[實用新型]視頻與速度可同步采集的動／阻力牽引訓練裝置

有效

• 申請號: 201320254568.7
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN203315634U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 吳貽剛;劉宇;魏文儀
• 申請（專利權）人: 上海體育學院
• 主分類號: A63B21/005
• 分類號: A63B21/005
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本實用新型屬于體育訓練器材技術領域，具體涉及一種跑步力量與速度訓練裝置。

技術背景

動／阻力牽引訓練是全速跑訓練的一種重要手段。但是，長期以來還基本停留在拖拉重塊，快速跑人通過橡皮筋牽引慢速跑人，甚至使用摩托車、汽車作為牽引裝置等比較粗糙的方法完成訓練，缺乏定量化的科學依據。同時，也阻礙了對該訓練手段的深入研究，以制定合理科學的牽引訓練方法，充分發揮其訓練效果。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種使用在競技體育速度項目中訓練全速跑專項力量與專項速度素質的裝置。?

本實用新型設計的訓練全速跑專項力量與專項速度素質的裝置，包括：（一）機械傳動機構，（二）伺服控制系統，（三）自動排線換向控制系統，以及（四）動作視頻與運動速度同步采集系統。其中，伺服控制系統中的伺服電機作為動／阻力雙向發生裝置，通過程序設置對訓練進行控制；排線器自動換向控制系統實現繞線鼔輪雙轉向情況下的雙層排線自動換向，相對于單層排線而言，縮短了卷繩筒的長度以及轉動慣量；動作視頻與運動速度同步采集系統對運動視頻與跑速進行實時的同步采集與監控。

（一）本實用新型的訓練裝置中，所述的機械傳動機構，其結構參看圖1.a，b，c，d所示。包括：（1）動／阻力發生裝置，（2）繞線鼔輪裝置和（3）排線裝置。

（1）所述的動阻／力發生裝置，由作為動／阻力雙向發生器的交流伺服電機1和同步輪6組成，交流伺服電機1通過電機法蘭支架2固連在底板上，并借助聯軸器3、同步輪軸4、同步輪軸軸承支架5與同步輪6連接。也可將同步輪6直接安裝在交流伺服電機1的軸上。伺服電機1與該同步輪6能互相帶動旋轉。

（2）所述的繞線鼔輪裝置，由繞線鼔輪7，鼓輪軸8，鼓輪軸軸承支架9，與動／阻力裝置發生傳動關系的同步輪10，以及與排線裝置發生傳動關系的同步輪11所構成。繞線鼔輪裝置是將繩子的線運動轉換為動∕阻力發生裝置合適的角運動（轉動）的中間環節。

（3）所述的排線裝置，由光桿排線器以及換向傳感元件和執行元件組成；其中，光桿排線器由光桿排線器的移動部件15、繩索限偏滾輪16、光桿排線器轉軸17、光桿排線器移動部件的防轉擋桿18和光桿排線器轉軸軸承支架19構成；換向傳感元件由正反轉傳感器12和接近開關24組成；正反轉傳感器12通過其支架14固定在鼓輪軸左側軸承支架9上，它通過固定在鼔輪左擋邊上的磁鋼13的動向，能判斷鼔輪是正轉（收線）還是反轉（放線）；接近開關24通過其支架25固定在排線器光軸右側的軸承支架19上，接近開關24安放的具體位置應使當它感受到光桿排線器移動部件15運動到它所在位置時，應該發出移動部件15移動換向信號；換向執行元件是微型步進電機22，它與固連在光桿排線器移動部件15底部的步進電機支架21相連接，使步進電機能隨光桿排線器移動部件15一起移動，固連在步進電機轉軸上的轉向搖臂23的兩端與位于光桿排線器移動部件15底部的彈簧換向盤相鉸接，步進電機22通過轉向搖臂23撥動位于移動部件15底部彈簧換向盤，從而實現換向。以上描述的是繞線鼔輪7雙轉向的自動換向排線機構，它適用于在鼔輪上卷繞雙層細繩的情況。如當僅要求在鼔輪上卷繞單層繩索時，可使用合適導程的滾珠絲杠，光桿無牙絲杠或梯形絲杠，將繩索限偏滾輪16安裝在對應的絲杠螺母上即可。然而，繩索在鼔輪上單層排列，將使鼔輪長度增加1倍，進而導致整個設備的增大。鼔輪裝置同步輪11和排線裝置同步輪20之間的傳動比，根據繩索直徑與采用的排線器的導程確定。

（二）本實用新型的訓練裝置中，所述的伺服控制系統，由伺服電機1、伺服驅動器26、可編程控制器27、觸摸屏28、制動電阻29組成，具體見圖2所示。根據使用現場供電情況，推薦使用電源AC220V（含AC220轉DC24V電源）給伺服驅動器26供電；伺服電機1上的動力控制線纜（U,V,W,PE）和編碼器信號線纜分別與伺服驅動器26上的相應接口連接；?DC24V電源除對伺服驅動器26供電外，還對可編程控制器（PLC）27及觸摸屏28供電；可編程控制器27與驅動器26以及觸摸屏28通過線纜相連接，互相傳遞控制信息；當伺服電機1作為阻力裝置時，它處于發電機工作狀態，為了釋放電能，需連接有大功率制動電阻29，大功率制動電阻29的電阻值根據伺服驅動器的要求選取，其功率要求1?~1.2kw。?