本發(fā)明涉及一種智能跑步測(cè)試機(jī)，屬于體育器材領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，中國(guó)儀器制造與健身訓(xùn)練器械行業(yè)發(fā)展迅速，但與國(guó)際先進(jìn)生產(chǎn)水平相比，中國(guó)還處于仿制生產(chǎn)階段，產(chǎn)品附加值低，發(fā)展不平衡，工藝設(shè)備落后，組織能力協(xié)調(diào)能力差，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力較低，社會(huì)普及率低，需求量少，專(zhuān)業(yè)體育器械設(shè)計(jì)人才嚴(yán)重缺乏等問(wèn)題，已經(jīng)阻礙了體育健身與訓(xùn)練器材的發(fā)展。隨著我國(guó)加入wto，競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)向國(guó)際化方向發(fā)展，來(lái)自美國(guó)等國(guó)家的國(guó)際知名健身器材品牌將繼續(xù)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)日趨明顯，無(wú)疑將帶動(dòng)和加劇健身器材和訓(xùn)練器材銷(xiāo)售競(jìng)爭(zhēng)。因此，本發(fā)明不僅可以直接促進(jìn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的科學(xué)化，還可以加快我國(guó)體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著全民健身運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展，有許多人利用早晚進(jìn)行體育鍛煉，由于受到時(shí)間和場(chǎng)地的限制滿足不了這種愿望。目前雖然有許多健身器材，但對(duì)于下肢鍛煉的還比較少，該發(fā)明是一種利用休息時(shí)間進(jìn)行下肢鍛煉，既可以節(jié)省時(shí)間，又可以起到鍛煉身體的健身器材，幫助人們緩解現(xiàn)代生活的壓力。

各級(jí)教練員和體育科研人員借助具體的數(shù)據(jù)分析不但可以直接用于指導(dǎo)教學(xué)訓(xùn)練，及時(shí)糾正錯(cuò)誤技術(shù)動(dòng)作，對(duì)高水平運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行技術(shù)分析診斷，盡快提高運(yùn)動(dòng)成績(jī),提高訓(xùn)練的技術(shù)含量,而且還可以提高運(yùn)動(dòng)選材的科學(xué)性，擺脫以往完全靠經(jīng)驗(yàn)主義的作法。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外教練員和體育科研工作者越來(lái)越重視科學(xué)訓(xùn)練手段，運(yùn)用生理生化指標(biāo)體系，及時(shí)了解運(yùn)動(dòng)員的身體負(fù)荷情況和身體機(jī)能狀況，合理地安排和調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，避免造成過(guò)度疲勞，減少和預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷，最大限度的提高訓(xùn)練水平和運(yùn)動(dòng)能力。這就要通過(guò)各種身體測(cè)試儀器進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)了解和預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員即將達(dá)到極強(qiáng)度，科學(xué)預(yù)防運(yùn)損傷，并且提高身體協(xié)調(diào)能力，降低能量消耗，產(chǎn)生更為經(jīng)濟(jì)有效的訓(xùn)練效果。

