一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，屬于新型人體運(yùn)動(dòng)學(xué)科研設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]研宄探索人體腰椎在舉重運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力狀態(tài)，可提高人體運(yùn)動(dòng)力學(xué)的科研水平，防止舉重運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中身體受傷，并可指導(dǎo)和提高運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練效果，目前雖然有依賴電腦的運(yùn)動(dòng)三維模擬軟件，但偏向于理論分析，實(shí)際應(yīng)用中，缺少基于機(jī)械式的可直接反映舉重運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體腰椎在不同方向上受力情況的機(jī)械裝置，制約了運(yùn)動(dòng)力學(xué)在運(yùn)動(dòng)員實(shí)際訓(xùn)練中的及時(shí)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種可更換杠鈴的、分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，包括底座、壓力傳感器、人體模型和顯示器，其中:所述底座的上表面水平，所述底座的上表面固定球形連接臺(tái)，所述球形連接臺(tái)頂端連接所述的人體模型，所述底座與所述球形連接臺(tái)之間、所述球形連接臺(tái)與所述人體模型之間都分別設(shè)置十字支架，上下兩個(gè)十字支架的端點(diǎn)之間分別豎直固定有壓力傳感器，所述人體模型為人體的腰部以上模型，所述人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中間固定有第一動(dòng)力裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸，所述大臂軸的另一端固定小臂軸，所述小臂軸的上端有一個(gè)支撐半環(huán)，通過左右兩側(cè)的支撐半環(huán)內(nèi)固定有杠鈴，所述大臂軸和所述小臂軸的中間通過軸銷固定有第二動(dòng)力裝置，所述第一動(dòng)力裝置、所述第二動(dòng)力裝置和所述壓力傳感器的連接線連接所述的顯示器。
[0006]進(jìn)一步地，顯示器為動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器，用于通過功能按鈕，實(shí)現(xiàn)舉重運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)作，并可顯示腰椎在舉重運(yùn)動(dòng)過程中，各個(gè)方向及動(dòng)作過程中的力學(xué)參數(shù)。
[0007]進(jìn)一步地，第一動(dòng)力裝置是驅(qū)動(dòng)電機(jī)和渦輪減速器，所述渦輪減速器包括渦桿和渦輪，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接所述渦桿，所述蝸桿連接固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的渦輪。
[0008]進(jìn)一步地，壓力傳感器固定在彈簧上，所述彈簧的兩端連接兩個(gè)十字支架的端點(diǎn)。
[0009]進(jìn)一步地，第二動(dòng)力裝置是液壓缸。
[0010]進(jìn)一步地，人體模型是空心的，外觀參考人的樣子制成。
[0011]本發(fā)明使用時(shí)，接通設(shè)備電源，選擇并配置一定數(shù)值的重物，操作動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器的相關(guān)按鈕，該舉重運(yùn)動(dòng)的科研教具即可模擬出各種舉重動(dòng)作，并通過腰椎部位的彈簧桿及壓力傳感器向動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器輸送的電子信號(hào)，即可記錄或顯示出運(yùn)動(dòng)過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)，以指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)；此外，將小臂軸頂端設(shè)置為支撐半環(huán)，為半個(gè)環(huán)形狀，這樣可以比較方便地調(diào)整杠鈴的重量。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]I)根據(jù)顯示器的控制，該舉重運(yùn)動(dòng)的科研教具可模擬出各種舉重動(dòng)作；
[0014]2)該科研教具可記錄或顯示出運(yùn)動(dòng)過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)；
[0015]3)整個(gè)教具具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]其中，1、底座，2、球形連接臺(tái)，3、十字支架，4、壓力傳感器，5、大臂軸，6、小臂軸，7、液壓缸，8、軸銷，9、蝸輪減速器，10、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，11、顯示器，12.支撐半環(huán)，13.杠鈴。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1所示，一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，包括底座1、壓力傳感器4、人體模型和顯示器11，其中:所述底座I的上表面水平，所述底座I的上表面固定球形連接臺(tái)2，所述球形連接臺(tái)2頂端連接所述的人體模型，所述底座I與所述球形連接臺(tái)2之間、所述球形連接臺(tái)2與所述人體模型之間都分別設(shè)置十字支架3，上下兩個(gè)十字支架3的端點(diǎn)之間分別豎直固定有壓力傳感器4，所述人體模型為人體的腰部以上模型，所述人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中間固定有第一動(dòng)力裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸5，所述大臂軸5的另一端固定小臂軸6，所述小臂軸6的上端有一個(gè)支撐半環(huán)12，通過左右兩側(cè)的支撐半環(huán)12內(nèi)固定有杠鈴13，所述大臂軸5和所述小臂軸6的中間通過軸銷8固定有第二動(dòng)力裝置，所述第一動(dòng)力裝置、所述第二動(dòng)力裝置和所述壓力傳感器4的連接線連接所述的顯示器11。
[0020]進(jìn)一步地，顯示器11為動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器，用于通過功能按鈕，實(shí)現(xiàn)舉重運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)作，并可顯示腰椎在舉重運(yùn)動(dòng)過程中，各個(gè)方向及動(dòng)作過程中的力學(xué)參數(shù)。[0021 ] 進(jìn)一步地，第一動(dòng)力裝置是驅(qū)動(dòng)電機(jī)10和渦輪減速器9，所述渦輪減速器9包括渦桿和渦輪，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)10連接所述渦桿，所述蝸桿連接固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的渦輪。
