[发明专利]桨栓组件、赛艇装置及其工作方法

权利要求书

1.一种桨栓组件，其特征在于，所述桨栓组件包括：

桨栓轴，所述桨栓轴整体直线状地延伸并用于安装于赛艇装置的桨栓架；

桨栓，所述桨栓以能够相对于所述桨栓轴绕着所述桨栓轴的中心轴线在预定范围内转动的方式安装于所述桨栓轴，所述桨栓形成有供船桨穿过的通孔；

压力感测机构，所述压力感测机构安装于所述桨栓轴并且能够随着所述桨栓转动以相对于所述桨栓固定，所述压力感测机构介于所述桨栓和所述桨栓轴之间，所述压力感测机构能够实时测量在所述船桨划动过程中所述桨栓对所述桨栓轴产生的作用力；

角速度传感器，所述角速度传感器固定于所述桨栓，所述角速度传感器能够实时测量在所述船桨划动过程中所述桨栓相对于所述桨栓轴的转动角速度；以及

角位置感测机构，所述角位置感测机构包括固定于所述桨栓的角位置传感器，所述角位置传感器能够实时测量在所述船桨划动过程中所述桨栓相对于所述桨栓轴的角位置。

2.根据权利要求1所述的桨栓组件，其特征在于，所述角位置感测机构还包括固定于所述桨栓轴的永磁体，所述角位置传感器基于其相对于所述永磁体的位置来实时测量所述桨栓相对于所述桨栓轴的所述角位置。

3.根据权利要求2所述的桨栓组件，其特征在于，所述桨栓包括：

桨栓套筒部，所述桨栓套筒部以外套于所述桨栓轴的方式安装于所述桨栓轴，所述压力感测机构介于所述桨栓套筒部和所述桨栓轴之间；以及

桨支撑部，所述桨支撑部形成有所述通孔并且固定于所述桨栓套筒部的一侧。

4.根据权利要求3所述的桨栓组件，其特征在于，所述桨栓还包括固定于所述桨栓套筒部的安装部，所述安装部的内部形成有至少安装所述角速度传感器和所述角位置传感器的安装空间，并且所述安装部相对于所述桨栓套筒部位于与所述一侧相反的另一侧。

5.根据权利要求4所述的桨栓组件，其特征在于，所述永磁体在沿着所述桨栓轴的轴向上与所述安装部配置在不同位置，并且所述角位置传感器在所述轴向上与所述永磁体相对。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的桨栓组件，其特征在于，所述压力感测机构包括:

筒状主体部，所述筒状主体部夹在所述桨栓套筒部和所述桨栓轴之间且所述筒状主体部以外套于所述桨栓轴的方式安装于所述桨栓轴；以及

多个压力应变片，所述多个压力应变片以分别朝向所述一侧和与所述一侧相反的另一侧的方式固定于所述筒状主体部。

7.根据权利要求6所述的桨栓组件，其特征在于，所述多个压力应变片的数量为至少四个，每两个所述压力应变片组成一组，不同组的所述压力应变片设置在所述筒状主体部的在轴向上的不同位置，并且

在各组所述压力应变片中，一个所述压力应变片朝向所述一侧且另一个所述压力应变片朝向所述另一侧。

8.一种赛艇装置，其特征在于，所述赛艇装置为赛艇模拟系统或者用于真实比赛的赛艇，并且所述赛艇装置包括多个根据权利要求1至7中任一项所述的桨栓组件。

9.一种权利要求8所述的赛艇装置的工作方法，其特征在于，通过所述桨栓组件的压力感测机构、角速度传感器和角位置感测机构测量的参数确定包括桨频、平均功率和里程的预定数据，以对包括动作规范性和/或同步性的预定性质进行评判。

10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于，

通过所述压力感测机构、所述角速度传感器和所述角位置感测机构测量的参数的周期性变化确定所述桨频；并且/或者

基于所述角位置传感器测量的角位置确定在一个划桨周期内的多个选定时间点，并通过如下式(1)确定在各所述选定时间点的瞬时功率，然后对每相邻的数个所述选定时间点的瞬时功率进行二阶多项式拟合并且对得到的连续曲线进行积分运算以获得该划桨周期的平均功率，

P＝F1×L1×ω＝F2×L2×ω＝L1×L2/(L1+L2)×F×ω…式(1)

其中P为所述瞬时功率，F1为使用者对所述船桨的一端部施加的沿着与所述船桨的延伸方向正交的方向的作用力，F2为水对所述船桨的另一端部施加的沿着与所述船桨的延伸方向正交的方向的作用力，F为所述压力感测机构测量的作用力并且等于F1与F2之和，L1为所述船桨的从所述使用者对所述船桨的一端部施力的作用点到所述桨栓的在所述船桨的延伸方向上的距离，L2为所述船桨的从所述水对所述船桨的另一端部施力的作用点到所述桨栓的在所述船桨的延伸方向上距离，ω为计算所述瞬时功率的当前时间点的由所述角速度传感器测量的所述桨栓的角速度；并且/或者

通过所述平均功率和所述桨频与经验数据进行比较来通过查表法获得所述里程。