跨栏辅助训练装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于体育运动技术领域，设及一种跨栏运动，具体设及一种跨栏辅助 训练装置。
【背景技术】
[0002] 跨栏跑是属于跑跨结合的一项运动，属于固定组合结构的非对称周期性运动项 目，其技术关键在于跑跨的结合转变。在跨栏跑的一次全程中，完成十次不自然的大步， 运个不自然的大步，在跨栏技术中称之"跨栏步"。完整的跨栏步，一般分为起跨攻栏、栏 上动作、下栏动作等几个不可分割的部分。跨栏步技术是W动作的起跨角度、距离、速度和 力量等四个因素决定，其中动作速度是核屯、。角度距离是保证，用力效果是根本。跨栏步 技术的好坏直接影响运动成绩。
[0003] 目前，在跨栏辅助训练运一领域，大多聚集在男子110米跨栏分析，采用录像统计 和简单的=维摄像方式对运动过程进行分析，但是运对跟踪拍摄所的要求很高，而且只能 分析运动过程中的动作等，对于运动过程中运动员各处用力，与地面间的作用力等都没有 设及，运对于辅助训练具有一定的局限性。
【发明内容】
[0004] 为了克服W上现有技术的不足，本实用新型提供一种跨栏辅助训练装置，对运动 员跨栏过程中的各个部位用力情况进行监测，分析人与地面的相互作用力，用于辅助训练。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：本实用新型的跨栏辅助训练 装置，该装置包括位姿识别单元、速度识别单元、步态识别单元、数据处理单元、无线通信装 置和控制器，所述位姿识别单元、速度识别单元、步态识别单元分别数据处理单元连接，所 述数据处理单元、无线通信装置分别和控制器连接，所述无线通信装置与远程接收单元进 行通信，所述位姿识别单元包括腰部压力传感器、膝关节压力传感器、肘关节压力传感器、 小腿肌肉压力触感器和大腿肌肉压力触感器，所述步态识别单元包括脚底压力传感器和脚 底压力开关，所述速度识别单元用于采集跨栏速度，所述腰部压力传感器、膝关节压力传感 器、肘关节压力传感器、小腿肌肉压力触感器、大腿肌肉压力触感器、脚底压力传感器均采 用薄膜=维力压力传感器。其中，脚底压力传感器每只脚设有五组，鞋夹层的前掌设置= 组，鞋夹层的后掌设置二组，所述设置于鞋夹层的脚底压力开关根据左右鞋转换的频率确 定装置是否启动。所述数据处理单元包括数据过滤单元、数据分类单元、数据融合处理单元 和数据库单元，所述数据过滤单元用于过滤传感器采集的错误数据，所述数据分类单元对 过滤后的数据进行分类，数据融合处理单元根据数据分类单元的数据进行融合处理输出二 维数据表，数据库用于存储检测数据和标准数据，所述标准数据为跨栏训练各指标的最优 数据。该装置还包括设置在跨栏上用于测量跨栏高度的跨栏姿态单元，所述跨栏姿态单元 包括跨栏姿态采集单元和跨栏无线通信单元，所述跨栏无线通信单元和无线通信装置相互 通信。
[0006] 上述薄膜=维力压力传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的X方向差动电 容单元组合和Y方向差动电容单元组合，所述X方向差动电容单元组合通过电容值相减计 算X方向的切向力且消除Y方向切向力影响，所述Y方向差动电容单元组合通过电容值相 减计算Y方向的切向力且消除X方向切向力影响，所述X方向差动电容单元组合和Y方向差 动电容单元组合的电容值求和计算电容传感器的法向力且消除切向力影响。所述X方向差 动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合均包括两个W上相互形成差动的电容单元模 块，所述电容单元模块是由两个W上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个条状电容单 元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。所述每个条状电容单元的驱动电极和感应 电极宽度相同，驱动电极的长度大于感应电极长度，驱动电极长度两端分别预留左差位5 左和右差位5右，b〇驱=b〇感+ 5右+ 5左，其中，b〇驱为条状电容单元的驱动电极长度，b〇感为条 状电容单元的感应电极长度。所述差位5^= 5$，且咬，其中d。为弹性介质 厚度，G为弹性介质的抗剪模量，Tm。、为最大应力值。所述两组相互形成差动的电容单元模 块的条状电容单元的驱动电极和感应电极沿宽度方向设有初始错位偏移，错位偏移大小相 同、方向相反。所述梳齿状结构包括20个W上条状电容单元、与条状电容单元--对应连 接的引线，相邻两条状电容单元之间设有电极间距ae。所述平行板面积S=M(ae+aJb。，其 中，M为条状电容单元数量，b。为条状电容单元的长度，a。条状电容单元的宽度。所述电容 单元模块的每个条状电容单元的引线通过并联或者独立连接到控制单元。所述条状电容单 元的宽度％ 庚中，d。为弹性介质厚度，E为弹性介质的杨氏模量，G为弹性介质的抗 剪模量。所述控制单元和电容单元模块之间设有中间变换器，中间变换器用于设置电压对 电容或频率对电容的传输系数。
[0007] 本实用新型有益效果是：本实用新型的跨栏辅助训练装置对运动员在各个阶段 的用力机制进行全程监测，可在运动员跨栏技术动作、足底压力动态分布特征、足底压力 中屯、轨迹、脚底各个分区的压强峰值和腾空时相、足底分区冲量等方面作定量分析，作为训 练、比赛及避免运动创伤等提供辅助训练依据。另外，本实用新型的薄膜=维力压力传感器 在电容测量=维力的基础上，有效使用平板面积，并且通过差动等方法有效解决=维力间 禪合，从而使法向与切向转换都达到较高的线性、精度与灵敏度。
【附图说明】
[0008] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0009]图1是本实用新型的【具体实施方式】的条状电容单元及其坐标系。
[0010] 图2是本实用新型的【具体实施方式】的条状电容单元示意图。
[0011] 图3是本实用新型的【具体实施方式】的条状电容单元右向偏移示意图。
[0012] 图4是本实用新型的【具体实施方式】的条状电容单元左向偏移示意图。
[0013]图5是本实用新型的【具体实施方式】的条状电容单元对的初始错位图。
[0014] 图6是本实用新型的【具体实施方式】的条状电容单元对受力后偏移图。
[0015] 图7是本实用新型的【具体实施方式】的平行板=维力压力传感器结构图。
[0016] 图8是本实用新型的【具体实施方式】的平行板=维力压力传感器驱动电极结构图。
[0017]图9是本实用新型的【具体实施方式】的平行板=维力压力传感器感应电极结构图。
[0018] 图10是本实用新型的【具体实施方式】的通过相同传递系数K实现输出响应求和。
[0019] 图11是本实用新型的【具体实施方式】的单元电容对的信号差动示意图。
[0020] 图12是本实用新型的【具体实施方式】的平行板电容器剖面结构。
[0021] 图13是本实用新型的【具体实施方式】的训练装置的系统结构图。
[002引其中，1、上PCB基板，2、下PCB基板，3、驱动电极，4、感应电极，5、弹性介质。
【具体实施方式】
[0023] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的【具体实施方式】如所设及的各 构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部