽缸，用于驱动靶标体的上肢做伸缩运动，能够并模拟击剑运动员的击剑动作，在训练时，能够在控制器的控制下，做出模拟运动员击刺的动作，干扰被训练的运动员，提高训练的难度。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一所述的击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标的区别在于，所述控制装置3还包括显示电路33，该显示电路33的信号输入端连接控制器32的显示信号输出端。本实施方式增加了显示电路33，可实现信息的显示， 例如显示发光体LED发光个数信息、击打准确性信息、击打力度信息等等。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一所述的击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标袋的区别在于，所述电控装置3还包括扬声器电路37，该扬声器电路37的信号输入端连接控制器32的音频信号输出端。
本实施方式增加了扬声器电路33，可实现音频信号的输出，该扬声器电路33由音频信号放大电路和扬声器组成，所述音频信号放大电路将控制器32发送的音频信号放大后，驱动扬声器发出音频信息。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一所述的击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标的区别在于，所述控制装置3中还包括串行接口驱动电路34，该串行接口驱动电路34与控制器32的串行接口连接，用于提供控制器32与外部的串行数据通信端
所述串行接口驱动电路34可以是同步串行接口驱动电路或异步串行接口驱动电路，例如RS232串行接口驱动电路、RS485串行接口驱动电路、CAN串行接口驱动电路等各种现有数据串行接口驱动电路，用于传输各种数据，包括击打准确度、机动力度等数据。
所述串行接口驱动电路34可以是SPI Gerial Peripheral hterface)串行接口驱动电路，用于实现在线编程及程序下载，进而实现根据训练需要，随时通过该串行驱动电路更新控制器32中的发光体控制程序，达到改变训练计划的目的。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
一所述的击刺靶标动态反应击剑训练用击刺靶标的区别在于，所述控制装置3还包括射频信号发射器、射频信号接收电路， 所述射频信号接收电路的信号输出端连接控制器32的射频信号输入端，所述射频信号发射器用于发射发光体LED选择信号。
本实施方式增加了遥控功能。其中所述射频信号发射器用于发射发光体LED选择信号，而射频信号接收电路用于接收所述发光体LED选择信号，将该选择信号发送给控制器32，该控制器32根据该选择信号输出发光体LED控制信号，进而实现控制相应发光体 LED发光。
本实施方式，能够实现远程控制发光体LED发光的功能。在实际应用时，教练可手持射频信号发射器，根据练习者的实际状态，随时选择击打区域、调整击打节奏，实现一对一的训练。8
权利要求
1.动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于它包括靶标击刺体O)、击刺指示装置 ⑴和控制装置(3)，所述靶标击刺体⑵为带有四肢的人形，击刺指示装置⑴由多个指示单元组成，按照击剑运动的规则，靶标击刺体( 上的每个刺击有效部位上覆盖并固定一个指示单元，每个指示单元内设置有发光体，控制装置(3)由控制器(31)和多个传感器 (15)组成，每个传感器(1 与一个指示单元相配合，用于采集该指示单元接收到的击刺信号，多个传感器(1 的信号输出端分别连接控制器(31)的多个击刺信号输入端，所述控制器(31)的多个发光体控制信号输出端分别连接多个发光体的控制信号输入端。
2.根据权利要求1所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，所述击刺指示装置(1)中的多个指示单元嵌入靶标击刺体O)的表面或者突出固定在靶标击刺体(2)的表面。
3.根据权利要求1所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，指示单元为带有厚度的片状物，所述指示单元由底层(13)、透光层(10)、发光体固定层(12)、缓冲层(11) 和发光体LED组成，所述底层(1 和透光层(10)的边缘固定连接组成密封的腔体，发光体固定层(12)、缓冲层(11)和发光体LED均固定在该墙体内，发光体固定层(1 固定在底层(1 上，缓冲层(11)位于所述发光体固定层(1 与透光层(10)之间，所述发光体固定层(1 中设置有一个或多个凹槽或通孔，所述凹槽或通孔内固定有发光体LED，与该发光体LED相对应的缓冲层(11)的位置上设置有多个透光孔(111)。
