一種搏擊訓練模型的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種搏擊訓練模型，包括模型本體、訓練手套以及與模型本體固定連接的底座，所述底座內部還分別設置有電源模塊、傳動電機模塊、控制器、位移傳感器和電動萬向輪；位移傳感器包括設置于底座內的檢測物體模塊和設置于訓練手套上的被測物體模塊；模型本體包括軀干、四肢和頭部，頭部與軀干之間、四肢與軀干之間均通過電動轉軸活動連接；在頭部、軀干和四肢上均設置有力傳感器；在軀干和四肢上均設置有光反饋顯示模塊。本發明通過傳感器測距和電機驅動，智能的使模型躲閃移動；通過燈光提示和反饋，針對性的提示擊打的位置，反饋擊打的力度，有效的提高了搏擊訓練的仿真程度，使得訓練過程更接近實戰。
【專利說明】
一種搏擊訓練模型
技術領域
[0001 ]本發明公開了一種搏擊訓練模型，涉及健身訓練器材技術領域。【背景技術】
[0002]現有的搏擊訓練模型大多是簡單的沙袋，包括懸掛式、不倒翁式站立式等等，基本上都是用于對使用者力量的訓練，也有類似速度球形式的沙袋，用以訓練使用者的反應速度和協調性。這些訓練裝備功能較為簡單、單一，而實際搏擊比賽或者公安、軍隊的訓練需要有更強的針對性，上述設備普遍無法滿足更精確專業的訓練要求。
[0003]還有一種常見的搏擊訓練裝備是擊打靶標袋，一般用于上肢、下肢的擊打練習，還可以用于散打練習。常見于健身場所、專業訓練場所，例如:拳擊訓練、跆拳道訓練、散打等訓練中使用。
[0004]現有的擊打靶標袋都是帶有緩沖層的靶標袋，可以固定于墻體、柱體等固定物體上，擊打靶標袋由于其便于攜帶，使用靈活而受到許多人的親睞。但，現有的擊打靶標袋，只是提供一種擊打對象，在訓練過程中，使用者只能按照自己設計的動作或自己的主觀意愿去做擊打或者投擲訓練，這種訓練方法只能練習擊打姿勢、力度，但對于練習者根據實時的動態變化，快速反應、精確打擊沒有訓練手段，不符合實戰需求。
[0005]在申請號為201110456204.2的中國專利申請“動態反應擊打靶標袋”中公開了一種擊打用的靶標袋，可以在訓練過程中，不斷地變換擊打點的位置指示，讓訓練者根據指示去擊打，能夠起到訓練使用者反映速度的作用，使得訓練過程更接近于實戰。適用于拳擊訓練、跆拳道訓練、散打等體育訓練，能夠使練習者根據實時的動態變化，快速反應、精確打擊沒有訓練手段，不符合實戰需求，還可以作為娛樂產品在娛樂場所使用。但是，上述發明的技術方案只是提供了人工控制的提示打擊位置等簡單提示，無法更有效智能的提升訓練效果。同時，上述發明只是公開的一種動態反應擊打靶標袋，從說明書中公開的內容來看，裝備的實際使用只是簡單懸掛或者嵌套在墻面或者模型上，沒有進一步的拓展現有的模型。
[0006]在申請號為201511018170.3的中國專利申請“一種智能拳擊沙袋健身訓練系統” 公開了一種將訓練數據通過手機端進行反饋的訓練系統，但只是簡單的采集訓練數據，并不能智能的調整訓練能容，用途比較單一，實際訓練效果提升不大。
【發明內容】

[0007]本發明所要解決的技術問題是:針對現有技術的缺陷，提供一種搏擊訓練模型，通過傳感器測距和電機驅動，智能的使模型躲閃移動;通過燈光提示和反饋，針對性的提示擊打的位置，反饋擊打的力度，有效的提高了搏擊訓練的仿真程度，使得訓練過程更接近實戰。
