专利名称：智能电子起跑器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够测定运动员起跑时后蹬力的大小和方向而自动判定运 动员是否抢跑的智能电子起跑器，属体育电子器材技术领域。
背景技术：
目前，一般的电子起跑器的主体部分是常用的滑块结构，它只能测量水平向后方 向的脚蹬压力，但实际上不同运动员其起跑的蹬力方向不同，只测量水平向后的蹬力是否 达到阈值，并据此判断是否起跑，进而判定是否抢跑，对不同运动员存在不公平行，有违体 育比赛的公平宗旨。传统的电子起跑器者是由两侧边带多斜槽的U型槽板与设置在U形槽板两侧边的 脚蹬机构所组成，运动员对脚蹬机构的后蹬力通过脚蹬机构与U形槽板的轴连接传递到U 形槽板上，由U形槽板上的传感器接受力的信号，从而判断运动员起跑是否抢跑犯规。公告号CN2728586Y公开了一种径赛起跑器，该实用新型能测定起跑时脚蹬压力 变化曲线而自动判断运动员是否抢跑。该种起跑器存在应力分布欠均勻，测量精度欠准确 等缺点。
发明内容本实用新型的目的是提供一种既能有助于运动员助跑，又能测量运动员脚蹬压力 的水平向后和垂直向下的两个法向的分量，然后通过力的合成，获得实际脚蹬压力的大小 和方向，保证主梁传感系统结构完全悬浮从而真实反映运动员蹬力的智能电子起跑器。本实用新型的技术方案是，该智能电子起跑器由主梁传感系统、脚蹬机构和脚蹬 挂板等组成，左右两个脚蹬机构分别置于主梁传感系统U型槽钢两旁的前后位置，依靠脚 蹬挂板将脚蹬机构与主梁传感系统U型槽钢连在一起。本实用新型的主梁传感系统由两侧边带多斜槽的U型槽钢、压力传感器总成和连 接件所组成。图1所示为本实用新型的主梁传感系统结构示意图。其中(1)为两侧边带斜槽的 U型槽钢，(2)为U型槽钢的底板部分，(3)为Z型传感臂，(4)为压力传感器应变片，(5)为 前固定板，(6)为后固定板，(7)为Z型传感臂上设置的腰形孔，(8)为前底板；(9)为后底 板。主梁为一两纵边对称开有若干相互平行的斜槽的U型槽钢，它用螺栓固定设置于 前后二 Z型压力传感器总成之间，系U型槽延伸，压力传感器包括前、后压力传感器总成。压力传感器总成由Z型传感臂和压力传 感器应变片组成，二个压力传感器应变片分别贴在Z型传感臂呈直角分布的水平臂和垂直 臂平面上，贴应变片部位恰为Z型传感臂内部横向开设的腰形孔位置。压力传感器总成的Z 型传感臂通过前后固定板与主梁U型槽钢及前后底板相连前面的Z型传感臂一端通过前 固定板安装固定在U型槽板的一端，Z型传感臂另一端安装在前底板上；后面的Z型传感臂一端通过后固定板安装在后底板上，Z型传感臂另一端则安装在U型槽板的另一端。前后 底板固定在地面，U型槽板则依靠两个Z型传感臂和前后固定板悬空固定在前后底板上。本实用新型的脚蹬机构，分左右二脚蹬机构，二者均通过脚蹬挂板连接在主梁上； 脚蹬机构由底端通过一转轴绞装在脚踏底板上的脚蹬板，脚蹬板背面上端装有的一转轴， 该转轴铰接一可嵌套在脚踏底板平行设置的若干工字型槽内的支撑板组成。本实用新型的脚蹬挂板，系倒U型槽结构，嵌设于主梁一侧纵边并连接于脚蹬机 构。脚蹬挂板由倒U型的两平行挂板、该两平行挂板上分别设有的同心孔、插套于两平行挂 板上同心孔内的脚蹬定位柱组成。倒U型槽结构的脚蹬挂板与脚蹬机构之间通过紧固件连接。