[实用新型]双杠运动智能测力装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双杠运动智能测力装置。 

背景技术

目前, 对于运动员在双杠上作用力情况的研究, 国、内外大多采用高速同步摄像机将运动员的动作过程摄制下来, 然后再采用多刚体的分析方法逐幅照片求得重心, 最后拼合成动作重心轨迹。这种方法工作量大, 误差也比较大, 而且在实时处理方面存在着一定的困难。有的应用电测法将电阻应变片用胶合剂黏贴在双杠上，当双杠受到运动员力的作用时电阻应变片发生变形，再通过动态应变仪和光线示波器来输出显示输出运动员作用在双杠上力的矢端图，但输出显示的一般只是运动员作用在双杠上的一维、二维方面的作用力的大小，不够全面具体，不利于教练员、科研人员科学决策。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双杠运动智能测力装置，当运动员在双杠上运动时, 可将不同运动员作用在双杠上的力与时间的关系曲线或力的矢端图打印出来，有利于教练员、科研人员形象直观的分析和评价运动员在双杠上用力情况，有助于运动员运动技术的改进和新难度技术动作的创造。 

实现本实用新型目的所采用的技术方案是：它由四个三维测力传感器、动态电阻应变仪、低通滤波器、计算机、信号处理机、数据线、打印机组成，四个三维测力传感器分别安装在两个杠杆与四个双杠支柱之间，并经轴承固定在杠杆下面，用螺栓连接固定在双杠支柱上；四个三维测力传感器分别通过数据线连接在动态电阻应变仪上，动态电阻应变仪依次连接低通滤波器、计算机、信号处理机和打印机。 

本实用新型的积极效果是：装置灵活性好，精度高、速度快、成本低，可计算每一采样点运动员对双杠的作用力；显示左、右杠合力及总合力与时间关系曲线；显示合力作用位置的轨迹；显示力的矢端图；可输出运动员任意时间段力的数据；与打印机连接，可将不同运动员作用在双杠上的力与时间的关系曲线或力的矢端图打印出来，有利于教练员、科研人员形象直观的分析和评价运动员在双杠上用力情况，有助于运动员运动技术的改进和新难度技术动作的创新。 

附图说明

附图1是本实用新型装置结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型如图1所示，它由四个三维测力传感器4、动态电阻应变仪7、低通滤波器8、计算机9、信号处理机10、数据线6、打印机11组成，四个三维测力传感器4分别安装在两个杠杆1与四个双杠支柱5之间，并经轴承2固定在杠杆1下面的平台上，用螺栓3连接固定在四个双杠支柱5上；四个三维测力传感器4分别通过数据线6连接在动态电阻应变仪7上，动态电阻应变仪7依次连接低通滤波器8、计算机9、信号处理机10和打印机11。 

应用时，当双杠运动员的双手抓住两个杠杆1并运动时, 运动员的双手作用在双杠上的力，通过三维测力传感器4转换为电压信号,经过动态电阻应变仪7将信号放大，再经低通滤波器8消除噪声干扰后, 由计算机9记录信号,由信号处理机10将模拟信号转换为数字信号, 再由计算机对信号进行处理,变为运动员作用于各杠上力与时间的关系曲线及力的矢端图，由打印机11输出。 

传感器是双杠智能测力装置的核心元件, 其选择需要根据双杠结构的情况, 既不能影响运动员动作, 同时又要求灵敏度高, 线性好, 重复性好，并能结合杠柱受弯形式来测定三维力；动态电阻应变仪的作用是将从传感器获得的运动员的双手作用在双杠杆上的力电压信号放大并传递给低通滤波器，为此要求抗干扰能力强，且具有高速数据传输接口与高精度频率合成功能，保证所有通道信号并行同步放大，保证数据的实时传输、实时显示、实时分析、实时存盘。低通滤波器应具有良好的抑制高频信号，通过低频信号，消除噪声干扰的功能。信号处理机应具有将模拟信号转换为数字信号,能够精确、快速的把运动员作用于双杠上力与时间的关系曲线及力的矢端图描绘出来。 

所以本申请人选择了CHBR-1型对径受压圆环传感器、YD-21动态电阻应变仪、LC型低通信号滤波器、FOR－A FA－9100多用途信号处理器，普通的计算机、打印机可满足上述要求。