全向动态仿真训练匕首的制作方法

本实用新型涉及一种全向动态仿真训练匕首，主要用于体育和军事训练。

背景技术：

在冷兵器的时代里，匕首是近身攻击最重要的武器，一直活跃在战场中。在热兵器高度发达的今天，匕首仍然作为近身格斗的一把利器，成为特战人员实战和演练的标配武器。它既可用作生存和维持生命的有力武器，同时又是在战场上用来制服敌人取胜的法宝。如果能够充分发挥其应有的作用，往往能取得意想不到的效果，使得特战人员无懈可击的神话变得更加实际，彰显他们的威猛神勇。

目前部队组织匕首对抗训练时，通常使用的都是橡胶匕首，橡胶匕首在刺到对手后会产生弯折，毫无真实感。同时，在橡胶匕首上涂抹彩色颜料，通过双方身体衣服上的彩色点的多少来判断对抗双方的胜负，不能精确显示匕首的什么部位刺中对方，也不能对匕首运动的参数（如姿态、方位、运动速度、位置等信息）进行测试和记录，不能满足现代训练的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种全向动态仿真训练匕首，以解决现有技术不能满足现代训练需求的问题。

本实用新型的技术方案是：一种全向动态仿真训练匕首，包括刀身、把手和护手板，刀身的尾端连接把手，在两者之间设有护手板，刀身、把手和护手板采用热塑性橡胶制成，其特征在于，在所述的刀身的刀尖和刀刃处分别设有刀尖压力传感器和刀刃压力传感器；在该把手内装有微处理器、充电电池、九轴动作捕捉传感器和无线通信模块，该刀尖压力传感器、刀刃压力传感器、九轴动作捕捉传感器的信号输出端分别与微处理器的输入接口连接，微处理器的输出接口与无线通信模块连接；在该把手上设有充电接口。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、匕首材料采用热塑性橡胶，通过整体模具浇铸成型，使得仿真匕首整体既有一定的刚性，同时又具有很好的安全性，确保训练过程真实、安全、实用性强。

2、通过在全向动态仿真训练匕首的刀尖部及刀刃部设置的压电传感器，可输出刺中对方的受力数据，通过设定这个力量值的阈值，来判断是否为有效刺中。

3、通过设置在把手处的把手压力传感器，只有当手柄有握力时，仿真训练匕首的电路才能开始工作，可以减少充电电池的功率消耗。

4、通过设置九轴动作捕捉传感器，可将仿真匕首的动态运动数据（如姿态、方位、运动速度、位置等信息）捕捉下来。

5、通过设置无线通信模块，可以通过wifi向外部输出仿真匕首的三维动态运动数据，供受训人员事后回看和分析讲评，提高了人员的训练效果。

6、设计合理，结构简单，能真实模拟对抗训练中的各种要求，使用效果好，实用性强，便于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的外形结构示意图；

图2是本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明：1—刀刃压力传感器；2—护手板；3—九轴动作捕获传感器；4—把手压力传感器；5—充电电池；6—充电接口；7—把手；8—电子线路板；9—工作状态指示灯；10—刀身；11—刀尖压力传感器；12—微处理器，13—无线通信模块；14—电子开关。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型一种全向动态仿真训练匕首，包括刀身10、把手7和护手板2，刀身10的尾端连接把手7，在两者之间设有护手板2，刀身10、把手7和护手板2采用热塑性橡胶制成，其特征在于，在所述的刀身10的刀尖和刀刃处分别设有刀尖压力传感器11和刀刃压力传感器1；在该把手7内装有微处理器12、充电电池5、九轴动作捕捉传感器3和无线通信模块13，该刀尖压力传感器11、刀刃压力传感器1、九轴动作捕捉传感器3的信号输出端分别与微处理器12的输入接口连接，微处理器12的输出接口与无线通信模块13连接；在该把手上设有充电接口6。

在所述的充电电池5的输出端连接有电子开关14，该电子开关14的控制端与一把手压力传感器4的信号输出端连接；在该刀身10上装有工作状态指示灯9，在该电子开关14导通时点亮该工作状态指示灯（led）9。所述的充电电池5采用大容量的可充电电池，使训练匕首可持续使用3.5小时。

所述的电子开关14和把手压力传感器4也可由手动开关代替。

所述的微处理器12、九轴动作捕捉传感器3、无线通信模块13和电子开关14均安装在一电路板8上，把手压力传感器4安装在把手7上。

在所述的把手7上设有防滑凹槽，避免在训练时出现脱手现象。

所述的九轴动作捕捉传感器3包括加速度传感器、磁力传感器和角速度传感器。

本实用新型主要从满足部队匕首训练的实际需求出发，其设计合理，结构简单，通过设在匕首的刀尖部及刀刃部的刀尖压力传感器11和刀刃压力传感器1，可以精确输出匕首的刀刃或刀尖刺中对方时的有效受力数据。

