基于pvdf沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及體育訓(xùn)練器械領(lǐng)域，特別是涉及基于聚偏氟乙烯樹脂PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]搏擊運(yùn)動(dòng)員主要通過手靶、拳靶，吊掛式沙包，立式實(shí)心沙包，訓(xùn)練座、靶人等器材來進(jìn)行技術(shù)動(dòng)作和擊打力度的訓(xùn)練。實(shí)踐中用于運(yùn)動(dòng)員日常訓(xùn)練的成型的測(cè)力靶系統(tǒng)很少，而目前出現(xiàn)的電子測(cè)力靶，雖然可以顯示運(yùn)動(dòng)員的擊打力度，但反應(yīng)速度慢、不能記錄訓(xùn)練結(jié)果，沒有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，返回查看等功能，根本不能滿足現(xiàn)代競(jìng)技體育力量訓(xùn)練的需要。傳統(tǒng)訓(xùn)練設(shè)備只能作為基本的訓(xùn)練輔助，不能針對(duì)運(yùn)動(dòng)員自身特點(diǎn)制定訓(xùn)練內(nèi)容，極大限制散打運(yùn)動(dòng)員自身發(fā)展的同時(shí)也消耗了大量的人力、財(cái)力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)。該實(shí)用新型能夠在受到外力擊打時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速采集，實(shí)時(shí)顯示并記錄運(yùn)動(dòng)員相關(guān)信息等功能特點(diǎn)，而且運(yùn)動(dòng)員可以根據(jù)自身需求來設(shè)置測(cè)試系統(tǒng)參數(shù)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:采用基于PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，PVDF沖擊力傳感器采用并聯(lián)的連接方式構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)，均勻內(nèi)嵌于測(cè)力系統(tǒng)外層包裹材料下。系統(tǒng)采用厚實(shí)的外層包裹材料防止PVDF沖擊力傳感器網(wǎng)絡(luò)被破壞以及防止運(yùn)動(dòng)員受到來自系統(tǒng)內(nèi)部元器件的傷害。測(cè)力系統(tǒng)可采用12V蓄電池或者選用可連線的充放電電池，在此我們選用12V蓄電池為整個(gè)測(cè)力系統(tǒng)供電，有效供電時(shí)間可達(dá)到8小時(shí)以上。PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，可以根據(jù)使用者的具體情況確定測(cè)力靶的形狀，大小，重量，這里選用的形狀為圓柱體，高100cm，直徑為30cm，重量為30kg，可用于訓(xùn)練手靶、拳靶，吊掛式沙包，立式實(shí)心沙包，訓(xùn)練座、靶人等訓(xùn)練器材。
[0005]需要進(jìn)一步說明的是本實(shí)用新型所述的測(cè)力系統(tǒng)可采用的傳輸方式包括以下至少一種:有線傳輸方式，無線傳輸方式，本實(shí)用新型采用無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送，接收信號(hào)。PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)受到外界擊打力而產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)過電壓跟隨器轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，由無線收發(fā)射模塊通過特定的通信協(xié)議發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)將收到的信號(hào)保存并圖形化。上位機(jī)部分的軟件可由VC++或者PHP等可用高級(jí)語(yǔ)言編寫，實(shí)用性強(qiáng)。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:測(cè)力系統(tǒng)采用韌性強(qiáng)、質(zhì)地柔軟的PVDF沖擊力傳感器，配合后期的上位機(jī)模塊可實(shí)現(xiàn)直觀且實(shí)時(shí)記錄運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練信息的功能，包括信息采集、測(cè)力數(shù)據(jù)以及波形顯示、當(dāng)次擊打波形圖顯示、查詢、打印，回訪。此外，可以根據(jù)使用者的具體情況構(gòu)造形狀，重量各異的測(cè)力系統(tǒng)以滿足各類人群需求。重要的是可用于訓(xùn)練手靶、拳靶，吊掛式沙包，立式實(shí)心沙包，訓(xùn)練座、靶人等訓(xùn)練器材。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0008]圖1 PVDF沖擊力傳感器測(cè)力靶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2 PVDF沖擊力傳感器測(cè)力靶的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0010]圖3基于PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)框圖。
[0011]在圖1.圖2.圖3中:1.測(cè)力靶外層包裹材料，2.PVDF沖擊力傳感器，3.壓電薄膜正極，4.壓電薄膜負(fù)極，5.二極管，6.電源，7.無線發(fā)射模塊，8.PVDF沖擊力傳感器組網(wǎng)，9.內(nèi)部填充物。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合圖1-3對(duì)散打測(cè)力靶系統(tǒng)做進(jìn)一步說明。
