本發(fā)明涉及弓箭技術(shù),具體是一種進(jìn)行射箭訓(xùn)練的裝置與方法。
背景技術(shù):
弓箭自古以來就為人類廣泛使用。當(dāng)今,弓箭仍然在運(yùn)動、娛樂、狩獵等領(lǐng)域具有廣泛的用途。掌握射箭所必要的技能需要一定的練習(xí),但使用通常的弓箭不易尋找合適的練習(xí)場所;并且,由于弓不可空放,因而在練習(xí)過程需要損耗箭以及磨損弓本身;還有,通常的弓并不能很方便地調(diào)整拉力等參數(shù)。因此,需要新的技術(shù)與裝置,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)效果的射箭訓(xùn)練。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供射箭訓(xùn)練裝置與方法,實(shí)現(xiàn)仿真效果的射箭訓(xùn)練。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
具有弓把、弓臂、弓弦、弦拉力計(jì)、弦拉長計(jì)、弦收放器、弓射光器、弓主控器、靶感光器;
定義弓架就是除去弓弦以外、組成弓的機(jī)械外形的部分,其組成主體為弓把和弓臂;
定義方向的前后符合通常的弓箭領(lǐng)域的含義,即箭射出時(shí)所指的方向?yàn)榍啊⒍涫珠_弓時(shí)牽拉弓弦的方向?yàn)楹螅?/p>
定義開弓過程符合通常的弓箭領(lǐng)域的含義,即射手以一手握持弓把、一手向后牽拉弓弦、直至結(jié)束牽拉并準(zhǔn)備釋放的過程;
定義弦距符合通常的弓箭領(lǐng)域的含義,即弓弦的初始位置與弓把之間的距離,弦距是可調(diào)節(jié)的,但在開弓過程中,弦距保持不變;
定義在開弓過程中,開弓拉力是射手牽拉弓弦向后的力的大??;
定義在開弓過程中,開弓拉距是開弓拉力在弓弦上的作用點(diǎn)向后移動的距離;
開弓過程中,弓架具有可確定的幾何形狀;
開弓過程中,弓弦處于繃緊狀態(tài),弓弦在繃緊狀態(tài)時(shí),由于彈性所造成的弓弦長度延伸是可確定的;
定義開弓過程中,弓弦與弓臂的兩個連接點(diǎn)之間的長度為弦視長;
開弓過程中,弦拉長計(jì)測量弦視長的變化量,并將該變化量輸出到弓主控器;
定義開弓過程中,射手施加在弓弦上的、沿弓弦伸展方向的拉力為開弓弦力;
開弓過程中,弦拉力計(jì)測量開弓弦力,并將其大小輸出到弓主控器;
開弓過程中,弦收放器接收收弦信號與收弦速率信號,當(dāng)接收到收弦信號時(shí),弦收放器縮短弦視長,并依據(jù)收弦速率信號,確定單位時(shí)間內(nèi)弦視長縮短的量;
開弓過程中,弦收放器接收放弦信號與放弦速率信號,當(dāng)接收到放弦信號時(shí),弦收放器增加弦視長,并依據(jù)放弦速率信號,確定單位時(shí)間內(nèi)弦視長增加的量,放弦速率信號表示的放弦速率越大,則單位時(shí)間內(nèi)弦視長增加的量越大,放弦速率信號表示的放弦速率越小,則單位時(shí)間內(nèi)弦視長增加的量越小;
開弓過程中,弓主控器根據(jù)當(dāng)前所接收的弦視長的變化量,結(jié)合弓架的幾何形狀,計(jì)算出開弓拉距的當(dāng)前值;
開弓過程中,弓主控器根據(jù)當(dāng)前所接收的開弓弦力的大小,結(jié)合開弓拉距的當(dāng)前值和弓架的幾何形狀,計(jì)算出開弓拉力的當(dāng)前值;
開弓過程中,弓主控器根據(jù)開弓拉距的當(dāng)前值,結(jié)合弓自身所對應(yīng)的特性參數(shù),得出射手當(dāng)前本應(yīng)施加的開弓拉力值,作為當(dāng)前的拉力本值;
開弓過程中,弓主控器比較開弓拉力的當(dāng)前值與當(dāng)前的拉力本值,當(dāng)開弓拉力的當(dāng)前值小于當(dāng)前的拉力本值時(shí),向弦收放器輸出收弦信號與收弦速率信號,其中,收弦速率是依據(jù)開弓拉力當(dāng)前值與當(dāng)前拉力本值的差值而確定的;
