[实用新型]一种用于运动员投掷力测试的数字化铁饼

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种体育器材，特别是一种用于运动员投掷力测试的数字化铁饼，能够实时获取掷铁饼运动员在投掷过程中的投掷力信息。

背景技术

随着现代科技的迅速发展，各国为获得优异成绩，在运用运动生物力学等手段进行科学化训练和运动员选材等方面都投入了巨资，使运动训练与科研一体化已成为一种发展趋势。教练员和体育科研人员借助数据分析不但可直接用于指导教学及时纠正错误动作，还可以对高水平运动员进行技术分析和诊断，尽快提高运动成绩，提高训练的技术含量，摆脱以往完全经验主义做法。对于田径投掷项目掷铁饼来说，准确获得投掷过程中运动员的运动学和动力学数据，研究运动员发力状态与运动成绩的关系，具有重要意义。与现今十分发达的体育运动学影像采集分析仪器相比，相应的动力学数据采集仪器显得落后和不足。在掷铁饼项目中，运动员投掷过程中的动态力测量与评价，目前尚无成熟的手段，已经成为当前运动生物力学研究中急需解决的问题。

发明内容

为了解决现在对掷铁饼项目的对动力学数据采集手段和设备匮乏问题，本实用新型的目的是提供一种用于运动员投掷力测试的数字化铁饼，该铁饼制成与国际田联(IAAF)标准一致的外形尺寸和重量，掷铁饼运动员使用这种铁饼替代普通铁饼进行投掷训练和测试，对动作技术过程中的手与投掷器械的作用力进行适时反馈，解决了在投掷过程中手臂对铁饼的作用力的测定以及在投掷过程中铁饼的速度变化、角速度变化，揭示动作技术规律，指导教学、训练和比赛。

实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种用于运动员投掷力测试的数字化铁饼，结构中包括上壳体、下壳体，上壳体、下壳体通过金属圈用连接件连接成一体并构成饼体，上壳体与下壳体之间有一个空腔，下壳体内侧中心有一凹槽，在凹槽上方固定有电路板，电路板中心位置下侧的凹槽中装有与电路板相连接的E型膜片，在E型膜片下方固定有质量块。在电路板的外侧，位于下壳体的内侧台面上安装有固定电池的电池夹，电池夹的对侧，位于下壳体的内侧台面上紧固有配重块。

所述的用于运动员投掷力测试的数字化铁饼，电路板为圆形，其圆心与下壳体圆心重合。

所述的用于运动员投掷力测试的数字化铁饼，上壳体、下壳体通过金属圈用六角螺母、十字槽盘头螺钉连接成一体。

所述的用于运动员投掷力测试的数字化铁饼，其特点是具有与国际田联规定标准一致的外形尺寸和重量，上、下壳体均采用工程塑料制作而成。

E型膜片上特定的方向和位置贴装电阻应变片，E型膜片与电路板固定在一起，其下方紧固一质量块，E形膜片可以获得X、Y、Z三个方向的线加速度和三个方向上的角加速度。

该数字化铁饼的工作原理是这样的：当进行测试时，运动员手握铁饼，按正常动作进行预摆、旋转和掷出铁饼，当铁饼的速度发生变化时，质量块由于受到惯性作用相对于铁饼发生位移，从而引起膜片变形，贴装在膜片上的电阻应变片电阻值随之发生变化，从而引起电压的变化，再经测量电路放大、滤波和A/D模数转换器转换等，最后由单片机系统处理并以一定格式存储在非易失性存储器Flash中，并通过USB传输线发送到上位机，获得铁饼的线加速度与角加速度，进而获得运动员对铁饼的作用力，进行动力学分析。

本实用新型的有益效果是：动力学数据采集方便可靠，为铁饼项目的技术诊断、科学研究提供了一种崭新的测量方法与手段。体育科研工作者可以借助此铁饼以及相关仪器，探索铁饼投掷技术的新理论，改进和完善铁饼投掷项目的技术最佳化问题，帮助运动员对肢体末端环节的鞭打动作力学原理有更新更深刻的理解，从而达到从动力学角度分析和改进运动员的投掷技术，提高运动成绩的效果。实现了运动员在真实训练比赛环境下使用数字化铁饼进行测试。

附图说明

图1是本实用新型的纵剖面结构图。

图2是本实用新型的仰视图。

图中各标号代表的含义如下：

1、金属圈  2、上壳体  3、电池夹  4、电路板  5、十字槽盘头螺钉  6、配重块  7、六角螺母  8、十字槽盘头螺钉  9、下壳体  10、质量块  11、E形膜片  12、十字槽盘头螺钉  13、触发钮  14、电源开关  15、电源指示灯  16、USB接口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1给出的具体实施例，一种用于运动员投掷力测试的数字化铁饼，结构中包括上壳体2、下壳体9，上壳体2、下壳体9用工程塑料作成，三个十字槽盘头螺钉8与三个六角螺母7以120°的角度分布在上壳体2的边缘，将上壳体2、下壳体9紧固在金属圈1的两侧，并略低于上壳体2、下壳体9外表的平面。上壳体2、下壳体9以及金属圈1构成了数字化铁饼的饼体，在上壳体2和下壳体9之间形成一个空腔，下壳体9内侧中心有一凹槽，在凹槽上方固定有圆形电路板4，其圆心与下壳体9圆心重合，通过四个十字槽盘头螺钉5与下壳体9台面紧固连接在一起。电路板4中心位置下侧的凹槽中装有与电路板4相连接的E型膜片11，在E型膜片11下方固定有质量块10。在电路板4的外侧，位于下壳体9的内侧台面上通过4个十字槽盘头螺钉12紧固安装有用于安装固定电池的电池夹3，电池夹3的对侧，位于下壳体9的内侧台面上通过十字槽盘头螺钉紧固有配重块6，配重块6与电池夹3相对于下壳体9圆心对称。在图2中，触发钮13、电源开关14、电源指示灯15、USB接口16分布在下壳体9外表面，并低于下壳体9外表平面。该铁饼与国际田联(IAAF)规定的外形尺寸和重量一致。