基于PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统技术方案

本实用新型专利技术介绍了一种基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，属于体育训练器械领域，包括：PVDF冲击力传感器模块，信号传输模块，上位机。其特征在于：采用小面积的PVDF冲击力传感器，测力靶受到外界击打力后产生电信号，信号经过一系列处理后由无线输传模块发送给上位机。本实用新型专利技术采用韧性强、质地柔软的PVDF冲击力传感器，配合后期的上位机模块可实现直观且实时记录运动员训练信息的功能，包括信息采集、测力数据以及波形显示、当次击打波形图显示、查询、打印，回访等。此外还可根据使用者具体情况构造形状、质量各异的测力靶以满足各类人群需求。系统实用性强，适用范围广，成本低，很适合批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及体育训练器械领域，特别是涉及基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统。
技术介绍
搏击运动员主要通过手靶、拳靶，吊挂式沙包，立式实心沙包，训练座、靶人等器材来进行技术动作和击打力度的训练。实践中用于运动员日常训练的成型的测力靶系统很少，而目前出现的电子测力靶，虽然可以显示运动员的击打力度，但反应速度慢、不能记录训练结果，没有数据存储，返回查看等功能，根本不能满足现代竞技体育力量训练的需要。传统训练设备只能作为基本的训练辅助，不能针对运动员自身特点制定训练内容，极大限制散打运动员自身发展的同时也消耗了大量的人力、财力。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本技术提供了一种基于PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统。该技术能够在受到外力击打时实现数据快速采集，实时显示并记录运动员相关信息等功能特点，而且运动员可以根据自身需求来设置测试系统参数。本技术所采用的技术方案是:采用基于PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，PVDF冲击力传感器采用并联的连接方式构成传感器网络，均匀内嵌于测力系统外层包裹材料下。系统采用厚实的外层包裹材料防止PVDF冲击力传感器网络被破坏以及防止运动员受到来自系统内部元器件的伤害。测力系统可采用12V蓄电池或者选用可连线的充放电电池，在此我们选用12V蓄电池为整个测力系统供电，有效供电时间可达到8小时以上。PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，可以根据使用者的具体情况确定测力靶的形状，大小，重量，这里选用的形状为圆柱体，高100cm，直径为30cm，重量为30kg，可用于训练手靶、拳靶，吊挂式沙包，立式实心沙包，训练座、靶人等训练器材。需要进一步说明的是本技术所述的测力系统可采用的传输方式包括以下至少一种:有线传输方式，无线传输方式，本技术采用无线传输的方式发送，接收信号。PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统受到外界击打力而产生的电信号经过电压跟随器转换成电流信号，信号经过A/D转换，由无线收发射模块通过特定的通信协议发送给上位机，上位机将收到的信号保存并图形化。上位机部分的软件可由VC++或者PHP等可用高级语言编写，实用性强。与现有技术相比，本技术的有益效果是:测力系统采用韧性强、质地柔软的PVDF冲击力传感器，配合后期的上位机模块可实现直观且实时记录运动员的训练信息的功能，包括信息采集、测力数据以及波形显示、当次击打波形图显示、查询、打印，回访。此外，可以根据使用者的具体情况构造形状，重量各异的测力系统以满足各类人群需求。重要的是可用于训练手靶、拳靶，吊挂式沙包，立式实心沙包，训练座、靶人等训练器材。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术做进一步说明。图1 PVDF冲击力传感器测力靶的结构示意图。图2 PVDF冲击力传感器测力靶的结构剖面图。图3基于PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统系统框图。在图1.图2.图3中:1.测力靶外层包裹材料，2.PVDF冲击力传感器，3.压电薄膜正极，4.压电薄膜负极，5.二极管，6.电源，7.无线发射模块，8.PVDF冲击力传感器组网，9.