開弓過程中,弓主控器比較開弓拉力的當(dāng)前值與當(dāng)前的拉力本值,當(dāng)開弓拉力的當(dāng)前值大于當(dāng)前的拉力本值時(shí),向弦收放器輸出放弦信號與放弦速率信號,其中,放弦速率是依據(jù)開弓拉力當(dāng)前值與當(dāng)前拉力本值的差值而確定的,若開弓拉力當(dāng)前值與當(dāng)前拉力本值的差值的絕對值越大,則放弦速率越大,若開弓拉力當(dāng)前值與當(dāng)前拉力本值的差值的絕對值越小,則放弦速率越小,若弦視長已達(dá)到所設(shè)定的最大值,則停止輸出放弦信號與放弦速率信號;
開弓過程中,若開弓拉力消失,則弓主控器向射光器輸出擊發(fā)信號;
弓射光器接收到擊發(fā)信號時(shí),發(fā)出與射手的瞄準(zhǔn)線一致的光束;
靶感光器記錄弓射光器所發(fā)出的光束的照射位置,作為射箭的命中結(jié)果。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
所述的開弓過程中,弓架具有可確定的幾何形狀,是:
在開弓過程中,弓架不發(fā)生由于彈性而造成的不可忽略的形變,從而其幾何形狀是固定的。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
所述的開弓過程中,弓弦處于繃緊狀態(tài),弓弦在繃緊狀態(tài)時(shí),由于彈性所造成的弓弦長度延伸是可確定的,是:
在開弓過程中,弓弦不發(fā)生由于彈性而造成的不可忽略的長度延伸。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
所述的弦拉長計(jì)測量弦視長的變化量,是通過測量弓弦所繞經(jīng)的滑輪的轉(zhuǎn)數(shù)而獲取的。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
所述的弦拉力計(jì)測量開弓弦力,是將弦拉力計(jì)與弓弦串聯(lián)連接在一起而實(shí)施測量的。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
所述的開弓過程中,弦收放器接收放弦信號與放弦速率信號,當(dāng)接收到放弦信號時(shí),弦收放器增加弦視長,并依據(jù)放弦速率信號,確定單位時(shí)間內(nèi)弦視長增加的量,放弦速率信號表示的放弦速率越大,則單位時(shí)間內(nèi)弦視長增加的量越大,放弦速率信號表示的放弦速率越小,則單位時(shí)間內(nèi)弦視長增加的量越小,是:
弓弦的可伸長部分預(yù)先繞在轉(zhuǎn)輪上;
轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動而放出繞在轉(zhuǎn)輪上的部分弓弦,所放出的部分弓弦,經(jīng)由弓弦與弓臂的連接點(diǎn)處放出,從而增加了弦視長;
放弦速率越大,則轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動越快,從而弦視長在單位時(shí)間內(nèi)的增加量越大,而放弦速率越小,則轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動越慢,從而弦視長在單位時(shí)間內(nèi)的增加量越??;
弓臂通常分為上弓臂與下弓臂,弓弦與上弓臂和下弓臂各有一個連接點(diǎn),從而弓弦與弓臂有兩個連接點(diǎn),所放出的部分弓弦,是從該兩個連接點(diǎn)處同時(shí)放出的,且在同樣時(shí)間段內(nèi)所放出的長度是相同的。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
有彈性部件與弓弦串聯(lián)連接,彈性部件位于弦收放器與弦拉力計(jì)所處的位置之間。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
所述的若開弓拉力消失,則弓主控器向射光器輸出擊發(fā)信號,是:
弓主控器當(dāng)前所接收的開弓拉力的減小速率超過設(shè)定的閾值,則弓主控器向射光器輸出擊發(fā)信號。