[0022]進(jìn)一步地，壓力傳感器4固定在彈簧上，所述彈簧的兩端連接兩個(gè)十字支架的端點(diǎn)。
[0023]進(jìn)一步地，第二動(dòng)力裝置是液壓缸7。
[0024]進(jìn)一步地，人體模型是空心的，外觀參考人的樣子制成。
[0025]將立柱2設(shè)置為彈性的，目的是為了配合連接十字支架3的彈簧，在教具做動(dòng)作時(shí)，可以很好地彎曲，真正反應(yīng)出人在舉重中腰部的受力。
[0026]十字支架3是一組呈上下排列的十字形剛性結(jié)構(gòu)件，下端的一個(gè)與底座連接，上端的一個(gè)與上半身人體模型連接，且在十字形支架的四個(gè)端點(diǎn)上，設(shè)置有彈簧桿及壓力傳感器。
[0027]蝸輪減速器9是一個(gè)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即驅(qū)動(dòng)電機(jī)10可驅(qū)動(dòng)蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而通過大臂軸5實(shí)現(xiàn)大臂的舉升運(yùn)動(dòng)，反之蝸輪在重力作用下不可以帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，確保大臂的舉升過程可停止并定位在任一角度上，省略了剎車裝置。
[0028]動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器是一個(gè)與彈簧桿及壓力傳感器4連接的電子數(shù)據(jù)處理、顯示元件，通過功能按鈕，可實(shí)現(xiàn)舉重運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)作，并可顯示腰椎在舉重運(yùn)動(dòng)過程中，各個(gè)方向及動(dòng)作過程中的力學(xué)參數(shù)。
[0029]本發(fā)明使用時(shí)，接通設(shè)備電源，選擇并配置一定數(shù)值的重物，操作動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器的相關(guān)按鈕，該舉重運(yùn)動(dòng)的科研教具即可模擬出各種舉重動(dòng)作，并通過腰椎部位的彈簧桿及壓力傳感器向動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器輸送的電子信號(hào)，即可記錄或顯示出運(yùn)動(dòng)過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)，以指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)；此外，將小臂軸6頂端設(shè)置為支撐半環(huán)12，為半個(gè)環(huán)形狀，這樣可以比較方便地調(diào)整杠鈴13的重量。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，包括底座、壓力傳感器、人體模型和顯示器，其中:所述底座的上表面水平，所述底座的上表面固定有彈性立柱，所述立柱連接所述的人體模型，所述底座與所述立柱之間、所述立柱與所述人體模型之間都分別設(shè)置十字支架，上下兩個(gè)十字支架的端點(diǎn)之間分別豎直固定有壓力傳感器，所述人體模型為人體的腰部以上模型，所述人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的中間固定有第一動(dòng)力裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸，所述大臂軸的另一端固定小臂軸，所述小臂軸的上端有一個(gè)支撐半環(huán)，通過左右兩側(cè)的支撐半環(huán)內(nèi)固定有杠鈴，所述大臂軸和所述小臂軸的中間通過軸銷固定有第二動(dòng)力裝置，所述第一動(dòng)力裝置、所述第二動(dòng)力裝置和所述壓力傳感器的連接線連接所述的顯示器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述顯示器為動(dòng)作控制及受力參數(shù)顯示器，用于通過功能按鈕，實(shí)現(xiàn)舉重運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)作，并可顯示腰椎在舉重運(yùn)動(dòng)過程中，各個(gè)方向及動(dòng)作過程中的力學(xué)參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述第一動(dòng)力裝置是驅(qū)動(dòng)電機(jī)和渦輪減速器，所述渦輪減速器包括渦桿和渦輪，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接所述渦桿，所述蝸桿連接固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的渦輪。
4.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述壓力傳感器固定在彈簧上，所述彈簧的兩端連接兩個(gè)十字支架的端點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述第二動(dòng)力裝置是液壓缸。
6.如權(quán)利要求1所述的一種分析舉重過程中人體腰椎受力的科研教具，其特征在于，所述人體模型是空心的，外觀參考人的樣子制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可顯示人體舉重運(yùn)動(dòng)時(shí)腰椎受力狀態(tài)的科研教具，包括底座、壓力傳感器、人體模型和顯示器，底座的上表面固定有球形連接臺(tái)，在球形連接臺(tái)的上下表面都分別設(shè)置十字支架，兩個(gè)十字支架端點(diǎn)之間分別豎直固定有壓力傳感器，人體模型的肩部水平固定有一根旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定大臂軸，大臂軸的另一端固定小臂軸，小臂軸的左右兩側(cè)環(huán)形圈內(nèi)固定有杠鈴，大臂軸和小臂軸的中間通過軸銷固定有第二動(dòng)力裝置，第一動(dòng)力裝置、第二動(dòng)力裝置和壓力傳感器的連接線連接的顯示器；本發(fā)明的有益效果是該科研教具可記錄或顯示出運(yùn)動(dòng)過程中腰椎部位的力學(xué)參數(shù)；整個(gè)教具具有方便杠鈴調(diào)節(jié)、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G09B5-02
【公開號(hào)】CN104835358
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510228108
【發(fā)明人】李上
【申請(qǐng)人】濟(jì)南科納信息科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日