本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的力量平衡訓(xùn)練器，通過(guò)將負(fù)荷擋板固定于轉(zhuǎn)環(huán)的兩側(cè)，同時(shí)將轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于傳導(dǎo)軸上，根據(jù)偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度以確定兩側(cè)負(fù)荷擋板的偏轉(zhuǎn)角度及扭轉(zhuǎn)力矩，用戶可根據(jù)顯示模塊顯示的當(dāng)前偏轉(zhuǎn)度的情況進(jìn)行自行調(diào)節(jié)，一旦偏轉(zhuǎn)度超過(guò)設(shè)定值則進(jìn)行報(bào)警，讓訓(xùn)練人員及時(shí)進(jìn)行左右肢體動(dòng)作及力量的調(diào)整，合理監(jiān)控，避免不平衡訓(xùn)練。實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的訓(xùn)練，避免或糾正兩側(cè)肢體力量訓(xùn)練的不平衡性，促進(jìn)兩側(cè)力量平衡發(fā)展，減少運(yùn)動(dòng)損傷，同時(shí)簡(jiǎn)化訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種力量訓(xùn)練裝置，具體涉及一種偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的力量平衡訓(xùn)練器。
技術(shù)介紹
在體育領(lǐng)域中，對(duì)于大部分運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，力量訓(xùn)練是日常訓(xùn)練的基礎(chǔ)內(nèi)容，在系統(tǒng)化訓(xùn)練中具有重要的作用。在醫(yī)療康復(fù)中，神經(jīng)受損或者外科手術(shù)后，力量訓(xùn)練可以提高肌肉運(yùn)動(dòng)單位的募集能力，增大肌肉體積，從而防止肌肉萎縮，增強(qiáng)肌肉力量(Dodd，K.J.2002)。雙側(cè)肢體力量、神經(jīng)控制的不平衡(差異)會(huì)在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)(功能)中有所體現(xiàn)(McElveen, MT 2010)，而隨著普通非平衡性力量訓(xùn)練的進(jìn)行，雙側(cè)差異可能被放大(RossClark 2005)。如雙側(cè)肢體同時(shí)完成訓(xùn)練動(dòng)作時(shí)，從動(dòng)作上來(lái)說(shuō)，兩側(cè)肢體是同步的，但由于兩側(cè)力量的差異，在完成負(fù)荷動(dòng)作時(shí)，優(yōu)勢(shì)側(cè)肢體會(huì)承擔(dān)更多的負(fù)荷，而非優(yōu)勢(shì)側(cè)則相反只負(fù)擔(dān)較小的負(fù)荷(Ann M.Simon 2008)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練后，優(yōu)勢(shì)側(cè)較非優(yōu)勢(shì)側(cè)可能會(huì)得到更大的收益，從而加劇兩側(cè)肢體的差異；與此同時(shí)，由于兩側(cè)肢體發(fā)力肌群工作的張力長(zhǎng)度曲線有差異，即發(fā)力的優(yōu)勢(shì)段(關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度)不同，同樣會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)者更強(qiáng)的發(fā)展趨勢(shì)，促使肌肉張力長(zhǎng)度曲線不同步(Brocket CL 2001)。許多研究表明，下肢兩側(cè)力量的不平衡容易導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生，當(dāng)兩側(cè)力量的差異達(dá)到10%-15%，運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生的概率會(huì)大大增加(Baumhauer JF 1995, Croisier JL 2002)。下面以股四頭肌力量訓(xùn)練為例進(jìn)行說(shuō)明，為了增加阻力部分與人體的著力點(diǎn)的面積，防止滑動(dòng)，提高舒適度，在負(fù)荷擋板上加上海綿等物，負(fù)荷擋板一般采用以下兩種方式，其一是一個(gè)從側(cè)面加負(fù)荷的獨(dú)立的海綿圓盤(pán)或帶有凹槽的海綿套(圖1);其二是從中間施加負(fù)荷的兩個(gè)海綿圓盤(pán)或帶有凹槽的海綿套(圖2)。