超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置制造方法
【专利摘要】超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，它涉及一种力量训练及量化监控装置。本实用新型为解决目前没有专门的下固定转体核心稳定力量训练和实现肌肉"超等长收缩"的训练装置的问题。平衡座的弧面与底座之间转动连接，底盘固定在平衡座的上端面上，踏板与底盘之间通过竖直设置的固定轴连接，转动轴的上端与踏板的下端面固定连接，转动轴的下端与底盘之间可转动连接，轴套套装在踏板下端的转动轴上，旋转阻力器安装在转动轴与轴套之间，转动架的下端与轴套的外端面固定连接，转动架的上端设置有两个转动把手；两个测距传感器的信号输出端分别连接控制电路的第一距离信号输入端和第二距离信号输入端。本实用新型用于转体力量训练。
【专利说明】超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置
【技术领域】
[0001]本实用新型及一种人体体能力量训练及监控装置，具体涉及一种超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置。
【背景技术】
[0002]核心力量训练主要作用在于稳定运动员的脊柱、骨盆，保持正确的身体姿势，稳定重心，提高身体的控制力和平衡能力，提高运动时由核心肌群向四肢及其他肌群的能量输出。
[0003]核心力量强调动作的发力应依靠身体的中心，肢体末端的用力以躯干和腰的发力为起点，能够延长力臂，增大力矩，获得更大的力量，运动员在运动时，腰至髋部的位置是整个身体的中心地带，对全身的运动起着纽带的作用。核心力量越发达的运动员，其在做动作时就会越协调，运动效果就越好，核心力量练习强调的是在不平衡的条件下进行的抗阻练习，可以使更多的小肌肉群特别是关节周围的辅助肌参加运动，提高运动员在运动中稳定关节和控制重心的能力。
[0004]现代高水平科学化训练讲究融入专门动作的力量练习手段，即经过优化设计的专项力量训练装置并结合最新训练热点-核心力量训练，利用运动员运动信息对运动员动作技术过程进行监控，进而提高运动员的体能，超等长收缩是指肌肉先做离心式拉长，继而做向心式收缩的一种复合式收缩形式，动作转换快。弹性能量的产生、储存以及再利用过程和中枢神经的反射性调节作用是肌肉"超等长收缩"具有既经济，效率又高特点的主要原因。在转体训练过程中，也可以应用上述肌肉"超等长收缩"原理来进行训练，目前，并没有专门的下固定转体核心稳定力量训练和实现肌肉"超等长收缩"的训练装置，更无法量化监控运动参数。
实用新型内容
[0005]本实用新型为解决目前没有专门的下固定转体核心稳定力量训练和实现肌肉"超等长收缩"的训练装置，更无法量化监控运动参数的问题，进而提供一种超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是:本实用新型的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置包括底座、底盘、平衡座、转动架、固定轴、轴套、旋转阻力器、踏板、量化监控组件、电机、主动齿轮、从动齿轮、电机升降装置、两个限位销和两个限位开关，底座上设有凹槽，所述平衡座的底面是半径为R的弧面，平衡座的弧面与底座之间转动连接，底盘固定在平衡座的上端面上，踏板设置在底盘的正上方，踏板与底盘之间通过竖直设置的固定轴连接，且固定轴的上端与踏板的下端面固定连接，固定轴的下端与底盘之间固定连接，轴套套装在踏板下端的固定轴上，旋转阻力器安装在固定轴与轴套之间，转动架的下端与轴套的外端面固定连接，转动架的上端设置有两个转动把手；
[0007]两个限位销固定安装在底座的下端面上，两个限位销关于固定轴左右对称设置，两个限位销限定转动架的最大转动角度为190°，每个限位销上设置有一个限位开关，电机通过电机升降装置设置在底盘上，主动齿轮固定安装在电机的输出轴上，从动齿轮固套在轴套上，从动齿轮与主动齿轮相啮合；
