一种基于物联网的体育训练装置的制作方法

1.本发明涉及物联网技术领域，具体为一种基于物联网的体育训练装置。


背景技术：

2.空手道主要是以空手和赤足进行搏击格斗，其基本原则是将自己的身体磨炼成有效武器，把握时机对敌人的攻防进行有效的防御与还击，空手道亦称空手，是发源于琉球王国(今琉球群岛)的一种武术，关于空手道的起源众说纷纭。目前最为学术界所认同的一种说法是，空手道的前身是古代琉球的武术“琉球手”或“手”，融合了传入的中国武术后，被琉球人尊称为“唐手”；后来又接受了日本武道的影响，成为现代的空手道，空手道的技术从表现的形式上共分为型(形)和组手两种。型是将空手道技术合理组织、配套练习的一连串动作组合，包括攻击、防御等各种技法，一般用于单人练习。现今的空手道道馆中，型的练习往往是按顺序依次演练，每种型的练习时间为数十秒至数分钟不等。型的练习熟练后，才开始练习空手道的基本组合术，也就是组手；
3.现有技术领域内，空手道击打练习需要教练员在一旁判断运动员的击打是否得分有效，而教练员精力有限无法应对多位运动员，并且空手道击打练习需要额外使用陪练员根据运动员训练计划调整击打装置的角度和方向，造成人员的浪费同时容易导致陪练员被误伤。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于物联网的体育训练装置，以至少解决现有技术的空手道击打练习需要教练员在一旁判断运动员的击打是否得分有效，而教练员精力有限无法应对多位运动员，并且空手道击打练习需要额外使用陪练员根据运动员训练计划调整击打装置的角度和方向，造成人员的浪费同时容易导致陪练员被误伤的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的体育训练装置，包括：
6.固定架；
7.正面击打机构，安装在所述固定架的内侧后端；
8.侧面击打机构，所述侧面击打机构的数量为两个，两个所述侧面击打机构分别设置在固定架的内侧左右两端；
9.显示器，通过支架安装在所述正面击打机构的内侧；
10.感应探头，设置在所述显示器的底端；
11.控制器，安装在所述固定架的外侧，所述控制器分别与显示器和感应探头电性连接。
12.优选的，所述正面击打机构包括；正面击打机构安装架、第一碰撞传感器和倾斜组件；正面击打机构安装架沿上下方向设置在所述固定架的内侧后端；所述第一碰撞传感器的数量为若干个，若干个所述第一碰撞传感器间隙设置在若干个正面击打机构安装架的前
侧，所述第一碰撞传感器和控制器电性连接；所述倾斜组件的数量为若干组，每组所述倾斜组件的数量为两个，若干组倾斜组件从上之下设置在正面击打机构安装架的左右两侧。
13.优选的，所述倾斜组件包括；倾斜组件壳体、转动座、电动伸缩杆和第二碰撞传感器；倾斜组件壳体安装在所述正面击打机构安装架的外侧；转动座通过销轴转动连接在所述倾斜组件壳体的内腔前侧开口处；电动伸缩杆沿前后方向设置在转动座的内腔，所述电动伸缩杆的前侧延伸出转动座的内腔，所述电动伸缩杆和控制器电性连接；第二碰撞传感器通过销轴转动连接在转动座的前侧内端，所述第二碰撞传感器的后侧与电动伸缩杆的前端通过销轴转动连接，所述第二碰撞传感器和控制器电性连接，所述第二碰撞传感器可以与转动座前侧销轴转动连接处为轴心向内侧或向外侧转动；其中，所述倾斜组件壳体的内腔后侧设置有倾斜组件的驱动组件。
14.优选的，所述倾斜组件的驱动组件包括；第一电机、第一转轴、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、齿轮和半齿轮；第一电机安装在所述倾斜组件壳体的内腔后侧,所述第一电机和控制器电性连接；第一转轴通过轴承转动连接在所述倾斜组件壳体的内腔后侧，所述轴承的内环与第一转轴的外壁固定连接，且轴承的外环与倾斜组件壳体的内壁过盈配合；第一锥形齿轮键连接在所述第一转轴的外壁；第二锥形齿轮螺钉连接在所述第一电机的输出端，所述第二锥形齿轮和第一锥形齿轮相啮合；齿轮键连接在所述第一转轴的外壁底端；半齿轮过盈配合在所述转动座的后侧，所述半齿轮与齿轮啮合。
