基于柔性传感器的智能竹刀制造技术

一种基于柔性传感器的智能竹刀，包括：竹刀本体、契、先芯、柔性传感器、导电体，信号采集装置、弦、先革、中结、柄革以及锷。柔性传感器贴合在先芯的端部，包括：第一硅胶层、金属层以及第二硅胶层，金属层的厚度小于毫米；信号采集装置设置在竹刀本体的中空内部，包括：电路板、电源、无线模块和控制模块，金属层通过导电体与控制模块电连接。当练习者挥动基于竹刀的时候，其尖端往往最先与对方的竹刀或者身体发生接触，根据击打的时间、力量不同，该处的柔性传感器发生了不同程度的形变，其电阻值也相应的发生了变化，即打击的时间、力度等数据与柔性传感器的形变量相关联，实现对基于柔性传感器的智能竹刀的监控。

【技术实现步骤摘要】
基于柔性传感器的智能竹刀
本技术涉及运动科学
，特别是涉及一种基于柔性传感器的智能竹刀。
技术介绍
随着人民群众对健康认识的提高，运动健身已被大多数人所接受。科学运动是指在科学理论（包括运动人体科学、生物学、医学、心理学和运动处方）的指导下，根据自身健康情况进行的能够提高自身生理机能和素质，增进健康的身体活动。科学运动可以更快地达到运动效果、提高机体免疫力、促进新陈代谢等。另外，在运动科学领域中，有很多能够帮助人民群众提高身体素质的运动，剑道就是其中一种运动，剑道所用的工具就是竹刀。传统的竹刀运动是通过打击的声音或个人的感觉判断是否有击中对方，或者击中的力度是否有效，这样往往有很大的误差，运动的效果不好。基于此，缺乏一种能够监控击打力度的智能竹刀，这是当下的技术难点。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供能够监控击打力度的一种基于柔性传感器的智能竹刀。一种基于柔性传感器的智能竹刀，包括：竹刀本体，所述竹刀本体包括四片环抱设置的竹片，且构成内中空结构；契，把四片所述竹片联接为一体；先芯，插在所述竹刀本体的刀尖末端；柔性传感器，贴合在所述先芯的端部；所述柔性传感器包括：第一硅胶层、设置在所述第一硅胶层上的金属层以及覆盖所述金属层的第二硅胶层，所述金属层的厚度小于毫米；导电体，设置在所述竹刀本体内部；信号采集装置，设置在所述竹刀本体的中空内部；所述信号采集装置包括：电路板、设置在所述电路板上的电源、无线模块和控制模块，所述电源为所述无线模块、所述控制模块提供电能，所述金属层通过所述导电体与所述控制模块电连接；弦，设置在所述竹刀本体的背面；先革，套设在所述竹刀本体的刀尖末端，且包裹所述柔性传感器和所述先芯；中结，绑设在所述竹刀本体的前部；柄革，套设在所述竹刀本体的握持端部；锷，套设在所述竹刀本体，且在所述柄革的前部。在一实施例中，所述竹刀本体呈胴张型，在所述竹刀本体向外膨胀最大处贴合所述柔性传感器。在一实施例中，所述金属层设有微裂纹，所述微裂纹沿着形变方向延伸。在一实施例中，所述金属层包括第一子金属层和第二子金属层，所述第一子金属层和所述第二子金属层皆设有微裂纹，所述第一子金属层的微裂纹方向和所述第二子金属层的微裂纹方向呈角度交错设置。在一实施例中，所述第一子金属层的微裂纹方向和所述第二子金属层的微裂纹方向呈90度交错设置。在一实施例中，所述微裂纹为镂空的线性结构。在一实施例中，贴合在所述先芯端部的柔性传感器为圆球体或圆柱体。在一实施例中，贴合在所述竹刀本体向外膨胀最大处的柔性传感器为长条状。在一实施例中，所述电源为纽扣电池，所述无线模块为WiFi、蓝牙或红外。采用本方案的基于柔性传感器的智能竹刀，其核心是在先芯的端部设置的柔性传感器，当练习者挥动基于柔性传感器的智能竹刀的时候，基于柔性传感器的智能竹刀的尖端（即先芯所对应的位置）往往最先与对方的竹刀或者身体发生接触，根据击打的时间、力量不同，该处的柔性传感器发生了不同程度的形变，此时该柔性传感器的电阻值也相应的发生了变化，即形变量对应电阻值的变化量。也就是说，打击的时间、力度等数据与柔性传感器的形变量相关联，即可实现对基于柔性传感器的智能竹刀的监控，时刻对训练者提供实时准确的运动指导，实现科学运动。【附图说明】图1为一个实施例基于柔性传感器的智能竹刀的示意图；图2为图1的局部分解示意图；图3为一个实施例柔性传感器的分解示意图；图4为一个实施例微裂纹的微显示图；图5为一个实施例第一子金属层的示意图；图6为一个实施例第二子金属层的示意图；图7为一个实施例信号采集装置的示意图。【具体实施方式】体现本技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本技术。结合附图1～2，在一个实施例中，基于柔性传感器的智能竹刀1，包括：竹刀本体11、契（图未示）、先芯12、柔性传感器2、导电体13，信号采集装置3、弦14、先革15、中结16、柄革17以及锷18。具体的，竹刀本体11，竹刀本体11包括四片环抱设置的竹片，且构成内中空结构。契，把四片竹片联接为一体。先芯12，插在竹刀本体11的刀尖末端。柔性传感器2，贴合在先芯12的端部；柔性传感器2包括：第一硅胶层21、设置在第一硅胶层21上的金属层22以及覆盖金属层22的第二硅胶层23，金属层22的厚度小于毫米。