智能馬步站樁訓(xùn)練裝置制造方法
【專利摘要】一種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置。主要目的在于提供一種可用于武術(shù)基本樁功訓(xùn)練中的智能訓(xùn)練裝置。其特征在于：在水平底板上固定有垂直支撐板、測(cè)試體；測(cè)試體開有左、右兩個(gè)腿部卡入口，腿部卡入口固定有紅外對(duì)管，底面內(nèi)嵌有腿部壓力傳感器；在水平底板上開有左右兩個(gè)內(nèi)凹的腳踏區(qū)，底面內(nèi)嵌有腳部壓力傳感器；垂直支撐板內(nèi)部開有一個(gè)中空腔，腔內(nèi)固定揚(yáng)聲器；還包括一個(gè)控制盒，盒內(nèi)置有單片機(jī)、電源模塊、多路A/D轉(zhuǎn)換器、語(yǔ)音芯片以及無(wú)線發(fā)射模塊。該裝置可以對(duì)馬步站樁的訓(xùn)練時(shí)間、強(qiáng)度按照需要進(jìn)行調(diào)整，并且還可以把訓(xùn)練情況通過無(wú)線模塊發(fā)送給教練，對(duì)于受訓(xùn)者出現(xiàn)不合格的站立姿勢(shì)還會(huì)給出語(yǔ)音提示進(jìn)行糾正。
【專利說(shuō)明】智能馬步站粧訓(xùn)練裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于武術(shù)訓(xùn)練領(lǐng)域中的基本功訓(xùn)練用具。
【背景技術(shù)】
[0002]馬步是大多數(shù)中國(guó)武術(shù)門派所采用的基本樁功訓(xùn)練，通過練習(xí)馬步可以調(diào)節(jié)“精、氣、神”，在蹲馬步的時(shí)候，要求要凝神靜氣、呼吸自然，要蹲得深、平、穩(wěn)，并使腹部肌肉縮進(jìn)，腿步肌肉緊張，以圖達(dá)到全身性的綜合訓(xùn)練。這種樁功，由于是長(zhǎng)時(shí)間的靜功，所以對(duì)于人體全身各器官是很好的鍛煉，通過這樣的鍛煉能夠有效提升在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)人體的反應(yīng)能力。但是，現(xiàn)有的武術(shù)訓(xùn)練器械沒有可以輔助進(jìn)行基本樁功訓(xùn)練的，訓(xùn)練時(shí)，完全憑練習(xí)者自己的感覺和自覺性。如果受訓(xùn)者人數(shù)較少，教練還可以一一進(jìn)行糾正，但是當(dāng)受訓(xùn)者人數(shù)過多時(shí)，教練就無(wú)法對(duì)受訓(xùn)者的訓(xùn)練時(shí)間和姿勢(shì)進(jìn)行監(jiān)督。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所提到的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置，該種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置可以對(duì)馬步站樁的訓(xùn)練時(shí)間、訓(xùn)練強(qiáng)度按照需要進(jìn)行調(diào)整，并且還可以把受訓(xùn)者的訓(xùn)練情況通過無(wú)線模塊發(fā)送給教練以便教練及時(shí)了結(jié)受訓(xùn)者情況。本裝置對(duì)于受訓(xùn)者出現(xiàn)不合格的站立姿勢(shì)還會(huì)給出語(yǔ)音提示進(jìn)行糾正。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:該種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置，包括一個(gè)水平底板，其獨(dú)特之處在于:在水平底板上固定有垂直支撐板，在垂直支撐板的中部，由上至中段開有一個(gè)供測(cè)試體嵌入的槽，測(cè)試體位于所述槽內(nèi)，通過鎖緊螺栓緊固后定位；在垂直支撐板上，對(duì)應(yīng)供測(cè)試體嵌入的槽的區(qū)域，開有若干間隔的螺栓孔以供鎖緊螺栓旋入；測(cè)試體為矩形體，開有左、右兩個(gè)腿部卡入口，腿部卡入口的兩個(gè)對(duì)側(cè)壁上分別固定有若干間隔的紅外發(fā)射管和紅外接收管，每?jī)蓚€(gè)紅外發(fā)射管和紅外接收管構(gòu)成一組紅外對(duì)管，腿部卡入口的底面內(nèi)嵌有用于感應(yīng)腿部產(chǎn)生壓力的腿部壓力傳感器；在水平底板上開有左右兩個(gè)內(nèi)凹的腳踏區(qū)，腳踏區(qū)的底面內(nèi)嵌有用于感應(yīng)腳部產(chǎn)生壓力的腳部壓力傳感器；垂直支撐板內(nèi)部開有一個(gè)中空腔，所述腔內(nèi)固定揚(yáng)聲器。