[發(fā)明專利]踏板響應(yīng)在線檢測(cè)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310013163.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103083853A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明洪;徐倩;楊成;張曉林;朱曉梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): A63B5/08
• 分類號(hào): A63B5/08;A63B5/16;A63B71/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利是采用微型卷標(biāo)點(diǎn)、小型三軸電阻應(yīng)變花、微型振動(dòng)傳感器（包括位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器）、數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝象機(jī)、應(yīng)變儀、測(cè)振儀和控件化虛擬式信號(hào)分析儀等組成踏板響應(yīng)在線檢測(cè)系統(tǒng)。

在踏板下面的選定測(cè)點(diǎn)上粘貼小型三軸電阻應(yīng)變花和微型振動(dòng)傳感器（包括位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器），用細(xì)引線將應(yīng)變和加速度響應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)綉?yīng)變儀和測(cè)振儀，經(jīng)轉(zhuǎn)換放大后再傳輸?shù)娇丶摂M式信號(hào)分析儀進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)、曲線、圖表和動(dòng)畫(huà)顯示等。

在踏板上面的選定測(cè)點(diǎn)上粘貼微型卷標(biāo)點(diǎn)，用數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝象機(jī)在線實(shí)時(shí)記錄下卷標(biāo)點(diǎn)所反映踏板上選定測(cè)點(diǎn)的位移變形情況，再將其信號(hào)送到控件化虛擬式信號(hào)分析儀進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)、曲線、圖表和動(dòng)畫(huà)顯示等。

田徑跳遠(yuǎn)項(xiàng)目的成績(jī)?cè)诤艽蟪潭壬先Q于運(yùn)動(dòng)員的助跑水平,它由加速、觸地和起跳等環(huán)節(jié)構(gòu)成。如何客觀有效的評(píng)價(jià)這一系列環(huán)節(jié)的最后綜合效果呢?在線實(shí)時(shí)測(cè)取起跳踏板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)如踏板上所選測(cè)點(diǎn)的位移、速度、加速度、應(yīng)變等信號(hào)，再通過(guò)虛擬式信號(hào)分析儀進(jìn)行分析處理得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)、曲線、圖表和動(dòng)畫(huà)顯示等，就是客觀有效的評(píng)價(jià)手段。

例如，可以通過(guò)對(duì)所測(cè)取到踏板測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行自功率譜分析，從自功率譜在空間三個(gè)坐標(biāo)方向的比例分配情況就可客觀有效的定量評(píng)判該運(yùn)動(dòng)員在踏板起跳一剎那時(shí)的技術(shù)動(dòng)作是否正確合理。

通過(guò)數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝象機(jī)以非接觸的量測(cè)方式高速、動(dòng)態(tài)的量測(cè)貼在踏板上的卷標(biāo)點(diǎn)以得到卷標(biāo)點(diǎn)在三度空間中動(dòng)態(tài)的坐標(biāo)值變化，用以分析踏板上測(cè)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、變形量及速度、加速度等。還可以同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量。

可視化的圖像結(jié)果讓我們可以很直觀的了解踏板在運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程中完整的動(dòng)態(tài)變化行為。

在研制新型起跳踏板時(shí)，可以借助于上述的應(yīng)變響應(yīng)、振動(dòng)響應(yīng)（包含位移響應(yīng)、速度響應(yīng)、加速度響應(yīng)等）和卷標(biāo)點(diǎn)的空間位置變化情況全面了解踏板的使用效果。同時(shí)，可以測(cè)取到運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程中踏板的強(qiáng)度、剛度和振型等有關(guān)的力學(xué)性能參數(shù)。并對(duì)新型踏板的力學(xué)模型，結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析，模態(tài)分析，受迫響應(yīng)分析等進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

本發(fā)明專利踏板響應(yīng)在線檢測(cè)系統(tǒng)用于跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練和新型踏板的開(kāi)發(fā)研制都是極為有效的手段和工具。可廣泛用于專業(yè)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練和田徑學(xué)校的教學(xué)工作中，也是踏板制造廠家在開(kāi)發(fā)研制新型踏板時(shí)的一種極為有效的試驗(yàn)輔助手段。

背景技術(shù)

隨著田徑運(yùn)動(dòng)的越來(lái)越普及，特別是國(guó)內(nèi)的田徑運(yùn)動(dòng)近年來(lái)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，我國(guó)田徑運(yùn)動(dòng)選手如劉翔等在國(guó)際田壇上的成績(jī)和地位越來(lái)越高，相應(yīng)的，我國(guó)的田徑運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練水平和相關(guān)器材的研制開(kāi)發(fā)也極需隨之提高，更需超前發(fā)展，本發(fā)明專利踏板響應(yīng)在線檢測(cè)系統(tǒng)就是在這樣的背景下研制設(shè)計(jì)的。在國(guó)內(nèi)外均屬首創(chuàng)。目前國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有有效的同類儀器和手段，本發(fā)明專利及時(shí)填補(bǔ)了這個(gè)空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利采用微型卷標(biāo)點(diǎn)、小型三軸電阻應(yīng)變花、微型振動(dòng)傳感器（包括位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器）、數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝象機(jī)、應(yīng)變儀、測(cè)振儀和控件化虛擬式信號(hào)分析儀等組成踏板響應(yīng)在線檢測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明專利采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明專利踏板響應(yīng)在線檢測(cè)系統(tǒng)，主要由微型卷標(biāo)點(diǎn)⑴、小型三軸電阻應(yīng)變花⑵、微型振動(dòng)傳感器⑶（包括位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器）、數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝象機(jī)⑷、應(yīng)變儀⑸、測(cè)振儀⑹和控件化虛擬式信號(hào)分析儀⑺等組成。

微型卷標(biāo)點(diǎn)⑴粘貼在踏板⑻上面的選定測(cè)點(diǎn)上。小型三軸電阻應(yīng)變花⑵和微型振動(dòng)傳感器（包括位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器）⑶粘貼安裝在踏板⑻下面的選定測(cè)點(diǎn)上。

各小型三軸電阻應(yīng)變花⑵和微型振動(dòng)傳感器⑶（包括位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器）的響應(yīng)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線分別傳送到應(yīng)變儀⑸和測(cè)振儀⑹經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換放大后，再傳輸?shù)娇丶摂M式信號(hào)分析儀⑺按照不同的需要進(jìn)行分析處理，最后得到所需要的數(shù)據(jù)、曲線、圖表和動(dòng)畫(huà)顯示等。

整個(gè)靜、動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)和振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)定和定度都按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。

基于機(jī)器視覺(jué)測(cè)量的系統(tǒng)標(biāo)定和定度按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、在現(xiàn)有的跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)中，還未見(jiàn)到有測(cè)量踏板響應(yīng)的方法和儀器方面的報(bào)道。本發(fā)明專利踏板響應(yīng)在線檢測(cè)系統(tǒng)屬于國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。