导电体13，设置在竹刀本体11内部。信号采集装置3，设置在竹刀本体11的中空内部。信号采集装置3包括：电路板31、设置在电路板31上的电源32、无线模块33和控制模块34，电源32为无线模块33、控制模块34提供电能，金属层22通过导电体13与控制模块34电连接。弦14，设置在竹刀本体11的背面。先革15，套设在竹刀本体11的刀尖末端，且包裹柔性传感器和先芯12。中结16，绑设在竹刀本体11的前部。柄革17，套设在竹刀本体11的握持端部。锷18，套设在竹刀本体11，且在柄革17的前部。在一实施例中，契是一小铁片，位于竹刀本体11内部靠近握持端部末端的位置，嵌在竹片上预开的切口中。另外，先芯12是塑料部件，插在竹片的中央。在其它实施例中，导电体13可以是导电布、导电线、导电薄膜或任意的导电的连接体即可。在一实施例中，结合附图3，本方案的柔性传感器2包括：第一硅胶层21、设置在第一硅胶层21上的金属层22以及覆盖金属层22的第二硅胶层23。即该柔性传感器2是三层结构，且通过磁控溅射的方式实现该柔性传感器2。具体的，底层为第一硅胶层21，然后通过磁控溅射的方式溅射金属而构成金属层22，该金属层22的材质可以是金、银、铜、铁或合金等金属，该金属层22的厚度小于毫米，根据产品的需要设置微米级或纳米级的厚度；最后，在该金属层22上再设置第二硅胶层23，形成立体结构的柔性传感器2。进一步的，结合附图4，该柔性传感器2的金属层22设有微裂纹223，微裂纹223沿着形变方向延伸。当然，在其它实施例中，该微裂纹223为镂空的呈线性结构，也可以是其它形状，例如菱形、圆形、线性或者不规则形状等。该微裂纹223结构的设计，其核心是在拉伸形变的过程中，微裂纹223中的空隙为拉伸形变提供了空间，同时在拉伸形变的过程中，金属层22的长度（横向）或者厚度（纵向）都发生了形变，由R=ρL/S(其中,ρ表示电阻的电阻率,是由其本身性质决定,L表示电阻的长度,S表示电阻的横截面积)可知，电阻值就会跟随柔性传感器2的形变（实质是金属层22的形变）而发生变化，电阻值就会与柔性传感器2的形变量建立关联关系，实现对基于柔性传感器的智能竹刀1形变的监控。包裹该金属层22的第一硅胶层21和第二硅胶层23快速的把金属层22“拉回”至初始状态（未超过为该柔性传感器2拉伸的极限位置，一般可达2-3倍的拉伸形变量），同时硅胶还可以保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柔性传感器的智能竹刀，其特征在于，包括：/n竹刀本体，所述竹刀本体包括四片环抱设置的竹片，且构成内中空结构；/n契，把四片所述竹片联接为一体；/n先芯，插在所述竹刀本体的刀尖末端；/n柔性传感器，贴合在所述先芯的端部；所述柔性传感器包括：第一硅胶层、设置在所述第一硅胶层上的金属层以及覆盖所述金属层的第二硅胶层，所述金属层的厚度小于毫米；/n导电体，设置在所述竹刀本体内部；/n信号采集装置，设置在所述竹刀本体的中空内部；所述信号采集装置包括：电路板、设置在所述电路板上的电源、无线模块和控制模块，所述电源为所述无线模块、所述控制模块提供电能，所述金属层通过所述导电体与所述控制模块电连接；/n弦，设置在所述竹刀本体的背面；/n先革，套设在所述竹刀本体的刀尖末端，且包裹所述柔性传感器和所述先芯；/n中结，绑设在所述竹刀本体的前部；/n柄革，套设在所述竹刀本体的握持端部；/n锷，套设在所述竹刀本体，且在所述柄革的前部。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性传感器的智能竹刀，其特征在于，包括：
竹刀本体，所述竹刀本体包括四片环抱设置的竹片，且构成内中空结构；
契，把四片所述竹片联接为一体；
先芯，插在所述竹刀本体的刀尖末端；
柔性传感器，贴合在所述先芯的端部；所述柔性传感器包括：第一硅胶层、设置在所述第一硅胶层上的金属层以及覆盖所述金属层的第二硅胶层，所述金属层的厚度小于毫米；
导电体，设置在所述竹刀本体内部；
信号采集装置，设置在所述竹刀本体的中空内部；所述信号采集装置包括：电路板、设置在所述电路板上的电源、无线模块和控制模块，所述电源为所述无线模块、所述控制模块提供电能，所述金属层通过所述导电体与所述控制模块电连接；
弦，设置在所述竹刀本体的背面；
先革，套设在所述竹刀本体的刀尖末端，且包裹所述柔性传感器和所述先芯；
中结，绑设在所述竹刀本体的前部；
柄革，套设在所述竹刀本体的握持端部；
锷，套设在所述竹刀本体，且在所述柄革的前部。


2.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能竹刀，其特征在于，所述竹刀本体呈胴张型，在所述竹刀本体向外膨胀最大处贴合所述柔性传感器。


3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王充，宋鹤然，
申请(专利权)人：零镜深圳科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44