多维度上肢鞭打动作训练机及其使用方法技术

本发明专利技术的实施例公开了一种多维度上肢鞭打动作训练机及其使用方法，属于运动训练器材技术领域，所述多维度上肢鞭打动作训练机包括用于垂直于地面摆放的主体机架外壳，其中：主体机架外壳上设有竖向的滑轨，滑轨上设有至少两个插孔，滑轨上设有可沿滑轨滑动且可在插孔内锁定的滑块，滑块上设有活动臂；主体机架外壳内设有电机、钢索和微控制单元，电机驱动连接钢索，钢索的末端穿出滑块和活动臂连接拍杆模拟器，微控制单元电连接电机，以控制电机牵拉钢索产生随训练者的训练动作变化的训练负荷。本发明专利技术实施例适用于上肢鞭打动作训练，能够实现训练者动作速度和发力遵循现实中动作模式，实现训练者上肢无轨迹多维度的鞭打动作训练。训练。训练。

【技术实现步骤摘要】
多维度上肢鞭打动作训练机及其使用方法


[0001]本专利技术涉及运动训练器材
，特别是指一种多维度上肢鞭打动作训练机及其使用方法。

技术介绍

[0002]目前运动训练领域中，出现了各式各样的训练设备，在针对上肢训练的设备中，大多训练动作单一，且多为等速或等阻力训练，在健身和康复领域能够满足大多数训练人群的需求，但这两种训练模式很难做到符合当前体育项目中运动动作的发力方式，其相关的训练设备当前仍处于较缺失状态。体育项目中，上肢动作通常为鞭打动作，如网球挥拍、棒球击球等动作，这些动作过程中肢体末端速度逐渐增加，在击球或其他器械时，速度达到最大，但将这些动作带入到当下的等速或等阻力训练设备时，由于设备设定全动作过程速度或阻力相等，不能实现训练者动作速度和发力遵循现实中动作模式。
[0003]专利技术专利申请CN106994085A公开了一种无轨迹等张力肌力康复训练装置，该训练装置包括：机架；配重单元，配重单元设置于机架内，能够调节训练装置的配重；至少一个拉手，拉手滑动安装在机架上，拉手通过绳索与配重单元传动连接；滑轮组，用于连接拉手与配重单元，包括安装于机架上的定滑轮组以及安装于配重单元上的动滑轮组；绳索绕过滑轮组与拉手连接。本专利技术具有多级调节配重，模拟上下肢的单关节和多关节运动，减轻负重，提高康复训练效果。
[0004]该专利技术专利申请，其阻力调节装置选择配重单元，利用配重块和插销进行阻力调节，从而实现等张力肌力康复训练。该专利技术专利申请主要针对病患者的康复训练，未涉及其他人群的动作训练且阻力调节采用配重块的重量，调节能力相对有限和单一。
[0005]专利技术专利申请CN114849176A公开了一种伺服阻力调节的多轨迹力量训练器及使用方法，该力量训练器包括主架组焊，主架组焊两侧安装可调整角度及高度的摆臂总成，正面安装显示屏，主架组焊上通过支撑座安装电机及绳索绞盘，电机输出端与第一同步带轮固定连接，绳索绞盘一端与第二同步带轮固定连接，第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带连接，同步带通过同步带张紧轮总成张紧，绳索绞盘上缠绕有绳索，绳索另一端穿过定滑轮组、动滑轮组、滑轨及摆臂总成内部固定在摆臂把手上。本专利技术适用于不同身高的训练人员训练，同时还可适用于同一训练人员不同位置的训练，方便收纳，用户体验好，满足健身人群的需求。
[0006]该专利技术专利申请运用伺服电机调节阻力训练负荷，但训练动作由于摆臂的设置，只能对上肢进行训练，训练动作种类受限。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种适用于上肢鞭打动作，能够实现训练者动作速度和发力遵循现实中动作模式的多维度上肢鞭打动作训练机及其使用方法。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种多维度上肢鞭打动作训练机，包括用于垂直于
地面摆放的主体机架外壳，其中：
[0009]所述主体机架外壳上设有竖向的滑轨，所述滑轨上设有至少两个插孔，所述滑轨上设有可沿所述滑轨滑动且可在所述插孔内锁定的滑块，所述滑块上设有活动臂；
[0010]所述主体机架外壳内设有电机、钢索和微控制单元，所述电机驱动连接所述钢索，所述钢索的末端穿出所述滑块和活动臂连接拍杆模拟器，所述微控制单元电连接所述电机，以控制所述电机牵拉所述钢索产生随训练者的训练动作变化的训练负荷。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供上述多维度上肢鞭打动作训练机的使用方法，包括：
[0012]步骤1：初始状态，电机拉动绞盘使钢索复位至0位，确保钢索初始时处于拉紧状态；
[0013]步骤2：训练者在显示屏上选择训练动作，显示屏将各项参数发送至微控制单元，微控制单元控制电机进行相关控制；
[0014]步骤3：训练者根据选择的训练动作和自身身高，调整活动臂的数量和/或位置；
[0015]步骤4：训练者手握拍杆模拟器，此时设备处于空负荷状态，在本次测试中，训练者进行一次空挥，以便设备测得训练者当次上肢挥动速度、拉力以及与这两项相对应的时间序列，最终获得速度和力量随时间变化的数据序列；
