跨欄輔助訓(xùn)練裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于體育運動技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種跨欄運動，具體設(shè)及一種跨欄輔助 訓(xùn)練裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 跨欄跑是屬于跑跨結(jié)合的一項運動，屬于固定組合結(jié)構(gòu)的非對稱周期性運動項 目，其技術(shù)關(guān)鍵在于跑跨的結(jié)合轉(zhuǎn)變。在跨欄跑的一次全程中，完成十次不自然的大步， 運個不自然的大步，在跨欄技術(shù)中稱之"跨欄步"。完整的跨欄步，一般分為起跨攻欄、欄 上動作、下欄動作等幾個不可分割的部分?？鐧诓郊夹g(shù)是W動作的起跨角度、距離、速度和 力量等四個因素決定，其中動作速度是核屯、。角度距離是保證，用力效果是根本?？鐧诓?技術(shù)的好壞直接影響運動成績。
[0003] 目前，在跨欄輔助訓(xùn)練運一領(lǐng)域，大多聚集在男子110米跨欄分析，采用錄像統(tǒng)計 和簡單的=維攝像方式對運動過程進行分析，但是運對跟蹤拍攝所的要求很高，而且只能 分析運動過程中的動作等，對于運動過程中運動員各處用力，與地面間的作用力等都沒有 設(shè)及，運對于輔助訓(xùn)練具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服W上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種跨欄輔助訓(xùn)練裝置，對運動 員跨欄過程中的各個部位用力情況進行監(jiān)測，分析人與地面的相互作用力，用于輔助訓(xùn)練。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：本實用新型的跨欄輔助訓(xùn)練 裝置，該裝置包括位姿識別單元、速度識別單元、步態(tài)識別單元、數(shù)據(jù)處理單元、無線通信裝 置和控制器，所述位姿識別單元、速度識別單元、步態(tài)識別單元分別數(shù)據(jù)處理單元連接，所 述數(shù)據(jù)處理單元、無線通信裝置分別和控制器連接，所述無線通信裝置與遠程接收單元進 行通信，所述位姿識別單元包括腰部壓力傳感器、膝關(guān)節(jié)壓力傳感器、肘關(guān)節(jié)壓力傳感器、 小腿肌肉壓力觸感器和大腿肌肉壓力觸感器，所述步態(tài)識別單元包括腳底壓力傳感器和腳 底壓力開關(guān)，所述速度識別單元用于采集跨欄速度，所述腰部壓力傳感器、膝關(guān)節(jié)壓力傳感 器、肘關(guān)節(jié)壓力傳感器、小腿肌肉壓力觸感器、大腿肌肉壓力觸感器、腳底壓力傳感器均采 用薄膜=維力壓力傳感器。其中，腳底壓力傳感器每只腳設(shè)有五組，鞋夾層的前掌設(shè)置= 組，鞋夾層的后掌設(shè)置二組，所述設(shè)置于鞋夾層的腳底壓力開關(guān)根據(jù)左右鞋轉(zhuǎn)換的頻率確 定裝置是否啟動。所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)過濾單元、數(shù)據(jù)分類單元、數(shù)據(jù)融合處理單元 和數(shù)據(jù)庫單元，所述數(shù)據(jù)過濾單元用于過濾傳感器采集的錯誤數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)分類單元對 過濾后的數(shù)據(jù)進行分類，數(shù)據(jù)融合處理單元根據(jù)數(shù)據(jù)分類單元的數(shù)據(jù)進行融合處理輸出二 維數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)庫用于存儲檢測數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為跨欄訓(xùn)練各指標(biāo)的最優(yōu) 數(shù)據(jù)。該裝置還包括設(shè)置在跨欄上用于測量跨欄高度的跨欄姿態(tài)單元，所述跨欄姿態(tài)單元 包括跨欄姿態(tài)采集單元和跨欄無線通信單元，所述跨欄無線通信單元和無線通信裝置相互 通信。
