一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋的制作方法
【專利摘要】一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，屬于運(yùn)動(dòng)器材領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有短跑測(cè)量裝置不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲得每一時(shí)間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員足部的水平用力的問題。本發(fā)明所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，利用底槽與滑動(dòng)部的配合，滑動(dòng)部在底槽上滑動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)拉力傳感器，拉力傳感器采集水平力；從而將運(yùn)動(dòng)員每一步的水平力大小變化、步頻步幅、著地時(shí)間、騰空時(shí)間等一系列運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試出來，獲得實(shí)際的可見數(shù)據(jù)，用戶可以利用現(xiàn)有工具軟件，很容易看到自己的運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化曲線。適用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域，對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練及選拔人才，有極大的幫助，教練員還能夠根據(jù)獲得數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行著重訓(xùn)練。
【專利說明】一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于運(yùn)動(dòng)器材領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量足部水平用力的跑鞋。

【背景技術(shù)】
[0002] 在傳統(tǒng)的奔跑訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作的好壞，只能憑教練的肉眼來判斷。因此人 眼的判斷會(huì)帶來很大的誤差，不能夠快速準(zhǔn)確的找出不足點(diǎn)，獲得運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。尤其是短跑 時(shí)，動(dòng)作一般瞬間完成，這就更加難以判斷短跑運(yùn)動(dòng)員腳部水平方向用力大小以及著地時(shí) 間、騰空時(shí)間、步幅大小、腳部三維加速度變化大小等數(shù)據(jù)，從而不易掌握運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)缺點(diǎn)。
[0003] 隨著數(shù)字化傳感器的到來，使體育訓(xùn)練信息化也逐步成為現(xiàn)實(shí)。其應(yīng)用主要體現(xiàn) 在對(duì)運(yùn)動(dòng)員素質(zhì)的細(xì)化量化方面，把運(yùn)動(dòng)素質(zhì)數(shù)字化，將瞬間動(dòng)作記錄分解，現(xiàn)有短跑測(cè)量 裝置不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲得每一時(shí)間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員足部的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有短跑測(cè)量裝置不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲得每一時(shí)間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員足部 的水平用力的問題，現(xiàn)提供一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋。
[0005] -種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，它包括跑鞋本體，它還包括：滑動(dòng)部、底槽、滾 珠和拉力傳感器；
[0006] 所述滑動(dòng)部為平板結(jié)構(gòu)，該滑動(dòng)部的一側(cè)設(shè)有凸起，該凸起的寬度小于滑動(dòng)部的 寬度，凸起上固定有底板，該滑動(dòng)部的另一側(cè)沿該滑動(dòng)部的長度方向開有兩條平行的凹 槽；
[0007] 所述底槽為"凹"字形結(jié)構(gòu)，該底槽凹槽內(nèi)底部沿該底槽長度方向開有兩條平行的 滾珠槽，兩條滾珠槽中均設(shè)有滾珠，滾珠的直徑大于滾珠槽的深度，且小于滾珠槽的寬度， 該底槽兩側(cè)內(nèi)壁上各開有一條兩端封閉的卡槽，底槽的底部固定在跑鞋底前腳掌的位置；
[0008] 滑動(dòng)部的兩邊分別嵌入在底槽兩側(cè)內(nèi)壁上的卡槽中，滑動(dòng)部上的兩條凹槽分別與 底槽上的兩條滾珠槽一一對(duì)應(yīng)，且兩條滾珠槽中的滾珠能夠嵌入在兩條凹槽中，使滑動(dòng)部 與底槽能夠通過滾珠實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦；
[0009] 所述拉力傳感器固定在跑鞋底，且位于底槽前端，拉力傳感器用于測(cè)量滑動(dòng)部在 滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的水平推力；
[0010] 滑動(dòng)部的長度小于底槽的長度。
[0011] 本發(fā)明所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，利用底槽與滑動(dòng)部的配合，在 運(yùn)動(dòng)員奔跑時(shí)，將運(yùn)動(dòng)員每一步的水平力大小變化。用戶還可以利用現(xiàn)有工具軟件對(duì)采集 到的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析及計(jì)算，獲得步頻步幅、著地時(shí)間、騰空時(shí)間等一系列運(yùn)動(dòng)參數(shù)，獲 得實(shí)際的可見數(shù)據(jù)，看到自己的運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化曲線。適用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域，對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練及選 拔人才，有極大的幫助，教練員還能夠根據(jù)獲得數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行著重訓(xùn)練。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為滑動(dòng)部的主視圖；
[0013] 圖2為滑動(dòng)部的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖3為底槽的主視圖；
[0015] 圖4為底槽的立體剖視圖；
[0016] 圖5為底槽的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖6為滑動(dòng)部嵌入在底槽中時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖7為圖6的A-A向剖視圖；
[0019] 圖8為滑動(dòng)部嵌入在底槽中時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖9為底槽和拉力傳感器固定在跑鞋底部時(shí)的位置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖10為水平力變化曲線圖。

