短跑训练随动锻炼装置的制作方法

本发明涉及短跑训练器械领域。

背景技术：

力量是运动的基础，也是短跑运动员掌握技术和提高速度的关键所在，各种训练方法手段必须有利于力量素质向短跑运动的转移、发挥和利用。力量训练方面，通常会采用增加负重的方式，运动员腿上绑有沙袋等进行跑步训练，或者在腿伤缚有弹力带，进行静止状态下的肌肉训练，这两种训练方式都能使腿部肌肉力量得到训练，但是负重情况下，负作用力多为向下的重力，锻炼的肌肉群效果不能最大最优的作用于直线奔跑时的发力，静止状态下的训练又不能很好的与跑步状态结合，都存在一定的缺点，运动员需要一种在运动状态下的直接作用于奔跑肌肉群发力的训练，负作用力均为阻碍运动员快速前进的阻力，在每次的奔跑过程中得到力量训练。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种短跑训练随动锻炼装置。通过摩擦力制造运动状态下的阻力，提高运动员运动状态下所受阻力，为动态训练，增强肌肉训练效果。

本发明采用的技术方案是：提供一种短跑训练随动锻炼装置，包括跑道两边的滑轨、跑道上方工字形的滑行体；滑行体下部两端的支脚分别与两边的滑轨滑动连接；两个支脚的前端面都安装了盘式刹车器；滑行体内下部设置有盘式刹车器的刹车总泵；刹车总泵内的活塞与电动推杆相连；电动推杆的控制端与滑行体内的处理器输出端相连；滑行体上部两侧的圆环连接有A拉力带的两端；A拉力带的中部连接有拉力传感器；拉力传感器的另一端连接有B拉力带；B拉力带的末端连接有腰带；腰带的一端连接有锁紧器；腰带的另一端与锁紧器插接。

进一步优化本技术方案，短跑训练随动锻炼装置的滑行体上设置有速度传感器；速度传感器的输出端与处理器的输入端相连；拉力传感器的输出端与处理器的输入端相连；滑行体的顶部设置有显示器；处理器的输出端与显示器的输入端相连。