[0006] 上述薄膜=維力壓力傳感器包括控制單元、與控制單元分別連接的X方向差動電 容單元組合和Y方向差動電容單元組合，所述X方向差動電容單元組合通過電容值相減計 算X方向的切向力且消除Y方向切向力影響，所述Y方向差動電容單元組合通過電容值相 減計算Y方向的切向力且消除X方向切向力影響，所述X方向差動電容單元組合和Y方向差 動電容單元組合的電容值求和計算電容傳感器的法向力且消除切向力影響。所述X方向差 動電容單元組合和Y方向差動電容單元組合均包括兩個W上相互形成差動的電容單元模 塊，所述電容單元模塊是由兩個W上的條狀電容單元組成的梳齒狀結(jié)構(gòu)，每個條狀電容單 元包括上極板的驅(qū)動電極和下極板的感應(yīng)電極。所述每個條狀電容單元的驅(qū)動電極和感應(yīng) 電極寬度相同，驅(qū)動電極的長度大于感應(yīng)電極長度，驅(qū)動電極長度兩端分別預(yù)留左差位5 左和右差位5右，b〇驅(qū)=b〇感+ 5右+ 5左，其中，b〇驅(qū)為條狀電容單元的驅(qū)動電極長度，b〇感為條 狀電容單元的感應(yīng)電極長度。所述差位5^= 5$，且咬，其中d。為彈性介質(zhì) 厚度，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量，Tm。、為最大應(yīng)力值。所述兩組相互形成差動的電容單元模 塊的條狀電容單元的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極沿寬度方向設(shè)有初始錯位偏移，錯位偏移大小相 同、方向相反。所述梳齒狀結(jié)構(gòu)包括20個W上條狀電容單元、與條狀電容單元--對應(yīng)連 接的引線，相鄰兩條狀電容單元之間設(shè)有電極間距ae。所述平行板面積S=M(ae+aJb。，其 中，M為條狀電容單元數(shù)量，b。為條狀電容單元的長度，a。條狀電容單元的寬度。所述電容 單元模塊的每個條狀電容單元的引線通過并聯(lián)或者獨立連接到控制單元。所述條狀電容單 元的寬度％ 庚中，d。為彈性介質(zhì)厚度，E為彈性介質(zhì)的楊氏模量，G為彈性介質(zhì)的抗 剪模量。所述控制單元和電容單元模塊之間設(shè)有中間變換器，中間變換器用于設(shè)置電壓對 電容或頻率對電容的傳輸系數(shù)。
[0007] 本實用新型有益效果是：本實用新型的跨欄輔助訓(xùn)練裝置對運動員在各個階段 的用力機制進行全程監(jiān)測，可在運動員跨欄技術(shù)動作、足底壓力動態(tài)分布特征、足底壓力 中屯、軌跡、腳底各個分區(qū)的壓強峰值和騰空時相、足底分區(qū)沖量等方面作定量分析，作為訓(xùn) 練、比賽及避免運動創(chuàng)傷等提供輔助訓(xùn)練依據(jù)。另外，本實用新型的薄膜=維力壓力傳感器 在電容測量=維力的基礎(chǔ)上，有效使用平板面積，并且通過差動等方法有效解決=維力間 禪合，從而使法向與切向轉(zhuǎn)換都達到較高的線性、精度與靈敏度。
【附圖說明】
[0008] 下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：
[0009]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的條狀電容單元及其坐標(biāo)系。
[0010] 圖2是本實用新型的【具體實施方式】的條狀電容單元示意圖。
[0011] 圖3是本實用新型的【具體實施方式】的條狀電容單元右向偏移示意圖。
[0012] 圖4是本實用新型的【具體實施方式】的條狀電容單元左向偏移示意圖。
[0013]圖5是本實用新型的【具體實施方式】的條狀電容單元對的初始錯位圖。
[0014] 圖6是本實用新型的【具體實施方式】的條狀電容單元對受力后偏移圖。
[0015] 圖7是本實用新型的【具體實施方式】的平行板=維力壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖。
[0016] 圖8是本實用新型的【具體實施方式】的平行板=維力壓力傳感器驅(qū)動電極結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖9是本實用新型的【具體實施方式】的平行板=維力壓力傳感器感應(yīng)電極結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖10是本實用新型的【具體實施方式】的通過相同傳遞系數(shù)K實現(xiàn)輸出響應(yīng)求和。
[0019] 圖11是本實用新型的【具體實施方式】的單元電容對的信號差動示意圖。
[0020] 圖12是本實用新型的【具體實施方式】的平行板電容器剖面結(jié)構(gòu)。
[0021] 圖13是本實用新型的【具體實施方式】的訓(xùn)練裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[002引其中，1、上PCB基板，2、下PCB基板，3、驅(qū)動電極，4、感應(yīng)電極，5、彈性介質(zhì)。
【具體實施方式】
[0023] 下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所設(shè)及的各 構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部