轨迹导引式运动训练系统技术方案

一种轨迹导引式运动训练系统，其主要包含一导引轨迹形成单元与一控制单元，该导引轨迹形成单元可在该控制单元的控制下形成变化的导引轨迹，以导引一使用者依循该轨迹进行运动，并可配合不同难度及运动轨迹的训练模式，侦测使用者动作状态，而提供客观数据作为训练结果参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种轨迹导引式运动训练系统，尤指一种利用可控制的循环式运行 轨迹(例如圆形或椭圆形)导引使用者肢体运动并侦测使用者动作状态的系统及其 控制方法。
技术介绍
太极拳是一种广泛流传且有益身心的运动，无论一般学习者或学术上的研究， 皆对于其运动效果给予极佳的评价。推手运动是太极拳的训练方法之一，除了可达 到一定的运动量及基本动作演练之外，也训练身体感觉的敏感度及平衡与协调能力 的训练，以增进身体的反应速度与灵敏度。传统训练方式中，推手运动须以两人对练为原则；两人面对面以手腕互相轻触， 并使接触点以近似圆形或椭圆形的路径绕行，周而复始，运用手部、腕部甚至小臂 的触觉而感测对方的动态，并作出适当应变，过程中两人的手必须保持轻微接触， 但又不可互相施力抵抗，因此必须有相当敏锐的体感觉及协调性与反应能力，是一 全身性的良好运动。惟此运动必须两人互相搭配练习，无法单独演练，另一方面， 练习者也没有客观的学习评量数据可供参考，使此运动推广受到限制。因此历年来本领域所提供的相关的运动设施，以期能突破上述的限制，而有助 该太极拳运动的推广普及；如中国TW219301号专利与中国专利CN00218198. 4、 CN393202770. 9，皆各揭示一种太极推手模拟装置，然此等辅助装置皆为被动式的 固定设施，并未提供互动或可调整编程的导引系统，因而无法发挥有效的运动训练 效果。而中国TW161402号专利的太极拳运动装置虽揭示一种提供往复动作拳套的机 构以提供使用者运用太极拳式闪躲或套招对打的练习；然而此等机构并未设有任何 侦测使用者动作的元件或方法，且无法依使用者的需求调整运行轨迹及模式，而使 其训练功效难臻理想。
技术实现思路
有鉴于上述的需要及前案设备无法克服的问题，本专利技术旨在提供一轨迹导引式 运动训练系统，以模拟推手运动中练习者的一方为目的，配合不同难度及运动轨迹 的训练模式，提供客观数据作为训练结果参考。本专利技术技术方案本专利技术提供一种轨迹导引式运动训练系统，其主要包含一导引轨迹形成单元与 一控制单元，该控制单元可控制该轨迹形成变化的导引轨迹，并侦测一使用者相对 于该导引轨迹形成单元的动作，其特征在于-该导引轨迹形成单元包含一基座、动力源、传动轴、曲柄组及与曲柄组枢接的一连杆组；该动力源在该控制单元的控制下带动传动轴使得曲柄组旋转，使该连杆 组以该曲柄组为枢点相对于该产生基座运动，而于连杆的末端产生一循环式轨迹。 本专利技术进步效果-透过使用本专利技术的轨迹导引式运动训练系统着重于推手训练中身体平衡与协 调能力的训练，以便使用者通过练习增进身体的反应速度与灵敏度。同时，透过使用本专利技术的轨迹导引式运动训练系统使推手运动不必受限于练习 对手的配合，使用者可随时随地不受拘束地进行练习。此外，本专利技术的轨迹导引式运动训练系统运用可编程调整的连杆机构形成富有 变化的导引轨迹，可配合使用者的需要，充分导引其进行有效的运动训练。并且，经由本专利技术的轨迹导引式运动训练系统配合感测元件的运用，能够侦知 使用者的动作状况，以适时提醒使用者动作施力的缺失，或将侦测结果输出作为训 练的参考。附图说明图1:是本专利技术轨迹导引式运动训练装置的立体外观图。 图2:是本专利技术轨迹导引式运动训练装置上半部的立体分解图。 图3:是本专利技术轨迹导引式运动训练装置下半部的立体分解图。 图4:是本专利技术轨迹导引式运动训练装置上半部的组合图。 图5:是本专利技术轨迹导引式运动训练装置上半部的俯视图。图6:是本专利技术轨迹导引式运动训练装置中第三连杆伸出臂相对于该主框架向外伸长的动作示意图。图7:是本专利技术轨迹导引式运动训练装置中第四连杆枢轴组滑移的动作示意图。 图8:是据本专利技术轨迹导引式运动训练装置的一种实施方式，显示马达部分加装一飞轮系统的示意图。