[發明專利]抗阻離心與向心及爆發力訓練控制系統

在審

• 申請號: 202010769756.8
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111870902A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 朱亮
• 申請（專利權）人: 朱亮
• 主分類號: A63B24/00
• 分類號: A63B24/00;A63B21/008
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

抗阻離心與向心及爆發力訓練控制系統,在利用壓縮空氣作為健身器械的工作負荷時，利用壓縮空氣的特性來實現抗阻訓練中的一些技術動作和數據反饋。其特征是：通過電磁閥、氣動元件對直線氣缸內壓縮空氣壓強的精確控制與切換，配合連續排列的霍爾傳感器對直線氣缸內活塞位置與速度的感知，實現抗阻訓練中阻力的加載與卸載，以及爆發力數據的采集。

一、技術領域

本發明專利涉及健身器械領域，在利用壓縮空氣作為健身器械的工作負荷時，利用壓縮空氣的特性來實現抗阻訓練中的一些技術動作和數據反饋。其特征是：通過電磁閥、氣動元件對直線氣缸內壓縮空氣壓強的精確控制與切換，配合連續排列的霍爾傳感器對直線氣缸內活塞位置與速度的感知，實現抗阻訓練中阻力的加載與卸載，以及爆發力數據的采集。

二、背景技術

對于大多數抗阻訓練而言，在重復訓練的過程中，重物下降的過程稱為抗阻訓練的反向抗阻階段或離心階段。在這一階段，參與的肌肉主動拉長，所以你可以在可控的方式下將重物放下。相反，在練習中舉起重物的階段稱為正向抗阻階段或向心階段。運動中的反向階段能夠施加的力量是正向階段最大負荷的120％，因此能夠更好地增加肌肉力量和維度。當訓練的目標是爆發力時，運動的速度就顯得十分重要，因為特定肌肉的爆發力訓練在競技體育中起到不可替代的決定作用。在現有的重力負載或彈性負載訓練中很難對向心訓練與離心訓練進行單獨操作，且阻力變化與速度負相關，無法對爆發力做有效衡量。本發明針對這些需求在技術上給予了解決方案。

三、發明內容

1、本發明的目的是：抗阻離心與向心及爆發力訓練控制系統為了針對抗阻訓練中向心階段肌肉爆發力的鍛煉；解決抗阻訓練中離心階段與向心階段分離的技術解決途徑。并對力量訓練器械數字化控制，大數據采集提供解決方案。

2、本發明的技術方案是：在氣壓阻力系統中，負載由阻力氣缸來實現，緩沖氣罐用來平衡阻力氣缸在運動中的氣壓變化。在阻力氣缸與緩沖氣罐之間設置三通換向閥，分別連接緩沖氣罐，阻力氣缸，外部卸載阻力維持系統。當阻力氣缸與緩沖氣罐聯通時，外部卸載阻力維持系統封閉，阻力氣缸處于加載狀態；當阻力氣缸與外部卸載阻力維持系統聯通時，緩沖氣罐封閉，阻力氣缸處于卸載狀態。通過適時切換三通換向閥，以達到在抗阻訓練中切換加載與卸載狀態的功能。在阻力氣缸外壁安裝連續排列的霍爾傳感器，當阻力氣缸的活塞運動時，霍爾傳感器感知到活塞上的磁環，便獲得了活塞的位置和速度信息。其一可以根據位置來控制三通換向閥在需要的時候切換阻力氣缸的加載與卸載，實現離心訓練與向心訓練；其二根據阻力氣缸內阻力的大小結合活塞運動的速度來得到爆發力數值，從而指導爆發力的訓練。

因為在卸載與加載切換的過程中，會造成緩沖氣罐與阻力氣缸組成的負載系統內部分氣體的流失，所以應該根據阻力氣缸的型號與行程對緩沖氣罐與阻力氣缸組成的負載系統內的氣體壓力進行補償，以維持氣壓阻力的穩定。

在外部卸載阻力維持系統中，根據傳感器和進排氣閥的配合，既可以及時泄放從阻力氣缸內排出的高壓氣體，也能及時補充因泄露造成的卸載壓力不足。一個衡定的卸載阻力維持系統是實現抗阻離心與向心及爆發力訓練控制系統的必要組件。

3、本發明的有益效果是：抗阻訓練多是依靠重力負載，要想實現離心訓練，通常需要2、3個輔助訓練人員，而且存在巨大的安全隱患，造成訓練損傷的發生；因為重力負載與加速度呈負相關，依靠重力負載更不可能實現針對爆發力的訓練，只有當應用氣壓阻力進行抗阻訓練時，阻力的數值才不會因為速度的變化而劇烈波動，向心階段的爆發力數值才是科學可靠的。本發明通過簡單的氣閥變換就能自動加載和卸載阻力，訓練者可獨立完成離心或向心訓練，且有保險開關避免運動損傷，同時也讓離心訓練和向心訓練輕易實現，更加豐富了健身訓練的技巧和模式。

四、附圖說明

圖1：阻力卸載狀態原理圖

圖2：系統減壓狀態原理圖

圖中：1、阻力氣缸 2、霍爾傳感器 3、三通換向閥