可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于體育工程領(lǐng)域，涉及一種可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘，由支撐固定架，連接擺桿，擺錘，角度測(cè)試裝置，力和加速度傳感器測(cè)試裝置等部分組成。支撐固定架兩側(cè)面為正三角形的支架，中間用橫桿連接，支撐固定架的底部與地面固定。連接擺桿由一個(gè)金屬套管和放置其中的一根金屬桿組合而成的可以調(diào)節(jié)擺桿長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)，連接擺桿可以在橫桿上擺動(dòng)；擺錘與連接擺桿相連接，構(gòu)成類似鐘擺的裝置；角度測(cè)試裝置計(jì)算出擺錘所處的高度。力和加速度的測(cè)試裝置存放在擺錘里，采集擺錘撞擊工程人時(shí)所產(chǎn)生的力和加速度的值?？捎糜谥袊?guó)功夫測(cè)試工程人的標(biāo)定，還可以用于采集技擊類項(xiàng)目通過(guò)擊打擺錘時(shí)所產(chǎn)生的力和加速度的值。
【專利說(shuō)明】可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于體育工程領(lǐng)域，涉及對(duì)運(yùn)動(dòng)測(cè)試設(shè)備的標(biāo)定。用于中國(guó)功夫測(cè)試工程人的標(biāo)定，確保中國(guó)功夫測(cè)試工程人測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘除了對(duì)中國(guó)功夫測(cè)試工程人進(jìn)行標(biāo)定，還可以用于采集技擊類項(xiàng)目通過(guò)擊打擺錘時(shí)所產(chǎn)生的力和加速度的值。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)明專利號(hào)201220149634中國(guó)功夫測(cè)試工程人(以后稱之為工程人)是根據(jù)生物力學(xué)、材料力學(xué)、人體工程學(xué)原理，利用組織力學(xué)等效特殊材料制成并配裝傳感-傳輸-分析-存儲(chǔ)電子系統(tǒng)的精密測(cè)試系統(tǒng)，代替人體用于擊打?qū)嶒?yàn)，模擬出真人所受傷害范圍以及損傷程度，是一種可以重復(fù)使用的體育運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。由于一般傳感器的精度會(huì)隨著使用的時(shí)間和溫度的變化而變化，隨著擊打次數(shù)的增加以及使用時(shí)間的增長(zhǎng)，使得中國(guó)功夫測(cè)試工程人內(nèi)的傳感器受震和老化，出現(xiàn)了一定的零點(diǎn)漂移，傳感器的輸出的數(shù)據(jù)偏離實(shí)際值。如不考慮這些誤差，將會(huì)影響我們判斷真人所受傷害的范圍以及受傷程度，為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們需要對(duì)中國(guó)功夫測(cè)試工程人進(jìn)行標(biāo)定，然而目前我們?nèi)鄙贅?biāo)準(zhǔn)的打擊體，可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其功能特征是可產(chǎn)生確定打擊強(qiáng)度的打擊力量。根據(jù)工程人內(nèi)各傳感器所輸出的數(shù)據(jù)與確定打擊強(qiáng)度的打擊力量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，進(jìn)而對(duì)中國(guó)功夫測(cè)試工程人進(jìn)行標(biāo)定，還可以采集技擊類項(xiàng)目通過(guò)擊打擺錘時(shí)所產(chǎn)生的力和加速度的值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的功能特征是產(chǎn)生確定的，可重復(fù)的打擊強(qiáng)度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案
[0004]本發(fā)明在標(biāo)定-測(cè)試時(shí)采用特定的擺錘，并且把擺錘移動(dòng)到特定的高度，數(shù)次擊打工程人，通過(guò)擺錘和工程人，及內(nèi)部傳感器，數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，后期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及評(píng)價(jià)，完成對(duì)中國(guó)功夫測(cè)試工程人標(biāo)定-測(cè)試效果評(píng)價(jià)的總體解決方案。其結(jié)構(gòu)特征為:可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其主體由支撐固定架，連接擺桿，擺錘，角度測(cè)試裝置，力和加速度傳感器測(cè)試裝置等部分組成。