另外，所述裝置還包括一個(gè)控制盒，盒內(nèi)置有單片機(jī)、電源模塊、多路A/D轉(zhuǎn)換器、語(yǔ)音芯片以及無(wú)線發(fā)射模塊；其中，腿部壓力傳感器和腳部壓力傳感器的信號(hào)輸出端分別連接至所述多路A/D轉(zhuǎn)換器上的不同模擬信號(hào)輸入端，所述多路A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端連接至所述單片機(jī)的壓力采樣信號(hào)輸入端；所述若干紅外對(duì)管中的感應(yīng)信號(hào)輸出端分別連接至所述單片機(jī)上的紅外感應(yīng)信號(hào)輸入端；所述單片機(jī)分別向所述語(yǔ)音芯片和無(wú)線發(fā)射模塊輸出控制信號(hào)，所述語(yǔ)音芯片向揚(yáng)聲器輸出音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0005]本實(shí)用新型具有如下有益效果:本種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置可以按照受訓(xùn)者的訓(xùn)練情況，調(diào)整測(cè)試體嵌入垂直支撐板上的固定位置，由高至低，逐漸加強(qiáng)訓(xùn)練強(qiáng)度。當(dāng)訓(xùn)練者站立在水平底板上后，腳踩在腳部壓力傳感器上，而雙腿分別卡入左、右兩個(gè)腿部卡入口中，由于腿部的遮擋，腿部卡入口中的紅外對(duì)管就會(huì)檢測(cè)到卡入口中的障礙物情況，當(dāng)受訓(xùn)者腿部離開卡入口上提時(shí)，紅外對(duì)管就會(huì)檢測(cè)不到障礙物存在，單片機(jī)就會(huì)通過無(wú)線發(fā)射模塊向教練員發(fā)出信息，同時(shí)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音芯片使揚(yáng)聲器發(fā)出提示語(yǔ)音。另外，如果，受訓(xùn)者的腿部過分降低，而壓在腿部卡入口的底面上，則內(nèi)嵌的腿部壓力傳感器就會(huì)感應(yīng)到壓力，而把這個(gè)信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)同樣會(huì)通過無(wú)線發(fā)射模塊向教練員發(fā)出信息，同時(shí)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音芯片使揚(yáng)聲器發(fā)出提示語(yǔ)音。綜上所述，本種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置可以對(duì)馬步站樁的訓(xùn)練時(shí)間、訓(xùn)練強(qiáng)度按照需要進(jìn)行調(diào)整，并且還可以把受訓(xùn)者的訓(xùn)練情況通過無(wú)線模塊發(fā)送給教練以便教練及時(shí)了結(jié)受訓(xùn)者情況。本裝置對(duì)于受訓(xùn)者出現(xiàn)不合格的站立姿勢(shì)還會(huì)給出語(yǔ)音提示進(jìn)行糾正。
[0006]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0007]圖1是本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本實(shí)用新型的電氣控制原理圖。
[0009]圖3是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的紅外發(fā)射管以及相配合的放大電路的電路圖。
[0010]圖4是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的紅外接收管以及相配合的放大電路的電路圖。
[0011]圖5是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的單片機(jī)以及外圍電路的電路圖。
[0012]圖6是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的無(wú)線發(fā)射模塊的電路圖。
[0013]圖7是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的語(yǔ)音芯片以及揚(yáng)聲器的電路圖。
[0014]圖8是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的多路A/D轉(zhuǎn)換器的電路圖。
[0015]圖中1-腳部壓力傳感器，2-水平底板，3-腳踏區(qū)，4-控制盒，5-測(cè)試體，6-腿部卡入口，7-鎖緊螺栓，8-紅外接收管，9-紅外發(fā)射管，10-腿部壓力傳感器，11-揚(yáng)聲器，12-垂直支撐板。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]由圖1所示，該種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置，包括一個(gè)水平底板2，在水平底板2上固定有垂直支撐板12，在垂直支撐板12的中部，由上至中段開有一個(gè)供測(cè)試體5嵌入的槽，測(cè)試體5位于所述槽內(nèi)，通過鎖緊螺栓7緊固后定位。在垂直支撐板12上，對(duì)應(yīng)供測(cè)試體5嵌入的槽的區(qū)域，開有若干間隔的螺栓孔以供鎖緊螺栓7旋入，這樣調(diào)節(jié)測(cè)試體嵌入垂直支撐板上的固定位置，由高至低，就可逐漸加強(qiáng)訓(xùn)練強(qiáng)度。
