一种钢琴练习手型辅助矫正装置的制作方法

本发明属于钢琴练习的辅助技术领域，更具体地说，尤其是涉及一种钢琴练习手型辅助矫正装置。

背景技术：

钢琴是西洋古典音乐中的一种键盘乐器，音域范围从A0（27.5Hz）至 C8（4186Hz），几乎囊括了乐音体系中的全部乐音。钢琴的弹奏是由手指完成的。根据人手的生理形态和乐器制作的键盘结构形态，必然产生出适应弹奏需要的手指触键的态势。这就是我们通常所谓的“手型”。客观上钢琴演奏中没有某种固定不变的手的姿势一一手型。每—首新的乐曲都会产生新的任务，对手的弹奏姿势有所影响和要求。不同的钢琴家演奏同—首乐曲时手的姿势也会是各种各样的，由此可以说没有—种绝对的正确手型模式，也没有一种一成不变的固定手型模式，对适应音乐表现需要的任何演奏手型都可以认为是正确的。应该说。这是关于正确手型的具有根本意义的概念。

然而，对于初学钢琴者来说，正处在学习钢琴演奏的基础阶段，我们又非常强调培养一种正确的基本手型。这是因为，为适应钢琴键盘的排列结构和弹奏技巧，需要人的手和手指具有—种有利于弹奏动作和弹奏力的运用与传送的正确状态。这种状态要最符合人体的天然长势和手指动作的生理机能。于是，我们把这样一种手的弹奏状态叫做基本手型。

对于基本手型，在授课过程中教师一般都会有详细的讲解，但是，在课后学生独自练习时，缺少一种能辅助矫正手型的设备，初学者在课后练习过程中往往会养成错误的手型小毛病，不利于初学者基本手型的建立，影响后续的学习和提高过程。

为了使初学者在钢琴的练习中掌握正确的弹奏技巧，矫正错误的练习方式，现有技术中钢琴练习的辅助装置有以下几种：

中国专利申请201521139693.9公开了一种钢琴练习辅助装置，如图1所示，其包括外壳，外壳内部设置有录音器、中央处理器、人机交互模块和存储器；录音器，与中央处理器连接，用于对钢琴练习者练习时的弹奏录音；存储器，与中央处理器连接，用于存储数字电子乐谱；中央处理器，用于将录音器的录音与存储器中存储的数字电子乐谱比对，并将比对结果发送至人机交互模块；人机交互模块，与中央处理器连接，用于显示比对结果。该一种钢琴练习辅助装置，能够对钢琴练习者进行辅助指导。但是该钢琴练习辅助装置主要是对练习者的钢琴弹奏音进行练习辅助，不能对练习者的错误弹奏手势进行矫正。

中国专利申请201610569175.3公开了一种钢琴练习手指矫正器，如图2所示，其包括指环套、压板卡套和手指压板；所述指环套上部设置有压板卡套，压板卡套设置有卡槽，手指压板插设在压板卡套的卡槽中。该钢琴练习手指矫正器指环部位大小可根据手指粗细调节，压板可灵活拆卸更换以便同手指匹配。但是该钢琴练习手指矫正器不能对初学者常存在的折指、拇指离键、翘手腕、拇指夹指、小指平躺、掌关节塌陷以及手掌向小拇指倾斜等错误手型进行矫正，很难使钢琴初学者养成良好的弹奏习惯，不利于对钢琴的练习。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供了一种钢琴练习手型辅助矫正装置，其能够帮助学员适应指尖站立，避免折指情况的发生；检测拇指与琴键的接触，防止拇指离键，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生；限定虎口距离，减缓拇指夹指，增强小指关节承重能力，避免小指平躺，增加拇指的站立力度，防止掌关节塌陷；同时控制手掌略微向拇指方向倾斜，提供小指足够的活动空间，避免手掌向小拇指倾斜，以解决上述背景中提到的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钢琴练习手型辅助矫正装置，包括卡环、指套组件和限位板，所述卡环的侧部安装有卡块，所述卡环的端侧安装有挡板，所述挡板的侧部架设有电动伸缩杆，所述挡板的内侧安装有橡胶块，所述橡胶块的外侧包裹有硅胶垫，所述限位板通过转轴安装于挡板的侧部，所述指套组件安装于限位板的侧部，所述限位板的内侧安装有弹簧，所述弹簧的端侧设置有海绵垫，所述指套组件由小拇指环、中指环和大拇指环组成，所述小拇指环的下部安装有弧板，所述中指环的侧部安装有连接架，所述连接架通过丝杆与大拇指环相连，所述大拇指环的侧部安装有测距传感器，所述测距传感器连接有主控器，所述主控器连接有压力传感器，所述压力传感器分别安装于小拇指环、中指环和大拇指环的端侧。

