本发明属于上肢及核心力量训练装置技术领域，具体涉及一种功能性平衡水车训练器。
背景技术：
根据体能在不同人群中的表现和作用，可将体能分为健康体能和竞技体能两个层次，其中健康体能是指任何人群都必须的器官系统的机能能力。是竞技体能的基础，而竞技体能则是竞技比赛所需的身体机能能力，比健康体能的训练强度高。平衡能力是重要的身体素质能力之一，可考量机体保持全身处于稳定状态的能力，平衡能力是一切静态与动态活动的基础能力。
现有技术中，用于训练平衡能力的装置有许多，但大多都已训练全身的平衡能力为主，比如中国专利cn205516340u公开的一种化学运动员平衡力训练装置，包括训练马甲、拉链、训练条带、固定带、扣具、训练材料、包裹层等部件，通过设置可以流动的训练材料，在运动员进行滑雪训练时，通过流动的重力影响训练员的平衡，达到训练平衡力和保暖的作用。再比如，中国专利cn205292911u公开的一种平衡训练车，包括车架以及安装在车架上的车杆、把手杆、车轮、脚踏板和传动装置等，该装置通过摆动身体来控制平衡训练车的转弯，可以训练人的平衡能力和大脑的反应能力。上述这些装置均是用于训练全身的平衡能力，且主要是通过腰部力量或者腿部力量来控制平衡，缺少针对上肢及核心力量训练的平衡训练装置。上肢力量是体育运动训练的基础力量之一，核心力量是现代体能训练中新的、重要的力量训练领域。不管是健康体能训练和是竞技体能训练均必不可少，因此开发一种针对臂力训练的平衡训练装置。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种功能性平衡水车训练器，可对上肢力量进行不同强度的训练的同时，更对核心力量有很好的训练效果，实用性强。
本发明提供的一种功能性平衡水车训练器，包括手推车架，所述手推车架底部安装有车轮，所述手推车架近端两侧均转动连接有把手，所述手推车架上安装有平衡装置，所述平衡装置包括底板、环形槽、中心挡圈以及上端开口的车箱，所述车箱安装在所述手推车架上，所述车箱内底部安装有弹簧，所述底板安装在所述弹簧顶端，围绕所述底板底部的四个角上安装有接触杆，分别命名为第一接触杆、第二接触杆、第三接触杆和第四接触杆，所述车箱内底部、位于每个接触杆下方处均安装有压力传感器，分别命名为第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，每个所述压力传感器上均安装有接触盘，并且所述接触盘位于所述接触杆下方，所述车箱内还安装有单片机、蜂鸣器和用于控制所述蜂鸣器启闭的开关，并且所述单片机分别与所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器电连接，所述单片机、所述开关和所述蜂鸣器依次电连接；
所述环形槽和所述中心挡圈均安装在所述底板上，所述环形槽围绕所述中心挡圈设置，并且与所述中心挡圈的中心点重合，沿所述环形槽内底部放置有环形储水袋，所述环形储水袋上设置有注水口，所述中心挡圈内底部围绕所述中心挡圈的中心点刻有中心圈线，所述中心挡圈内底部围绕所述中心挡圈的中心点沿径向刻有若干分区线，所述中心挡圈内还放置有水平球。
优选的，上述的功能性平衡水车训练器中，所述弹簧为压簧，数量为4个，且以所述底板底部中心点为圆心、沿圆周轨迹均匀分布。
优选的，上述的功能性平衡水车训练器中，分布4个弹簧的圆形轨迹的半径小于所述环形槽的半径。
优选的，上述的功能性平衡水车训练器中，所述接触杆对称且均匀的分布在所述底板底部的四个角上。
优选的，上述的功能性平衡水车训练器中，所述接触杆底部与所述接触盘上均安装有磁铁，且两个磁铁的同性磁极相对。
优选的，上述的功能性平衡水车训练器中，所述分区线的数量为4个，并将所述中心挡圈均匀分成4个区域。