雖然從表面上看，是雙腿協(xié)同完成訓(xùn)練動(dòng)作，實(shí)際上由于儀器轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的限制(定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圍繞膝關(guān)節(jié)做屈伸運(yùn)動(dòng))，即便是一側(cè)肢體發(fā)力，也同樣可以完成動(dòng)作。研究表明下肢大肌肉群在沒(méi)有視覺(jué)反饋等信息輔助情況下發(fā)力，中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)兩側(cè)負(fù)荷(力)的感知要弱于對(duì)努力程度的感知，也就是說(shuō)傾向于用同樣的努力程度而不是同樣的負(fù)荷(力)完成對(duì)稱性動(dòng)作，表現(xiàn)為力量較強(qiáng)的一側(cè)發(fā)出更大的力(Ann M.Simon 2008)。所以常用的訓(xùn)練方法導(dǎo)致的結(jié)果是下肢力量較強(qiáng)的一側(cè)在完成力量訓(xùn)練時(shí)，更加主動(dòng)積極地承擔(dān)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，訓(xùn)練后獲得的力量增長(zhǎng)相對(duì)也比力量較弱的一側(cè)要多，即加劇兩側(cè)的不平衡性。無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員力量增強(qiáng)訓(xùn)練還是病人損傷后的康復(fù)訓(xùn)練，采用單側(cè)獨(dú)立動(dòng)作進(jìn)行分別訓(xùn)練時(shí)，可以確保兩側(cè)所承受負(fù)荷的平衡，但無(wú)法完成雙側(cè)協(xié)同動(dòng)作，其神經(jīng)肌肉控制與雙側(cè)協(xié)同動(dòng)作不同，對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度較難控制，同時(shí)增加了設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，也提高了設(shè)備的成本。因此，有必要提出一種力量訓(xùn)練器，能夠?qū)崿F(xiàn)雙側(cè)協(xié)同動(dòng)作，確保兩側(cè)所承受負(fù)荷的平衡，促進(jìn)兩側(cè)力量平衡發(fā)展，減少運(yùn)動(dòng)損傷，簡(jiǎn)化訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙側(cè)協(xié)同動(dòng)作的偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的力量平衡訓(xùn)練器，根據(jù)控制系統(tǒng)的測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)化訓(xùn)練，以達(dá)到避免或糾正兩側(cè)肢體力量訓(xùn)練的不平衡性，促進(jìn)兩側(cè)力量平衡發(fā)展，減少運(yùn)動(dòng)損傷，同時(shí)簡(jiǎn)化訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本目的。根據(jù)本專利技術(shù)的目的提出的一種偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，包括:檢測(cè)模塊:用于檢測(cè)物體偏轉(zhuǎn)的角度以及扭轉(zhuǎn)力矩的大小；輸入模塊:通過(guò)輸入模塊設(shè)定角度及扭轉(zhuǎn)力矩的最大偏轉(zhuǎn)值；處理模塊:接收所述檢測(cè)模塊的角度及扭轉(zhuǎn)力矩的模擬信號(hào)，并將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收所述輸入模塊的最大偏轉(zhuǎn)值信號(hào)，并將二者進(jìn)行對(duì)比；顯示模塊:用于顯示當(dāng)前的角度偏轉(zhuǎn)值與扭轉(zhuǎn)力矩值；報(bào)警模塊:經(jīng)過(guò)所述處理模塊的對(duì)比處理，當(dāng)所述檢測(cè)模塊的信號(hào)值大于最大偏轉(zhuǎn)值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。優(yōu)選的，所述檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)偏轉(zhuǎn)角度的角度傳感器以及用于檢測(cè)扭轉(zhuǎn)力矩大小的力矩傳感器。優(yōu)選的，所述處理模塊包括將所述模擬信號(hào)進(jìn)行放大及處理的處理器，將放大處理后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，以及CPU。