[0008]所述量化监控组件包括两个测距传感器和控制电路，两个测距传感器分别位于平衡座两侧的底盘上，平衡显示电路设置在踏板内，平衡显示电路包括比较器和电压驱动显示器、A/D转换器、通信驱动电路、调零电路和放大器，两个测距传感器的测量信号输出端分别连接比较器的两个电压信号输入端，所述比较器的比较结果输出端连接电压驱动显示器的驱动信号输入端，所述A/D转换器的模拟信号输入端连接比较器的比较结果输出端，所述A/D转换器的数字信号输出端连接通信驱动电路的数据输入端，所述调零电路的信号输出端连接比较器的调零信号输入端，所述放大器串联在比较器的比较结果输出端，用于对比较器输出的比较结果信号进行放大。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下效果:
[0010]1.本实用新型的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置能够使运动员为克服不稳定状态并保持正确的用力姿势，需要通过腰、骨盆、髋关节及下肢配合，调动募集激活更多的核心部位的肌肉纤维参与稳定身体平衡及动作的发力；
[0011]2.本实用新型在训练过程中，对整个动作过程实时量化监控；能够实时显示运动员训练时平衡状态，量化并监控了运动参数，进而让运动员获知其训练的状态，进而实时调整其姿态，有利于提高运动员核心力量训练效果；
[0012]3.本实用新型量化信息通过串行通信端口或无线通信电路发送给远距离的计算机等信息读取识别，进而可以用于分析运动员的训练状态；
[0013]4.本实用新型结构简单，便于生产制造；
[0014]5.本实用新型的旋转阻力器能够随时测量运动员站在踏板上进行转体时，转动架与轴套之间的阻力，可以获知运动员克服阻力的大小，进而了解运动员在转体时所用的力量，进而为教练提供指导依据；
[0015]6.为了增加训练难度和训练效果，本实用新型通过电机、主动齿轮、从动齿轮、限位销和多个限位开关的相互配合，对人体腰、髋部肌肉进行适度的离心拉长，实现肌肉"超等长收缩〃的训练。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置的整体结构主视图，图2是图1的右视图，图3是【具体实施方式】中底盘和平衡座的仰视图，图4是量化监控组件的电气部分原理图；图5是【具体实施方式】一中踏板的主视图；图6是【具体实施方式】一中踏板的仰视图。
[0017]【具体实施方式】。
[0018]【具体实施方式】一:结合图1-图6说明，本实施方式的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置包括底座8、底盘1、平衡座2、转动架5、固定轴15、轴套16、旋转阻力器17、踏板18、量化监控组件、电机31、主动齿轮32、从动齿轮33、电机升降装置36、两个限位销34和两个限位开关35，底座8上设有凹槽8-1，所述平衡座2的底面是半径为R的弧面，平衡座2的弧面与底座8之间转动连接，底盘I固定在平衡座2的上端面上，踏板18设置在底盘I的正上方，踏板18与底盘I之间通过竖直设置的固定轴15连接，且固定轴15的上端与踏板18的下端面固定连接，固定轴15的下端与底盘I之间固定连接，轴套16套装在踏板18下端的固定轴15上，旋转阻力器17安装在固定轴15与轴套16之间，转动架5的下端与轴套16的外端面固定连接，转动架5的上端设置有两个转动把手5-1 ；
[0019]两个限位销34固定安装在底座8的下端面上，两个限位销34关于固定轴15左右对称设置，两个限位销34限定转动架5的最大转动角度为190°，每个限位销34上设置有一个限位开关35，电机31通过电机升降装置36设置在底盘I上，主动齿轮32固定安装在电机31的输出轴上，从动齿轮33固套在轴套16上，从动齿轮33与主动齿轮32相啮合；
[0020]所述量化监控组件包括两个测距传感器3和控制电路4，两个测距传感器3分别位于平衡座2两侧的底盘I上，平衡显示电路4设置在踏板18内，平衡显示电路4包括比较器41和电压驱动显示器42、A/D转换器43、通信驱动电路44、调零电路45和放大器46，两个测距传感器3的测量信号输出端分别连接比较器41的两个电压信号输入端，所述比较器41的比较结果输出端连接电压驱动显示器42的驱动信号输入端，所述A/D转换器43的模拟信号输入端连接比较器41的比较结果输出端，所述A/D转换器43的数字信号输出端连接通信驱动电路44的数据输入端，所述调零电路45的信号输出端连接比较器41的调零信号输入端，所述放大器46串联在比较器41的比较结果输出端，用于对比较器41输出的比较结果信号进行放大。
[0021 ] 本实施方式中，所述测距传感器3输出的为电压信号。
