一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，屬于新型人體運動學(xué)科研設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]研宄探索人體腰椎在舉重運動時的受力狀態(tài)，可提高人體運動力學(xué)的科研水平，防止舉重運動員在訓(xùn)練和比賽中身體受傷，并可指導(dǎo)和提高運動員的訓(xùn)練效果，目前雖然有依賴電腦的運動三維模擬軟件，但偏向于理論分析，實際應(yīng)用中，缺少基于機械式的可直接反映舉重運動時，人體腰椎在不同方向上受力情況的機械裝置，制約了運動力學(xué)在運動員實際訓(xùn)練中的及時應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種可更換杠鈴的、分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，包括底座、壓力傳感器、人體模型和顯示器，其中:所述底座的上表面水平，所述底座的上表面固定球形連接臺，所述球形連接臺頂端連接所述的人體模型，所述底座與所述球形連接臺之間、所述球形連接臺與所述人體模型之間都分別設(shè)置十字支架，上下兩個十字支架的端點之間分別豎直固定有壓力傳感器，所述人體模型為人體的腰部以上模型，所述人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中間固定有第一動力裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸，所述大臂軸的另一端固定小臂軸，所述小臂軸的上端有一個支撐半環(huán)，通過左右兩側(cè)的支撐半環(huán)內(nèi)固定有杠鈴，所述大臂軸和所述小臂軸的中間通過軸銷固定有第二動力裝置，所述第一動力裝置、所述第二動力裝置和所述壓力傳感器的連接線連接所述的顯示器。
[0006]進(jìn)一步地，顯示器為動作控制及受力參數(shù)顯示器，用于通過功能按鈕，實現(xiàn)舉重運動的各種動作，并可顯示腰椎在舉重運動過程中，各個方向及動作過程中的力學(xué)參數(shù)。
[0007]進(jìn)一步地，第一動力裝置是驅(qū)動電機和渦輪減速器，所述渦輪減速器包括渦桿和渦輪，所述驅(qū)動電機連接所述渦桿，所述蝸桿連接固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的渦輪。
[0008]進(jìn)一步地，壓力傳感器固定在彈簧上，所述彈簧的兩端連接兩個十字支架的端點。
[0009]進(jìn)一步地，第二動力裝置是液壓缸。
[0010]進(jìn)一步地，人體模型是空心的，外觀參考人的樣子制成。
[0011]本發(fā)明使用時，接通設(shè)備電源，選擇并配置一定數(shù)值的重物，操作動作控制及受力參數(shù)顯示器的相關(guān)按鈕，該舉重運動的科研教具即可模擬出各種舉重動作，并通過腰椎部位的彈簧桿及壓力傳感器向動作控制及受力參數(shù)顯示器輸送的電子信號，即可記錄或顯示出運動過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)，以指導(dǎo)運動員進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練，具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點；此外，將小臂軸頂端設(shè)置為支撐半環(huán)，為半個環(huán)形狀，這樣可以比較方便地調(diào)整杠鈴的重量。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0013]I)根據(jù)顯示器的控制，該舉重運動的科研教具可模擬出各種舉重動作；
[0014]2)該科研教具可記錄或顯示出運動過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)；
[0015]3)整個教具具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]其中，1、底座，2、球形連接臺，3、十字支架，4、壓力傳感器，5、大臂軸，6、小臂軸，7、液壓缸，8、軸銷，9、蝸輪減速器，10、驅(qū)動電機，11、顯示器，12.支撐半環(huán)，13.杠鈴。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1所示，一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，包括底座1、壓力傳感器4、人體模型和顯示器11，其中:所述底座I的上表面水平，所述底座I的上表面固定球形連接臺2，所述球形連接臺2頂端連接所述的人體模型，所述底座I與所述球形連接臺2之間、所述球形連接臺2與所述人體模型之間都分別設(shè)置十字支架3，上下兩個十字支架3的端點之間分別豎直固定有壓力傳感器4，所述人體模型為人體的腰部以上模型，所述人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中間固定有第一動力裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸5，所述大臂軸5的另一端固定小臂軸6，所述小臂軸6的上端有一個支撐半環(huán)12，通過左右兩側(cè)的支撐半環(huán)12內(nèi)固定有杠鈴13，所述大臂軸5和所述小臂軸6的中間通過軸銷8固定有第二動力裝置，所述第一動力裝置、所述第二動力裝置和所述壓力傳感器4的連接線連接所述的顯示器11。
[0020]進(jìn)一步地，顯示器11為動作控制及受力參數(shù)顯示器，用于通過功能按鈕，實現(xiàn)舉重運動的各種動作，并可顯示腰椎在舉重運動過程中，各個方向及動作過程中的力學(xué)參數(shù)。[0021 ] 進(jìn)一步地，第一動力裝置是驅(qū)動電機10和渦輪減速器9，所述渦輪減速器9包括渦桿和渦輪，所述驅(qū)動電機10連接所述渦桿，所述蝸桿連接固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的渦輪。