[0019]測(cè)試體5的整體形狀為矩形體，開有左、右兩個(gè)腿部卡入口 6，腿部卡入口 6的兩個(gè)對(duì)側(cè)壁上分別固定有若干垂向間隔的紅外發(fā)射管9和紅外接收管8，每?jī)蓚€(gè)紅外發(fā)射管9和紅外接收管8構(gòu)成一組紅外對(duì)管。當(dāng)受訓(xùn)者的腿部位于腿部卡入口中的不同深度時(shí)，就會(huì)有不同的紅外對(duì)管感應(yīng)到障礙物的存在。另外，在腿部卡入口 6的底面內(nèi)嵌有用于感應(yīng)腿部產(chǎn)生壓力的腿部壓力傳感器10，在水平底板2上開有左右兩個(gè)內(nèi)凹的腳踏區(qū)3，腳踏區(qū)3的底面內(nèi)嵌有用于感應(yīng)腳部產(chǎn)生壓力的腳部壓力傳感器1，這樣，當(dāng)受訓(xùn)者的腿部過分降低，而壓在腿部卡入口的底面上后，則內(nèi)嵌的腿部壓力傳感器就會(huì)感應(yīng)到壓力。
[0020]此外，垂直支撐板12的內(nèi)部開有一個(gè)中空腔，所述中空腔內(nèi)固定揚(yáng)聲器11。
[0021]為配合以上設(shè)備工作，本裝置還包括一個(gè)控制盒4，盒內(nèi)置有單片機(jī)、電源模塊、多路A/D轉(zhuǎn)換器、語(yǔ)音芯片以及無(wú)線發(fā)射模塊；其中，腿部壓力傳感器和腳部壓力傳感器的信號(hào)輸出端分別連接至所述多路A/d轉(zhuǎn)換器上的不同模擬信號(hào)輸入端，所述多路A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端連接至所述單片機(jī)的壓力采樣信號(hào)輸入端；所述若干紅外對(duì)管中的感應(yīng)信號(hào)輸出端分別連接至所述單片機(jī)上的紅外感應(yīng)信號(hào)輸入端；所述單片機(jī)分別向所述語(yǔ)音芯片和無(wú)線發(fā)射模塊輸出控制信號(hào)，所述語(yǔ)音芯片向揚(yáng)聲器輸出音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0022]圖2是本實(shí)用新型的電氣控制原理圖。下面給出一個(gè)具體實(shí)施例。圖3、圖4分別是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的紅外發(fā)射管、紅外接收管以及相配合的放大電路的電路圖，圖中U1-2即紅外發(fā)射管、U1-3即與紅外發(fā)射管配合的比較器，U1-4即紅外接收管、U1-5即與紅外接收管配合的比較器。圖5是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的單片機(jī)以及外圍電路的電路圖，圖中U1-6即為單片機(jī)，采用STC89C52型芯片。
[0023]當(dāng)紅外對(duì)管前方有無(wú)障礙物遮擋時(shí)，紅外對(duì)管輸出的電壓信號(hào)數(shù)值會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，再將輸出電壓信號(hào)接至比較器芯片LM324與預(yù)先設(shè)置好的閾值信號(hào)進(jìn)行比較，如果紅外對(duì)管檢測(cè)到前方存在障礙物時(shí)，傳感器處理電路的SENSORl/ SENS0R2就會(huì)輸出低電平信號(hào)，當(dāng)紅外對(duì)管前方?jīng)]有障礙物時(shí)，傳感器處理電路的SENSORl/ SENS0R2輸出高電平信號(hào)，傳感器處理電路的SENSORl/ SENS0R2引腳分別與單片機(jī)的P20/P21引腳相連。。
[0024]圖6是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的無(wú)線發(fā)射模塊的電路圖。圖中U1-7即為無(wú)線發(fā)射模塊，該電路采用8引腳的nRF24L01+無(wú)線通信模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，供電電壓3.3V，通信方式采用SPI串行通信協(xié)議，nRF24L01+的6個(gè)IO控制引腳分別與單片機(jī)控制器的P10-P15相連。
[0025]圖7是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的語(yǔ)音芯片以及揚(yáng)聲器的電路圖。圖中Ul-1即為本電路中采用的ISD1820型語(yǔ)音芯片，該芯片可以由用戶根據(jù)需要，在脫機(jī)狀態(tài)下自行錄制語(yǔ)音播放信息，本系統(tǒng)是通過接收端遠(yuǎn)程遙控方式播放語(yǔ)音信息，當(dāng)PLAYE引腳接收到一個(gè)低電平信號(hào)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信息的播報(bào)，引腳PLAYE與感應(yīng)端單片機(jī)控制器的P22引腳相連。
