一種壓電拳擊測(cè)力靶的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓電拳擊測(cè)力靶，其包括：靶體，其包括均用于起緩沖與保護(hù)作用的軟質(zhì)上封閉層和軟質(zhì)下封閉層、以及平鋪于該上封閉層與該下封閉層之間的壓電薄膜與可彎曲柔性硬質(zhì)襯底，該上封閉層與該襯底分別依附于該壓電薄膜的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面；人機(jī)操作界面，其接收該壓電薄膜的壓電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；以及緊固圈帶，其用于將該靶體固定在待拳擊物上，該靶體固定在該緊固圈帶上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：能夠精準(zhǔn)測(cè)量出靶體表面力、不失真地反映出靶體表面力的變化情況最終確定擊打靶體力的大小，且能夠克服因受拳擊而震動(dòng)帶來(lái)的抖動(dòng)影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種壓電拳擊測(cè)力革E
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)力靶，尤其是涉及一種壓電拳擊測(cè)力靶。
【背景技術(shù)】
[0002]沙袋、腳靶、護(hù)胸等傳統(tǒng)擊打器材一般是由結(jié)實(shí)的粗布、白帆布或硅膠制作而成，使用者通過(guò)不斷的練習(xí)擊打達(dá)到鍛煉的目的。目前測(cè)量擊打壓力的方式多是采用機(jī)械系統(tǒng)將壓力轉(zhuǎn)換成角位移或線位移，在刻度盤(pán)上讀取刻度值。這種方法不夠直觀，存在視差，精度差，而且所測(cè)力的數(shù)據(jù)不能直接輸出傳遞，不能滿足現(xiàn)代體育訓(xùn)練的需要。
[0003]目前新出現(xiàn)的電子測(cè)力計(jì)依舊依賴(lài)傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，導(dǎo)致響應(yīng)度差，體積大，不利于便攜，價(jià)格較高。上述傳統(tǒng)測(cè)力方式均不能有效依附于沙袋、腳靶等日常訓(xùn)練等器材上，導(dǎo)致測(cè)量效果差，不能滿足現(xiàn)代體育訓(xùn)練的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠精準(zhǔn)測(cè)量出靶體表面力、不失真地反映出靶體表面力的變化情況最終確定擊打靶體力的大小的壓電拳擊測(cè)力靶，且能夠克服因受拳擊而震動(dòng)帶來(lái)的抖動(dòng)影響。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種壓電拳擊測(cè)力靶，其包括:
[0006]靶體，其包括均用于起緩沖與保護(hù)作用的軟質(zhì)上封閉層和軟質(zhì)下封閉層、以及平鋪于該上封閉層與該下封閉層之間的壓電薄膜與可彎曲柔性硬質(zhì)襯底，該上封閉層與該襯底分別依附于該壓電薄膜的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面；
[0007]人機(jī)操作界面，其接收該壓電薄膜的壓電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；以及
[0008]緊固圈帶，其用于將該靶體固定在待拳擊物上，該靶體固定在該緊固圈帶上。
[0009]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該壓電薄膜包括三個(gè)壓電電荷系數(shù)，該三個(gè)壓電電荷系數(shù)分別代表在x、Y、z三個(gè)相互垂直的方向上的振動(dòng)靈敏度，其中，X Y平面平行于該靶體，Z方向上的壓電電荷系數(shù)的數(shù)值比X 3方向上的兩個(gè)壓電電荷系數(shù)的數(shù)值高廣2個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0010]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該緊固圈帶的一端設(shè)置有魔術(shù)貼圓毛面，另一端設(shè)置有能與該魔術(shù)貼圓毛面粘合或拆離的魔術(shù)貼刺毛面。
[0011]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該人機(jī)操作界面包括操作單元、顯示單元以及處理器，該處理器接收該操作單元的指令，且接收該壓電薄膜的壓電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)在該顯示單元顯示。
[0012]優(yōu)選地，該操作單元包括操作鍵位和觸控屏中的至少一種。
[0013]優(yōu)選地,該顯示單元為液晶顯示器。
[0014]優(yōu)選地，該處理器與該壓電薄膜之間的通訊包括有線傳輸和無(wú)線傳輸中的至少一種。
[0015]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該人機(jī)操作界面固定在該緊固圈帶上。[0016]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該上封閉層與該下封閉層均為海綿層。