優(yōu)選的，所述報(bào)警模塊為光電報(bào)警器或蜂鳴報(bào)警器。一種力量平衡訓(xùn)練器，包括傳導(dǎo)軸、轉(zhuǎn)環(huán)、負(fù)荷擋板以及所述的偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述傳導(dǎo)軸的前端，所述負(fù)荷擋板對(duì)稱固定于所述轉(zhuǎn)環(huán)的兩側(cè)，所述負(fù)荷擋板能夠隨轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)。優(yōu)選的，所述負(fù)荷擋板包括固定軸與海綿套，所述海綿套轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述固定軸上，所述海綿套上開(kāi)設(shè)有供肢體放入的凹槽。優(yōu)選的，所述角度傳感器設(shè)置于所述傳導(dǎo)軸與所述轉(zhuǎn)環(huán)間。優(yōu)選的，所述訓(xùn)練器還包括用于調(diào)整所述轉(zhuǎn)環(huán)繞所述傳導(dǎo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的調(diào)節(jié)裝置，所述轉(zhuǎn)環(huán)上設(shè)置有環(huán)形槽，所述調(diào)節(jié)裝置位于所述環(huán)形槽內(nèi)，所述環(huán)形槽與所述轉(zhuǎn)環(huán)共圓心。優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)裝置包括位于所述環(huán)形槽內(nèi)的至少兩塊弧形擋片與插銷(xiāo)，所述相鄰兩個(gè)弧形擋片相接的一端設(shè)置有供所述插銷(xiāo)插接的多個(gè)銷(xiāo)孔，所述插銷(xiāo)固定于所述轉(zhuǎn)環(huán)上，通過(guò)不同銷(xiāo)孔間的重疊固定，實(shí)現(xiàn)弧形擋片間弧間距的調(diào)節(jié)；所述力矩傳感器設(shè)置于所述兩弧形擋板的弧間距處并固定在所述傳導(dǎo)軸上。優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為±5° -±20°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)通過(guò)將負(fù)荷擋板固定于轉(zhuǎn)環(huán)的兩側(cè)，同時(shí)將轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于傳導(dǎo)軸上，根據(jù)偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度以確定兩側(cè)負(fù)荷擋板的偏轉(zhuǎn)角度，用戶可根據(jù)顯示模塊顯示的當(dāng)前偏轉(zhuǎn)度的情況進(jìn)行自行調(diào)節(jié)，一旦偏轉(zhuǎn)度超過(guò)設(shè)定值則進(jìn)行報(bào)警，讓訓(xùn)練人員及時(shí)進(jìn)行左右肢體動(dòng)作及力量的調(diào)整，合理監(jiān)控，避免不平衡訓(xùn)練。實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的訓(xùn)練，避免或糾正兩側(cè)肢體力量訓(xùn)練的不平衡性，促進(jìn)兩側(cè)力量平衡發(fā)展，減少運(yùn)動(dòng)損傷，同時(shí)簡(jiǎn)化訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)示意圖1。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)示意圖2。圖3為本專利技術(shù)公開(kāi)的一種力量平衡訓(xùn)練器的主視圖。圖4為本專利技術(shù)公開(kāi)的一種力量平衡訓(xùn)練器的仰視圖。圖5為本專利技術(shù)公開(kāi)的一種力量平衡訓(xùn)練器中傳導(dǎo)軸與轉(zhuǎn)環(huán)固定的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本專利技術(shù)公開(kāi)的一種偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)的控制流程圖。圖中的數(shù)字或字母所代表的相應(yīng)部件的名稱:1、傳導(dǎo)軸2、轉(zhuǎn)環(huán)3、負(fù)荷擋板4、固定軸5、海綿套6、凹槽7、弧形擋片8、插銷(xiāo)9、銷(xiāo)孔10、角度傳感器11、力矩傳感器12、環(huán)形槽具體實(shí)施例方式傳統(tǒng)的力量訓(xùn)練器由于儀器轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的限制(定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圍繞膝關(guān)節(jié)做屈伸運(yùn)動(dòng))，即便是一側(cè)肢體發(fā)力，也同樣可以完成動(dòng)作。