[0008]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:一種搏擊訓練模型，包括模型本體和訓練手套，還包括與模型本體固定連接的底座，所述底座內部還分別設置有電源模塊、傳動電機模塊、控制器、位移傳感器和電動萬向輪；所述位移傳感器包括設置于底座內的檢測物體模塊和設置于訓練手套上的被測物體豐旲塊；所述模型本體包括軀干、四肢和頭部，所述頭部與軀干之間、四肢與軀干之間均通過電動轉軸活動連接;在所述頭部、軀干和四肢上均設置有力傳感器;在所述軀干和四肢上均設置有光反饋顯示模塊；所述電源模塊與控制器相連接并向所述搏擊訓練模型的各個模塊供電，所述力傳感器的輸出端與控制器相連接，所述位移傳感器的輸出端與控制器相連接，所述控制器的輸出端與傳動電機相連接，所述傳動電機的輸出端分別與電動萬向輪和電動轉軸相連接；當訓練手套上的被測物體模塊接近底座的檢測物體模塊時，位移傳感器采集第一觸發信號并傳輸至控制器，控制器分別輸出對應的控制信號至光反饋顯示模塊、電動萬向輪和電動轉軸；當訓練手套接觸模型本體上的力傳感器時，力傳感器采集第二觸發信號并傳輸至控制器，控制器輸出對應的控制信號至光反饋顯示模塊。
[0009]作為本發明的進一步優選方案，所述位移傳感器的具體電路結構包括檢測物體模塊、被測物體模塊，還包括與檢測物體模塊依次順序相連接的振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路和輸出電路；所述檢測物體模塊中設置有金屬敏感元件制做的檢測線圈，所述被測物體模塊中設置有金屬片，當被測物體模塊接近檢測物體模塊時，金屬片接近檢測線圈，產生渦流吸收振蕩能量，使振蕩減弱以至停止，振蕩和停振這兩種狀態經過檢波電路后轉換成區分開、關狀態的電信號。
[0010]作為本發明的進一步優選方案，所述光反饋顯示模塊包括提示光顯示模塊和告警光顯示模塊，所述提示光顯示模塊對應于位移傳感器采集的第一觸發信號而啟動，所述告警顯示模塊對應于力傳感器采集的第二觸發信號而啟動。
[0011]作為本發明的進一步優選方案，所述光反饋顯示模塊的展示方法包括，1、移傳感器采集到第一觸發信號后，控制器根據設定的順序，依次或者隨機點亮模型本體上的提不光顯不t旲塊；2、力傳感器采集到第二觸發信號后，控制器首先判斷采集到信號的力傳感器是否與點亮的提示光顯示模塊處于模型本體上的相同位置:當處于相同位置時，關閉已點亮的提示光顯示模塊或者變更已點亮的提示光顯示模塊的顯示光顏色；當處于不同位置時，將與點亮的提示光顯示模塊處于模型本體上的相同位置的告警光顯示模塊啟動。
[0012]作為本發明的進一步優選方案，所述力傳感器模塊包括順次連接的石英晶體諧振式傳感器、模數轉換模塊、數據處理模塊，所述數據處理模塊中還設定有測量閾值，當訓練手套接觸模型本體時的打擊力度大于設定的測量閾值時，力傳感器模塊出發對應的信號至控制器，控制器控制告警光顯示模塊啟動。
[0013]優選的，所述石英晶體諧振式傳感器所采用的諧振器為厚度切變振動模式AT切型石英晶體;諧振器被制成包括圓片形振子和受力機構的整體式或分離式結構;振子為扁平形、平凸形或者雙凸形，受力機構為環繞圓片的環形或圓筒形;振子和受力機構由一整塊石英晶體加工而成，諧振器的空腔被抽成真空，振動兩側上各有一對電極;受力機構的圓筒結構和圓筒的端蓋密封;石英圓筒用以傳遞周圍的壓力，當電極上加以激勵電壓時，利用逆壓電效應使振子振動，同時電極上又出現交變電荷，通過與外電路相連的電極來補充這種電和機械等幅振蕩所需的能量;當石英振子受靜態壓力作用時，振動頻率發生變化，并且與所加壓力成線性關系。
[0014]優選的，所述石英晶體諧振式傳感器所采用的諧振器為振梁式諧振器，所述振梁式諧振器由AT切型石英晶體制成，振梁橫跨于諧振器中央;在振梁的兩端上下對稱設置四個電極，用于激勵振動和拾取頻率信號；當振梁受拉伸力時，其諧振頻率提高，反之則頻率降低，利用輸出頻率的變化可反映輸入力的大小。