[0013]其中，一種基于PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，包括PVDF沖擊力傳感器測(cè)力系統(tǒng)，無線傳輸模塊以及上位機(jī)模塊。PVDF沖擊力傳感器測(cè)力系統(tǒng)主要由外層包裹材料1，PVDF沖擊力傳感器2，內(nèi)部調(diào)理電路，無線發(fā)射模塊7，電源6，以及內(nèi)部填充物構(gòu)成。在此選用較為常用的圓柱體外形，測(cè)力系統(tǒng)外層包裹材料I采用加厚細(xì)紋的優(yōu)質(zhì)牛津布，質(zhì)地，最大化的減小運(yùn)動(dòng)員各關(guān)節(jié)的損傷，而且牛津布結(jié)實(shí)耐打又防水。由于PVDF沖擊力傳感器自身的特點(diǎn)以及特殊的外形，PVDF沖擊力傳感器2采用并聯(lián)連接構(gòu)成傳感器組網(wǎng)并均勻的內(nèi)嵌于外層包裹材料I下面，360度無死角覆蓋，保證每次有效接觸時(shí)至少有一個(gè)被有效接觸。各傳感器模塊正極3輸出端連接二極管5后再連至總線，避免相互之間的影響。傳感器模塊負(fù)極4和正極3利用防水材料密封。使用時(shí)，被擊中的傳感器模塊數(shù)目有限，有效接觸后模塊網(wǎng)絡(luò)的總阻值降低，阻抗匹配條件依然滿足，可以繼續(xù)使用之前的調(diào)理電路。電信號(hào)經(jīng)過調(diào)理電路的轉(zhuǎn)換，選用匹配的無線發(fā)射模塊7將電信號(hào)發(fā)送出去。測(cè)力系統(tǒng)供電部分使用可充放電的鋰電池供電，且可滿足連續(xù)工作>=Sh的要求。測(cè)力靶上面可用鐵鏈、登山扣、膨脹掛鉤等吊掛，填充好沙袋后，繃緊即可使用。
[0014]在圖2中，可以清晰地看到PVDF沖擊力傳感器測(cè)力靶內(nèi)部截面構(gòu)造，它主要由外層包裹材料1，PVDF沖擊力傳感器組網(wǎng)8，內(nèi)部填充物9構(gòu)成。內(nèi)部可以用尼龍布或帆布做成襯套，每個(gè)襯套里面裝有膽包，而膽包里面填充大量碎布條或者高強(qiáng)度原生棉，防止填充材料沉積在沙袋底部，始終保持飽滿和軟硬適中每個(gè)測(cè)力系統(tǒng)內(nèi)部填充物9有六個(gè)左右膽包。
[0015]圖3所示，測(cè)力傳感器模塊及其網(wǎng)絡(luò)輸出隨著外界擊打力的大小實(shí)時(shí)變化，同時(shí)產(chǎn)生的尖脈沖不能直接被采集，必須經(jīng)過調(diào)理電路的處理才能使用，采用電壓跟隨器作為前端調(diào)理電路輸出模擬信號(hào)。經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后再將所轉(zhuǎn)換好的數(shù)字信號(hào)傳送給無線輸傳模塊，再由該無線模塊以特定的無線協(xié)議格式將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。通過接收模塊接收信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。將處理后的數(shù)據(jù)按一定得傳輸協(xié)議打包通過數(shù)據(jù)傳輸線及上位機(jī)的USB接口傳給上位機(jī)端。從而進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、處理、存儲(chǔ)。便于實(shí)時(shí)直觀的了解運(yùn)動(dòng)員情況，日常訓(xùn)練時(shí)便于教練及使用者自身通過相關(guān)的數(shù)據(jù)了解到訓(xùn)練情況的變化。
[0016]本實(shí)用新型提供了一種基于PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，依據(jù)PVDF沖擊力傳感器的特點(diǎn)以及多元化的設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)出具有檢測(cè)不同擊打力能力的訓(xùn)練裝置，可以滿足不同等級(jí)運(yùn)動(dòng)員的使用需求，對(duì)不同運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練能夠具有針對(duì)性，提高了測(cè)力系統(tǒng)的實(shí)用性。
[0017]以上所述僅是本實(shí)用新型實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于聚偏氟乙烯樹脂PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:PVDF沖擊力傳感器，信號(hào)輸入、輸出，電源，上位機(jī)，其特征在于:PVDF沖擊力傳感器使用并聯(lián)的連接方式構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)，均勻內(nèi)嵌于測(cè)力系統(tǒng)外層包裹材料下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聚偏氟乙烯樹脂PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:電源選用可連線的充放電電池。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聚偏氟乙烯樹脂PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:測(cè)力靶為圓柱體，高100cm，直徑為30cm，重量為30kg。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聚偏氟乙烯樹脂PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:測(cè)力系統(tǒng)可采用的傳輸方式包括以下至少一種:有線傳輸方式，無線傳輸方式。
【專利摘要】本實(shí)用新型介紹了一種基于聚偏氟乙烯樹脂PVDF沖擊力傳感器的搏擊類訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)，屬于體育訓(xùn)練器械領(lǐng)域，包括：PVDF沖擊力傳感器模塊，信號(hào)傳輸模塊，上位機(jī)。其特征在于：采用小面積的PVDF沖擊力傳感器，測(cè)力靶受到外界擊打力后產(chǎn)生電信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過一系列處理后由無線輸傳模塊發(fā)送給上位機(jī)。本實(shí)用新型采用韌性強(qiáng)、質(zhì)地柔軟的PVDF沖擊力傳感器，配合后期的上位機(jī)模塊可實(shí)現(xiàn)直觀且實(shí)時(shí)記錄運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練信息的功能，包括信息采集、測(cè)力數(shù)據(jù)以及波形顯示、當(dāng)次擊打波形圖顯示、查詢、打印，回訪等。此外還可根據(jù)使用者具體情況構(gòu)造形狀、質(zhì)量各異的測(cè)力靶以滿足各類人群需求。系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，適用范圍廣，成本低，很適合批量生產(chǎn)。
【IPC分類】A63B71/06
【公開號(hào)】CN204932794
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520576434
【發(fā)明人】賀偉, 馬淑園
【申請(qǐng)人】西安郵電大學(xué), 賀偉, 馬淑園
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年7月30日