[0026]圖8是本說(shuō)明書所提供的具體實(shí)施例中采用的多路A/D轉(zhuǎn)換器的電路圖，圖中U6即為多路A/D轉(zhuǎn)換器，采用MAX186芯片，該芯片采集到的數(shù)據(jù)為4_20mA電流信號(hào)，電路中串接250 Ω電阻后將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸入到12位AD轉(zhuǎn)換芯片MAX186的通道后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，利用單片機(jī)的P2.4-P2.6 口對(duì)AD芯片進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)輸入至單片機(jī)的P2.7 口，由單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0027]應(yīng)用時(shí)，教練可以按照受訓(xùn)者的訓(xùn)練情況，調(diào)整測(cè)試體嵌入垂直支撐板上的固定位置，由高至低，逐漸加強(qiáng)訓(xùn)練強(qiáng)度。當(dāng)訓(xùn)練者站立在水平底板上后，腳踩在腳部壓力傳感器上，而雙腿分別卡入左、右兩個(gè)腿部卡入口中，由于腿部的遮擋，腿部卡入口中的紅外對(duì)管就會(huì)檢測(cè)到卡入口中的障礙物情況，當(dāng)受訓(xùn)者腿部離開卡入口上提時(shí)，紅外對(duì)管就會(huì)檢測(cè)不到障礙物存在，單片機(jī)就會(huì)通過無(wú)線發(fā)射模塊向教練員發(fā)出信息，同時(shí)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音芯片使揚(yáng)聲器發(fā)出提示語(yǔ)音。另外，如果，受訓(xùn)者的腿部過分降低，而壓在腿部卡入口的底面上，則內(nèi)嵌的腿部壓力傳感器就會(huì)感應(yīng)到壓力，而把這個(gè)信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)同樣會(huì)通過無(wú)線發(fā)射模塊向教練員發(fā)出信息，同時(shí)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音芯片使揚(yáng)聲器發(fā)出提示語(yǔ)音。
【權(quán)利要求】
1.一種智能馬步站樁訓(xùn)練裝置，包括一個(gè)水平底板(2)，其特征在于:在水平底板(2)上固定有垂直支撐板(12)，在垂直支撐板(12)的中部，由上至中段開有一個(gè)供測(cè)試體(5)嵌入的槽，測(cè)試體(5)位于所述槽內(nèi)，通過鎖緊螺栓(7)緊固后定位；在垂直支撐板(12)上，對(duì)應(yīng)供測(cè)試體(5)嵌入的槽的區(qū)域，開有若干間隔的螺栓孔以供鎖緊螺栓(7)旋入；測(cè)試體(5)為矩形體，開有左、右兩個(gè)腿部卡入口(6)，腿部卡入口(6)的兩個(gè)對(duì)側(cè)壁上分別固定有若干間隔的紅外發(fā)射管(9)和紅外接收管(8),每?jī)蓚€(gè)紅外發(fā)射管(9)和紅外接收管(8)構(gòu)成一組紅外對(duì)管，腿部卡入口(6)的底面內(nèi)嵌有用于感應(yīng)腿部產(chǎn)生壓力的腿部壓力傳感器(10);在水平底板(2)上開有左右兩個(gè)內(nèi)凹的腳踏區(qū)(3)，腳踏區(qū)(3)的底面內(nèi)嵌有用于感應(yīng)腳部產(chǎn)生壓力的腳部壓力傳感器(I);垂直支撐板(12)內(nèi)部開有一個(gè)中空腔，所述中空腔內(nèi)固定揚(yáng)聲器(11); 所述裝置還包括一個(gè)控制盒(4)，盒內(nèi)置有單片機(jī)、電源模塊、多路A/D轉(zhuǎn)換器、語(yǔ)音芯片以及無(wú)線發(fā)射模塊；其中，腿部壓力傳感器(10)和腳部壓力傳感器(I)的信號(hào)輸出端分別連接至所述多路A/D轉(zhuǎn)換器上的不同模擬信號(hào)輸入端，所述多路A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端連接至所述單片機(jī)的壓力采樣信號(hào)輸入端；所述若干紅外對(duì)管中的感應(yīng)信號(hào)輸出端分別連接至所述單片機(jī)上的紅外感應(yīng)信號(hào)輸入端；所述單片機(jī)分別向所述語(yǔ)音芯片和無(wú)線發(fā)射模塊輸出控制信號(hào)，所述語(yǔ)音芯片向揚(yáng)聲器(11)輸出音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】A63B69/00GK203663403SQ201420047685
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月25日
【發(fā)明者】李微, 殷曉麗, 王浩 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)