优选的，所述主控器连接有报警灯，所述报警灯安装于限位板的上部。

优选的，所述电动伸缩杆与主控器电性相连，且所述电动伸缩杆相对于挡板对称设置有至少两组，所述主控器安装于限位板的上部。

优选的，所述弹簧设置于靠近小拇指环的一侧，且所述弹簧的外侧套接有空心管。

优选的，所述空心管的端侧安装于限位板的内侧，且所述空心管被海绵垫包裹。

优选的，所述小拇指环、中指环和大拇指环均采用记忆合金制成，且所述中指环设置有三组。

优选的，所述的记忆合金为形状记忆合金，所述的形状记忆合金为钛－镍合金、金－镉合金或铜－锌合金中的一种或多种。

优选的，为了增加所述挡板与手腕接触的舒适度，使得手腕根据用户自身情况进行调节，达到对手腕固定的同时，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生，所述橡胶块的厚度H1为0.35-1.45mm，弹性模量E1为1900-2050MPa，邵氏硬度Y1为50-60；所述硅胶垫弹性模量E2为1100-1250MPa，硬度Y2为30-40。进一步的，所述的弹性模量E1和硬度Y2满足E1/Y2大于等于48.5小于等于62.5。

优选的，所述橡胶块的弹性模量E1、邵氏硬度Y1，和硅胶垫弹性模量E2、硬度Y2满足以下关系：

E1/E2=λ·Y1/Y2；

其中，λ为比例系数，取值范围为0.5-1.4。

基于上述的钢琴练习手型辅助矫正装置，本发明还提供一种钢琴练习手型辅助矫正方法，包括如下步骤：

S1、手腕的固定与放松：将手臂放置于卡环的内部，然后卡块对卡环进行固定，挡板也固定在手腕的侧部，通过电动伸缩杆调节挡板与手腕侧部的贴合程度，橡胶块和硅胶垫增加挡板与手腕接触的舒适度，使得手腕根据用户自身情况进行调节，达到对手腕固定的同时，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生；

S2、指尖站立与检测：将小拇指放置在小拇指环的内部，大拇指放置在大拇指环的内部，无名指、中指和食指均放置在中指环的内部，压力传感器检测五指所提供的压力，在小拇指环、中指环和大拇指环的限定下，使得五指均能良好的实现指尖站立，在弧板的作用下，小拇指弯曲增强小指关节承重能力，避免小指平躺，增加小拇指的站立力度，防止掌关节塌陷，测距传感器检测大拇指距离琴键的距离，压力传感器和测距传感器将相应检测数据传递给主控器，主控器根据数据启闭报警灯，简单便捷的帮助学员适应指尖站立，避免折指情况的发生，检测拇指与琴键的接触，防止拇指离键；

S3、手掌的固定：将手掌放置在限位板之间，在弹簧与海绵垫的作用下，自然使得手掌略微向大拇指方向倾斜，提供小指足够的活动空间，避免手掌向小拇指倾斜，影响小拇指的弹奏；

S4、虎口距离的调节：通过丝杆的转动，带动丝杆远离连接架，使得中指环与大拇指环的距离得到调节，虎口距离得到有效调节，减缓拇指夹指，使得每个手指都能较好的弹奏。

与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：

1、本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置，帮助学员适应指尖站立，避免折指情况的发生，检测拇指与琴键的接触，防止拇指离键，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生。

2、本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置，限定虎口距离，减缓拇指夹指，增强小指关节承重能力，避免小指平躺，增加拇指的站立力度，防止掌关节塌陷。

3、本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置，控制手掌略微向拇指方向倾斜，提供小指足够的活动空间，避免手掌向小拇指倾斜，有效解决了学员初期易犯的手型错误，辅助学员养成较好的基本手型使用习惯。

4、本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置，通过设置橡胶块和硅胶垫，以增加所述挡板与手腕接触的舒适度，使得手腕根据用户自身情况进行调节，达到对手腕固定的同时，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生。

5、本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置，通过设置橡胶块和硅胶垫的厚度、硬度和弹性模量等参数的范围及关系，以进一步的增加挡板与手腕接触的舒适度，使得手腕根据用户自身情况进行调节，达到对手腕固定的同时，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生。

附图说明

图1为现有技术中的一种钢琴练习辅助装置示意图；

图2为现有技术中的一种钢琴练习手指矫正器示意图；

图3为本发明的本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置结构示意图；

图4为本发明的本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置挡板结构示意图；

图5为本发明的本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置限位板结构示意图；

图6为本发明的本发明的钢琴练习手型辅助矫正装置电路模块示意图；

图7为本发明的本发明的钢琴练习手型辅助矫正方法流程图。

图3-6中：1、卡环；2、指套组件；3、限位板；4、卡块；5、挡板；6、电动伸缩杆；7、橡胶块；8、硅胶垫；9、转轴；10、弹簧；11、海绵垫；12、小拇指环；13、中指环；14、大拇指环；15、弧板；16、连接架；17、丝杆；18、测距传感器；19、主控器；20、压力传感器；21、报警灯；22、空心管。