[0005]1.支撐固定架:可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其支撐固定架(I)由不銹鋼的金屬桿和金屬的連接固定結(jié)構(gòu)組合而成，其特征是兩側(cè)面為正三角形的支架，中間用橫桿連接，橫桿之間加有加固用的斜支撐。支撐固定架(I)的底部采用吸玻盤(pán)或是膨脹螺絲與地面固定，或用其他重物壓住固定。
[0006]2.連接擺桿:可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其連接擺桿(2)由金屬材料加工而成，其特征是由一個(gè)金屬套管和放置其中的一根金屬桿組合而成的可以調(diào)節(jié)擺桿長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)，金屬套管與支撐固定架(I)的上端橫桿采用軸承連接，連接擺桿(2)可以在橫桿上擺動(dòng)。
[0007]3.擺錘:可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其擺錘(3)由金屬材料加工而成，擺錘(3)與連接擺桿(2)相連接，構(gòu)成類似鐘擺的裝置。擺錘(3)的形狀類似于一個(gè)大型的鐵錘，主要用于擊打中國(guó)功夫測(cè)試工程人和作為擊打目標(biāo)。擺錘頭部為可拆換的裝置，可以采用圓弧的擺錘頭或者平面的擺錘頭。擺錘(3)的下端為帶螺紋的直桿，用于添加杠鈴片以調(diào)節(jié)所需的整體擺錘的重量。并且擺錘上設(shè)有安放力學(xué)傳感器和加速度傳感器測(cè)試的裝置。
[0008]4.角度測(cè)試裝置:可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其連接擺桿(2)的下端安裝角度測(cè)試裝置(4)。角度測(cè)試裝置(4)包括由塑料加工而成的量角器和由細(xì)繩連接的金屬圓柱體掛墜，掛墜用于測(cè)量拉動(dòng)擺錘(3)到一定高度時(shí)連接擺桿(2)偏離中軸的角度，從而計(jì)算出擺錘(3)所處的高度。
[0009]5.力和加速度傳感器測(cè)試裝置:可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其力和加速度的測(cè)試裝置，設(shè)置存放在擺錘里，采集擺錘撞擊工程人時(shí)所產(chǎn)生的力和加速度的值。
[0010]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下特征:本發(fā)明的連接擺桿(2)可以調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其擺錘(3)的高度在1.6m-l.8m中變化，因此可以標(biāo)定和測(cè)試不同高度的中國(guó)功夫測(cè)試工程人。本發(fā)明的擺錘(3)上安裝有力和加速度的傳感器，除了可以對(duì)中國(guó)功夫測(cè)試工程人進(jìn)行標(biāo)定以外還可以用于采集技擊類項(xiàng)目通過(guò)擊打擺錘時(shí)所產(chǎn)生的力和加速度的值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其整體軸測(cè)圖。
[0013]圖2是可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其連接擺桿軸測(cè)圖。
[0014]圖3是可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其擺錘軸測(cè)圖。
[0015]圖4是可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其角度測(cè)試裝置細(xì)節(jié)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0017]圖1為可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其整體軸測(cè)圖，其中圖1包括:(1)支撐固定架、(2)連接擺桿、(3)擺錘、(4)角度測(cè)試裝置、(5)力和加速度傳感器測(cè)試裝置、
(6)不銹鋼的金屬桿、(7)支架連接件、(8)不銹鋼的斜支撐、(9)吸玻盤(pán)、(10)三通連接固定環(huán)。
[0018]圖2為可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其連接擺桿2軸測(cè)圖，其中圖2包括:(2)連接擺桿、(4)角度測(cè)試裝置、(10)三通連接固定環(huán)。
