[实用新型]一种偏转度检测控制系统及包含该系统的力量平衡训练器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种力量训练装置，具体涉及一种偏转度检测控制系统及包含该系统的力量平衡训练器。

背景技术

在体育领域中，对于大部分运动员来说，力量训练是日常训练的基础内容，在系统化训练中具有重要的作用。在医疗康复中，神经受损或者外科手术后，力量训练可以提高肌肉运动单位的募集能力，增大肌肉体积，从而防止肌肉萎缩，增强肌肉力量（Dodd,K.J.2002）。

双侧肢体力量、神经控制的不平衡（差异）会在运动表现（功能）中有所体现（McElveen,MT2010），而随着普通非平衡性力量训练的进行，双侧差异可能被放大（Ross Clark2005）。如双侧肢体同时完成训练动作时，从动作上来说，两侧肢体是同步的，但由于两侧力量的差异，在完成负荷动作时，优势侧肢体会承担更多的负荷，而非优势侧则相反只负担较小的负荷（Ann M.Simon2008），经过长时间训练后，优势侧较非优势侧可能会得到更大的收益，从而加剧两侧肢体的差异；与此同时，由于两侧肢体发力肌群工作的张力长度曲线有差异，即发力的优势段（关节运动幅度，关节运动速度）不同，同样会出现强者更强的发展趋势，促使肌肉张力长度曲线不同步（Brocket CL2001）。许多研究表明，下肢两侧力量的不平衡容易导致运动损伤的发生，当两侧力量的差异达到10%-15%，运动损伤发生的概率会大大增加（Baumhauer JF1995，Croisier JL2002）。

下面以股四头肌力量训练为例进行说明，为了增加阻力部分与人体的着力点的面积，防止滑动，提高舒适度，在负荷挡板上加上海绵等物，负荷挡板一般采用以下两种方式，其一是一个从侧面加负荷的独立的海绵圆盘或带有凹槽的海绵套（图1）；其二是从中间施加负荷的两个海绵圆盘或带有凹槽的海绵套（图2）。虽然从表面上看，是双腿协同完成训练动作，实际上由于仪器转动自由度的限制（定轴转动，围绕膝关节做屈伸运动），即便是一侧肢体发力，也同样可以完成动作。研究表明下肢大肌肉群在没有视觉反馈等信息辅助情况下发力，中枢神经系统对两侧负荷（力）的感知要弱于对努力程度的感知，也就是说倾向于用同样的努力程度而不是同样的负荷（力）完成对称性动作，表现为力量较强的一侧发出更大的力（AnnM.Simon2008）。所以常用的训练方法导致的结果是下肢力量较强的一侧在完成力量训练时，更加主动积极地承担运动负荷，训练后获得的力量增长相对也比力量较弱的一侧要多，即加剧两侧的不平衡性。

无论是运动员力量增强训练还是病人损伤后的康复训练，采用单侧独立动作进行分别训练时，可以确保两侧所承受负荷的平衡，但无法完成双侧协同动作，其神经肌肉控制与双侧协同动作不同，对关节运动幅度较难控制，同时增加了设备结构的复杂性，也提高了设备的成本。

因此，有必要提出一种力量训练器，能够实现双侧协同动作，确保两侧所承受负荷的平衡，促进两侧力量平衡发展，减少运动损伤，简化训练器的结构，降低设备成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种能够实现双侧协同动作的偏转度检测控制系统及包含该系统的力量平衡训练器，根据控制系统的测量指标进行科学化训练，以达到避免或纠正两侧肢体力量训练的不平衡性，促进两侧力量平衡发展，减少运动损伤，同时简化训练器的结构，降低设备成本目的。

根据本实用新型的目的提出的一种偏转度检测控制系统，包括：

检测模块：用于检测物体偏转的角度以及扭转力矩的大小；

输入模块：通过输入模块设定角度及扭转力矩的最大偏转值；

处理模块：接收所述检测模块的角度及扭转力矩的模拟信号，并将该模拟信号转换为数字信号，同时接收所述输入模块的最大偏转值信号，并将二者进行对比；

显示模块：用于显示当前的角度偏转值与扭转力矩值；

报警模块：经过所述处理模块的对比处理，当所述检测模块的信号值大于最大偏转值时进行报警。

优选的，所述检测模块包括用于检测偏转角度的角度传感器以及用于检测扭转力矩大小的力矩传感器。

优选的，所述处理模块包括将所述模拟信号进行放大及处理的处理器，将放大处理后的模拟信号转换为数字信号的转换器，以及CPU。

优选的，所述报警模块为光电报警器或蜂鸣报警器。

一种力量平衡训练器，包括传导轴、转环、负荷挡板以及所述的偏转度检测控制系统，所述转环转动设置于所述传导轴的前端，所述负荷挡板对称固定于所述转环的两侧，所述负荷挡板能够随转环的转动而摆动。

优选的，所述负荷挡板包括固定轴与海绵套，所述海绵套转动设置于所述固定轴上，所述海绵套上开设有供肢体放入的凹槽。