进一步优化本技术方案，短跑训练随动锻炼装置的滑行体的后侧面设置有储物腔；储物腔设置有门板；门板下端与滑行体转轴连接；滑行体上部两侧设置有圆柱容腔。

进一步优化本技术方案，短跑训练随动锻炼装置的滑行体上部左右两侧为弧线形。

本发明与传统短跑训练器械相比，其有益效果在于：1、在跑道的两侧设置滑轨供跑道上方的滑行体滑行，同时滑轨表面为摩擦接触面，制造摩擦力提供运动员锻炼时的外加阻力。腰带可固定在运动员的腰部，在腰带的一端设置有锁紧器，将腰带围在运动员腰部位置，腰带另一端插进锁紧器的通道，进度可调控，适合多人共同使用，方便快捷，随后锁紧器将腰带锁紧，起到连接的作用，腰带、B拉力带、A拉力带连接运动员与滑行体，且使阻力对运动员的施力方向为水平方向。腰部连接也使运动员腰部的力量得到锻炼，有益于奔跑的需要。在A拉力带中部和B拉力带一端的连接处设置有拉力传感器，测试时可通过拉力传感器上显示数值，直观表达所制造阻力大小，为训练指导提供数据，为盘式刹车器的工作状态提供参考值。滑行体内设置的处理器输出端与电动推杆控制端相连，通电状态下可控制电动推杆的推进或收缩的长度，电动推杆的运动使盘式刹车的刹车总泵内的活塞运动，从而起到控制刹车总泵工作状态的作用，进而控制盘式刹车器刹车片的伸出长度，即刹车片与滑轨的接触面之间的压力，调控滑动摩擦力的大小，盘式刹车器设置在滑行体前端面，阻碍滑行体的前进运行，该摩擦力即为运动员所受阻力的主要部分，通过B拉力带拉动滑行体，拉力传感器即显示阻力大小，通过处理器控制电动推杆进行调控，调到训练所需值，供运动员训练使用，在两个滑轨上均设置有盘式刹车器，滑动摩擦力由两个盘式刹车器分担，可减小工作压力，减轻刹车片与滑轨的磨损量，延长使用寿命，且滑行体为两端均受力，即A拉力带和两个盘式刹车器施加的力，使滑行体受力均匀，保持在水平轴线方向上，沿直线方向运行较稳定。运动员所受阻力沿水平向后，锻炼运动员向前奔跑的力量，本发明跟随运动员一起运动，为动态训练；2、本实用设置有速度传感器、拉力传感器、处理器、显示器，速度传感器设置在滑行体上，可检测滑行体随动过程中的实时速度值，滑行体与运动人员相连，在奔跑过程中，滑行体的速度即为运动员的奔跑速度；拉力传感器检测阻力的值，速度传感器的输出端和拉力传感器的输出端均与处理器输入端相连，处理器输出处理数据到显示器，显示器可呈现坐标图，显示时间、速度、阻力的关系，直观显示运动员整个奔跑训练过程的实况，为运动分析提供数据，作为数据留存进行训练效果比较等。同时，可根据训练需要对处理器进行预设置，和拉力传感器和速度传感器的数据反馈综合，使处理器在运动员运动过程中进行反应，根据预设随时改变阻力的大小已达到加强训练效果；3、滑行体的后侧面设置有储物腔，可用于衣物、毛巾等物件的存储，方便于运动员训练过后的使用，门板的设置防止物件掉落，有利于储物腔内的保暖保湿等，圆柱容腔可用于水瓶等的存储，方便及时使用；4、滑行体上部左右两侧设置为弧线形，可用于运动员站立压腿时的支撑面，使本发明可以多方面的利用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的分解示意图；

图3为本发明的锁紧器分解示意图；

图中，1、滑轨；2、滑行体；3、支脚；4、盘式刹车器；5、刹车总泵；6、活塞；7、电动推杆；8、处理器；9、A拉力带；10、拉力传感器；11、B拉力带；12、腰带；13、锁紧器；14、速度传感器；15、显示器；16、储物腔；17、门板；18、圆柱容腔；19、跑道；20、外壳；21、开关按钮；22、弹簧；23、摩擦板；24、刹车片；25、液压管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，短跑训练随动锻炼装置，包括跑道19两边的滑轨1、跑道19上方工字形的滑行体2；滑行体2下部两端的支脚3分别与两边的滑轨1滑动连接；两个支脚3的前端面都安装了盘式刹车器4；滑行体2内下部设置有盘式刹车器4的刹车总泵5；刹车总泵5内的活塞6与电动推杆7相连；电动推杆7的控制端与滑行体2内的处理器8输出端相连；滑行体2上部两侧的圆环连接有A拉力带9的两端；A拉力带9的中部连接有拉力传感器10；拉力传感器10的另一端连接有B拉力带11；B拉力带11的末端连接有腰带12；腰带12的一端连接有锁紧器13；腰带12的另一端与锁紧器13插接；滑行体2上设置有速度传感器14；速度传感器14的输出端与处理器8的输入端相连；拉力传感器10的输出端与处理器8的输入端相连；滑行体2的顶部设置有显示器15；处理器8的输出端与显示器15的输入端相连；滑行体2的后侧面设置有储物腔16；储物腔16设置有门板17；门板17下端与滑行体2转轴连接；滑行体2上部两侧设置有圆柱容腔18；滑行体2上部左右两侧为弧线形。