[0015]作為本發明的進一步優選方案，還包括無線無控制模塊，所述無線控制模塊包括遙控器端和與控制器相連接的接收端，使用者通過遙控器端發送無線控制信號，接收端接收遙控器端發送我無錫控制信號并將其發送給控制器，控制器做出相應的輸出控制。
[0016]作為本發明的進一步優選方案，所述力傳感器與光反饋顯示模塊的外側還設置有緩沖保護層。
[0017]作為本發明的進一步優選方案，所述電動萬向輪和電動轉軸上還設置有制動裝置。
[0018]作為本發明的進一步優選方案，所述電源模塊為可充電蓄電池。[〇〇19]作為本發明的進一步優選方案，所述控制器為單片機或者PLC控制器。
[0020]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:本發明首先可以人工設定搏擊訓練模型的移動軌跡和訓練時擊打的有效部位；當開始訓練時，訓練模型可以根據使用者的位置做出躲避和自身位置調整等多種運動動作，提高了訓練難度和趣味性;本發明公開的搏擊訓練模型還可以實時的對訓練效果進行反饋，對擊中目前的準確率和擊中時的力度進行監測并提供即時的反饋提示;本發明有效的提高了搏擊訓練的仿真程度，使得訓練過程更接近實戰。【附圖說明】[0021 ]圖1是本發明所公開的搏擊訓練模型的結構示意圖；圖2是本發明的信號傳輸控制模塊結構示意圖；圖3是本發明中位移傳感器模塊的電路結構示意圖；其中:1、底座，101、電源模塊，102、傳動電機模塊，103、控制器，104、位移傳感器的檢測物體模塊，105、電動萬向輪，106、位移傳感器的被測物體模塊，2、模型本體，3、訓練手套，4、 電動轉軸模塊，5、光反饋顯不模塊，6、力傳感器。【具體實施方式】[〇〇22]下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。 [〇〇23]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:本發明所公開的搏擊訓練模型的結構示意圖如圖1所示，所述的搏擊訓練模型，包括模型本體和訓練手套，還包括與模型本體固定連接的底座，所述底座內部還分別設置有電源模塊、傳動電機模塊、控制器、位移傳感器和電動萬向輪;所述位移傳感器包括設置于底座內的檢測物體模塊和設置于訓練手套上的被測物體模塊;所述模型本體包括軀干、四肢和頭部，所述頭部與軀干之間、四肢與軀干之間均通過電動轉軸活動連接;在所述頭部、軀干和四肢上均設置有力傳感器;在所述軀干和四肢上均設置有光反饋顯示模塊;所述電源模塊與控制器相連接并向所述搏擊訓練模型的各個模塊供電，所述力傳感器的輸出端與控制器相連接，所述位移傳感器的輸出端與控制器相連接，所述控制器的輸出端與傳動電機相連接，所述傳動電機的輸出端分別與電動萬向輪和電動轉軸相連接。
[0024]本發明的信號傳輸控制模塊結構示意圖如圖2所示，當訓練手套上的被測物體模塊接近底座的檢測物體模塊時，位移傳感器采集第一觸發信號并傳輸至控制器，控制器分別輸出對應的控制信號至光反饋顯示模塊、電動萬向輪和電動轉軸；當訓練手套接觸模型本體上的力傳感器時，力傳感器采集第二觸發信號并傳輸至控制器，控制器輸出對應的控制信號至光反饋顯示模塊。
[0025]在實際的使用過程中，當使用者揮舞訓練手套接近模型本體時，位移傳感器檢測到使用者接近，觸發控制器控制電動轉軸和電動萬向輪移動，從而帶動模型本體移動或者使得模型本體上的各個軀干進行躲閃、移動、迎接等動作，這樣的使用方式可以大大提升訓練的實戰效果，并且使得訓練本身不再簡單重復單調，提高使用者的訓練興趣。