4.根据权利要求3所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，所述指示单元还包括发光体保护套(14)，所述发光体保护套(14)套在发光体的外部，所述保护套(14)的高度大于发光体LED的高度，且小于发光体固定层(12)的厚度。
5.根据权利要求1所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，控制装置(3) 由控制器(32)、发光体驱动电路(31)和传感器采集电路(3 组成，控制器(3 的发光体选择信号输出端连接发光体驱动电路(31)的选择信号输入端连接，所述发光体驱动电路 (31)的多个驱动信号输出端分别连接多个发光体LED的驱动信号输入端；控制器(32)的传感器采集信号输入端连接传感器采集电路(33的信号输出端，所述传感器采集电路(33) 的多个信号输入端分别连接多个传感器(1 的信号输出端。
6.根据权利要求5所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，所述控制装置 (3)还包括键盘输入装置(34)和显示输出装置(35)，所述键盘输入装置(34)的按键信号输出端连接控制器(3 的按键信号输入端，该控制器(3 的显示信号输出端连接显示输出装置(3 的显示信号输入端。
7.根据权利要求1所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，所述靶标击刺体(2)由靶标体、底座04)和一维行走机构0 组成，所述靶标体的下肢固定在底座04) 上，并且两个下肢的固定点之间的间距为靶标肩宽的一倍至一点五倍之间，所述底座04) 的底部固定有一维行走机构(25)，所述一维行走机构用于带动底座做一维运动；所述控制装置( 还包括电机驱动电路(37)，所述控制器(3 行走控制信号输出端连接电机驱动电路(37)的驱动信号输入端，所述电机驱动电路(37)用于驱动一维行走机构0 做一维运动。
8.根据权利要求7所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，它还包括有档位选择开关，该档位选择开关安装于控制装置(3)的外部，所述选择档位开关的信号输出端通过导线连接控制装置(3)中的控制器(3 的档位选择信号输入端，所述控制器(32) 根据输入的档位信息输出相应的运动控制信号给电机驱动电路(37)，进而实现调整运动装置的行进速度的目的。
9.根据权利要求1所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，所述靶标击刺体( 还包括两个汽缸(21)，并且每个上肢为带有关节的上肢，每个上肢与躯干之间为铰接，每个上肢的大臂和小臂之间铰接，每个上肢的小臂和大臂之间通过可伸缩的铰链连接， 每个上肢的小臂末端设置有击剑卡槽，用于固定击剑的剑柄，所述靶标体的躯干上部两侧分别固定有一个汽缸(21)，每个汽缸的活动杆的末端与一个上肢的大臂的中间铰接， 用于推动该大臂做伸缩动作；所述控制装置(3)还包括两个汽缸驱动电路(36)，所述控制器(3 的两个击刺动作触发信号输出端分别连接两个汽缸驱动电路(36)的控制信号输入端。
10.根据权利要求1所述的动态反应击剑训练用击刺靶标，其特征在于，所述控制装置 (3)中还包括串行接口驱动电路(34)，该串行接口驱动电路(34)与控制器(32)的串行接口连接，用于提供控制器(3 与外部的串行数据通信端口。
全文摘要
动态反应击剑训练用击刺靶标，涉及一种体育训练、健身器材，具体涉及一种击剑训练用靶标。本发明的靶标击刺体为带有四肢的人形，击刺指示装置由多个指示单元组成，按照击剑运动的规则，靶标击刺体上的每个刺击有效部位上覆盖并固定一个指示单元，每个指示单元内设置有发光体，控制装置由控制器和多个传感器组成，每个传感器与一个指示单元相配合，用于采集该指示单元接收到的击刺信号，多个传感器的信号输出端分别连接控制器的多个击刺信号输入端，所述控制器的多个发光体控制信号输出端分别连接多个发光体的控制信号输入端。本发明更接近与实战的、能够同时训练运动员的反应能力、击打准确性、步伐和技术动作配合以及攻防意识训练。
文档编号A63B69/02GK102512807SQ20111045992
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者夏国滨, 赵鹏, 车传勇 申请人:哈尔滨师范大学