[0017]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該壓電拳擊測(cè)力靶包括多個(gè)靶體，該多個(gè)靶體均與該人機(jī)操作界面通訊。
[0018]本發(fā)明提供的壓電拳擊測(cè)力靶具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1、重量輕，設(shè)備小型化，便于攜帶；
[0020]2、可以捆綁于沙袋、立柱或者人體上，給使用者帶來(lái)真實(shí)的使用體驗(yàn)，并可以和日
常訓(xùn)練結(jié)合在一起；
[0021]3、壓電傳感器使得本測(cè)力靶響應(yīng)速度快，可以立即測(cè)量出靶體上的力度大?。?br> [0022]4、無(wú)傳統(tǒng)測(cè)力結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的機(jī)械疲勞，使得本測(cè)力靶使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量精準(zhǔn)度高，一致性好；
[0023]5、壓電薄膜價(jià)格低廉，加工簡(jiǎn)單，大大降低了器件成本；
[0024]6、提供了數(shù)量限值、時(shí)間限值等統(tǒng)計(jì)方法，可以顯示出單次擊打的力度大小，也可以統(tǒng)計(jì)設(shè)定數(shù)量及時(shí)間內(nèi)的擊打力度總和。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的壓電拳擊測(cè)力靶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為圖1中壓電拳擊測(cè)力靶的靶體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為圖1中壓電拳擊測(cè)力靶的電路示意圖。
[0028]圖4為圖1中壓電拳擊測(cè)力靶的人機(jī)操作界面的控制面板。
[0029]圖5為本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的壓電拳擊測(cè)力靶的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的壓電拳擊測(cè)力靶包括靶體102、人機(jī)操作界面101、以及緊固圈帶。人機(jī)操作界面101接收靶體102的壓電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，緊固圈帶用于將靶體102固定在待拳擊物上，靶體102固定在該緊固圈帶上。
[0032]該緊固圈帶的一端設(shè)置有魔術(shù)貼圓毛面105，另一端設(shè)置有能與魔術(shù)貼圓毛面105粘合或拆離的魔術(shù)貼刺毛面106。該緊固圈帶捆綁于沙袋、立柱或者人體上時(shí)，通過(guò)魔術(shù)貼圓毛面105與魔術(shù)貼刺毛面106粘合即可；需要將緊固圈帶拆離沙袋、立柱或者人體時(shí)，只需將魔術(shù)貼圓毛面105與魔術(shù)貼刺毛面106拆開(kāi)即可，方便實(shí)用。
[0033]靶體102固定在該緊固圈帶上時(shí)，可以固定在該緊固圈帶上的任何位置，為了美觀，可對(duì)稱(chēng)設(shè)置于緊固圈帶的中央，將緊固圈帶分成左緊固圈帶103與右緊固圈帶104兩部分。當(dāng)然，在其它實(shí)施方式中，也可以采用獨(dú)立的兩條緊固圈帶，通過(guò)靶體102連接在一起。
[0034]請(qǐng)結(jié)合圖2，靶體102包括均用于起緩沖與保護(hù)作用的軟質(zhì)上封閉層401和軟質(zhì)下封閉層404、以及平鋪于上封閉層401與下封閉層404之間的壓電薄膜402與可彎曲柔性硬質(zhì)襯底403。上封閉層401與襯底403分別依附于壓電薄膜402的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面。
[0035]上封閉層401與下封閉層404均可為海綿，主要起著緩沖以及保護(hù)壓電薄膜402的作用。壓電薄膜402可以是壓電駐極體薄膜，壓電薄膜402的兩極連接入電路，以供人機(jī)操作界面101分析處理信號(hào)。襯底403依附于壓電薄膜402的背面，起著保護(hù)壓電薄膜402的作用。靶體102的四個(gè)層很好的縫合在一起，使力的傳遞均勻無(wú)衰減。上封閉層401采用海綿層，還可以讓使用者具有較好的體感，也讓本發(fā)明的外觀較為美觀。襯底403限制了壓電薄膜402的彎折，不會(huì)讓壓電薄膜402過(guò)于凹陷形成損毀。下封閉層404為海綿，還因有一定的彈性，可以形成抓力，便于固定于柱子以及人體上。
[0036]本發(fā)明的信號(hào)是由壓電薄膜402提供，壓電薄膜402固定于上封閉層401、下封閉層404及襯底403間，所以只要壓電薄膜402不損壞，本發(fā)明的測(cè)量效果就不會(huì)受到影響，拳擊所帶來(lái)的抖動(dòng)也不會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響
