[发明专利]一种非线性受力式电子脚靶装置

说明书

本发明提供一种非线性受力式电子脚靶装置。一种非线性受力式电子脚靶装置，其中，包括脚靶，三自由度缓冲台和底座，所述脚靶通过脚靶支架与所述三自由度缓冲台顶部连接，所述三自由度缓冲台固定在所述底座上。本发明能够在运动员在踢腿过程中让脚靶进行非线性位移阻力缓冲，降低踢腿训练对运动员的伤害。

技术领域

本发明涉及运动器材技术领域，更具体地，涉及一种非线性受力式电子脚靶装置。

背景技术

脚靶是跆拳道项目中腿部训练的主要辅助工具，目前跆拳道训练中所采用的脚靶由手持脚靶向架式脚靶过渡的趋势越发明显，但架式脚靶通常无法达到手持脚靶的效果，从而对运动员腿部造成累积性损伤或降低训练效果。中国专利公开号CN207856240U，公开日2018年9月14号，该发明创造的名称为一种多功能全方位可旋转跆拳道脚靶架，该申请案公开了包括支撑架，所述支撑架的上端通过第一紧固螺栓贯穿脚靶架连接孔，所述脚靶架连接孔的远离第一紧固螺栓的一侧焊接有第一连接杆，所述第二连接杆的右端焊接球头，所述球头的表面设置有螺纹，所述球头活动连接有球头形槽口，所述球头形槽口通过第二紧固螺栓与球头固定连接，且位于球头形槽口的上端，所述球头形槽口的右端焊接有第三连接杆，所述第三连接杆的表面缠绕有弹簧，所述第三连接杆远离球头形槽口的一端焊接有连接块，所述连接块的两侧均固定连接有夹板，两个所述夹板通过坐管夹固定连接脚靶。其不足之处在于在脚靶架所采用缓冲装置为弹簧阻尼，由于弹簧具有线性的阻力变形关系，因此在腿部接触脚靶瞬间所产生的大变形对腿部形成巨大压力，在长期训练过程中易对腿部的肌肉与骨骼造成累积性损伤。

发明内容

本发明的目的在于克服现有架式脚靶在使用时其线性的阻力变形在长期训练过程中易对腿部的肌肉与骨骼造成累积性损伤的问题，提供一种非线性受力式电子脚靶装置。本发明能够提供踢腿过程中脚靶的非线性位移阻力缓冲方式，降低踢腿训练对运动员的伤害。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种非线性受力式电子脚靶装置，其中，包括脚靶，三自由度缓冲台和底座，所述脚靶通过脚靶支架与所述三自由度缓冲台顶部连接，所述三自由度缓冲台固定在所述底座上。当运动员以不同角度踢向脚靶时，三自由度缓冲台就接收到不同角度的压力，根据三自由度缓冲台的缓冲可以提供脚靶架水平角度、竖直角度与竖直高度三个运动方向，从而使得脚靶进行水平转动、竖直转动与竖直平动，因此当运动员以不同角度踢向脚靶后，脚靶都能平行于受力方向发生移动从而降低腿部的运动约束，有利于运动员踢腿时腿部力量的释放，在长期训练中避免对腿部的肌肉与骨骼造成累积性损伤。

进一步的，所述脚靶内部设有压力传感器，所述底座设有动态数据采集器，所述压力传感器通过数据线连接至所述动态数据采集器。运动员腿部与脚靶接触过程中脚靶的压力变化较快，脚靶内置的压力传感器将压力信号转换为电路信号，通过数据线将电路信号传送到底座内部的动态数据采集器，动态数据采集器可有效记录脚靶的压力变化过程。

进一步的，所述三自由度缓冲台包括上固定板，三个或三个以上的液压缓冲器和下固定板，所述三个或三个以上的液压缓冲器固定在上固定板与下固定板之间；所述脚靶设在所述上固定板上。当运动员踢向脚靶时，三个或三个以上的液压缓冲器通过改变其伸长状态可调节上固定板的水平角度、竖直角度与竖直高度，从而改变脚靶架的水平角度、竖直角度与竖直高度，使得脚靶能够进行水平转动、竖直转动与竖直平动。运动员以不同角度踢向脚靶后，通过三自由度缓冲台的调节，脚靶都能平行于自身受力方向发生移动。由于液体与固体本构关系的差异，因此受到相同压力过程中所产生的阻力形式并不相同，液压缓冲器的缓冲媒介为液体，液体在变形过程中所产生的阻力与变形的速率呈线性关系，但与变形的位移呈非线性关系，在腿部与脚靶接触瞬间，腿部压力得到有效缓解，从而可降低长期腿部训练对腿部骨骼与肌肉的伤害。