具体实施方式

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。

实施例1

如图3-6所示，一种钢琴练习手型辅助矫正装置，其包括卡环1、指套组件2和限位板3，所述卡环1的侧部安装有卡块4，所述卡环1的端侧安装有挡板5，所述挡板5的侧部架设有电动伸缩杆6，所述挡板5的内侧安装有橡胶块7，所述橡胶块7的外侧包裹有硅胶垫8，所述限位板3通过转轴9安装于挡板5的侧部，所述指套组件2安装于限位板3的侧部，所述限位板3的内侧安装有弹簧10，所述弹簧10的端侧设置有海绵垫11，所述指套组件2由小拇指环12、中指环13和大拇指环14组成，所述小拇指环12的下部安装有弧板15，所述中指环13的侧部安装有连接架16，所述连接架16通过丝杆17与大拇指环14相连，所述大拇指环14的侧部安装有测距传感器18，所述测距传感器18连接有主控器19，所述主控器19连接有压力传感器20，所述压力传感器20分别安装于小拇指环12、中指环13和大拇指环14的端侧，所述主控器19连接有报警灯21，所述报警灯21安装于限位板3的上部。

所述电动伸缩杆6与主控器19相连，且所述电动伸缩杆6相对于挡板5对称设置有至少两组，所述主控器19安装于限位板3的上部，有助于对电动伸缩杆6的控制，保证手臂的舒适。

所述弹簧10设置于靠近小拇指环12的一侧，且所述弹簧10的外侧套接有空心管22，所述空心管22的端侧安装于限位板3的内侧，且所述空心管22被海绵垫11包裹，能较好的防止手掌放入限位板3的内部产生的弹簧10偏移，达到较好的调节作用。

所述小拇指环12、中指环13和大拇指环13均采用记忆合金制成，且所述中指环13设置有三组，方便五指的放置，达到较好的矫正效果。

如图7所示，基于上述的钢琴练习手型辅助矫正装置，本发明还公开了一种钢琴练习手型辅助矫正方法，包括如下步骤：

S1、手腕的固定与放松：将手臂放置于卡环1的内部，然后卡块4对卡环1进行固定，挡板5也固定在手腕的侧部，通过电动伸缩杆6调节挡板5与手腕侧部的贴合程度，橡胶块7和硅胶垫8增加挡板5与手腕接触的舒适度，使得手腕根据用户自身情况进行调节，达到对手腕固定的同时，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生；

S2、指尖站立与检测：将小拇指放置在小拇指环12的内部，大拇指放置在大拇指环14的内部，无名指、中指和食指均放置在中指环13的内部，压力传感器20检测五指所提供的压力，在小拇指环12、中指环13和大拇指环14的限定下，使得五指均能良好的实现指尖站立，在弧板15的作用下，小拇指弯曲增强小指关节承重能力，避免小指平躺，增加小拇指的站立力度，防止掌关节塌陷，测距传感器18检测大拇指距离琴键的距离，压力传感器20和测距传感器18将相应检测数据传递给主控器19，主控器19根据数据启闭报警灯21，简单便捷的帮助学员适应指尖站立，避免折指情况的发生，检测拇指与琴键的接触，防止拇指离键；

S3、手掌的固定：将手掌放置在限位板3之间，在弹簧10与海绵垫11的作用下，自然使得手掌略微向大拇指方向倾斜，提供小指足够的活动空间，避免手掌向小拇指倾斜，影响小拇指的弹奏；

S4、虎口距离的调节：通过丝杆17的转动，带动丝杆17远离连接架16，使得中指环13与大拇指环14的距离得到调节，虎口距离得到有效调节，减缓拇指夹指，使得每个手指都能较好的弹奏。

实施例2

一种钢琴练习手型辅助矫正装置，其包括卡环1、指套组件2和限位板3，所述卡环1的侧部安装有卡块4，所述卡环1的端侧安装有挡板5，所述挡板5的侧部架设有电动伸缩杆6，所述挡板5的内侧安装有橡胶块7，所述橡胶块7的外侧包裹有硅胶垫8，所述限位板3通过转轴9安装于挡板5的侧部，所述指套组件2安装于限位板3的侧部，所述限位板3的内侧安装有弹簧10，所述弹簧10的端侧设置有海绵垫11，所述指套组件2由小拇指环12、中指环13和大拇指环14组成，所述小拇指环12的下部安装有弧板15，所述中指环13的侧部安装有连接架16，所述连接架16通过丝杆17与大拇指环14相连，所述大拇指环14的侧部安装有测距传感器18，所述测距传感器18电性连接有主控器19，所述主控器19电性连接有压力传感器20，所述压力传感器20分别安装于小拇指环12、中指环13和大拇指环14的端侧，所述主控器19电性连接有报警灯21，所述报警灯21安装于限位板3的上部。