当运动员脚踏脚蹬机构准备起跑时，脚的后蹬力作用力作用在脚蹬机构上，由于 脚蹬机构与脚蹬挂板相连，后蹬力通过脚蹬机构传递到脚蹬挂板，而二个脚蹬挂板分别嵌 设于主梁两侧纵边上，脚蹬力又从脚蹬挂板传递到主梁U型槽，U型槽是通过Z型传感臂悬 空固定在前后底板的，U型槽所受到的后蹬力便作用在前后Z型传感臂上，固定在前后Z型 传感臂上的水平和垂直方向的压力传感器应变片便接受到了 Z型传感臂产生的变形信号， 压力传感器应变片获得的变形信号通过A/D转换，便可转换成电信号输出。本实用新型正 是通过前后两个Z型传感臂上的两正交压力传感器测定运动员起跑时后蹬力的两正交分 力大小和方向，然后通过后续力的正交合成，得到运动员与脚蹬的相互作用力大小和方向， 并将脚蹬板的受力起始时间点与发令枪执行动作时间点对比，如果的发令枪响之前助跑器 就接受到了来自运动员的脚的强大压力，那就判断运动员抢跑，从而判定判断运动员是否 抢跑。其主要有固定机构和滑动机构组成，其中固定机构由开有U型固定板和斜弧形卡齿 组成，该卡齿在U型固定板的两边，与固定板连为一体，滑动部分由脚蹬、支撑板、卡孔和调 节杆组成，支撑板活动连接在滑板上，滑板的两边各有一排使滑动机构对准U型固定板卡 齿插入时能锁住滑动机构的卡孔。使用时可调节滑板在卡齿上的位置即可，解决了过去运 动比赛中安装调节起跑器时常会遇到的诸多麻烦。本实用新型与现有技术比较的有益效果是，本实用新型中，传感臂采用Z型传感 臂，能使两个传感器总成与U型槽的结构和安装连接变得十分简单、方便，Z型传感臂的横 向腰子孔设置，使应力分布更为均勻，测量的准确度提高了。本实用新型适用于径赛运动员起跑。
图1为主梁传感系统结构示意图图2为Z型传感臂主视图图3为Z型传感臂俯视图图4为Z型传感臂剖视图图5为脚蹬机构结构示意图图6为脚蹬挂板安装示意图图中图号为(1)两侧边带斜槽的U型槽钢；(2) U型槽钢的底板部分；(3) Z型传感 臂；⑷压力传感器应变片；(5)前固定板；(6)后固定板；(7) Z型传感臂上设置的腰形孔； (8)前底板；(9)后底板；(10)脚蹬板；(11)轴；(12)支撑板；(13)脚蹬定位柱；(14)肖轴；(15)柱形槽；(16)脚蹬机构底板；(17)平行挂板；(18)脚蹬挂板；(19)六角螺栓。
具体实施方式
本实用新型具体实施方式
见附图所示，本实用新型智能电子起跑器由主梁传感系 统、脚蹬机构和脚蹬挂板等组成，左右两个脚蹬机构分别置于主梁传感系统U型槽钢两旁 的前后位置，依靠脚蹬挂板将脚蹬机构与主梁传感系统U型槽钢连在一起。 主梁传感系统由两侧边带多斜槽的U型槽钢、压力传感器总成和连接件所组成。主梁传感系统由两侧边带斜槽的U型槽钢(1)，Z型传感臂(3)，压力传感器应变 片(4)，前固定板(5)，后固定板(6)，Z型传感臂上设置的腰形孔(7)，前底板(8)；后底板 (9)。压力传感器包括前、后压力传感器总成。压力传感器总成由Z型传感臂和压力传 感器应变片组成，二个压力传感器应变片分别贴在Z型传感臂呈直角分布的水平臂和垂直 臂平面上，贴应变片处恰为Z型传感臂上横向的腰形孔位置。二个Z型压力传感器总成的Z 型传感臂通过前后固定板与主梁U型槽钢及前后底板相连前面的Z型传感臂一端通过前 固定板安装固定在U型槽板的一端，Z型传感臂另一端安装在前底板上；后面的Z型传感臂 一端通过后固定板安装在后底板上，Z型传感臂另一端则安装在U型槽板的另一端。前后 底板固定在地面，U型槽板则依靠两个Z型传感臂和前后固定板悬空固定在前后底板上。