基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及体育测试设备领域，基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置通过压力气体输出设备、弹射器、测试假人、辊轴滑毯和气垫装置等一系列的设备模拟仿真自由式滑雪空中技巧运动员落地时的情况，主要过程是利用弹射器为假人提供冲击速度，在终点位置搭建1：1辊轴滑毯气垫缓冲区域，利用初始速度和冲击角度模拟运动员落地环节的冲击过程，通过一套弹射操作系统将假人加速到一定的速度并水平飞出，来模拟自由落体快要与雪坡接触时的速度状态；通过调整测试假人的足底高度来模拟运动员每次着陆时雪板与坡面接触的夹角；通过铺设具有一定倾角的滚轴滑毯模拟真实雪坡的倾角状态；通过辊轴滑毯下方的气垫装置的气压来模拟雪地的力学性能。拟雪地的力学性能。拟雪地的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置


[0001]本专利技术涉及体育测试设备领域，基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置。

技术介绍

[0002]自由式滑雪空中技巧是冬季运动会中的重要项目，而且是我国较为强势的项目之一。自由式滑雪空中技巧主要由助滑加速、跳台起跳、空中动作和落地四个技术环节组成，极富观赏性，同时运动员的技术动作都是在快速和高空的环境中完成的，这一特性也决定了运动员落地时将会承受较大的冲击力，容易出现身体损伤。
[0003]针对冰雪运动的训练和比赛中的运动员损伤，高岩利用国际滑雪联合会官方网站上伤害监控系统2006
‑
2014年的运动损伤报告开展损伤研究，对损伤类型、损伤部位和损伤风险等进行分析并提出降低损伤的建议。娄彦涛等人使用高速摄像机对运动员不同姿势的落地过程进行观测，分析缓冲时间、受力峰值、压力重心和关节角度等的变化，根据分析内容对落地缓冲的生物力学机制开展研究。陈拿云等人对因损伤住院治疗的空中技巧运动员的病例开展分析，研究主要的损伤类型和可能的损伤机制。N.Bailly等人针对高山滑雪和单板滑雪中容易造成创伤性脑损伤的后摔场景，建立计算机模型进行仿真，对不同条件下头部损伤情况进行仿真，并根据仿真结果对头盔的设计测试化方法提出建议。总结来看，对于冰雪运动中的人体损伤研究主要基于已有的运动员损伤数据分析和利用高速摄像机的试验影像分析，利用假人试验和模型仿真进行损伤研究已经在体操、高山单板滑雪等项目上开展并取得较高的精度，但是在自由式滑雪空中技巧的落地环节的损伤研究应用较少。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提出基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置，该装置可模拟运动员落地环节的冲击过程。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置，包括
[0007]滑轨装置，滑轨装置的末端设有用于对推车进行缓冲的推车缓冲装置；
[0008]推车，可滑动的设置在滑轨装置上，推车上放置测试假人；
[0009]弹射器，其动力端与所述推车连接，以驱动所述推车在滑轨上移动并使测试假人由滑轨装置的末端射出；
[0010]辊轴滑毯，其设置在对应滑轨装置末端的处，辊轴滑毯与所述滑轨装置末端间隔设置，用于承接测试假人；
[0011]气垫装置，其贴靠的设置在辊轴滑毯的背面，通过充气量的改变以调节模拟雪坡的刚度；
[0012]压力气体输出设备，其通过管路分别与所述弹射器、气垫装置和推车缓冲装置连接，以对弹射器、气垫装置和推车缓冲装置提供压力气体，并对应调节弹射器的弹射推车的
速度、气垫装置对辊轴滑毯的支撑强度、以及推车缓冲装置的缓冲强度；
[0013]控制模块，与所述弹射器、压力气体输出设备分别信号连接，用于控制压力气体输出设备对弹射器、气垫装置和推车缓冲装置的输出气压、以及控制所述弹射器的开启时机。
[0014]作为优选的，所述测试假人佩戴全套滑雪器具，以对人员滑雪状态进行仿真，假人身高165cm。
[0015]作为优选的，所述测试假人通过卡具安装在推车上，所述测试假人具有可调节的配重，测试假人可调节放置在推车上的角度，以调节测试假人接触辊轴滑毯的角度。
[0016]作为优选的，所述辊轴滑毯的设置角度为37
°
。
[0017]作为优选的，所述测试假人脚部穿着有雪板，雪板内置有用于检测雪板接触辊轴滑毯时所受冲击力的三维力传感器，三维力传感器与所述控制模块信号连接。
[0018]作为优选的，所述辊轴滑毯处设有用于承接测试假人的目标位置，所述辊轴滑毯处还具有高速相机，高速相机与所述控制模块信号连接，该高速相机的拍摄部朝向目标位置，所述高速相机用于检测测试假人脚部雪板接触辊轴滑毯时辊轴滑毯受到的冲击位移。
[0019]作为优选的，基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置，其使用方法如下，
[0020]将测试假人放置在推车上，调整测试假人的脚部高度，对应调整测试假人的雪板的角度，布置辊轴滑毯和气垫装置，
[0021]通过控制模块设置压力气体输出设备的压力气体输出参数，通过压力气体输出设备向弹射器、推车缓冲装置和气垫装置输出压力气体，架设高速相机，完成准备工作；
[0022]通过控制模块触发试验，弹射器推动推车和测试假人由滑轨装置射出，在滑轨装置末端的推车缓冲装置对推车进行缓冲，测试假人撞击到辊轴滑毯的目标位置，通过三维力传感器获取雪板撞击辊轴滑毯过程中的受力变化数据，通过高速相机获取雪板撞击辊轴滑毯过程中目标位置位移变化数据，通过受力变化数据和位移变化数据分析假人收到的冲击力，以仿真自由式滑雪空中技巧的落地环节。