【具體實(shí)施方式】

【具體實(shí)施方式】 [0022] 一：參照?qǐng)D1至圖8具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種能 夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，它包括跑鞋本體，它還包括：滑動(dòng)部1、底槽2、滾珠3和拉力傳 感器4 ;
[0023] 所述滑動(dòng)部1為平板結(jié)構(gòu)，該滑動(dòng)部1的一側(cè)設(shè)有凸起，該凸起的寬度小于滑動(dòng)部 1的寬度，凸起上固定有底板1-1，該滑動(dòng)部1的另一側(cè)沿該滑動(dòng)部1的長度方向開有兩條 平行的凹槽1-2 ;
[0024] 所述底槽2為"凹"字形結(jié)構(gòu)，該底槽2凹槽內(nèi)底部沿該底槽2長度方向開有兩條 平行的滾珠槽2-1，兩條滾珠槽2-1中均設(shè)有滾珠3,滾珠3的直徑大于滾珠槽2-1的深度， 且小于滾珠槽2-1的寬度，該底槽2兩側(cè)內(nèi)壁上各開有一條兩端封閉的卡槽2-2,底槽2的 底部固定在跑鞋底前腳掌的位置；
[0025] 滑動(dòng)部1的兩邊分別嵌入在底槽2兩側(cè)內(nèi)壁上的卡槽2-2中，滑動(dòng)部1上的兩條 凹槽1-2分別與底槽2上的兩條滾珠槽2-1 -一對(duì)應(yīng)，且兩條滾珠槽2-1中的滾珠3能夠 嵌入在兩條凹槽1-2中，使滑動(dòng)部1與底槽2能夠通過滾珠3實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦；
[0026] 所述拉力傳感器4固定在跑鞋底，且位于底槽2前端，滑動(dòng)部1的前端抵在拉力傳 感器4的伸縮端，拉力傳感器4用于測(cè)量滑動(dòng)部1在滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的水平推力；
[0027] 滑動(dòng)部1的長度小于底槽2的長度。
[0028] 本實(shí)施方式所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，像正常跑 鞋一樣穿在運(yùn)動(dòng)員腳上，底板1-1的底部與地面接觸，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員開始奔跑登地產(chǎn)生水平力， 滑動(dòng)部1在底槽2中滾珠3的作用下沿底槽2上的滾珠槽2-1滑動(dòng)，拉力傳感器4的伸縮 端抵在滑動(dòng)部1前端，同時(shí)拉力傳感器4固定在跑鞋底，并位于底槽2前端，如圖9所示，因 此，拉力傳感器4能夠測(cè)出此時(shí)滑動(dòng)部1上的水平作用力。
[0029] 當(dāng)運(yùn)動(dòng)員腳離地時(shí)，拉力傳感器4的伸縮端將滑動(dòng)部1彈回原位置，以備下次腳著 地時(shí)重復(fù)上述拉力測(cè)量過程。如此反復(fù)即能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量出運(yùn)動(dòng)員在奔跑運(yùn)動(dòng)時(shí)，足部的水 平作用力，與每一步之間所相差的時(shí)間間隔，如圖10所示。本發(fā)明所述的跑鞋能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng) 員途中每一步的力量大小、著地時(shí)間、騰空時(shí)間全部測(cè)量出來。
[0030] 由于拉力傳感器4伸縮端的伸縮行程很小，僅在2mm至3mm之間，因此滑動(dòng)部1的 滑動(dòng)過程并不會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)行為。