[0016]步骤5：设备根据训练者挥动一次的时间和挥动过程中的加速度，对数据序列进行分段，将其分成后摆、挥动和摆动三个阶段，在后摆和挥动阶段，设备对钢索施加随时间逐渐降低为零的负荷，在摆动阶段，设备不对钢索施加负荷，从而对训练者进行训练；
[0017]步骤6：训练者结束训练，松开拍杆模拟器，电机控制钢索复位。
[0018]本专利技术实施例提供的多维度上肢鞭打动作训练机及其使用方法，适用于上肢鞭打动作训练，通过电机实现电气传动，使训练机能够精准地控制训练动作需要的负荷，从而实现训练者动作速度和发力遵循现实中动作模式；通过钢索软连接拍杆模拟器的方式，实现训练者上肢无轨迹多维度的鞭打动作训练。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1为本专利技术的多维度上肢鞭打动作训练机实施例的整体结构示意图；
[0021]图2为图1中主体机架外壳的结构示意图；
[0022]图3为图1中滑轨的结构示意图，其中(a)为正面正视图，(b)为背面正视图，(c)为背面立体图；
[0023]图4为图1中活动臂及滑块的立体结构示意图；
[0024]图5为图1中活动臂及滑块的侧面结构示意图；
[0025]图6为图1中滑块的内表面结构示意图；
[0026]图7为图1所示多维度上肢鞭打动作训练机的内部和外部结构示意图，其中(a)为内部正视图，(b)为外部立体图，(c)为内部立体图；
[0027]图8为图1所示多维度上肢鞭打动作训练机的电路连接示意图；
[0028]图9为本专利技术中训练者拉力随时间变化示意图；
[0029]图10为本专利技术中设备训练负荷随时间变化示意图；
[0030]图11为本专利技术中设备训练强度随机变化规则示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0032]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]上肢鞭打动作：
[0034]人体在结构上是由关节将身体各环节相连，因此在对人体运动进行研究时，往往可以将人体简化为环节链。在体育动作中，当希望环节链末端产生最大速度和力量时，肢体的运动形式往往表现为由近端环节到远端环节依次加速和制动，各环节的速度也表现为由近端到远端的依次增加，这种在克服阻力或自体位移过程中，肢体各关节依次加速与制动，使末端环节产生极大速度的动作形式称为鞭打动作。
[0035]鞭打动作是许多体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维度上肢鞭打动作训练机，其特征在于，包括用于垂直于地面摆放的主体机架外壳，其中：所述主体机架外壳上设有竖向的滑轨，所述滑轨上设有至少两个插孔，所述滑轨上设有可沿所述滑轨滑动且可在所述插孔内锁定的滑块，所述滑块上设有活动臂；所述主体机架外壳内设有电机、钢索和微控制单元，所述电机驱动连接所述钢索，所述钢索的末端穿出所述滑块和活动臂连接拍杆模拟器，所述微控制单元电连接所述电机，以控制所述电机牵拉所述钢索产生随训练者的训练动作变化的训练负荷。2.根据权利要求1所述的多维度上肢鞭打动作训练机，其特征在于，所述插孔为八边形插孔，所述滑块为与所述八边形插孔相适应的八棱柱形状。3.根据权利要求2所述的多维度上肢鞭打动作训练机，其特征在于，所述滑块包括两层叠设的内八棱柱体和外八棱柱体，所述内八棱柱体的尺寸大于所述外八棱柱体的尺寸，所述八边形插孔的形状与所述滑块的形状相吻合。4.根据权利要求1所述的多维度上肢鞭打动作训练机，其特征在于，所述活动臂固设在所述滑块的外表面，所述活动臂的宽度小于等于所述滑轨的轨道凹槽的宽度。5.根据权利要求1所述的多维度上肢鞭打动作训练机，其特征在于，所述滑块和活动臂上设有供所述钢索穿过的钢索孔洞；和/或，所述活动臂的末端竖向并列设有一对定滑轮，所述一对定滑轮之间形成供所述钢索穿过以进行引导的中间通道；和/或，所述活动臂由一对并列设置的连接板形成。6.根据权利要求1所述的多维度上肢鞭打动作训练机，其特征在于，所述主体机架外壳内还设有绞盘，所述钢索缠绕在所述绞盘上，所述电机驱动连接所述绞盘以带动所述钢索；所述电机和绞盘均位于所述主体机架外壳的内部下方，所述钢索绕过滑轮组后其末端穿出所述滑块和活动臂连接所述拍杆模拟器。7.根据权利要求6所述的多维度上肢鞭打动作训练机，其特征在于，所述滑轮组包括第一定滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮，其中：所述第一定滑轮位于所述主体机架外壳的内部下方且位于所述绞盘和滑轨之间，用于将钢索方向转为垂直向上；所述第二定滑轮位于所述主体机架外壳的内部上方，用于将钢索方向转为垂直向下；所述第三定滑轮位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铮，
申请(专利权)人：北京新清泰克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：