本发明在使用时，需在跑道19的两侧首先安装足够适合长度的两段滑轨1，两个滑轨1之间互相平行，与跑道19平面互相平行，以确保摩擦力最大程度的作用在阻力方向上。本实施例中，两个盘式刹车器4分别安装在滑行体2底部两个支脚3的前端面，以牵制滑行体2的运行，如若安装在后侧面，则需要二者之间一定的连接强度，所以本实施例中将盘式刹车器4安装在滑行体2前端面与滑轨1高度位置对应，摩擦力的产生为两平面接触而能够产生滑动摩擦，所以对接触面的磨损较大，设置两个盘式刹车器4以减小一个盘式刹车器4的工作负担，延长寿命，同时可使滑行体2受力均衡；也可改变滑轨1形状或摩擦片形状以增大摩擦接触面积，增强稳定性，如将摩擦片做成与滑轨1外表面相吻合的弧形。可通过测试使阻力达到要求之后，供运动员进行训练。

本实施例中盘式刹车器4为液压驱动，测试阻力时，通过处理器8控制电动推杆7的运行，电动推杆7推动刹车总泵5内的活塞6，使油液产生压力，推动刹车片24伸出，与滑轨1表面接触，产生一定压力，压力根据刹车片24伸出程度而改变大小，在移动过程中即产生滑动摩擦力，滑行体2的支脚3在运动过程中也与滑轨1之间存在摩擦力，用B拉力带11拉动滑行体2运动，即可从拉力传感器10检测出阻力大小，此阻力值即为训练过程中施加在运动员身上的阻力大小，可视情况而调整该值即控制电动推杆7的工作状态。运动员通过腰带12与本发明进行连接，腰带12的束缚在运动员腰部后，锁紧器13可锁紧腰带12的两端而不至于在奔跑过程中脱落，影响训练，本实施例中，如图3所示，锁紧器13包括外壳20、上下两个开关按钮21、内部的弹簧22、摩擦板23；开关按钮21与外壳20为滑动连接，且设置卡带使开关按钮21不至于弹出，开关按钮21为类似直角三棱柱的形状，摩擦板23的上下两端与开关按钮21相对应的位置设置有切角，由于弹簧22的弹力作用将摩擦板23向外挤压，此时开关按钮21被向上挤开，当按下开关按钮21时，斜侧面将挤压摩擦板23向内，压缩弹簧22，通道开启足够空间供腰带12穿进，腰带12的一端经外壳20的通道进入锁紧器13，调制合适松紧，松开开关按钮21，在弹簧22作用下，摩擦板23挤压腰带12一面，阻止腰带12退出，完成锁紧。运动员即可在跑道19上进行负载阻力的跑步训练。

本发明可对运动员进行变阻力训练和训练数据整理对比。本发明设置有拉力传感器10、速度传感器14、处理器8和显示器15。在训练过程中，拉力传感器10和速度传感器14的数据可经处理器8处理过后，传送显示器15进行数据显示，由图表进行直观的对比显示，以时间为X轴，速度、拉力为Y轴建立坐标系进行数据显示，直观分析运动员整个训练过程中的变化，以分析体能等情况，还可对数据存储进行训练效果对比；通过预设置，可使处理器8根据速度传感器14的数据而对电动推杆7进行动态控制，使阻力在运动过程中进行变化，进行变阻力运动训练等，比如当运动员速度加快时，使滑动摩擦力增加即阻力的增加，以增强训练效果。本实施例中，处理器8采用STM32F103C8T6微控制器，速度传感器选用霍尔传感器；可由测试得出电动推杆7的工作状态与阻力的对应关系，并设置阻力和速度的关系，由处理器8预存处理，实行实时变阻力，阻力F与运动员的速度V关系式可为F＝KV，K可为某一设定值，或参考空气阻力计算公式：Fw＝1/16·A·Cw·v2。

本发明的滑行体2应具有一定的高度使A拉力带9和B拉力带11能够基本与腰平齐，保证施力方向，使阻力效果基本为水平向后，同时可使滑行体2上部两侧用于压腿的支撑面，使本发明具有多用途，而不影响本意的使用效果。在后侧面设置的储物腔16和圆柱容腔18可用于物件的携带，使饮用水、毛巾等训后所需品更加方便携取。可在门板17上增加折叠支腿等，使门板17下翻后可作为板凳等，提供休息帮助，并在滑行体2上安装降温或保湿的装置等，有利于运动员的训练。