优选的，上述的功能性平衡水车训练器中，所述车箱上安装有箱盖。
优选的，上述的功能性平衡水车训练器中，所述车箱底部安装有用于防止所述手推车架倾倒的支撑座。
与现有技术相比，本发明的一种功能性平衡水车训练器，具有以下有益效果：
1、本发明提供一种功能性平衡水车训练器，通过设置手推车架和车轮，组成一个独轮推车结构，通过手持把手，推动或拉动推车行进，进行臂力平衡能力训练。通过平衡装置监测和反馈推车的平衡情况，可对臂力进行不同强度的训练，针对性强。蜂鸣器具有报警作用，提醒训练人员调整发力方向，可提醒教练及时监督矫正训练人员的姿势，防止训练人员偷懒；通过设置中心圈线和分区线将中心挡圈分成不同区域，可以迅速辨别出底板的倾斜方向，装置功能多。
2、接触杆底部与接触盘上均安装有磁铁，且两个磁铁的同性磁极相对，通过同性磁极的排斥力将压力传给压力传感器，避免接触杆与接触盘直接接触，减少接触杆与接触盘的刚性碰撞磨损。
附图说明
图1为本发明功能性平衡水车训练器的立体结构示意图；
图2为本发明功能性平衡水车训练器的平衡装置的俯视图；
图3为本发明功能性平衡水车训练器的底板背面的示意图；
图4为本发明功能性平衡水车训练器的平衡装置的剖视图；
图5为本发明功能性平衡水车训练器的模块连接图。
附图标记说明：
1.手推车架，11.车轮，12.把手，2.车箱，21.弹簧，22.压力传感器，221.接触盘，23.箱盖，3.底板，31.接触杆，4.环形槽，41.环形储水袋，5.中心挡圈，51.中心圈线，52.分区线，6.水平球。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
一种功能性平衡水车训练器，具体如图1-5所示，包括手推车架1，手推车架1底部安装有一个车轮11，组成独轮车结构，手推车架1近端(靠近人体的一端)两侧均转动连接有把手12，手推车架1上安装有平衡装置，平衡装置包括底板3、环形槽4、中心挡圈5以及上端开口的车箱2，车箱2安装在手推车架1上，车箱2内底部安装有弹簧21，底板3安装在弹簧21顶端，围绕底板3底部的四个角上安装有接触杆31，四个接触杆31分别命名为第一接触杆、第二接触杆、第三接触杆和第四接触杆，车箱2内底部、位于每个接触杆31下方处均安装有压力传感器22，四个压力传感器22分别命名为第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，并且第一压力传感器位于第一接触杆正下方，第二压力传感器位于第二接触杆正下方，第三压力传感器位于第三接触杆正下方，第四压力传感器位于第四接触杆正下方，每个压力传感器22上均安装有接触盘221，并且接触盘221位于接触杆31下方，车箱2内还安装有单片机、蜂鸣器和用于控制蜂鸣器启闭的开关，并且单片机分别与第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器电连接，单片机、开关和蜂鸣器依次电连接；
环形槽4和中心挡圈5均安装在底板3上，并且环形槽4围绕底板3边缘设置，环形槽4围绕中心挡圈5设置，并且环形槽4与中心挡圈5的中心点重合，沿环形槽4内底部放置有环形储水袋41，环形储水袋41上设置有注水口，中心挡圈5内底部围绕中心挡圈5的中心点刻有中心圈线51，中心挡圈5内底部围绕中心挡圈5的中心点沿径向刻有若干分区线52，中心挡圈5内还放置有水平球6。
在本发明的具体实施例中，手推车架1近端两侧和把手12对应的位置分别开设有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔，将把手12连接在手推车架1上，预先调整把手12与手推车架1所成的角度，从而实现把手12的角度可调节。