[0026]本發明中位移傳感器模塊的電路結構示意圖如圖3所示，所述位移傳感器的具體電路結構包括檢測物體模塊、被測物體模塊，還包括與檢測物體模塊依次順序相連接的振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路和輸出電路;所述檢測物體模塊中設置有金屬敏感元件制做的檢測線圈，所述被測物體模塊中設置有金屬片，當被測物體模塊接近檢測物體模塊時，金屬片接近檢測線圈，產生渦流吸收振蕩能量，使振蕩減弱以至停止，振蕩和停振這兩種狀態經過檢波電路后轉換成區分開、關狀態的電信號。
[0027]在本發明的一個具體實施例中對光反饋顯示模塊有兩套不同的應用方式。光反饋顯示模塊包括提示光顯示模塊和告警光顯示模塊，所述提示光顯示模塊對應于位移傳感器采集的第一觸發信號而啟動，所述告警顯示模塊對應于力傳感器采集的第二觸發信號而啟動。提示光顯示模塊通常是設計為起到打擊目標提示作用的提醒裝置，可以預先通過人工設定或者通過現場遙控的方式，依次亮起模型本體上的提示打擊位置，使用至根據提示燈亮起的位置，去打擊相應的模型本體位置。而告警光顯示模塊是設計為提醒用途的裝置，當使用者打擊到錯誤的位置時，或者使用者用過大的力量打擊模型本體時，告警光顯示模塊亮起。[〇〇28]所述光反饋顯示模塊的展示方法包括:1、移傳感器采集到第一觸發信號后，控制器根據設定的順序，依次或者隨機點亮模型本體上的提不光顯不t旲塊；2、力傳感器采集到第二觸發信號后，控制器首先判斷采集到信號的力傳感器是否與點亮的提示光顯示模塊處于模型本體上的相同位置:當處于相同位置時，關閉已點亮的提示光顯示模塊或者變更已點亮的提示光顯示模塊的顯示光顏色；當處于不同位置時，將與點亮的提示光顯示模塊處于模型本體上的相同位置的告警光顯示模塊啟動。
[0029]在本發明的具體實施例中，打擊的準確度和合適的力度把握可以作為使用者訓練結果的評價標準，打擊的準確度越高，訓練效果越好。而力度并不是越大越好，在訓練中就需要注意不同擊打位置的合適打擊力度，例如，當對頭部或者胸腹等要害部位做出較大力量的打擊時，在訓練外的實戰中，就容易造成不當的安全隱患。通過本發明，可以在訓練時就針對性的做到打擊部位的準確，打擊力度的準確，這大大提高了訓練的實戰效果。
[0030]在本發明的具體實施例中，所述力傳感器模塊包括順次連接的石英晶體諧振式傳感器、模數轉換模塊、數據處理模塊，所述數據處理模塊中還設定有測量閾值，當訓練手套接觸模型本體時的打擊力度大于設定的測量閾值時，力傳感器模塊出發對應的信號至控制器，控制器控制告警光顯示模塊啟動。石英晶體諧振式傳感器所采用的諧振器是用厚度切變振動模式AT切型石英晶體制作的。諧振器可制成包括圓片形振子和受力機構的整體式或分離式結構。振子有扁平形、平凸形和雙凸形三種，受力機構為環繞圓片的環形或圓筒形。 振子和圓筒由一整塊石英晶體加工而成，諧振器的空腔被抽成真空，振動兩側上各有一對電極。圓筒和端蓋嚴格密封。石英圓筒能有效地傳遞周圍的壓力。當電極上加以激勵電壓時，利用逆壓電效應使振子振動，同時電極上又出現交變電荷，通過與外電路相連的電極來補充這種電和機械等幅振蕩所需的能量。當石英振子受靜態壓力作用時，振動頻率發生變化，并且與所加壓力成線性關系。在此過程中石英的厚度切變模量隨壓力的變化起了主要作用。與分離式結構相比整體式結構的主要優點是滯后小、頻率穩定性極佳。壓力傳感器的諧振器還有振梁式，也是由AT切型石英晶體制成，振梁橫跨于諧振器中央。在振梁的兩端上下對稱設置四個電極，用于激勵振動和拾取頻率信號。當振梁受拉伸力時，其諧振頻率提高，反之則頻率降低。因此輸出頻率的變化可反映輸入力的大小。這種傳感器的優點是對溫度、振動、加速度等外界干擾不敏感、穩定性好、品質因數高、動態響應特性好等。