左右二脚蹬机构均通过脚蹬挂板(18)连接在主梁U型槽钢(1)上，脚蹬机构由底 板(16)通过一肖轴(14)铰接在脚踏底板(16)上的脚蹬板(10)，脚蹬板(10)背面上端装 有的一转轴(11)、该转轴(11)铰接一可嵌套在脚踏底板(16)平行设置的若干柱形槽(15) 内的支撑板(12)组成。嵌设于主梁U型槽钢(1) 一侧纵边并接于脚蹬机构的脚蹬挂板(18) 由倒U型的两平行挂板51、该两平行挂板(17)上分别设有的同心孔、插套于两平行挂板上 同心孔内的脚蹬定位柱(13)组成。脚蹬挂板(18)与脚蹬机构之间通过螺钉连接。本实用新型智能电子起跑器的使用过程如下运动员在起跑前，根据其自身的身 体情况分别调整前、后脚蹬机构之间的纵向距离和脚蹬板(10)的角度。脚蹬板(10)角度 调整是通过改变支撑板(12)嵌套在脚踏底板(16)平行设置的若干柱形槽(15)的位置，实 现脚蹬板(10)角度的变化；前后脚蹬机构之间的纵向距离调整是通过插套于两平行挂板 同心孔与主梁斜槽内脚蹬定位柱(13)，将其固定于主梁U型槽钢(1)上，该斜槽结构确保了 脚蹬机构在踩踏时不致翘转从而导致前段触地，保证主梁U型槽钢(1)完全悬浮从而反映 真实的蹬力。使得运动员起跑瞬间的全部蹬力作用于压力传感器的应变片(4)上，前后压 力传感器分别采用互相垂直的两个方向的测量结构，以同时测量出蹬力的两个分量，达到 公平、公正、科学、准确的测量结果。
权利要求一种测定起跑时脚蹬板的受力起始时间点并自动判定是否抢跑的智能电子起跑器，由主梁传感系统、脚蹬机构和脚蹬挂板等组成，其特征在于所述主梁传感系统由两侧边带多斜槽的U型槽钢、压力传感器总成和连接件所组成，压力传感器总成的Z型传感臂通过前后固定板与主梁U型槽钢及前后底板相连前面的Z型传感臂一端通过前固定板安装固定在U型槽板的一端，Z型传感臂另一端安装在前底板上；后面的Z型传感臂一端通过后固定板安装在后底板上，Z型传感臂另一端则安装在U型槽板的另一端；前后底板固定在地面，U型槽板则依靠两个Z型传感臂和前后固定板悬空固定在前后底板上。
2.根据权利要求1所述的智能电子起跑器，其特征在于所述压力传感器总成由Z型 传感臂和压力传感器应变片所组成，二个压力传感器应变片分别固定于Z型传感臂水平臂 和垂直臂二个平面上。
3.根据权利要求2所述的智能电子起跑器，其特征在于所述Z型传感臂固定压力传 感器应变片的部位内部横向开设了腰形孔。
专利摘要一种测定起跑时脚蹬板的受力起始时间点并自动判定是否抢跑的智能电子起跑器，由主梁传感系统、脚蹬机构和脚蹬挂板等组成，该主梁传感系统由两侧边带多斜槽的U型槽钢、压力传感器总成和连接件所组成，压力传感器总成的Z型传感臂通过前后固定板与主梁U型槽钢及前后底板相连前面的Z型传感臂一端通过前固定板安装固定在U型槽板的一端，Z型传感臂另一端安装在前底板上；后面的Z型传感臂一端通过后固定板安装在后底板上，Z型传感臂另一端则安装在U型槽板的另一端。前后底板固定在地面，U型槽板则依靠两个Z型传感臂和前后固定板悬空固定在前后底板上。本实用新型结构简单，安装方便，测量准确，适用于径赛运动员起跑使用。
文档编号A63K3/02GK201618429SQ201020106648
公开日2010年11月3日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者岳红军, 巢卫东, 幸永春, 廖承华, 张德建, 李克明, 欧鹰, 贾杰, 赵鹏, 闫少行 申请人:幸永春;赵鹏;张德建;贾杰;岳红军;闫少行;李克明;巢卫东;廖承华