本发明的功能性平衡水车训练器，通过设置手推车架1和车轮11，组成一个独轮推车结构，通过手持把手12，推动推车行走，进行臂力平衡能力训练。通过平衡装置监测和观察推车的平衡情况，具体原理如下：通过在环形储水袋41内注入不同量的水，利用水的不同重力调节训练强度，当推动推车前进时，如果推车不水平则环形储水袋41水流流动，对环形槽4产生不同方位的压力，进而对底板3的不同方位产生压力，由于底板3是被弹簧21所支撑，因而底板3的不同边缘下沉，带动不同方位的接触杆31，并与下方相应的压力传感器22接触，压力传感器22将信号传输给单片机，单片机控制蜂鸣器报警，提醒训练人员调整发力方向，接触杆31与压力传感器22之间留有一定距离，给训练人员留出调整底板3平衡的时间，避免蜂鸣器频繁报警，干扰训练；另外，蜂鸣器的报警作用可提醒教练及时监督矫正训练人员的姿势，防止训练人员偷懒。另一方面，底板3不同方位下沉，带动中心挡圈5内的水平球6移动，通过观察水平球6在中心挡圈5的位置来目测底板3以及整个平衡装置的平衡情况，进而调整臂力方向，进行平衡训练，功能多。
通过设置中心圈线51和分区线52将中心挡圈5分成不同区域，可以迅速辨别出底板3的倾斜方向，引导臂力调整方向。第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器对应设置在底板3的前后左右四个方向，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器相对应设置，也可以快速感应出底板3的倾斜方向。
单片机和压力传感器22均采用现有技术中的型号均可，比如单片机采用89c51系列单片机，故此处不予赘述。
在本发明的具体实施例中，弹簧21为压簧，数量为4个，且以底板3底部中心点为圆心、沿圆周轨迹均匀分布。多个弹簧21的支撑作用，可防止单个弹簧21过度扭曲变形，增加弹簧21的使用寿命。
在本发明的具体实施例中，分布4个弹簧21的圆形轨迹的半径小于环形槽4的半径，只有底板3靠近中心的位置受到弹簧21的支撑力，从而环形储水袋41内液体流动产生的力量，对底板3的不同位置产生不同压力，使底板3不同位置边缘下沉较大幅度，增加整个装置的灵敏度。
在本发明的具体实施例中，接触杆31对称且均匀的分布在底板3底部边缘的四个角上。越接近边缘，底板3下沉幅度越大，增加平衡装置的灵敏性。
在本发明的具体实施例中，接触杆31底部与接触盘221上均安装有磁铁，且两个磁铁的同性磁极相对，通过同性磁极的排斥力将压力传给压力传感器，避免接触杆31与接触盘221直接接触，减少接触杆31与接触盘221的刚性碰撞磨损，需要说明的是，当底板3处于水平状态时，接触杆31底部与接触盘221之间的距离大于其上安装的磁铁磁力范围，保证当底板3处于水平状态时，磁铁无法起到作用，只有当接触杆31底部与接触盘221接近，达到同性磁铁可相互排斥的磁力范围，才能借助同性磁极的排斥力将压力传给压力传感器。
在本发明的具体实施例中，分区线的数量为4个，并将中心挡圈5均匀分成4个区域。将中心挡圈5分成前后左右四个区域，可以迅速辨别出底板3的倾斜方向，引导臂力调整方向。
在本发明的具体实施例中，车箱2上安装有箱盖23，箱盖23起到密封车箱2的作用，防止水平球6、环形储水袋41等部件在推车前进过程中滑脱。
在本发明的具体实施例中，车箱2底部安装有用于防止所述手推车架1倾倒的支撑座，该支撑座位于把手12和车轮11之间，当车箱2处于水平时，所述支撑座的底部高度高于车轮11的底部高度2-5cm，这样支撑座即不影响平衡水车的行进，又能在其失衡时对车箱2起到支撑作用，不使用该平衡水车时也可借助支撑座进行支撑，以保持平衡水车的稳定性。
需要说明的是，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。