所述电动伸缩杆6与主控器19电性相连，且所述电动伸缩杆6相对于挡板5对称设置有至少两组，所述主控器19安装于限位板3的上部，有助于对电动伸缩杆6的控制，保证手臂的舒适。

所述弹簧10设置于靠近小拇指环12的一侧，且所述弹簧10的外侧套接有空心管22，所述空心管22的端侧安装于限位板3的内侧，且所述空心管22被海绵垫11包裹，能较好的防止手掌放入限位板3的内部产生的弹簧10偏移，达到较好的调节作用。

所述小拇指环12、中指环13和大拇指环13均采用记忆合金制成，且所述中指环13设置有三组，方便五指的放置，达到较好的矫正效果。

所述的记忆合金为形状记忆合金，所述的形状记忆合金为钛－镍合金、金－镉合金或铜－锌合金中的一种或多种。

为了增加所述挡板与手腕接触的舒适度，使得手腕根据用户自身情况进行调节，达到对手腕固定的同时，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生，所述橡胶块的厚度H1为0.35-1.45mm，弹性模量E1为1900-2050MPa，邵氏硬度Y1为50-60；所述硅胶垫弹性模量E2为1100-1250MPa，硬度Y2为30-40。

进一步的，所述的弹性模量E1和硬度Y2满足E1/Y2大于等于48.5小于等于62.5。当E1/Y2小于48.5，或者大于62.5时，容易导致挡板和手腕的接触不畅，手腕不能根据用户自身情况进行调节，也不能对手腕进行很好的固定，导致翘手腕现象的发生。

实施例3

一种钢琴练习手型辅助矫正装置，其包括卡环1、指套组件2和限位板3，所述卡环1的侧部安装有卡块4，所述卡环1的端侧安装有挡板5，所述挡板5的侧部架设有电动伸缩杆6，所述挡板5的内侧安装有橡胶块7，所述橡胶块7的外侧包裹有硅胶垫8，所述限位板3通过转轴9安装于挡板5的侧部，所述指套组件2安装于限位板3的侧部，所述限位板3的内侧安装有弹簧10，所述弹簧10的端侧设置有海绵垫11，所述指套组件2由小拇指环12、中指环13和大拇指环14组成，所述小拇指环12的下部安装有弧板15，所述中指环13的侧部安装有连接架16，所述连接架16通过丝杆17与大拇指环14相连，所述大拇指环14的侧部安装有测距传感器18，所述测距传感器18电性连接有主控器19，所述主控器19电性连接有压力传感器20，所述压力传感器20分别安装于小拇指环12、中指环13和大拇指环14的端侧，所述主控器19电性连接有报警灯21，所述报警灯21安装于限位板3的上部。

所述电动伸缩杆6与主控器19电性相连，且所述电动伸缩杆6相对于挡板5对称设置有至少两组，所述主控器19安装于限位板3的上部，有助于对电动伸缩杆6的控制，保证手臂的舒适。

所述弹簧10设置于靠近小拇指环12的一侧，且所述弹簧10的外侧套接有空心管22，所述空心管22的端侧安装于限位板3的内侧，且所述空心管22被海绵垫11包裹，能较好的防止手掌放入限位板3的内部产生的弹簧10偏移，达到较好的调节作用。

所述小拇指环12、中指环13和大拇指环13均采用记忆合金制成，且所述中指环13设置有三组，方便五指的放置，达到较好的矫正效果。

所述的记忆合金为形状记忆合金，所述的形状记忆合金为钛－镍合金、金－镉合金或铜－锌合金中的一种或多种。

优选的，为了增加所述挡板与手腕接触的舒适度，使得手腕根据用户自身情况进行调节，达到对手腕固定的同时，增强手腕的松弛和灵活程度，控制翘手腕现象的发生，所述橡胶块的厚度H1为0.35-1.45mm，弹性模量E1为1900-2050MPa，邵氏硬度Y1为50-60；所述硅胶垫弹性模量E2为1100-1250MPa，硬度Y2为30-40。

所述橡胶块的弹性模量E1、邵氏硬度Y1，和硅胶垫弹性模量E2、硬度Y2满足以下关系：

E1/E2=λ·Y1/Y2；

其中，λ为比例系数，取值范围为0.5-1.4。

最后应说明的是：以上所述仅为优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。