内部填充物。【具体实施方式】下面将结合图1-3对散打测力靶系统做进一步说明。其中，一种基于PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，包括PVDF冲击力传感器测力系统，无线传输模块以及上位机模块。PVDF冲击力传感器测力系统主要由外层包裹材料1，PVDF冲击力传感器2，内部调理电路，无线发射模块7，电源6，以及内部填充物构成。在此选用较为常用的圆柱体外形，测力系统外层包裹材料I采用加厚细纹的优质牛津布，质地，最大化的减小运动员各关节的损伤，而且牛津布结实耐打又防水。由于PVDF冲击力传感器自身的特点以及特殊的外形，PVDF冲击力传感器2采用并联连接构成传感器组网并均匀的内嵌于外层包裹材料I下面，360度无死角覆盖，保证每次有效接触时至少有一个被有效接触。各传感器模块正极3输出端连接二极管5后再连至总线，避免相互之间的影响。传感器模块负极4和正极3利用防水材料密封。使用时，被击中的传感器模块数目有限，有效接触后模块网络的总阻值降低，阻抗匹配条件依然满足，可以继续使用之前的调理电路。电信号经过调理电路的转换，选用匹配的无线发射模块7将电信号发送出去。测力系统供电部分使用可充放电的锂电池供电，且可满足连续工作>=Sh的要求。测力靶上面可用铁链、登山扣、膨胀挂钩等吊挂，填充好沙袋后，绷紧即可使用。在图2中，可以清晰地看到PVDF冲击力传感器测力靶内部截面构造，它主要由外层包裹材料1，PVDF冲击力传感器组网8，内部填充物9构成。内部可以用尼龙布或帆布做成衬套，每个衬套里面装有胆包，而胆包里面填充大量碎布条或者高强度原生棉，防止填充材料沉积在沙袋底部，始终保持饱满和软硬适中每个测力系统内部填充物9有六个左右胆包。图3所示，测力传感器模块及其网络输出随着外界击打力的大小实时变化，同时产生的尖脉冲不能直接被采集，必须经过调理电路的处理才能使用，采用电压跟随器作为前端调理电路输出模拟信号。经过AD转换后再将所转换好的数字信号传送给无线输传模块，再由该无线模块以特定的无线协议格式将采集到的数据发送出去。通过接收模块接收信号并对信号进行解调。将处理后的数据按一定得传输协议打包通过数据传输线及上位机的USB接口传给上位机端。从而进行实时显示、处理、存储。便于实时直观的了解运动员情况，日常训练时便于教练及使用者自身通过相关的数据了解到训练情况的变化。本技术提供了一种基于PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，依据PVDF冲击力传感器的特点以及多元化的设计理念设计出具有检测不同击打力能力的训练装置，可以满足不同等级运动员的使用需求，对不同运动员的训练能够具有针对性，提高了测力系统的实用性。以上所述仅是本技术实施方式，本技术的保护范围并不局限于上述实施例，凡属于本技术思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，该系统包括:PVDF冲击力传感器，信号输入、输出，电源，上位机，其特征在于:PVDF冲击力传感器使用并联的连接方式构成传感器网络，均匀内嵌于测力系统外层包裹材料下。2.根据权利要求1所述的一种基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，其特征在于:电源选用可连线的充放电电池。3.根据权利要求1所述的一种基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，其特征在于:测力靶为圆柱体，高100cm，直径为30cm，重量为30kg。4.根据权利要求1所述的一种基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，其特征在于:测力系统可采用的传输方式包括以下至少一种:有线传输方式，无线传输方式。【专利摘要】本技术介绍了一种基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，属于体育训练器械领域，包括：PVDF冲击力传感器模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于聚偏氟乙烯树脂PVDF冲击力传感器的搏击类训练测试系统，该系统包括：PVDF冲击力传感器，信号输入、输出，电源，上位机，其特征在于：PVDF冲击力传感器使用并联的连接方式构成传感器网络，均匀内嵌于测力系统外层包裹材料下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺伟，马淑园，
申请(专利权)人：西安邮电大学，贺伟，马淑园，
类型：新型
国别省市：陕西;61