15.优选的，所述侧面击打机构包括；侧面击打机构壳体、导轨、第一导轮、配重架、第二导轮、安装座、伸缩组件和第三碰撞传感器；侧面击打机构壳体沿上下方向设置在所述固定架的内侧；所述导轨的数量为两个，两个所述导轨分别沿上下方向设置在侧面击打机构壳体的内腔前后两侧；所述第一导轮的数量为两组，每组所述第一导轮的数量为两个，两组所述第一导轮分别插接在前后两个导轨的内腔，所述第一导轮可在导轨的内腔内侧上下移动；配重架设置在前后两组所述第一导轮的内侧；所述第二导轮的数量为两组，每组所述第二导轮的数量为两个，两组所述第二导轮分别安装在前后两个导轨的外侧，所述第二导轮可在导轨的外侧上下移动；安装座沿前后方向安装在前后两组所述第二导轮的内侧，所述安装座的右侧延伸出侧面击打机构壳体的外侧；伸缩组件设置在所述安装座的内侧；所述第三碰撞传感器的数量为若干个，若干个所述第三碰撞传感器分别间隙设置在伸缩组件的内侧，所述第三碰撞传感器和控制器电性连接；其中，所述导轨顶端安装有侧面击打机构驱动组件。
16.优选的，所述侧面击打机构驱动组件包括：第二电机、链轮和链条；第二电机沿前后方向通过支架设置在两个导轨的顶端；链轮通过销轴转动连接在所述第二电机的输出端，所述第二电机和控制器电性连接；链条一端安装在所述安装座的外侧顶端，所述链条的另一端与配重架的顶端螺钉连接，所述链条与链轮相啮合。
17.优选的，所述伸缩组件包括；第一滑轨、第一滑轮、第一转动杆、第一转动座、第二滑轮、第二转动杆和第二滑轮；第一滑轨沿前后方向设置在所述安装座的右侧；第一滑轮插接在所述第一滑轨的内腔后侧；第一转动杆一端通过销轴转动连接在所述第一滑轮的底端；第二滑轨沿前后方向设置在所述第一滑轨的内侧；第一转动座安装在所述第二滑轨的底端前侧，所述第一转动座与第一转动杆的另一端通过销轴转动连接；第二滑轮插接在所述第二滑轨的内腔后侧；第二转动杆一端通过销轴转动连接在所述第二滑轮的底端，所述
第二转动杆和第二滑轮交叉设置且交叉位置通过销轴转动连接，所述第二转动杆和第二滑轮可以与自身交叉位置销轴转动连接处为轴心顺时针或逆时针方向转动；第二滑轮设置在所述第一滑轨的内腔底端前侧，所述第二转动杆另一端与第二滑轮通过销轴转动连接；其中，所述第一滑轨的后侧安装有伸缩组件驱动单元。
18.优选的，所述伸缩组件驱动单元包括：第三电机、丝杠螺杆和丝杠螺母；第三电机安装在所述第一滑轨的后侧，所述第三电机的输出端延伸进第一滑轨的内侧，所述第三电机和控制器电性连接；丝杠螺杆螺钉连接在所述第三电机的输出端；丝杠螺母螺接在所述丝杠螺杆的外壁，所述丝杠螺母与第一滑轮的底端螺钉连接。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于物联网的体育训练装置：
20.1、通过第一电机驱动第二锥形齿轮间歇性顺时针或逆时针方向转动，促使第一锥形齿轮在第二锥形齿轮旋转力的作用下驱动第一转轴带动齿轮顺时针或逆时针方向转动，半齿轮在齿轮旋转力的作用下驱动转动座以与倾斜组件壳体销轴转动连接处为顶点顺时针或逆时针方向转动，并使转动座驱动第二碰撞传感器转动至指定位置处，电动伸缩杆通过自身伸长缩短以推动第二碰撞传感器以与转动座销轴转动连接处为顶点向内侧或向外侧转动，进而改变第二碰撞传感器的倾斜方向，以使第二碰撞传感器方向角度及时改变适用于运动员训练计划，运动员正面主方向可击打第一碰撞传感器或第二碰撞传感器，第一碰撞传感器和第一碰撞传感器向控制器内部发送信号；
21.2、通过第二电机驱动链轮顺时针或逆时针方向转动，促使链条在第二电机旋转力的作用下带动安装座驱动伸缩组件带动第三碰撞传感器移动至指定高度位置，第三电机驱动丝杠螺杆顺时针或逆时针方向转动，促使丝杠螺杆在丝杠螺杆旋转力的作用下带动第一滑轮驱动第一转动杆以与第一转动座销轴转动连接处为顶点向前侧或向后侧移动，进而使第一转动杆在第一转动座的配合下带动第二滑轨向左侧或向右侧移动，第二滑轮在第二滑轨的内腔向前侧或向后侧移动，第二滑轮带动第二转动杆以与第二滑轮销轴转动连接处为顶点向前侧或向后侧转动，进而使第二滑轨带动第三碰撞传感器内内侧或向外侧移动，以使第三碰撞传感器高度方向及时改变适用于运动员训练计划，运动员侧方向可击打第三碰撞传感器，第三碰撞传感器向控制器内部发送信号，感应探头对运动员击打动作进行捕捉并在显示器表面进行显示回放及运动员击打得分；