[0023]使用本专利技术的有益效果是：
[0024]本设备通过压力气体输出设备、弹射器、测试假人、辊轴滑毯和气垫装置等一系列的设备模拟仿真自由式滑雪空中技巧运动员落地时的情况，主要过程是利用弹射器为假人提供冲击速度，在终点位置搭建1：1辊轴滑毯气垫缓冲区域，利用初始速度和冲击角度模拟运动员落地环节的冲击过程。
附图说明
[0025]图1为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置示意图。
[0026]图2为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中滑轨装置和推车配合示意图。
[0027]图3为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中辊轴滑毯示意图。
[0028]图4为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中测试假人高着陆入雪角度状态示意图。
[0029]图5为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中测试假人中着
陆入雪角度状态示意图。
[0030]图6为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中测试假人低着陆入雪角度状态示意图。
[0031]图7为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中第一组第一次测试结果数据。
[0032]图8为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中第一组第二次测试结果数据。
[0033]图9为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中第二组第一次测试结果数据。
[0034]图10为本专利技术基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置中第二组第二次测试结果数据。
[0035]附图标记包括：
[0036]10
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压力气体输出设备，20
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弹射器，21
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机械推臂，31
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滑轨装置，32
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推车， 33
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测试假人，34
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推车缓冲装置，41
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辊轴滑毯，411
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目标位置，42
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气垫装置。
具体实施方式
[0037]为使本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置，其特征在于：包括滑轨装置，滑轨装置的末端设有用于对推车进行缓冲的推车缓冲装置；推车，可滑动的设置在滑轨装置上，推车上放置测试假人；弹射器，其动力端与所述推车连接，以驱动所述推车在滑轨上移动并使测试假人由滑轨装置的末端射出；辊轴滑毯，其设置在对应滑轨装置末端的处，辊轴滑毯与所述滑轨装置末端间隔设置，用于承接测试假人；气垫装置，其贴靠的设置在辊轴滑毯的背面，通过充气量的改变以调节模拟雪坡的刚度；压力气体输出设备，其通过管路分别与所述弹射器、气垫装置和推车缓冲装置连接，以对弹射器、气垫装置和推车缓冲装置提供压力气体，并对应调节弹射器的弹射推车的速度、气垫装置对辊轴滑毯的支撑强度、以及推车缓冲装置的缓冲强度；控制模块，与所述弹射器、压力气体输出设备分别信号连接，用于控制压力气体输出设备对弹射器、气垫装置和推车缓冲装置的输出气压、以及控制所述弹射器的开启时机。2.根据权利要求1所述的基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置，其特征在于：所述测试假人佩戴全套滑雪器具，以对人员滑雪状态进行仿真，假人身高165cm。3.根据权利要求1所述的基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置，其特征在于：所述测试假人通过卡具安装在推车上，所述测试假人具有可调节的配重，测试假人可调节放置在推车上的角度，以调节测试假人接触辊轴滑毯的角度。4.根据权利要求1所述的基于假人弹射冲击试验的旱雪着陆缓冲坡测试装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天宇，池维超，阮海峰，李东，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：