【具體實(shí)施方式】 [0031] 二：本實(shí)施方式是對(duì)一所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述底槽2兩側(cè)內(nèi)壁上的卡槽2-2兩端分別設(shè)有 一個(gè)彈簧，所述彈簧的一端固定在卡槽內(nèi)壁上，彈簧的另一端固定在嵌入卡槽內(nèi)的滑動(dòng)部1 的端部。
[0032] 本實(shí)施方式所述的彈簧位于底槽2和滑動(dòng)部1之間，在運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中，滑動(dòng)部 1向拉力傳感器4的方向運(yùn)動(dòng)后，運(yùn)動(dòng)員腳離地時(shí)，彈簧能夠迅速將滑動(dòng)部1彈回原位，使之 離開拉力傳感器4,減輕了拉力傳感器4自身的回彈力，延長拉力傳感器4的使用壽命。

【具體實(shí)施方式】 [0033] 三：本實(shí)施方式是對(duì)一所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，它還包括：存儲(chǔ)模塊，所述拉力傳感器4的信號(hào) 輸出端連接存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸入端。
[0034] 存儲(chǔ)模塊能夠?qū)⒗鞲衅?所采集到的數(shù)據(jù)記錄下來，便于后續(xù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員水平 的分析。

【具體實(shí)施方式】 [0035] 四：本實(shí)施方式是對(duì)一所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，它還包括：A/D轉(zhuǎn)換電路、無線發(fā)射電路、無線接 收電路、D/A轉(zhuǎn)換電路和存儲(chǔ)模塊；
[0036] 所述拉力傳感器4的模擬信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn) 換電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接無線發(fā)射電路的數(shù)字信號(hào)輸入端；
[0037] 無線接收電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號(hào)輸入端，D/A轉(zhuǎn)換 電路的模擬信號(hào)輸出端連接存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸入端；
[0038] 無線發(fā)射電路和無線接收電路之間實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交互。
[0039] 本實(shí)施方式能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中足部水平力狀態(tài)實(shí)時(shí)傳輸出來，供給教練觀 察，以便于實(shí)時(shí)糾正運(yùn)動(dòng)員的奔跑狀態(tài)。

【具體實(shí)施方式】 [0040] 五：本實(shí)施方式是對(duì)四所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述無線發(fā)射電路為PT2262編碼電路。

【具體實(shí)施方式】 [0041] 六：本實(shí)施方式是對(duì)四所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述無線接收電路為PT2272解碼電路。

【具體實(shí)施方式】 [0042] 七：本實(shí)施方式是對(duì)四所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述存儲(chǔ)模塊為SD存儲(chǔ)卡。

【具體實(shí)施方式】 [0043] 八：本實(shí)施方式是對(duì)一所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述滑動(dòng)部1和底槽2的材料均為碳素鋼。
[0044] 本實(shí)施方式中，所述碳素鋼具有質(zhì)量輕、韌性好的特點(diǎn)，用該材料制備出的滑動(dòng)部 1和底槽2非常輕薄，減少運(yùn)動(dòng)員足部負(fù)擔(dān)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練不產(chǎn)生任何影響。

【具體實(shí)施方式】 [0045] 九：本實(shí)施方式是對(duì)一所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述底板1-1的形狀與跑鞋前腳掌的形狀相同。
[0046] 本實(shí)施方式中，所述底板1-1的形狀與跑鞋前腳掌的形狀相同，便于采集整個(gè)腳 掌的平均受力，且能夠使運(yùn)動(dòng)員足部的感覺與穿常規(guī)運(yùn)動(dòng)鞋一樣。