所述的射箭訓(xùn)練裝置,其特征是:
所述的弓射光器接收到擊發(fā)信號時(shí),發(fā)出與射手的瞄準(zhǔn)線一致的光束,是:
弓射光器所發(fā)出光束與其幾何軸線一致;
對于采用后部窺孔與前部瞄準(zhǔn)器而構(gòu)成瞄準(zhǔn)機(jī)制的弓而言,將用于拉正窺孔的窺孔皮筋綁縛為與瞄準(zhǔn)線一致,然后將弓射光器附著在窺孔皮筋上,并使弓射光器的幾何軸線與皮筋繃直的方向一致。
射箭訓(xùn)練方法,其特征是:
采用幾何形狀確定的、無彈性形變的弓臂;
采用長度可收放的、無彈性延伸的弓弦;
定義開弓拉力是射手牽拉弓弦向后的力;
定義開弓拉距是開弓拉力在弓弦上的作用點(diǎn)向后移動的距離;
開弓過程中,測量當(dāng)前時(shí)刻弓弦的長度變化量以及弓弦所受的拉力,并依此得出當(dāng)前時(shí)刻的開弓拉距與開弓拉力;
依據(jù)測量所得當(dāng)前時(shí)刻的開弓拉距,比對預(yù)設(shè)的弓的特性參數(shù),得出當(dāng)前時(shí)刻本應(yīng)施加的開弓拉力值,并將本應(yīng)施加的開弓拉力值與測量所得的開弓拉力相對比,若本應(yīng)施加的開弓拉力值小于測量所得的開弓拉力,則增加弓弦的長度,反之,則縮短弓弦的長度;
若測量所得當(dāng)前時(shí)刻的開弓拉力趨于消失,則沿著瞄準(zhǔn)的方向發(fā)出光束;
靶感應(yīng)光束照射的位置,以此位置作為射箭命中目標(biāo)的結(jié)果。
本發(fā)明的有益效果在于:(1)能夠真實(shí)模擬射手開弓放箭的動作過程;(2)能夠模擬不同的拉力拉距特性,從而適用于反曲弓、復(fù)合弓等各種類型的弓;(3)沒有彈性受力變形部件,具有高安全性;(4)不耗費(fèi)箭,使用成本低;(5)不受場所的局限;(6)配合電子靶,目標(biāo)模擬能力強(qiáng),娛樂性好。
附圖說明
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是增加和縮短弦的長度的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明。
弓、箭、弓弦、弓把、弓臂、滑輪、弦踞、拉距、開弓、開弓距離、箭、瞄準(zhǔn)器、窺孔、前、后等名詞與術(shù)語,都符合弓箭及其相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)通常的含義,在此不對這些名詞與術(shù)語作出特別的定義或限定。
圖1所示為射箭訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。忽略螺栓、減震片等小型配件,從外觀形狀來看,除去弓弦以外,弓的整體形狀是由弓把110、上弓臂120(備注:弓臂有時(shí)也稱為弓片)、下弓臂130為主而構(gòu)成的;為了簡便清晰,在此稱由弓把110、上弓臂120和下弓臂130為主而構(gòu)成的弓的整體為弓架。其中,上弓臂120和下弓臂130都可以沿前后方向改變與弓把110的相對位置,從而可以調(diào)整弦距;例如,當(dāng)把上弓臂120和下弓臂130向后移動時(shí),弦距則增加。選定一種弦距而將上弓臂120和下弓臂130調(diào)整就緒后,在開弓的過程中,上弓臂120和下弓臂130不再移動,從而保持弦距不變。在開弓過程中,上弓臂120、下弓臂130以及弓把110都不發(fā)生不可忽略或不可預(yù)知的彈性形變,從而使得弓架具有可確定的幾何形狀?;?10安裝在上弓臂120與弓弦的連接處,滑輪320安裝在下弓臂130與弓弦的連接處;實(shí)際上,滑輪310和滑輪320就構(gòu)成了弓弦與弓臂(或弓弦與弓架)的上下兩個連接點(diǎn)。稱位于滑輪310和滑輪320之間的弓弦,為弦視段210;弦視段210包含射手用于牽拉弓弦實(shí)施開弓動作和搭箭的弓弦部分;弦視段210的長度稱為弦視長。在開弓過程中,隨著射手向后牽拉弓弦,弦視長將不斷增大,直到開弓過程的最后而達(dá)到其最大值。