[0031]在本發明的具體實施例中，還可以增加設置無線無控制模塊，所述無線控制模塊包括遙控器端和與控制器相連接的接收端，使用者通過遙控器端發送無線控制信號，接收端接收遙控器端發送我無錫控制信號并將其發送給控制器，控制器做出相應的輸出控制。 這樣在實際的訓練過程中，教練可以配合使用者一同訓練，實時的調整擊打目標的搏擊訓練模型的運動軌跡，進一步提高訓練的質量。
[0032]在本發明的具體實施例中，所述力傳感器與光反饋顯示模塊的外側還設置有緩沖保護層，用以保護電氣元件不受打擊的損壞。
[0033]在本發明的具體實施例中，還可以在所述電動萬向輪和電動轉軸上設置制動裝置，通過制動裝置穩定住搏擊訓練模型，合理的調整訓練難易程度。
[0034]在本發明的具體實施例中，所述電源模塊為可充電蓄電池，充電電池的使用拜托了輸電線纜對訓練模型的限制，有利于提高使用效果。
[0035]在本發明的具體實施例中，所述控制器為單片機或者PLC控制器。單片機可以選用現有單片機，例如51系列單片機、AVR系列單片機、PIC系列單片機、430系列單片機等等均可實現本實施方式所述的功能。而PLC控制器進一步合成了其他的一些控制和反饋電路， 也可以應用于本發明中。
[0036]上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質，在本發明的精神和原則之內，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種搏擊訓練模型，包括模型本體和訓練手套，其特征在于:還包括與模型本體固定 連接的底座，所述底座內部還分別設置有電源模塊、傳動電機模塊、控制器、位移傳感器和 電動萬向輪；所述位移傳感器包括設置于底座內的檢測物體模塊和設置于訓練手套上的被測物體 豐旲塊；所述模型本體包括軀干、四肢和頭部，所述頭部與軀干之間、四肢與軀干之間均通過電 動轉軸活動連接;在所述頭部、軀干和四肢上均設置有力傳感器;在所述軀干和四肢上均設 置有光反饋顯示模塊；所述電源模塊與控制器相連接并向所述搏擊訓練模型的各個模塊供電，所述力傳感器 的輸出端與控制器相連接，所述位移傳感器的輸出端與控制器相連接，所述控制器的輸出 端與傳動電機相連接，所述傳動電機的輸出端分別與電動萬向輪和電動轉軸相連接；當訓練手套上的被測物體模塊接近底座的檢測物體模塊時，位移傳感器采集第一觸發 信號并傳輸至控制器，控制器分別輸出對應的控制信號至光反饋顯示模塊、電動萬向輪和 電動轉軸；當訓練手套接觸模型本體上的力傳感器時，力傳感器采集第二觸發信號并傳輸至控制 器，控制器輸出對應的控制信號至光反饋顯示模塊。2.如權利要求1所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述位移傳感器的具體電路結 構包括檢測物體模塊、被測物體模塊，還包括與檢測物體模塊依次順序相連接的振蕩電路、 檢波電路、放大電路、整形電路和輸出電路；所述檢測物體模塊中設置有金屬敏感元件制做的檢測線圈，所述被測物體模塊中設置 有金屬片，當被測物體模塊接近檢測物體模塊時，金屬片接近檢測線圈，產生渦流吸收振蕩 能量，使振蕩減弱以至停止，振蕩和停振這兩種狀態經過檢波電路后轉換成區分開、關狀態 的電信號。3.如權利要求1或2所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述光反饋顯示模塊包括 提示光顯示模塊和告警光顯示模塊，所述提示光顯示模塊對應于位移傳感器采集的第一觸 發信號而啟動，所述告警顯示模塊對應于力傳感器采集的第二觸發信號而啟動。