通过九轴动作捕捉传感器3将仿真训练匕首的运动数据（包括其的姿态、方位、运动速度、位置等信息）记录下来，再将这些数据通过无线通信模块13传输到外部的数据处理设备（不属于本实用新型的内容）中，经过数据修正、处理后，最终建立起匕首三维运动模型，配合训练对抗双方身体上的动作捕获装置，能显示对抗双方被匕首“刺中”身体的部位及速度，加上刀尖压力传感器11和刀刃压力传感器1输出的受力数据，经综合处理，以此作为判断胜负的依据。同时，可以让受训学员回看对抗训练过程中三维立体的运动轨迹，分析训练中出现的问题和不足之处，达到提高训练效果的目的。

通过设置把手压力传感器4，使得仿真训练匕首只有在手柄处受到握力时，把手压力传感器4输出控制信号，使得电子开关14导通，电源电路导通，为电路板8上的所有器件提供电能；同时，工作状态指示灯9点亮，设备开始通电工作，减少内部电池的功率消耗，可增加训练的时间。

通过采用热塑性橡胶作为仿真匕首的材料，整体模具浇铸成型，使得仿真匕首整体既有一定的刚性，同时又具有很好的安全性，可以确保训练时匕首的真实性，同时又能保障受训人员的安全。通过将仿真匕首的外形设计模拟成列装的匕首外形，使得模拟训练更加贴近实战要求，便于部队训练和产品推广应用。

技术特征：

1.一种全向动态仿真训练匕首，包括刀身（10）、把手（7）和护手板（2），刀身（10）的尾端连接把手（7），在两者之间设有护手板（2），刀身（10）、把手（7）和护手板（2）采用热塑性橡胶制成，其特征在于，在所述的刀身（10）的刀尖和刀刃处分别设有刀尖压力传感器（11）和刀刃压力传感器（1）；在该把手（7）内装有微处理器（12）、充电电池（5）、九轴动作捕捉传感器（3）和无线通信模块（13），该刀尖压力传感器（11）、刀刃压力传感器（1）、九轴动作捕捉传感器（3）的信号输出端分别与微处理器（12）的输入接口连接，微处理器（12）的输出接口与无线通信模块（13）连接；在该把手上设有充电接口（6）。

2.根据权利要求1所述的全向动态仿真训练匕首，其特征在于，在所述的充电电池（5）的输出端连接有电子开关（14），该电子开关（14）的控制端与一安装在把手（7）上的把手压力传感器（4）的信号输出端连接；该电子开关（14）和把手压力传感器（4）设在所述的把手（7）内；在该刀身（10）上装有工作状态指示灯（9），在该电子开关（14）导通时点亮该工作状态指示灯（9）。

3.根据权利要求2所述的全向动态仿真训练匕首，其特征在于，所述的微处理器（12）、九轴动作捕捉传感器（3）、无线通信模块（13）和电子开关（14）均安装在一电路板（8）上。

4.根据权利要求1所述的全向动态仿真训练匕首，其特征在于，在所述的把手（7）上设有防滑凹槽，避免在训练时出现脱手现象。

5.根据权利要求1所述的全向动态仿真训练匕首，其特征在于，所述的九轴动作捕捉传感器（3）包括加速度传感器、磁力传感器和角速度传感器。

技术总结
一种全向动态仿真训练匕首，包括刀身、把手和护手板，刀身、把手和护手板采用热塑性橡胶制成。在所述的刀身的刀尖和刀刃处分别设有刀尖压力传感器和刀刃压力传感器；在该把手内装有微处理器、充电电池、九轴动作捕捉传感器和无线通信模块，该刀尖压力传感器、刀刃压力传感器、九轴动作捕捉传感器的信号输出端分别与微处理器的输入接口连接，微处理器的输出接口与无线通信模块连接；在该把手上设有充电接口。本实用新型的优点是：结构简单，设计合理，使用安全可靠，设置无线数据传输电路，通过wifi向外部输出仿真匕首的三维动态运动数据，供受训人员事后回看和分析讲评，可大大提高部队的训练效率，实用性强，便于推广使用。

技术研发人员：张岳
受保护的技术使用者：张岳
技术研发日：2019.09.09
技术公布日：2020.05.22