22.从而可对运动员空手道击打练习进行自动判断得分是否有效，无需教练员进行判断，更加准确，适用于多位运动员同时进行训练，并且可根据运动员训练计划实现对击打装置不同方向和角度的调整，无需外部陪练员进行辅助练习，节约人力同时更加安全。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为图1的正面击打机构爆炸图；
25.图3为图2的倾斜组件爆炸图；
26.图4为图1的侧面击打机构爆炸图；
27.图5为图4的伸缩组件爆炸图。
28.图中：1、固定架，2、正面击打机构，21、正面击打机构安装架，22、第一碰撞传感器，3、侧面击打机构，31、侧面击打机构壳体，32、导轨，33、第一导轮，34、配重架，35、第二导轮，
36、安装座，37、第三碰撞传感器，38、第二电机，39、链轮，310、链条，4、伸缩组件，41、第一滑轨，42、第一滑轮，43、第一转动杆，44、第二滑轨，45、第一转动座，46、第二滑轮，47、第二转动杆，48、第二滑轮，49、第三电机，410、丝杠螺杆，411、丝杠螺母，5、倾斜组件，51、倾斜组件壳体，52、转动座，53、电动伸缩杆，54、第二碰撞传感器，55、第一电机，56、第一转轴，57、第一锥形齿轮，58、第二锥形齿轮，59、齿轮，510、半齿轮，6、显示器，7、感应探头，8、控制器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1
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3，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的体育训练装置，包括：固定架1、正面击打机构2、侧面击打机构3、显示器6、感应探头7和控制器8；正面击打机构2安装在固定架1的内侧后端；侧面击打机构3的数量为两个，两个侧面击打机构3分别设置在固定架1的内侧左右两端；显示器6通过支架安装在正面击打机构2的内侧，显示器6具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，显示器6表面进行显示回放及运动员击打得分；感应探头7设置在显示器6的底端，感应探头7具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，感应探头7对运动员击打动作进行捕捉并发送至控制器8内；控制器8安装在固定架1的外侧，控制器8分别与显示器6和感应探头7电性连接，控制器8具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，运动员可向控制器8内输入训练计划，以使控制器8内部预制程序控制内部电器件启动，控制器8内部设置由网络模块可与外部中端进行连接以将运动员训练情况上传并进一步进行分析。
31.作为优选方案，更进一步的，正面击打机构2包括；正面击打机构安装架21、第一碰撞传感器22和倾斜组件5；正面击打机构安装架21沿上下方向设置在固定架1的内侧后端；第一碰撞传感器22的数量为若干个，若干个第一碰撞传感器22间隙设置在若干个正面击打机构安装架21的前侧，第一碰撞传感器22和控制器8电性连接，第一碰撞传感器22具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第一碰撞传感器22受到外部冲击力可向控制器8发送信号；倾斜组件5的数量为若干组，每组倾斜组件5的数量为两个，若干组倾斜组件5从上之下设置在正面击打机构安装架21的左右两侧。
32.作为优选方案，更进一步的，倾斜组件5包括；倾斜组件壳体51、转动座52、电动伸缩杆53和第二撞传感器54；倾斜组件壳体51安装在正面击打机构安装架21的外侧；转动座52通过销轴转动连接在倾斜组件壳体51的内腔前侧开口处；电动伸缩杆53沿前后方向设置在转动座52的内腔，电动伸缩杆53的前侧延伸出转动座52的内腔，电动伸缩杆53和控制器8电性连接，电动伸缩杆53具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，电动伸缩杆53由控制器8进行控制自身伸长缩短；第二撞传感器54通过销轴转动连接在转动座52的前侧内端，第二撞传感器54的后侧与电动伸缩杆53的前端通过销轴转动连接，第二撞传感器54可以与转动座52前侧销轴转动连接处为轴心向内侧或向外侧转动，第二撞传感器54具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第二撞传感器54受到外部冲击力可向控制器8发送信号；其中，倾斜组件壳体51的内腔后侧设置有倾斜组