【具體實(shí)施方式】 [0047] 十：本實(shí)施方式是對(duì)一所述的一種能夠測(cè)量足部水平 用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述底板1-1的底部設(shè)有跑鞋鞋釘。
[0048] 【具體實(shí)施方式】十一：本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種能夠測(cè)量足部水 平用力的跑鞋作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述拉力傳感器4為EVT小型拉、壓力傳感器。 [0049] 本實(shí)施方式所述的EVT小型拉力傳感器，采用合金鋼或不銹鋼材質(zhì)，能夠承受拉、 壓兩種力，其精度高，性能穩(wěn)定。適用小空間尺寸的拉壓力稱重測(cè)力場(chǎng)所。因此非常適合于 安放于鞋底，結(jié)實(shí)耐用不易損壞。
【權(quán)利要求】
1. 一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，它包括跑鞋本體，其特征在于，它還包括：滑動(dòng) 部（1)、底槽（2)、滾珠（3)和拉力傳感器（4); 所述滑動(dòng)部（1)為平板結(jié)構(gòu)，該滑動(dòng)部（1)的一側(cè)設(shè)有凸起，該凸起的寬度小于滑動(dòng)部 (1) 的寬度，凸起上固定有底板（1-1)，該滑動(dòng)部（1)的另一側(cè)沿該滑動(dòng)部（1)的長度方向 開有兩條平行的凹槽（1-2); 所述底槽（2)為"凹"字形結(jié)構(gòu)，該底槽（2)凹槽內(nèi)底部沿該底槽（2)長度方向開有兩 條平行的滾珠槽（2-1)，兩條滾珠槽（2-1)中均設(shè)有滾珠（3)，滾珠（3)的直徑大于滾珠槽 (2-1)的深度，且小于滾珠槽（2-1)的寬度，該底槽（2)兩側(cè)內(nèi)壁上各開有一條兩端封閉的 卡槽（2-2)，底槽（2)的底部固定在跑鞋底前腳掌的位置； 滑動(dòng)部（1)的兩邊分別嵌入在底槽（2)兩側(cè)內(nèi)壁上的卡槽（2-2)中，滑動(dòng)部（1)上的 兩條凹槽（1-2)分別與底槽（2)上的兩條滾珠槽（2-1) -一對(duì)應(yīng)，且兩條滾珠槽（2-1)中 的滾珠（3)能夠嵌入在兩條凹槽（1-2)中，使滑動(dòng)部（1)與底槽（2)能夠通過滾珠（3)實(shí) 現(xiàn)滾動(dòng)摩擦； 所述拉力傳感器（4)固定在跑鞋底，且位于底槽（2)前端，滑動(dòng)部（1)的前端抵在拉力 傳感器（4)的伸縮端，拉力傳感器（4)用于測(cè)量滑動(dòng)部（1)在滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的水平推力； 滑動(dòng)部（1)的長度小于底槽（2)的長度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，所述底槽 (2) 兩側(cè)內(nèi)壁上的卡槽（2-2)兩端分別設(shè)有一個(gè)彈簧，所述彈簧的一端固定在卡槽內(nèi)壁上， 彈簧的另一端固定在嵌入卡槽內(nèi)的滑動(dòng)部（1)的端部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，它還包括： 存儲(chǔ)模塊，所述拉力傳感器（4)的信號(hào)輸出端連接存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸入端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，它還包括： A/D轉(zhuǎn)換電路、無線發(fā)射電路、無線接收電路、D/A轉(zhuǎn)換電路和存儲(chǔ)模塊； 所述拉力傳感器（4)的模擬信號(hào)輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn) 換電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接無線發(fā)射電路的數(shù)字信號(hào)輸入端； 無線接收電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號(hào)輸入端，D/A轉(zhuǎn)換電路 的模擬信號(hào)輸出端連接存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸入端； 無線發(fā)射電路和無線接收電路之間實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交互。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，所述無線 發(fā)射電路為PT2262編碼電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，所述無線 接收電路為PT2272解碼電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，所述存儲(chǔ) 模塊為SD存儲(chǔ)卡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，所述滑動(dòng) 部（1)和底槽（2)的材料均為碳素鋼。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，所述底板 (1-1)的形狀與跑鞋前腳掌的形狀相同。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠測(cè)量足部水平用力的跑鞋，其特征在于，所述底板 (1-1)的底部設(shè)有跑鞋鞋釘。
【文檔編號(hào)】A43B5/06GK104188246SQ201410412261
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】張銳明 申請(qǐng)人:張銳明