具体实施例方式请参阅图1至图7，其所说明本专利技术轨迹导引式运动训练系统的一种实施方式， 该系统主要包含一导引轨迹形成单元及一控制单元，兹将其结构关联分别叙述如 下如图l、图2中可见，根据本实施例，该导引轨迹形成单元包含一基座10，其 上设有一动力源ll，该动力源ll可为一电动马达或带有减速机的电动马达，并连 接一传动轴12，该动力源11与传动轴12之间可装设有一扭力限制器(未绘示)作 为安全装置或一传动机构(未绘示)，例如联轴器或皮带轮组；该传动轴12进一步 连接一曲柄组13，并有一连杆组枢设于该曲柄组13之上。现请参照图4、图5，该连杆组主要包含一第一连杆14、 一第二连杆15、 一第 三连杆16、 一第四连杆17及一枢轴组18;各该连杆枢接于其毗连的连杆，以构成 一平行四边形的连杆组合；其中，该第一连杆14以其中央部位的一曲柄枢接点g 与该曲柄组13枢接，而其一端与该第二连杆15枢接于一第一枢接点a;该第二连 杆15的远离该第一枢接点a的一端与该第三连杆16枢接于一第二枢接点b;该第 三连杆16的远离该第二枢接点b的一端与该第四连杆17枢接于一第三枢接点c; 以及该第四连杆17的远离该第三枢接点c的一端与该第一连杆14枢接于一第四枢 接点d，而构成一大致为平行四边形的连杆组。该第四连杆17延伸于该第四枢接 点d后的末端以一枢轴组18与该基座10枢连于一枢轴组枢接点f 。当以上的连杆 组产生运动时，于该第三连杆16邻近于该第二枢接点b的末端e产生一循环式轨 迹。此外，根据本实施例，该第三连杆16进一步包含一主框架162及一伸出臂161; 该主框架162以前述的第二枢接点b、第三枢接点c与该第二连杆15及第四连杆 17枢接，而该伸出臂161可滑动地设置于该主框架162内部，并与一固定于主框 架162的致动器163连接，因而该伸出臂161可在该致动器163的控制下相对于该 主框架162伸縮，而使前述的第三枢接点c与第三连杆末端e间的距离产生增长或 縮短的变化，如图6所示。并且，根据本实施例，该第四连杆17与该枢轴组18的结合处可为滑动式的结 合方式，而该第四连杆17更进一步连结一固定于该枢轴组18的致动器171，使该 第四连杆17可于该致动器171的驱动下与该枢轴组18产生相对滑移，而使前述的 第四枢接点d与枢轴组枢接点f间的距离产生增长或縮短的变化。图7所示说明该 第四连杆17于该致动器的推动下滑移，而使该连杆组的连杆间距离关系产生变化。根据以上结构，当该动力源11驱动该传动轴12并带动该曲柄组13转动时， 可使该连杆组产生移动；而该第三连杆16与第四连杆17个别或结合的长度变化使 该第三连杆末端e产生变化各异的循环移动轨迹。现请参阅图5，据上所述，当第二枢接点b与第三枢接点c的距离等于第一枢 接点a与第四枢接点d的距离^￡=M，且第一枢接点a与第二枢接点b的距离等于 第三枢接点c与第四枢接点d的距离^=cd时，于该第三连杆末端e处可得到一近 似椭圆的轨迹；而当第三枢接点c与第三连杆末端e的距离除以曲柄枢接点g与第四枢接点d的距离￡^/組等于第三枢接点c与枢轴组枢接点f的距离除以第四枢接 点d与枢轴组枢接点f的距离^f/M，该第三连杆末端e可得到一正圆形轨迹。在本专利技术的一种实施方式中，各该连杆下方可设置分别枢接于连杆及基座且长 度可伸縮的一轨道19或一连杆191，使各该连杆及轨道得以其与基座的枢接点为 轴心，分别作水平方向摆动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨迹导引式运动训练系统，包含一导引轨迹形成单元与一控制单元，该控制单元可控制该轨迹形成变化的导引轨迹，并侦测一使用者相对于该导引轨迹形成单元的动作，其特征在于：该导引轨迹形成单元包含一基座（１０）、动力源（１１）、传动轴（１２）、曲柄组（１３）及与曲柄组（１３）枢接的一连杆组；该动力源（１１）在该控制单元的控制下带动传动轴（１２）使得曲柄组（１３）旋转，使该连杆组以该曲柄组（１３）为枢点相对于该产生基座（１０）运动，而于连杆的末端产生一循环式轨迹。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淳和，庄佳勳，
申请(专利权)人：财团法人自行车暨健康科技工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]