[0037]壓電薄膜402包括三個(gè)壓電電荷系數(shù)，該三個(gè)壓電電荷系數(shù)分別代表在X、Y、Z三個(gè)相互垂直的方向上的振動(dòng)靈敏度，其中，X Y平面平行于靶體102，Z方向上的壓電電荷系數(shù)的數(shù)值比X、Y方向上的兩個(gè)壓電電荷系數(shù)的數(shù)值高廣2個(gè)數(shù)量級(jí)。拳擊力的傳遞是垂直傳遞的，因此需要設(shè)計(jì)成:Z方向(即垂直方向，垂直于靶體102的方向)振動(dòng)靈敏度高，而X、Y方向(即橫向，平行于靶體102的方向)振動(dòng)靈敏度很低，從而提高測(cè)力的準(zhǔn)確度。
[0038]如圖3所示，人機(jī)操作界面101包括電源1、前置放大電路4、揚(yáng)聲器302、操作單元、顯示單元以及處理器3。該處理器3接收該操作單元的指令，且接收前置放大電路4(如下所述)的輸出信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)在該顯示單元顯示。該顯示單元可為液晶顯示器，也可為數(shù)碼管。該操作單元可為操作鍵位，也可謂觸控屏，還可同時(shí)包括操作鍵位與觸控屏。
[0039]電源I為前置放大電路4、處理器3、揚(yáng)聲器302以及顯示單元等有源器件提供用電，由一個(gè)總開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)設(shè)備的開(kāi)通與關(guān)斷，當(dāng)然電源I在其它實(shí)施方式中，還可以為市電，利用變壓器調(diào)至合適的工作電壓。壓電薄膜402的信號(hào)通過(guò)前置放大電路4之后接入處理器3進(jìn)行分析。使用者使用操作單元，如操作按鍵2控制處理器3選擇所需功能，最終由處理器3控制數(shù)碼管顯示所需信息，由揚(yáng)聲器302提供功能提醒。
[0040]壓電薄膜402輸出的電荷信號(hào)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部電荷放大器轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào).此電壓信號(hào)與壓電薄膜402表面所受到的壓力成正比例關(guān)系，處理器3讀取該電壓信號(hào)，進(jìn)而計(jì)算出所受到壓力的大小。該處理器3與該壓電薄膜402之間的通訊可以采用線傳輸和無(wú)線傳輸中的至少一種。
[0041]為了便于操作人機(jī)操作界面101,人機(jī)操作界面101設(shè)置有控制面板,如圖4所示。有四個(gè)功能選擇按鍵，分別為:開(kāi)始/選擇、復(fù)位、上翻、下翻。當(dāng)開(kāi)關(guān)301閉合，電源接通時(shí)，電路開(kāi)始工作，公斤長(zhǎng)亮；當(dāng)有拳擊力作用在靶體上時(shí)，處理器立即在數(shù)碼管303、304、305、306上顯示力的大小。如果使用者想統(tǒng)計(jì)一定擊打時(shí)間內(nèi)的總力度，可以選擇長(zhǎng)按開(kāi)始/選擇按鈕，2秒后時(shí)間設(shè)定以及秒開(kāi)始閃爍，短按開(kāi)始/選擇按鈕，一秒后時(shí)間設(shè)定以及秒長(zhǎng)亮，可以按上翻以及下翻來(lái)設(shè)定秒的大小，每按上翻一次，秒數(shù)加I ;每按下翻一次，秒數(shù)減I。長(zhǎng)按上翻，秒數(shù)迅速增加；長(zhǎng)按下翻，秒數(shù)迅速減小。最大可以設(shè)定3分鐘，S卩180秒。短按開(kāi)始/選擇鍵，時(shí)間設(shè)定以及秒熄滅，公斤長(zhǎng)亮，系統(tǒng)開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)時(shí)完畢時(shí)，揚(yáng)聲器302蜂鳴一次。顯示屏上顯示總力度值，使用者可以使用上翻以及下翻按鍵查看每次擊打的力度大小情況。如果使用者想統(tǒng)計(jì)一定擊打次數(shù)內(nèi)的總力度，可以選擇長(zhǎng)按開(kāi)始/選擇按鈕，4秒后次數(shù)設(shè)定以及次開(kāi)始閃爍，短按開(kāi)始/選擇按鈕，一秒后次數(shù)設(shè)定以及次長(zhǎng)亮，可以按上翻以及下翻來(lái)設(shè)定次的大小，每按上翻一次，次數(shù)加I;每按下翻一次，次數(shù)減I。長(zhǎng)按上翻，次數(shù)迅速增加；長(zhǎng)按下翻，次數(shù)迅速減小。最大可以設(shè)定50次。短按開(kāi)始/選擇鍵，次數(shù)設(shè)定以及次熄滅，公斤長(zhǎng)亮，系統(tǒng)開(kāi)始倒計(jì)次數(shù)。當(dāng)計(jì)時(shí)完畢時(shí)，揚(yáng)聲器302蜂鳴一次。顯示屏上顯示總力度值，使用者可以使用上翻以及下翻按鍵查看每次擊打的力度大小情況。當(dāng)使用者想重新開(kāi)始的時(shí)候，可以按復(fù)位按鍵，這時(shí)處理器將數(shù)據(jù)清零，重新開(kāi)始記錄測(cè)試情況。