件5的驱动组件，倾斜组件5的驱动组件包括；第一电机55、第一转轴56、第一锥形齿轮57、第二锥形齿轮58、齿轮59和半齿轮510；第一电机55安装在倾斜组件壳体51的内腔后侧,第一电机55和控制器8电性连接，第一电机54具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第一电机55由控制器8进行控制驱动第二锥形齿轮58间歇性顺时针或逆时针方向转动；第一转轴56通过轴承转动连接在倾斜组件壳体51的内腔后侧，轴承的内环与第一转轴56的外壁固定连接，且轴承的外环与倾斜组件壳体51的内壁过盈配合；第一锥形齿轮57键连接在第一转轴56的外壁；第二锥形齿轮58螺钉连接在第一电机55的输出端，第二锥形齿轮58和第一锥形齿轮57相啮合，第一锥形齿轮57可在第二锥形齿轮58旋转力的作用下驱动第一转轴56顺时针或逆时针方向转动；齿轮59键连接在第一转轴56的外壁底端；半齿轮510过盈配合在转动座52的后侧，半齿轮510与齿轮59啮合，半齿轮510可在齿轮59旋转力的作用下驱动转动座52顺时针或逆时针方向转动。
33.作为优选方案，更进一步的，侧面击打机构3包括；侧面击打机构壳体31、导轨32、第一导轮33、配重架34、第二导轮35、安装座36、伸缩组件4和第三碰撞传感器37；侧面击打机构壳体31沿上下方向设置在固定架1的内侧；导轨32的数量为两个，两个导轨32分别沿上下方向设置在侧面击打机构壳体31的内腔前后两侧；第一导轮33的数量为两组，每组第一导轮33的数量为两个，两组第一导轮33分别插接在前后两个导轨32的内腔，第一导轮33可在导轨32的内腔内侧上下移动；配重架34设置在前后两组第一导轮33的内侧，配重架34可在自身重力作用下使链条310顺时针或逆时针方向转动更加稳定；第二导轮35的数量为两组，每组第二导轮35的数量为两个，两组第二导轮35分别安装在前后两个导轨32的外侧，第二导轮35可在导轨32的外侧上下移动；安装座36沿前后方向安装在前后两组第二导轮35的内侧，安装座36的右侧延伸出侧面击打机构壳体31的外侧；伸缩组件4设置在安装座36的内侧；第三碰撞传感器37的数量为若干个，若干个第三碰撞传感器37分别间隙设置在伸缩组件4的内侧，第三碰撞传感器37和控制器8电性连接，第三碰撞传感器37具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第三碰撞传感器37受到外部冲击力可向控制器8发送信号；其中，导轨32顶端安装有侧面击打机构3驱动组件，侧面击打机构3驱动组件包括：第二电机38、链轮39和链条310；第二电机38沿前后方向通过支架设置在两个导轨32的顶端，第二电机38和控制器8电性连接，第二电机38具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第二电机38由控制器8进行控制驱动链轮39顺时针或逆时针方向转动；链轮39通过销轴转动连接在第二电机38的输出端；链条310一端安装在安装座36的外侧顶端，链条310的另一端与配重架34的顶端螺钉连接，链条310与链轮39相啮合。
34.作为优选方案，更进一步的，伸缩组件4包括；第一滑轨41、第一滑轮42、第一转动杆43、第一转动座45、第二滑轮46、第二转动杆47和第二滑轮48；第一滑轨41沿前后方向设置在安装座36的右侧；第一滑轮42插接在第一滑轨41的内腔后侧；第一转动杆43一端通过销轴转动连接在第一滑轮42的底端；第二滑轨44沿前后方向设置在第一滑轨41的内侧；第一转动座45安装在第二滑轨44的底端前侧，第一转动座45与第一转动杆43的另一端通过销轴转动连接；第二滑轮46插接在第二滑轨44的内腔后侧，第二滑轮46可在第二滑轨44的内腔前后移动；第二转动杆47一端通过销轴转动连接在第二滑轮46的底端，第二转动杆47和第二滑轮48交叉设置且交叉位置通过销轴转动连接，第二转动杆47和第二滑轮48可以与自身交叉位置销轴转动连接处为轴心顺时针或逆时针方向转动；第二滑轮48设置在第一滑轨
