[發明專利]太極推手訓練用二維測力臺

在審

• 申請號: 201711408389.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108096809A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 馬春敏;郭軍;孫樹文;李巖;馬洪濤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B69/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及太極推手訓練用二維測力臺，包括：臺板(1)，橫梁(2)，一個拉壓傳感器(7)，兩副導軌(3)，四個導軌滑塊(4)，和四個電子稱傳感器(8)，四個電子稱傳感器固定在導軌的四個端部；在兩副導軌的端部之間安裝一個橫梁，該橫梁垂直于導軌，將拉壓傳感器安裝在橫梁與臺板之間；兩個連接件分別連接橫梁與拉壓傳感器、臺板與拉壓傳感器；導軌為圓柱形軌道的滑動導軌，滑動導軌的滑塊與臺板固定。本發明采用普通電子稱傳感器測量上下的力，采用S型拉壓傳感器測量前后的力，并通過機械裝置實現力的解耦，保證了測力的準確性和精度，適合大眾普及。

技術領域：

本發明涉及一種太極推手訓練用二維測力臺和推手測試與訓練方法。

背景技術：

太極拳作為我國特有的健身運動有著豐富的內涵和技術性。目前，主要以拳架的形式為廣大愛好者和世人所了解。然而，最為傳統太極拳不可缺少的一部分，太極推手的方法和要點卻鮮為人知。主要推手誤區有：

1、強調太極拳以及推手的技擊性質，為取得將對方推出的效果，忽略了太極拳采用貫穿力和內勁，而不是用肌肉力量的特點，在重心傾斜的狀態下，盲目加力。

2、對太極拳神秘化，在心里暗示下，用不合乎力學原理(動量守恒)的手法，將伙伴發放很遠的距離。

3、忽略了太極拳沾粘連隨，不丟不頂的特點，通過動步或前沖的慣性力將對方發放出去。

通過權利要求6、7可以幫助愛好者對推手的訓練過程做出科學的指導。但是，目前市場上現有的測力臺，如瑞士的奇石樂測力臺，美國的AMTI等均為6維測力臺，需要6維力的傳感器作為測力元件，價格昂貴。不適合作為全民健身普及用運動裝備。

本發明對一種二維測力臺進行了研究。涉及多維測力的最大難點就是如何解決空間物體六個自由度受力的解耦問題。高級的多維測力元件也正是為了處理好這一難題，使得傳感器的設計以及加工工藝十分復制，制備難度及成本提高。

發明內容：

本發明提供了一種能夠對太極推手的過程進行量化分析的手段。太極推手訓練用二維測力臺，其特征在于，包括：臺板(1)，橫梁(2)，一個拉壓傳感器(7)，兩副導軌(3)，四個導軌滑塊(4)，和四個電子稱傳感器(8)，四個電子稱傳感器固定在導軌的四個端部；在兩副導軌的端部之間安裝一個橫梁，該橫梁垂直于導軌，將拉壓傳感器安裝在橫梁與臺板之間；兩個連接件分別連接橫梁與拉壓傳感器、臺板與拉壓傳感器；導軌為圓柱形軌道的滑動導軌，滑動導軌的滑塊與臺板固定；拉壓傳感器(7)和/或電子稱傳感器(8)可以采用1維傳感器。本發明可以采用1維傳感器實現2維力的測量，而非多維傳感器。通過安裝圓柱形軌道的滑動導軌將前后方向的拉力和壓力與其它自由度的力和扭矩解耦。

數據獲得的具體方法如下：

(1)S型拉壓傳感器測量獲得被測對象在運動過程中前后力的大小。

(2)電子秤稱重傳感器測量獲得被測對象在運動過程中上下力的大小。

(3)通過上位機，以0.01S為周期，采集被測力的數據，并以曲線的形式顯示在界面上。從而獲取時間信息。

為使太極推手的訓練裝備更加適用于全民健身的需要和太極拳運動的大眾化，本發明提供了一種比較簡便可靠的二維測力方法，包括：臺板，為長方體板；橫梁，連接拉壓傳感器；兩副導軌和四個導軌滑塊；兩個連接件連接橫梁、臺板與拉壓傳感器。

本發明采用了電子秤用稱重傳感器和工業用S型拉壓傳感器而非多維力傳感器，簡化了數據采集和處理過程，降低了成本。

本發明借鑒了火車軌道將火車的運動約束在軌道方向上的原理，通過兩幅平行放置的導軌將測力臺的運動約束在一個方向上，再對該方向進行力的測量。有效屏蔽了其它方向的力和扭矩對該方向測力帶來的干擾，通過機械結構實現力的解耦，從而得到前后方向的力數據。