如果將裝置所涉及的全部弓弦作為一個整體,則弓弦的連接順序?yàn)椋浩涫锥擞上沂辗牌?30出發(fā),然后串聯(lián)連接弦拉力計(jì)520,再繞過弓把上端滑輪330,進(jìn)而以弦視段的形式繞經(jīng)滑輪310而連接到滑輪320,最后,經(jīng)弓把下端滑輪340,其尾端回到弦收放器530;在弓弦所經(jīng)路徑中,依據(jù)弓架的形狀,弓弦會在每個折彎處繞經(jīng)滑輪,例如本實(shí)施例中繞經(jīng)滑輪330和滑輪340;所有弓弦繞過或繞經(jīng)的滑輪,都應(yīng)盡可能地減小弦繞著滑輪活動時(shí)所受到的摩擦力。
不同于反曲弓等傳統(tǒng)形式的弓,現(xiàn)代復(fù)合弓由于采用諸如“凸輪”等力的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),在開弓過程中,拉力隨著拉距并不是單調(diào)變化的,而是具有一個“小-大-小”的變化過程;并且,拉距也并不能一味向后增加,而是具有一個最大值;不同特性的弓,這種體現(xiàn)在拉力、拉距之中的作用關(guān)系也是不同的。真實(shí)反映這些特性是提高射箭訓(xùn)練裝置性能的關(guān)鍵;為此,需要實(shí)時(shí)測量開弓過程中的拉距和拉力的數(shù)值,并據(jù)以調(diào)整裝置對射手行為的響應(yīng)。
由于在通常的弓箭及其技術(shù)領(lǐng)域中,關(guān)于拉距以及拉力的定義存在多個具有差別的版本,為了使得描述更加精確,本發(fā)明特別定義了“開弓拉力”與“開弓拉距”。定義開弓拉力是在開弓過程中,射手牽拉弓弦向后的力的大小。定義開弓拉距是在開弓過程中,開弓拉力在弓弦上的作用點(diǎn)向后移動的距離。一般來說,開弓拉力在弓弦上的作用點(diǎn)位于“弦環(huán)”或者“箭尾槽”處,也就是弓弦最后方的位置。從含義來看,本發(fā)明所定義的“開弓拉距”及其最大值不同于通常所稱的“拉距”及其最大值。但這些名詞術(shù)語之間的差異,并不影響對本發(fā)明所描述的技術(shù)方案的理解與運(yùn)用;因?yàn)?,該技術(shù)領(lǐng)域的人員,能夠很容易地明白這些名詞術(shù)語之間的差別以及如何彌合差別而得到相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。例如,通常所說的拉距,是以弓把為起點(diǎn)來計(jì)量弓弦被拉開的距離,而本發(fā)明所說的開弓拉距,是以弓弦被拉開時(shí)的初始位置為計(jì)量起點(diǎn),二者之間相差弓弦的初始位置到弓把的距離;這一相差的距離實(shí)際上就是弦距,而弦距在開弓過程中是確定的。再例如,在以弓把為起點(diǎn)而計(jì)算拉距時(shí),還存在不同定義的版本,可能會導(dǎo)致結(jié)果相差一個弓把握柄的寬度;但這種偏差顯然是可以消解的,因?yàn)楣盐毡膶挾仁强芍?。因此,本發(fā)明所特別定義的開弓拉力與開弓拉距,不影響對通常所說的拉力和拉距的理解與運(yùn)用;同時(shí),排除了可能存在的差異,使得描述更加精確。
為了測量開弓拉距的當(dāng)前值,采用弦拉長計(jì)510。由于弓架的幾何形狀是確定的,因此,弦視長的初始長度是確定的,即,弦視段位于弦視段初始位置220時(shí)的長度。所以,只需測量出弦視長的變化量,就可計(jì)算出弦視長的當(dāng)前值,進(jìn)而求出所對應(yīng)的開弓拉距數(shù)值??梢杂卸喾N途徑測量弦視長的變化量;在本實(shí)施例中,假定弦拉長計(jì)510是計(jì)數(shù)滑輪330的轉(zhuǎn)數(shù)而確定弦視長的變化量的。假設(shè)滑輪330的直徑是10厘米,滑輪330每轉(zhuǎn)動一個圓周對應(yīng)20個電脈沖且每個電脈沖對應(yīng)的圓周弧段的弧長相同(光電或磁感應(yīng)等裝置可以實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果,在此不予贅述),滑輪正轉(zhuǎn)(假設(shè)正轉(zhuǎn)使弦視長增加)時(shí)的每個電脈沖使計(jì)數(shù)增加一個、而反轉(zhuǎn)時(shí)的每個電脈沖則使計(jì)數(shù)減少一個;那么,弦拉長計(jì)510只需計(jì)數(shù)脈沖的數(shù)目,就可以計(jì)算出沿滑輪330所增加的弦視長為“ ”。