[0022]進(jìn)一步地，壓力傳感器4固定在彈簧上，所述彈簧的兩端連接兩個十字支架的端點。
[0023]進(jìn)一步地，第二動力裝置是液壓缸7。
[0024]進(jìn)一步地，人體模型是空心的，外觀參考人的樣子制成。
[0025]將立柱2設(shè)置為彈性的，目的是為了配合連接十字支架3的彈簧，在教具做動作時，可以很好地彎曲，真正反應(yīng)出人在舉重中腰部的受力。
[0026]十字支架3是一組呈上下排列的十字形剛性結(jié)構(gòu)件，下端的一個與底座連接，上端的一個與上半身人體模型連接，且在十字形支架的四個端點上，設(shè)置有彈簧桿及壓力傳感器。
[0027]蝸輪減速器9是一個可實現(xiàn)自動閉鎖的傳動機構(gòu)，即驅(qū)動電機10可驅(qū)動蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，繼而通過大臂軸5實現(xiàn)大臂的舉升運動，反之蝸輪在重力作用下不可以帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，確保大臂的舉升過程可停止并定位在任一角度上，省略了剎車裝置。
[0028]動作控制及受力參數(shù)顯示器是一個與彈簧桿及壓力傳感器4連接的電子數(shù)據(jù)處理、顯示元件，通過功能按鈕，可實現(xiàn)舉重運動的各種動作，并可顯示腰椎在舉重運動過程中，各個方向及動作過程中的力學(xué)參數(shù)。
[0029]本發(fā)明使用時，接通設(shè)備電源，選擇并配置一定數(shù)值的重物，操作動作控制及受力參數(shù)顯示器的相關(guān)按鈕，該舉重運動的科研教具即可模擬出各種舉重動作，并通過腰椎部位的彈簧桿及壓力傳感器向動作控制及受力參數(shù)顯示器輸送的電子信號，即可記錄或顯示出運動過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)，以指導(dǎo)運動員進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練，具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點；此外，將小臂軸6頂端設(shè)置為支撐半環(huán)12，為半個環(huán)形狀，這樣可以比較方便地調(diào)整杠鈴13的重量。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，包括底座、壓力傳感器、人體模型和顯示器，其中:所述底座的上表面水平，所述底座的上表面固定有彈性立柱，所述立柱連接所述的人體模型，所述底座與所述立柱之間、所述立柱與所述人體模型之間都分別設(shè)置十字支架，上下兩個十字支架的端點之間分別豎直固定有壓力傳感器，所述人體模型為人體的腰部以上模型，所述人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中間固定有第一動力裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸，所述大臂軸的另一端固定小臂軸，所述小臂軸的上端有一個支撐半環(huán)，通過左右兩側(cè)的支撐半環(huán)內(nèi)固定有杠鈴，所述大臂軸和所述小臂軸的中間通過軸銷固定有第二動力裝置，所述第一動力裝置、所述第二動力裝置和所述壓力傳感器的連接線連接所述的顯示器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述顯示器為動作控制及受力參數(shù)顯示器，用于通過功能按鈕，實現(xiàn)舉重運動的各種動作，并可顯示腰椎在舉重運動過程中，各個方向及動作過程中的力學(xué)參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述第一動力裝置是驅(qū)動電機和渦輪減速器，所述渦輪減速器包括渦桿和渦輪，所述驅(qū)動電機連接所述渦桿，所述蝸桿連接固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的渦輪。
4.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述壓力傳感器固定在彈簧上，所述彈簧的兩端連接兩個十字支架的端點。
5.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述第二動力裝置是液壓缸。
6.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述人體模型是空心的，外觀參考人的樣子制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可顯示人體舉重運動時腰椎受力狀態(tài)的科研教具，包括底座、壓力傳感器、人體模型和顯示器，底座的上表面固定有球形連接臺，在球形連接臺的上下表面都分別設(shè)置十字支架，兩個十字支架端點之間分別豎直固定有壓力傳感器，人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸，大臂軸的另一端固定小臂軸，小臂軸的左右兩側(cè)環(huán)形圈內(nèi)固定有杠鈴，大臂軸和小臂軸的中間通過軸銷固定有第二動力裝置，第一動力裝置、第二動力裝置和壓力傳感器的連接線連接的顯示器；本發(fā)明的有益效果是該科研教具可記錄或顯示出運動過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)；整個教具具有方便杠鈴調(diào)節(jié)、設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點。
【IPC分類】G09B5-02
【公開號】CN104835358
【申請?zhí)枴緾N201510228108
【發(fā)明人】李上
【申請人】濟(jì)南科納信息科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月7日