41的内腔底端前侧，第二转动杆47另一端与第二滑轮48通过销轴转动连接，第二滑轮48可在第一滑轨41的内腔前后移动；其中，第一滑轨41的后侧安装有伸缩组件4驱动单元，伸缩组件4驱动单元包括：第三电机49、丝杠螺杆410和丝杠螺母411；第三电机49安装在第一滑轨41的后侧，第三电机49的输出端延伸进第一滑轨41的内侧，第三电机49和控制器8电性连接，第三电机49具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第三电机49由控制器8进行控制驱动丝杠螺杆410顺时针或逆时针方向转动；丝杠螺杆410螺钉连接在第三电机49的输出端；丝杠螺母411螺接在丝杠螺母411的外壁，丝杠螺母411与第一滑轮42的底端螺钉连接，丝杠螺母411可在丝杠螺杆410旋转力的作用下向前侧或向后侧移动。
35.通过本领域人员，可将本案中所有电气件与外部适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据具体实际使用情况，选择相适配的外部控制器进行连接，以满足对所有电器件的控制需求，其具体连接方式以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，不在进行说明，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
36.步骤1：使用时，运动员向控制器8内输入训练计划，控制器8内部预制程序控制第一电机55和电动伸缩杆53启动，第一电机55驱动第二锥形齿轮58间歇性顺时针或逆时针方向转动，由于第一锥形齿轮57和第二锥形齿轮58相啮合，促使第一锥形齿轮57在第二锥形齿轮58旋转力的作用下驱动第一转轴56顺时针或逆时针方向转动，进而使第一转轴56带动齿轮59顺时针或逆时针方向转动，由于半齿轮510和齿轮59啮合，促使半齿轮510在齿轮59旋转力的作用下驱动转动座52以与倾斜组件壳体51销轴转动连接处为顶点顺时针或逆时针方向转动，并使转动座52驱动第二撞传感器54转动至指定位置处，电动伸缩杆53通过自身伸长缩短以推动第二撞传感器54以与转动座52销轴转动连接处为顶点向内侧或向外侧转动，进而改变第二撞传感器54的倾斜方向，以使第二撞传感器54方向角度及时改变适用于运动员训练计划，运动员正面主方向可击打第一碰撞传感器22或第二撞传感器54，第一碰撞传感器22和第二撞传感器54向控制器8内部发送信号；
37.步骤2：控制器8内部预制程序控制第二电机38和第三电机49启动，第二电机38驱动链轮39顺时针或逆时针方向转动，由于链条310与链轮39啮合，促使链条310在第二电机38旋转力的作用下顺时针或逆时针方向转动，进而使链条310带动安装座36在第二导轮35限位作用下驱动伸缩组件4带动第三碰撞传感器37移动至指定高度位置，第三电机49驱动丝杠螺杆410顺时针或逆时针方向转动，由于丝杠螺母411和丝杠螺杆410相螺接，促使丝杠螺母411在丝杠螺杆410旋转力的作用下向前侧或向后侧移动，进而使丝杠螺母411带动第一滑轮42向前侧或向后侧移动，促使第一滑轮42带动第一转动杆43以与第一转动座45销轴转动连接处为顶点向前侧或向后侧移动，进而使第一转动杆43在第一转动座45的配合下带动第二滑轨44向左侧或向右侧移动，第二滑轮46在第二滑轨44的内腔向前侧或向后侧移动，促使第二滑轮46带动第二转动杆47以与第二滑轮48销轴转动连接处为顶点向前侧或向后侧转动，进而使第二滑轨44带动第三碰撞传感器37内内侧或向外侧移动，以使第三碰撞传感器37高度方向及时改变适用于运动员训练计划，运动员侧方向可击打第三碰撞传感器37，第三碰撞传感器37向控制器8内部发送信号，感应探头7对运动员击打动作进行捕捉并在显示器6表面进行显示回放及运动员击打得分；
38.从而可对运动员空手道击打练习进行自动判断得分是否有效，无需教练员进行判断，更加准确，适用于多位运动员同时进行训练，并且可根据运动员训练计划实现对击打装置不同方向和角度的调整，无需外部陪练员进行辅助练习，节约人力同时更加安全。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。