又由于開弓時(shí),弓弦對上弓臂和下弓臂的拉力是對稱的,從而弦視長沿滑輪330(以及沿滑輪310)所增加的長度,是與弦視長沿滑輪340(以及沿滑輪320)所增加的長度是一樣的,進(jìn)而求得弦視長的增加總量為“”。需要指出的是,盡管弓弦具有一定的延伸率,但通常弓弦的材料特性體現(xiàn)為“韌性”而并非“彈性”,因此,由于彈性而造成的弓弦長度變化并不明顯,尤其是弓弦已處于繃緊狀態(tài)之后;出于這樣的原因,在測量弦視長的增加量時(shí),可以忽略掉弓弦延伸率的影響,從而由于彈性而造成的弓弦長度延伸是可確定的(即,予以忽略);當(dāng)然,也可以使用更加復(fù)雜、全面的計(jì)算函數(shù)而將延伸率所導(dǎo)致的長度變化計(jì)算出來,從而由于彈性而造成的弓弦長度延伸總是可確定的(本實(shí)施例不對此展開描述)。弦拉長計(jì)510將所測量的弦視長的變化量傳輸給弓主控器610。
為了測量弓弦的當(dāng)前受力大小,采用弦拉力計(jì)520。弦拉力計(jì)520可采用任何機(jī)械的、電子的、或集成形式的拉力測量裝置;只要其具有兩個機(jī)械連接端以便與弓弦串聯(lián)連接、以及具有“拉力-電信號”轉(zhuǎn)換部件和輸出測量結(jié)果的接口。此外,為了避免弦拉力計(jì)520自身可能具有的彈性形變對弦長度測量的影響,弦拉力計(jì)520應(yīng)安裝在弦拉長計(jì)510之后、或者是比弦拉長計(jì)510更加背離滑輪330的位置處;比如,將弦拉力計(jì)520安裝在弦拉長計(jì)510和弦收放器530之間的位置處。由于弦拉力計(jì)520是與弦串聯(lián)連接的,因此所測量的是沿著弓弦伸展方向的拉力;稱射手施加在弓弦上的、沿弓弦伸展方向的拉力為開弓弦力。需要注意的是,弦拉力計(jì)520的測量結(jié)果應(yīng)考慮弦本身的初始拉力;也就是說,在開弓過程剛開始時(shí),由于弦預(yù)先已經(jīng)是繃緊了的,所以,在射手施加牽引弓弦的拉力之前,弦本身已經(jīng)具有一定的初始拉力;這種初始拉力可以作為已知數(shù)值,由弦拉力計(jì)520自行測量記錄下來并在最終的結(jié)果中扣除即可?;蛘?,也可以將這種弦的初始拉力預(yù)先測量并存儲在弓主控器610中,從而由弓主控器610從所接收的弦拉力計(jì)520的結(jié)果中去除即可;不管怎樣的方式,都是可以消除掉相關(guān)的測量誤差的,在此不多贅述。此外,由滑輪所增加的阻力也應(yīng)予以扣除;但滑輪阻力通常較小而可以予以忽略。弦拉力計(jì)520將所測量的開弓弦力傳輸給弓主控器610。
弓主控器610根據(jù)當(dāng)前所接收的弦視長的變化量,結(jié)合弓架的幾何形狀,即可計(jì)算出開弓拉距的當(dāng)前值。這是容易計(jì)算的:弦視長的初始值是由弓架的幾何形狀確定的,而弦視長的當(dāng)前數(shù)值則等于弦視長的初始值加上弦視長的變化量,當(dāng)開弓拉力的作用點(diǎn)位于弦視段的中點(diǎn)時(shí),即可通過求解三角函數(shù)的方法而得出。例如:若弦視長的增加量為20厘米,弦視長的初始長度為80厘米,則開弓拉距的當(dāng)前值等于“”;也就是弦視段210的最后方點(diǎn)到弦視段初始位置220的距離為30厘米,或者說,開弓拉力向后作用的距離為30厘米。
弓主控器610根據(jù)當(dāng)前所接收的開弓弦力,結(jié)合開弓拉距的當(dāng)前數(shù)值以及弓架的幾何形狀,即可計(jì)算出開弓拉力的當(dāng)前值。這是容易計(jì)算的,因?yàn)椋涸谝阎_弓拉距和弓架幾何形狀的條件下,利用力的分解與合成原理,可以求出開弓拉力與開弓弦力之間的比例關(guān)系,從而即可將開弓弦力換算為開弓拉力。例如,由弓架所確定的弦視長初始值為80厘米,開弓拉力的作用點(diǎn)位于弦視段的中點(diǎn),開弓拉距的當(dāng)前值為30厘米,開弓弦力的當(dāng)前值為50磅,則開弓拉力的當(dāng)前值可計(jì)算為“(第一步計(jì)算),(第二步計(jì)算)”。