[0019]圖3為可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其擺錘(3)軸測(cè)圖，(3)擺錘、(5)力學(xué)傳感器(型號(hào)為:CA-YD-182P)和加速度傳感器(型號(hào)為:DTS 3D Accelerometer (16G))測(cè)試裝置、(11)可以拆換的圓弧或平面的擺錘頭、(12)杠鈴片。
[0020]圖4為可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其角度測(cè)試裝置(4)細(xì)節(jié)圖，(4)角度測(cè)試裝置、(13)塑料加工而成的量角器、(14)不銹鋼的金屬圓柱體掛墜。
[0021]下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明實(shí)例工作原理。
[0022]標(biāo)定系統(tǒng)的使用方法。
[0023]工程人放置于可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘的正前方，可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘其擺錘的重量為10KG，直徑為1CM的圓柱體，(3)擺錘的(11)可以拆換的圓弧或平面的擺錘頭與工程人標(biāo)定的具體位置為一垂直線，同時(shí)(3)擺錘的(2)連接擺桿與水平線垂直。標(biāo)定時(shí)，將(3)擺錘移動(dòng)到特定高度，用(14)掛墜來(lái)記錄(13)量角器的角度，確保每一次(3)擺錘擺在相同的角度，松開(kāi)(3)擺錘使(3)擺錘自由下落擊打到工程人。根據(jù)牛頓第三定律:力的作用是相互的，而且作用力與反作用力大小相等方向相反，因此采集位于(3)擺錘上的(5)力學(xué)傳感器和加速度傳感器撞擊時(shí)所采集的力和加速度值，力依次傳遞至側(cè)面為正三角形的支撐固定架、(9)吸玻盤(pán)，吸玻盤(pán)和地面玻璃緊密接觸，固定整個(gè)可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘的穩(wěn)定。采用重復(fù)測(cè)試的方式分別獲得從(3)擺錘和工程人傳感器所采集的力和加速度的值，計(jì)算測(cè)試數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。由此判斷工程人的數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定。對(duì)工程人標(biāo)定時(shí)將采用不同高度擺錘實(shí)驗(yàn)確定數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
[0024]測(cè)試系統(tǒng)的使用方法。
[0025]根據(jù)受試者體型和具體動(dòng)作確定合適的(2)擺桿長(zhǎng)度，(3)擺錘的正前方有(11)擺錘頭，(3)擺錘的(2)擺桿與水平線垂直，受試者對(duì)(3)擺錘進(jìn)行手或腿的擊打，擺錘中的加速度和力傳感器采集擊打的力和加速度值。在擺錘側(cè)面的高速攝影機(jī)記錄擺錘擺動(dòng)的高度和角度，將擺錘擺動(dòng)角度帶入計(jì)算軟件，獲得并貯存測(cè)試受試者擊打的力和加速度的值。
【權(quán)利要求】
1.可調(diào)節(jié)打擊強(qiáng)度并測(cè)試打擊強(qiáng)度的擺錘，包括:支撐固定架、連接擺桿、擺錘、角度測(cè)試裝置、力和加速度傳感器，其特征是: 支撐固定架由不銹鋼的金屬桿和金屬的連接固定結(jié)構(gòu)組合而成，兩側(cè)面為正三角形的支架，正三角形邊長(zhǎng)3m，低座寬2m，中間用橫桿連接，橫桿之間加有加固用的斜支撐；支撐固定架的底部采用吸玻盤(pán)或是膨脹螺絲與地面固定； 連接擺桿由金屬材料加工而成，其結(jié)構(gòu)是一個(gè)金屬套管和放置其中的一根金屬桿組合而成的裝置，金屬套管與支撐固定架的上端橫桿采用軸承連接，連接擺桿可以在橫桿上擺動(dòng)； 擺錘由金屬材料加工而成，擺錘與連接擺桿相連接，構(gòu)成類似鐘擺的裝置，擺錘頭部為可拆換的裝置，采用圓弧的擺錘頭或者平面的擺錘頭；擺錘的下端為帶螺紋的直桿，用于添加啞鈴片以調(diào)節(jié)所需的擺錘的重量；擺錘上設(shè)有安放力學(xué)傳感器和加速度傳感器進(jìn)行測(cè)試的裝置； 角度測(cè)試裝置包括由塑料加工而成的量角器和由細(xì)繩連接的金屬圓柱體掛墜，掛墜用于測(cè)量舉起拉動(dòng)擺錘到一定高度時(shí)連接擺桿偏離中軸的角度； 力和加速度傳感器固定在擺錘上面。
【文檔編號(hào)】A63B71/06GK203915999SQ201420144747
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】朱東, 趙光圣, 姚頌平 申請(qǐng)人:上海體育學(xué)院