4.如權利要求1或2所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述光反饋顯示模塊的展 示方法包括，401、移傳感器采集到第一觸發信號后，控制器根據設定的順序，依次或者隨機點亮模 型本體上的提示光顯示模塊；402、力傳感器采集到第二觸發信號后，控制器首先判斷采集到信號的力傳感器是否與 點亮的提示光顯示模塊處于模型本體上的相同位置:當處于相同位置時，關閉已點亮的提示光顯示模塊或者變更已點亮的提示光顯示模塊 的顯示光顏色；當處于不同位置時，將與點亮的提示光顯示模塊處于模型本體上的相同位置的告警光 顯示模塊啟動。5.如權利要求3所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述力傳感器模塊包括順次連 接的石英晶體諧振式傳感器、模數轉換模塊、數據處理模塊，所述數據處理模塊中還設定有 測量閾值，當訓練手套接觸模型本體時的打擊力度大于設定的測量閾值時，力傳感器模塊出發對應的信號至控制器，控制器控制告警光顯示模塊啟動。6.如權利要求5所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述石英晶體諧振式傳感器所 采用的諧振器為厚度切變振動模式AT切型石英晶體；諧振器被制成包括圓片形振子和受力機構的整體式或分離式結構；振子為扁平形、平凸形或者雙凸形，受力機構為環繞圓片的環形或圓筒形；振子和受力機構由一整塊石英晶體加工而成，諧振器的空腔被抽成真空，振動兩側上 各有一對電極；受力機構的圓筒結構和圓筒的端蓋密封；石英圓筒用以傳遞周圍的壓力，當電極上加以激勵電壓時，利用逆壓電效應使振子振 動，同時電極上又出現交變電荷，通過與外電路相連的電極來補充這種電和機械等幅振蕩 所需的能量；當石英振子受靜態壓力作用時，振動頻率發生變化，并且與所加壓力成線性關系。7.如權利要求5所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述石英晶體諧振式傳感器所 采用的諧振器為振梁式諧振器，所述振梁式諧振器由AT切型石英晶體制成，振梁橫跨于諧 振器中央；在振梁的兩端上下對稱設置四個電極，用于激勵振動和拾取頻率信號；當振梁受拉伸力時，其諧振頻率提高，反之則頻率降低，利用輸出頻率的變化可反映輸 入力的大小。8.如權利要求1或2所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:還包括無線無控制模塊，所 述無線控制模塊包括遙控器端和與控制器相連接的接收端，使用者通過遙控器端發送無線 控制信號，接收端接收遙控器端發送我無錫控制信號并將其發送給控制器，控制器做出相 應的輸出控制。9.如權利要求1或2所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述力傳感器與光反饋顯 示模塊的外側還設置有緩沖保護層。10.如權利要求1或2所述的一種搏擊訓練模型，其特征在于:所述電動萬向輪和電動轉 軸上還設置有制動裝置;所述電源模塊為可充電蓄電池;所述控制器為單片機或者PLC控制器。
【文檔編號】A63B71/06GK105983222SQ201610523483
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年7月6日
【發明人】魏毅
【申請人】南京森林警察學院