[0022]本实施方式所述的有量化监控功能的平衡训练装置在实际应用时，将平衡底座2置于平整的区域中，运动员单脚或双脚站立在底盘I上，训练开始后，当底盘I发生倾斜时，两个测距传感器3输出的信号不同，通过比较器41获得两个测距传感器3输出信号的电压差信号发送给电压驱动显示器43，该电压驱动显示器43通过数字输出接收到的电压信号，进而直观的显示两个测距传感器3测量结果的差值，该差值即反映了底盘I的平衡状态。
[0023]本实施方式的A/D转换器43和通信驱动电路44，能够将比较器41输出的模拟信号转换成数字信号，进而再通过通信驱动电路44将该比较结果输出，在实际应用中可以与现有各种数字设备相连接，在训练过程中获得训练的实时数据，为分析训练结果和执行下一步的训练计划有很重要的参考作用。所述数字设备为串口数据存储设备、掌上电脑或者计算机等常用的智能数字设备。
[0024]本实施方式带有凹槽8-1的底座8，在实际使用过程中，将平衡底座2置于并且所述凹槽8-1内，便于固定位置，并且所述凹槽8-1的侧壁能够起到限位的作用。可以通过调整凹槽8-1的宽度或深度来限制平衡底座2左右摆动的幅度，使其更适用于初学者。
[0025]本实施方式的凹槽8-1的底面为平面与弧面的组合，且所述弧面与平衡底座2外弧对应的弧面，且该弧面的半径大于平衡底座2的半径，所述圆弧形的弦高为平衡底座2的高度的0.02至0.1之间。
[0026]本实施方式的凹槽8-1底面的形状，更容易使得在将平衡底座2放置在凹槽8-1内的时候，所述平衡底座2位于凹槽8-1载有中间的位置，使得平衡底座2距离凹槽8-1左右侧壁的距离相等，进而使得平衡底座2在凹槽8-1内左右摆动的限位角度相等。
[0027]当运动员站在踏板18上进行转体训练时,设:起始转动架5指向A点即正前方位进行转体练习，当转动架5逆时针转动，指向D方位，此位置接近腰部转体生理极限，此时开启电机升降装置36驱动控制电机31向上运动，从而使主动齿轮32与从动齿轮33啮合，同时开启电机31，从动齿轮33带动主动齿轮32转动，当转动架5转动超过D方位5°时，转动架5的下端碰触D方位限位销34上的限位开关35，通过D方位限位销34上的限位开关35控制电机31停止，利用电机升降装置36驱动控制电机31向下运动，从而使主动齿轮32与从动齿轮33脱离；同理向相反的方向转动，如此往复，实现超等长转体核心力量练习。
[0028]本实施方式的踏板18上设有一个标示箭头，同时以环形阵列的方式设有A、B、C和D四个标示，用于运动员了解转体的角度。
[0029]【具体实施方式】二:结合图1和图2说明，本实施方式所述转动架5包括上水平上支架5-2、竖直支架5-3和水平下支架5-4,水平下支架5-4的一端固定在轴套16的外端面上，水平下支架5-4的另一端与竖直支架5-3的下端固定连接，上水平上支架5-2的中部与竖直支架5-3的上端固定连接，上水平上支架5-2的两端各设置有一个转动把手5-1。如此设计，便于运动员训练时安全的站在踏板18上，为运动员提供方便，并且在转动时随着运动员的转体力量转动。其它组成和连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0030]【具体实施方式】三:本实施方式水平上支架5-2为圆弧形支架。如此设计，方便运动员抓握两个转动把手5-1。其它组成和连接关系与【具体实施方式】二相同。
[0031]【具体实施方式】四:结合图4说明，本实施方式所述通信驱动电路44为串行通信驱动电路或无线通信驱动电路。如此设置，通信驱动电路44可以为现有各种串行通信驱动电路或无线通信驱动电路。所述串行通信驱动电路为USB串行通信驱动电路、RS485串行通信驱动电路、RS232串行通信驱动电路或者网络通信驱动电路。其它组成和连接关系与【具体实施方式】一、二或三相同。
[0032]【具体实施方式】五:结合图2说明本实施方式，本实施方式的凹槽8-1的底面为弧面，且该弧面的半径大于平衡底座2的半径，弧面的弦高为平衡底座2的高度的0.2至0.6之间。如此设置，更容易保证平衡底座2位于凹槽8-1的中间位置，使得其左右摆动幅度相同。其它组成和连接关系与【具体实施方式】四相同。