[0042]請(qǐng)參閱圖5，本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的壓電拳擊測(cè)力靶，其包括功能與作用相同的多個(gè)靶體502、505、506及相應(yīng)的人機(jī)操作界面501、503、504，通過(guò)緊固圈帶507、508連接成帶狀，帶狀的兩頭分別設(shè)計(jì)魔術(shù)貼圓毛面509與魔術(shù)貼毛刺面510。每個(gè)靶體設(shè)置有一個(gè)人機(jī)操作界面，當(dāng)然在其它實(shí)施方式中，這些人機(jī)操作界面可以采用同一個(gè)，這樣便于操作以及降低器件成本。人機(jī)操作界面與靶體之間的通訊可以采用有線傳輸，也可以采用無(wú)線傳輸，甚至兩者都采用。
[0043]綜上所述，本發(fā)明的壓電拳擊測(cè)力靶具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0044]1、重量輕，設(shè)備小型化，便于攜帶；
[0045]2、可以捆綁于沙袋、立柱或者人體上，給使用者帶來(lái)真實(shí)的使用體驗(yàn)，并可以和日
常訓(xùn)練結(jié)合在一起；
[0046]3、壓電傳感器使得本測(cè)力靶響應(yīng)速度快，可以立即測(cè)量出靶體上的力度大?。?br> [0047]4、無(wú)傳統(tǒng)測(cè)力結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的機(jī)械疲勞，使得本測(cè)力靶使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量精準(zhǔn)度高，一致性好；
[0048]5、壓電薄膜價(jià)格低廉，加工簡(jiǎn)單，大大降低了器件成本；
[0049]6、提供了數(shù)量限值、時(shí)間限值等統(tǒng)計(jì)方法，可以顯示出單次擊打的力度大小，也可以統(tǒng)計(jì)設(shè)定數(shù)量及時(shí)間內(nèi)的擊打力度總和。
[0050]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于，其包括: 靶體，其包括均用于起緩沖與保護(hù)作用的軟質(zhì)上封閉層和軟質(zhì)下封閉層、以及平鋪于該上封閉層與該下封閉層之間的壓電薄膜與可彎曲柔性硬質(zhì)襯底，該上封閉層與該襯底分別依附于該壓電薄膜的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面； 人機(jī)操作界面，其接收該壓電薄膜的壓電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；以及 緊固圈帶，其用于將該靶體固定在待拳擊物上，該靶體固定在該緊固圈帶上。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該壓電薄膜包括三個(gè)壓電電荷系數(shù)，該三個(gè)壓電電荷系數(shù)分別代表在X、Y、Z三個(gè)相互垂直的方向上的振動(dòng)靈敏度，其中，X Y平面平行于該靶體，Z方向上的壓電電荷系數(shù)的數(shù)值比X、Y方向上的兩個(gè)壓電電荷系數(shù)的數(shù)值高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。
3.如權(quán)利要求1所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該緊固圈帶的一端設(shè)置有魔術(shù)貼圓毛面，另一端設(shè)置有能與該魔術(shù)貼圓毛面粘合或拆離的魔術(shù)貼刺毛面。
4.如權(quán)利要求1所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該人機(jī)操作界面包括操作單元、顯示單元以及處理器，該處理器接收該操作單元的指令，且接收該壓電薄膜的壓電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)在該顯示單元顯示。
5.如權(quán)利要求4所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該操作單元包括操作鍵位和觸控屏中的至少一種。
6.如權(quán)利要求4所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該顯示單元為液晶顯示器。
7.如權(quán)利要求4所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該處理器與該壓電薄膜之間的通訊包括有線傳輸和無(wú)線傳輸中的至少一種。
8.如權(quán)利要求1所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該人機(jī)操作界面固定在該緊固圈帶上。
9.如權(quán)利要求1所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該上封閉層與該下封閉層均為海綿層。
10.如權(quán)利要求1所述的壓電拳擊測(cè)力靶，其特征在于:該壓電拳擊測(cè)力靶包括多個(gè)靶體，該多個(gè)靶體均與該人機(jī)操作界面通訊。
【文檔編號(hào)】A63B69/20GK103977548SQ201310049303
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月7日
【發(fā)明者】孟召龍, 王鵬理, 李彥坤, 婁可行, 張曉青 申請(qǐng)人:貝辛電子科技（上海）有限公司