弓主控器610依據(jù)所預(yù)先存儲或設(shè)置的被仿真的弓自身的“拉力-拉距”特性以及弦距等參數(shù),即可得出被仿真的弓自身的“開弓拉力-開弓拉距”特性;從而,得出在當(dāng)前的開弓拉距下,弓自身所對應(yīng)的開弓拉力大小,并將此作為當(dāng)前的拉力本值。弓主控器610對比當(dāng)前的開弓拉力與拉力本值,若開弓拉力小于拉力本值時(shí),向弦收放器530輸出收弦信號、并依據(jù)二者的差值輸出收弦速率的大??;若當(dāng)前的開弓拉力大于當(dāng)前的拉力本值時(shí),向弦收放器530輸出放弦信號、并依據(jù)二者的差值輸出放弦速率的大?。ū热纾卟钪档慕^對值越大,則放弦速率越大)。例如,當(dāng)前經(jīng)測量與計(jì)算所得到的開弓拉距為10英寸、開弓拉力為40磅;依據(jù)被仿真的弓自身的“拉力-拉距”特性參數(shù),得出在對應(yīng)開弓拉距10英寸的情況下,拉力本值為35磅;由于開弓拉力大于拉力本值,弓主控器610輸出放弦信號而驅(qū)使弓收放器530增加弓弦長度,并將開弓拉力與拉力本值的差值的絕對值“”,作為驅(qū)使弓收放器530釋放弓弦的速度的等級。若開弓拉距的當(dāng)前值已達(dá)到所設(shè)定的最大值(對于復(fù)合弓而言,拉距有最大值限定),即使開弓拉力大于拉力本值,也不再發(fā)出放弦信號(在沒有放弦信號的情況下,弦收放器忽略放弦速率信號)。
弦收放器530接受弓主控器610所發(fā)出的收弦信號和收弦速率信號、以及放弦信號和放弦速率信號,從而確定是增加還是縮短弦視長,以及增加和縮短弦視長的快慢。需要注意的是,假設(shè)開弓拉力作用于弦視段的中央,則開弓過程中弓弦對上弓臂和下弓臂的作用力是對稱的,因此,無論是增加弦視長還是縮短弦視長,都應(yīng)從弓弦與弓臂的兩個連接點(diǎn)處同時(shí)、同長地進(jìn)行。以增加弦視長為例,在確定時(shí)間段內(nèi),弦視長經(jīng)由滑輪310所增加的長度,等于經(jīng)由滑輪320所增加的長度。弦收放器530可具有多種形式的電子機(jī)械結(jié)構(gòu)來滿足弓弦收放的要求;下面給出的是一種示例結(jié)構(gòu)。
圖2是增加和縮短弦的長度的結(jié)構(gòu)示意圖。動力部件810(假設(shè)由電動機(jī)、變速箱以及控制電路所組成)的轉(zhuǎn)動動力傳遞于驅(qū)動輪820,驅(qū)動輪820則帶動繞弦輪830旋轉(zhuǎn),上延伸弦250和下延伸弦260都纏繞在繞弦輪830上;其中,上延伸弦250通向上弓臂(最終經(jīng)由上弓臂的滑輪310而與弦視段相接),下延伸弦260通向下弓臂(最終經(jīng)由下弓臂的滑輪320而與弦視段相接)。當(dāng)需要增加或縮短弦視長時(shí),則首先松開鎖止銷850以允許驅(qū)動輪820和繞弦輪830轉(zhuǎn)動;若縮短弦視長,則驅(qū)動輪820以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,帶動繞弦輪830逆時(shí)針轉(zhuǎn)動,從而將上延伸弦250和下延伸弦260進(jìn)行纏繞;若縮短弦視長,則驅(qū)動輪820以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,帶動繞弦輪830順時(shí)針轉(zhuǎn)動,從而將上延伸弦250和下延伸弦260的纏繞部分放出(注意:這里所述的順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動與縮短/增加弦視長的對應(yīng)關(guān)系,取決與弦纏繞的方式)。