無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員力量增強(qiáng)訓(xùn)練還是病人損傷后的康復(fù)訓(xùn)練，采用單側(cè)獨(dú)立動(dòng)作進(jìn)行分別訓(xùn)練時(shí)，可以確保兩側(cè)所承受負(fù)荷的平衡，但存在無(wú)法完成雙側(cè)協(xié)同動(dòng)作，且神經(jīng)肌肉控制與雙側(cè)協(xié)同動(dòng)作不同，對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度較難控制，同時(shí)增加了設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，也提高了設(shè)備的成本等諸多問(wèn)題與不足。本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙側(cè)協(xié)同動(dòng)作的偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的力量平衡訓(xùn)練器，根據(jù)控制系統(tǒng)的測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)化訓(xùn)練，避免或糾正兩側(cè)肢體力量訓(xùn)練的不平衡性，促進(jìn)兩側(cè)力量平衡發(fā)展，減少本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：檢測(cè)模塊：用于檢測(cè)物體偏轉(zhuǎn)的角度以及扭轉(zhuǎn)力矩的大小；輸入模塊：通過(guò)輸入模塊設(shè)定角度及扭轉(zhuǎn)力矩的最大偏轉(zhuǎn)值；處理模塊：接收所述檢測(cè)模塊的角度及扭轉(zhuǎn)力矩的模擬信號(hào)，并將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收所述輸入模塊的最大偏轉(zhuǎn)值信號(hào)，并將二者進(jìn)行對(duì)比；顯示模塊：用于顯示當(dāng)前的角度偏轉(zhuǎn)值與扭轉(zhuǎn)力矩值；報(bào)警模塊：經(jīng)過(guò)所述處理模塊的對(duì)比處理，當(dāng)所述檢測(cè)模塊的信號(hào)值大于最大偏轉(zhuǎn)值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 檢測(cè)模塊:用于檢測(cè)物體偏轉(zhuǎn)的角度以及扭轉(zhuǎn)力矩的大小； 輸入模塊:通過(guò)輸入模塊設(shè)定角度及扭轉(zhuǎn)力矩的最大偏轉(zhuǎn)值； 處理模塊:接收所述檢測(cè)模塊的角度及扭轉(zhuǎn)力矩的模擬信號(hào)，并將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收所述輸入模塊的最大偏轉(zhuǎn)值信號(hào)，并將二者進(jìn)行對(duì)比； 顯示模塊:用于顯示當(dāng)前的角度偏轉(zhuǎn)值與扭轉(zhuǎn)力矩值； 報(bào)警模塊:經(jīng)過(guò)所述處理模塊的對(duì)比處理，當(dāng)所述檢測(cè)模塊的信號(hào)值大于最大偏轉(zhuǎn)值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。2.如權(quán)利I所述的偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)偏轉(zhuǎn)角度的角度傳感器以及用于檢測(cè)扭轉(zhuǎn)力矩大小的力矩傳感器。3.如權(quán)利I所述的偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊包括將所述模擬信號(hào)進(jìn)行放大及處理的處理器，將放大處理后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，以及CPU。4.如權(quán)利I所述的偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警模塊為光電報(bào)警器或蜂鳴報(bào)警器。5.一種力量平衡訓(xùn)練器，其特征在于，包括傳導(dǎo)軸、轉(zhuǎn)環(huán)、負(fù)荷擋板以及權(quán)利要求1所述的偏轉(zhuǎn)度檢測(cè)控制系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陸阿明，王國(guó)棟，雍明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。