[0033]【具体实施方式】六:结合图2说明本实施方式，本实施方式的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置还包括两个限位装置10，两个限位装置10对称设置在底座8上，每个限位装置10包括一根滑轨、一根顶柱14、一根挡杆13和多对限位块12 ;所述滑轨与底座的上表面固定连接；所述顶柱14固定在滑轨的滑块上；在滑轨的两侧沿其滑动方向等间距设置有多对限位挡块12，每对限位挡块12上均设置有挡杆固定槽，所述挡杆固定槽用于放置挡杆13。如此设置，本实施方式中的限位装置10采用滑道的方式实现间距的调整，通过在滑道侧面设置限位挡块实现固定位置的作用，操作方便、快捷，并且使得限位装置I的高度保持不变，更能保证在每个档位所限定的踏板I能够左右摆动的最大角度的一致性；同时，设置两个限位装置10，便于初学者练习转体时，平衡座2的摆动幅度适宜。其它组成和连接关系与【具体实施方式】四相同。
[0034]【具体实施方式】六:结合图2说明本实施方式，本实施方式的所述超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置还包括两个限位装置10，两个限位装置10对称设置在底座8上，每个限位装置10包括一根滑轨、一根顶柱14、一根挡杆13和多对限位块12 ;所述滑轨与底座的上表面固定连接；所述顶柱14固定在滑轨的滑块上；在滑轨的两侧沿其滑动方向等间距设置有多对限位挡块12，每对限位挡块12上均设置有挡杆固定槽，所述挡杆固定槽用于放置挡杆13。如此设置，本实施方式中的限位装置10采用滑道的方式实现间距的调整，通过在滑道侧面设置限位挡块实现固定位置的作用，操作方便、快捷，并且使得限位装置10的高度保持不变，更能保证在每个档位所限定的踏板18能够左右摆动的最大角度的一致性；同时，设置两个限位装置10，便于初学者练习转髋时，平衡座2的摆动幅度适宜。其它组成和连接关系与【具体实施方式】一、二、三或五相同。
[0035]【具体实施方式】七:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式的转髋核心稳定力量训练及量化监控装置还包括双脚限位凸起19，所述双脚限位凸起19设置在踏板18上。如此设置，便于运动员的双脚定位。其它组成和连接关系与【具体实施方式】六相同。
[0036]工作原理:
[0037]运动员为克服不稳定状态并保持正确的用力姿势，需要通过腰、骨盆、髋关节以及下肢配合，调动募集激活更多的核心部位的肌肉纤维参与与稳定身体平衡及动作的发力；
[0038]进行超等长下固定转体核心力量训练及量化监控时，运动员站在处于不稳定状态下的带有量化监控功能的下固定转体核心力量训练装置上，并结合优化设计的接近投掷、摔跤、篮球等专项力量的特点，用手握住转动把手5-1，并调整旋转阻力器17的阻力，然后进行转体练习，此时信息反馈监控组件开始工作，可以测得运动员的摆动幅度进行信息的量化处理，可以测得运动员运动时身体的平衡状态并量化监控；
[0039]运动员在转体时，平衡座2在凹槽8-1内摆动；
[0040]下固定转体时,设:起始转动架5指向A点即正前方位进行转体练习，当转动架5逆时针转动，指向D方位，此位置接近腰部转体生理极限，此时开启电机升降装置36驱动控制电机31向上运动，从而使主动齿轮32与从动齿轮33啮合，同时开启电机31，从动齿轮33带动主动齿轮32转动，当转动架5转动超过D方位5°时，转动架5的下端碰触D方位限位销34上的限位开关35，通过D方位限位销34上的限位开关35控制电机31停止，利用电机升降装置36驱动控制电机31向下运动，从而使主动齿轮32与从动齿轮33脱离；同理向相反的方向转动，如此往复，实现超等长转体核心力量练习。
【权利要求】
1.一种超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，其特征在于:它包括底座(8)、底盘(I)、平衡座(2)、转动架(5)、固定轴(15)、轴套(16)、旋转阻力器(17)、踏板(18)、量化监控组件、电机(31)、主动齿轮(32)、从动齿轮(33)、电机升降装置(36)、两个限位销(34)和两个限位开关(35 )，底座(8 )上设有凹槽(8-1)，所述平衡座(2 )的底面是半径为R的弧面，平衡座(2 )的弧面与底座(8 )之间转动连接，底盘(I)固定在平衡座(2 )的上端面上，踏板(18)设置在底盘(I)的正上方，踏板(18)与底盘(I)之间通过竖直设置的固定轴(15)连接,且固定轴(15)的上端与踏板(18)的下端面固定连接，固定轴(15)的下端与底盘(I)之间固定连接，轴套(16)套装在踏板(18)下端的固定轴(15)上，旋转阻力器(17)安装在固定轴(15)与轴套(16)之间，转动架(5)的下端与轴套(16)的外端面固定连接，转动架(5)的上端设置有两个转动把手(5-1)； 两个限位销(34)固定安装在底座(8)的下端面上，两个限位销(34)关于固定轴(15)左右对称设置，两个限位销(34)限定转动架(5)的最大转动角度为190°，每个限位销(34)上设置有一个限位开关(35)，电机(31)通过电机升降装置(36)设置在底盘(I)上，主动齿轮(32)固定安装在电机(31)的输出轴上，从动齿轮(33)固套在轴套(16)上，从动齿轮(33)与主动齿轮(32)相啮合； 所述量化监控组件包括两个测距传感器(3 )和控制电路(4 )，两个测距传感器(3 )分别位于平衡座(2)两侧的底盘(I)上，平衡显示电路(4)设置在踏板(18)内，平衡显示电路(4)包括比较器(41)和电压驱动显示器(42)、A/D转换器(43)、通信驱动电路(44)、调零电路(45)和放大器(46)，两个测距传感器(3)的测量信号输出端分别连接比较器(41)的两个电压信号输入端，所述比较器(41)的比较结果输出端连接电压驱动显示器(42)的驱动信号输入端，所述A/D转换器(43)的模拟信号输入端连接比较器(41)的比较结果输出端，所述A/D转换器(43)的数字信号输出端连接通信驱动电路(44)的数据输入端，所述调零电路(45)的信号输出端连接比 较器(41)的调零信号输入端，所述放大器(46)串联在比较器(41)的比较结果输出端，用于对比较器(41)输出的比较结果信号进行放大。
2.根据权利要求1所述的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，其特征在于:所述转动架(5 )包括上水平上支架(5-2 )、竖直支架(5-3 )和水平下支架(5-4)，水平下支架(5-4)的一端固定在轴套(16)的外端面上,水平下支架(5-4)的另一端与竖直支架(5-3)的下端固定连接，上水平上支架(5-2)的中部与竖直支架(5-3)的上端固定连接，上水平上支架(5-2 )的两端各设置有一个转动把手(5-1)。
3.根据权利要求2所述的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，其特征在于:水平上支架(5-2)为圆弧形支架。
4.根据权利要求1、2或3所述的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，其特征在于:所述通信驱动电路(44)为串行通信驱动电路或无线通信驱动电路。
5.根据权利要求4所述的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，其特征在于:所述凹槽(8-1)的底面为弧面，且该弧面的半径大于平衡底座(2)的半径，弧面的弦高为平衡底座(2)的高度的0.2至0.6之间。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，其特征在于:所述超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置还包括两个限位装置 (10)，两个限位装置(10)对称设置在底座(8)上，每个限位装置(10)包括一根滑轨、一根顶柱(14)、一根挡杆(13)和多对限位块(12);所述滑轨与底座的上表面固定连接；所述顶柱(14)固定在滑轨的滑块上；在滑轨的两侧沿其滑动方向等间距设置有多对限位挡块(12)，每对限位挡块(12)上均设置有挡杆固定槽，所述挡杆固定槽用于放置挡杆(13)。
7.根据权利要求6所述的超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置，其特征在于:所述超等长下固定转体核心力量训练及量化监控装置还包括双脚限位凸起(19)，所述双脚限位凸起(19 )设置 在踏板(18 )上。
【文档编号】A63B69/00GK203634780SQ201320882109
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】孙长良, 王子健, 徐世纪, 卢佳辰, 夏国滨 申请人:哈尔滨师范大学