由于上延伸弦250和下延伸弦260都繞在同樣直徑的轉(zhuǎn)輪上且轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動量對于二者是一致的,所以,無論是縮短弦視長還是增加弦視長,都是同時(shí)、同長發(fā)生于弦視段與弓臂的兩個連接點(diǎn)處。此外,可以將收弦速率和放弦速率作為控制驅(qū)動輪820轉(zhuǎn)速的參數(shù),例如,放弦速率越大,則通入電動機(jī)的電流越大,則驅(qū)動輪820逆時(shí)針轉(zhuǎn)動得越快;這樣,也就實(shí)現(xiàn)了增加和縮短弦視長的快慢的要求。在不需要改變弦視長時(shí),鎖止銷850是鎖定的,從而阻止驅(qū)動輪、繞弦輪的轉(zhuǎn)動。
為了平衡拉力的波動、對射手提供更連續(xù)的拉力感受,以及為了繃緊初始狀態(tài)時(shí)的弓弦等作用,可以將彈性部件(比如彈簧)串聯(lián)連接于弓弦中。串聯(lián)連接彈性部件需要避免彈性部件自身的拉伸對弦視長測量的影響,因此,彈性部件應(yīng)串接在弦拉長計(jì)與弦收放器之間的某個位置處。
依據(jù)開弓拉力的測量結(jié)果,若開弓拉力的減小速率(即,單位時(shí)間內(nèi)開弓拉力減小的絕對值)超過所設(shè)定的閾值,即可視為射手實(shí)施了“擊發(fā)”(也就是,射手松開弓弦、釋放對弓弦的拉力或撒放而使箭射出)。當(dāng)檢測到“擊發(fā)”時(shí),弓主控器610向弓射光器發(fā)出擊發(fā)信號;當(dāng)收到擊發(fā)信號時(shí),弓射光器發(fā)出與射手的瞄準(zhǔn)線一致的光束。弓射光器可以具有多種形式。比如,弓射光器可以是筒形的、并固定在弓把上,安裝的位置使其軸線與射手的瞄準(zhǔn)線一致;在收到擊發(fā)信號時(shí),瞬時(shí)發(fā)出一束沿其軸線的光。再比如,復(fù)合弓經(jīng)常使用后置的綁縛在主弓弦上的“窺孔”與前置的固定在弓把上的“瞄針”來形成瞄準(zhǔn)線;這樣,可以將用于拉正窺孔的窺孔皮筋綁縛為與瞄準(zhǔn)線一致,將弓射光器附著在窺孔皮筋上,并使弓射光器的幾何軸線與皮筋繃直的方向一致;在收到擊發(fā)信號時(shí),瞬時(shí)發(fā)出一束沿其軸線的光。弓射光器所發(fā)出的光可以是激光、紅外光或其它類型的光束,只要能夠形成聚焦的光點(diǎn)或光斑、并能夠使靶感光器感應(yīng)即可。
靶感光器感應(yīng)弓射光器所發(fā)出光束的照射并記錄照射的位置;該位置信息可以折算成射箭成績。靶感光器可以具有其它輔助功能,從而使得射箭訓(xùn)練更有效果以及更有趣味性。比如,靶面可以作為一種 “屏幕”,顯示出各種各樣的目標(biāo)形狀、甚至是活動性的目標(biāo);再比如,靶可以具有存儲、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?,從而將每次射箭的成績輸送給手機(jī)等智能設(shè)備,便于對射箭的成績進(jìn)行匯總、分析、對照、打分等等。
可以在弓臂上附著隨擊發(fā)而擺動的擺錘,從而模擬隨擊發(fā)而產(chǎn)生的震動;可以安裝能夠檢測弓把握持姿勢的水平儀等裝置,以幫助完善射手的動作規(guī)范;還可以安裝能夠調(diào)節(jié)弓整體質(zhì)量的配重等。這些附加部件和裝置,有助于使得仿真射箭的過程更加逼真、高效。
上述各實(shí)施例,只是按照本發(fā)明的技術(shù)方案所進(jìn)行的具體實(shí)施方式;在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常性變化和替換,都應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明適用于所有的依據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容而構(gòu)造的裝置與方法,以及不需其它發(fā)明性質(zhì)的能力而可獲得的變化形式。因此,本發(fā)明適用于同這里所描述的原理與特征相一致的最廣的范圍。