[發(fā)明專利]帶有信息反饋的平衡訓(xùn)練裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310739311.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN103638642A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)沙;陳猛;劉延淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A63B22/16
• 分類號(hào): A63B22/16;A63B71/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于體能訓(xùn)練器材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種平衡訓(xùn)練用體育器材。

背景技術(shù)

隨著體育技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有體能訓(xùn)練的分類越來越細(xì)，體育的基礎(chǔ)技能分為三大類：運(yùn)動(dòng)技能、平衡技能和綜合技能。運(yùn)動(dòng)技能指的是人從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的能力，它包含了走、慢跑和疾跑，也包括游泳。平衡技能指的是運(yùn)動(dòng)中利用最小的支撐從而達(dá)到身體穩(wěn)定的能力，平衡是運(yùn)動(dòng)最重要的因素，是很多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)技能。綜合技能是運(yùn)動(dòng)員通過手腳的綜合性運(yùn)動(dòng)來控制身體，包括投擲和擊打。

平衡能力是完成動(dòng)作的保證。平衡能力可分為靜態(tài)平衡能力和動(dòng)態(tài)平衡能力，靜態(tài)平衡能力指的是在靜止?fàn)顟B(tài)下保持平衡的能力，如單腳站立時(shí)的平衡狀態(tài)。動(dòng)態(tài)平衡能力指的是在運(yùn)動(dòng)中保持平衡和控制身體的能力。

在目前的訓(xùn)練中，對(duì)平衡練習(xí)的重視不夠，練習(xí)手段也不多。常用的器械包括平衡木、平衡板和搏速球等，它缺少對(duì)平衡練習(xí)的量化監(jiān)控。利用運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作信息對(duì)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)訓(xùn)練過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是現(xiàn)代體育科學(xué)訓(xùn)練的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有平衡訓(xùn)練裝置沒有量化監(jiān)控及利用運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作信息對(duì)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技術(shù)訓(xùn)練過程進(jìn)行監(jiān)控功能，使得訓(xùn)練者不能夠隨時(shí)獲知自己的狀態(tài)的問題，本發(fā)明提供了一種帶有信息反饋的平衡訓(xùn)練裝置。

本發(fā)明所述的帶有信息反饋的平衡訓(xùn)練裝置包括踏板、平衡底座、三個(gè)測(cè)距傳感器、顯示器和控制電路，踏板為平板狀，平衡底座為半球形底座，所述半球形底座的平面與踏板的底面固定連接，并且所述半球形底座的平面中線與踏板的中心重合；所述踏板底面上固定有三個(gè)測(cè)距傳感器，分別為參考測(cè)距傳感器、前測(cè)距傳感器和左測(cè)距傳感器，所述三個(gè)測(cè)距傳感器分別固定在踏板底面邊緣處，其中前測(cè)距傳感器和左測(cè)距傳感器的連線穿過踏板的中心，參考測(cè)距傳感器與踏板中心的連線垂直于前測(cè)距傳感器和左測(cè)距傳感器的連線；參考測(cè)距傳感器的信號(hào)輸出端連接控制電路的參考距離信號(hào)輸入端，前測(cè)距傳感器的信號(hào)輸出端連接控制電路的前端距離信號(hào)輸入端，左測(cè)距傳感器的信號(hào)輸出端連接控制電路的左端距離信號(hào)輸入端；控制電路的顯示信號(hào)輸出端連接顯示器的顯示信號(hào)輸入端；

控制電路內(nèi)嵌入有軟件實(shí)現(xiàn)的控制模塊，所述控制模塊包括如下單元：

數(shù)據(jù)采集單元，用于每間隔采樣時(shí)間均同時(shí)采集三個(gè)距離信號(hào)輸入端輸入的參考距離信號(hào)、前端距離信號(hào)和左端距離信號(hào)；

比較單元，用接收到的前端距離信號(hào)減去參考距離信號(hào)獲得前后距離差信號(hào)；用接收到的左端距離信號(hào)減去參考距離信號(hào)獲得左右距離差信號(hào)；

顯示單元，用于將前有距離差信號(hào)和左右距離差信號(hào)換成數(shù)字信息或圖形信息發(fā)送給顯示器顯示輸出。

當(dāng)三個(gè)測(cè)距傳感器輸出的信號(hào)為模擬信號(hào)時(shí)，所述控制電路包括三個(gè)信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和控制器；所述控制模塊嵌入在控制器內(nèi)，所述三個(gè)信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸入端分別是控制器的參考距離信號(hào)輸入端、前端距離信號(hào)輸入端和左端距離信號(hào)輸入端；所述三個(gè)信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路的三個(gè)模擬信號(hào)輸入端A1、A2和A3，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接控制器的信號(hào)采集信號(hào)輸入端，所述控制器的A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)輸入端，所述控制器的顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接顯示器的信號(hào)輸入端。

上述帶有信息反饋的平衡訓(xùn)練裝置中還可以包括三個(gè)調(diào)零電路，所述三個(gè)調(diào)零電路分別與三個(gè)信號(hào)調(diào)理電路相對(duì)應(yīng)，每個(gè)調(diào)零電路的信號(hào)輸出端連接一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)零信號(hào)輸入端。

本發(fā)明所述的的帶有信息反饋的平衡訓(xùn)練裝置還包可以包括鍵盤，所述鍵盤的信號(hào)輸出端連接控制器的鍵盤信號(hào)輸入端；所述控制模塊還包括如下單元：

按鍵信息采集單元，用于接收鍵盤輸入的按鍵信息；

按鍵信息解碼單元，用于判斷獲得按鍵信息的內(nèi)容，當(dāng)按鍵信息位采樣時(shí)間信息時(shí)，將該采樣時(shí)間信息作為采樣時(shí)間信息；當(dāng)按鍵信息為輸出數(shù)字顯示信息時(shí)，發(fā)送數(shù)字顯示命令給顯示單元；當(dāng)按鍵信息位圖像顯示信息時(shí)，發(fā)送圖形顯示命令給顯示單元；

顯示單元，根據(jù)接收到的命令發(fā)送相應(yīng)的顯示信息給顯示器。

本發(fā)明所述的帶有信息反饋的平衡訓(xùn)練裝置還包可以包括通信驅(qū)動(dòng)電路，所述通信驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端連接控制器的通信信號(hào)輸出端，所述控制模塊還包括通信單元，所述通信單元用于將比較單元獲得的信號(hào)差發(fā)送給通信驅(qū)動(dòng)電路。

本發(fā)明所述的帶有信息反饋的平衡訓(xùn)練裝置還可以包括底座，所述底座上表面設(shè)置有與平衡底座相對(duì)應(yīng)的圓形凹槽，所述平衡底座放入在該圓形凹槽內(nèi)。