蹬擺力量是人體活動(dòng)和訓(xùn)練各個(gè)環(huán)節(jié)中能夠反映人體形態(tài)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分布特征的基本參數(shù)之一，能夠在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)狀態(tài)下準(zhǔn)確檢測(cè)到人體運(yùn)動(dòng)步頻、大腿蹬擺力量、下肢力量、足底壓力、相關(guān)肌肉表面肌電、人體重心位移等數(shù)據(jù)，依據(jù)力矩平衡原理和測(cè)試信號(hào)ar模型編制一套集在線數(shù)據(jù)采集、圖形顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查看及數(shù)據(jù)處理于一體的測(cè)試軟件，由測(cè)試平臺(tái)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，是一套人體下肢力量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)及測(cè)試儀器。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)僖螽a(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，開(kāi)始關(guān)注設(shè)備的人機(jī)交互性能，要求設(shè)備能有一個(gè)友好的界面，方便數(shù)據(jù)在設(shè)備和個(gè)人電腦之前的共享。通過(guò)個(gè)人電腦的強(qiáng)大功能來(lái)更高效的完成一些信息錄入，數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析等操作。該發(fā)明創(chuàng)造后能夠給運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中帶來(lái)輔助康復(fù)的練習(xí)效果。也可以在家庭和辦公娛樂(lè)場(chǎng)所使用，是學(xué)校及家庭必備的測(cè)力器械。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作實(shí)用，不受場(chǎng)地和時(shí)間限制的智能跑步測(cè)試機(jī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該智能跑步測(cè)試機(jī)，其特征在于：包括踏板、壓塊、連接套、壓力傳感器、彈簧減震器、底部支撐支架、外罩、控制器支架、控制器、地腳、壓力傳感器支架，控制器支架一端固定在外罩的前方位置，控制器支架另一端固定控制器，底部支撐支架四面焊接安裝在外罩的內(nèi)部底端位置，壓力傳感器支架下端固定在底部支撐支架上，壓力傳感器支架上端固定壓力傳感器，壓力傳感器上方依次固定連接套，連接套上方固定壓塊，壓塊上方固定在踏板的下方位置，地腳固定在外罩底部的四個(gè)角上。

使用時(shí)，人雙腳站在踏板上，接通電源，在觸摸屏上設(shè)定原地蹬擺的時(shí)間，雙腳依次原地高抬蹬擺，通過(guò)壓力傳感器與傳感導(dǎo)線將壓力信號(hào)傳輸?shù)匠绦蚬芾砑呻娐沸酒?，?dǎo)致導(dǎo)線電流兩端感生出電動(dòng)勢(shì)，利用集成電路及閉合電流把重量的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用的電信號(hào)，此時(shí)傳感器可以感應(yīng)到在檢驗(yàn)區(qū)域內(nèi)所引起的變化及時(shí)將壓力傳感器的電信號(hào)通過(guò)電磁能量聚焦在探測(cè)器上，使信號(hào)放大器和信號(hào)處理電路按照目標(biāo)發(fā)射率轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)向管理器發(fā)射電信號(hào)，電信號(hào)被接收后分別將信號(hào)輸入到信號(hào)分析儀進(jìn)行各種分析處理，通過(guò)集成電路、顯示儀器等把成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)經(jīng)過(guò)可偏程序控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線集成電路芯片等處理后將其顯示在微機(jī)熒光屏上，從而實(shí)現(xiàn)人體下肢在蹬伸過(guò)程中蹬伸力量數(shù)值的獲取和監(jiān)控，按照設(shè)定的時(shí)間及時(shí)記錄雙腿依次踏在踏板上的力量和次數(shù)，起到鍛煉身體的目的。

所述的智能跑步測(cè)試機(jī)的材料可以用圓管，方管或鋼板。

所述的壓力傳感器，在左腳、右腳各有一個(gè)測(cè)力傳感器。開(kāi)始前，設(shè)定測(cè)試持續(xù)時(shí)間，單位為秒，跑動(dòng)時(shí)，記錄每次腳產(chǎn)生的沖擊力，并記錄限定時(shí)間內(nèi)跑動(dòng)的次數(shù)。時(shí)間到有聲音和顯示提示。最終以圖表形式顯示力度。系統(tǒng)采用stm32系列芯片作為主控制器，測(cè)力傳感器采用應(yīng)變式稱重傳感器，每一個(gè)踏板連接一只傳感器，傳感器量程為300kg，應(yīng)變傳感器的輸出信號(hào)很小，所以，采用小信號(hào)低噪聲放大電路進(jìn)行信號(hào)的前期調(diào)理，然后送入adc，進(jìn)行數(shù)字化處理，adc采用24位adc芯片ads1230。為方便成員信息的輸入與導(dǎo)出，系統(tǒng)留有usb接口和sd卡接口各一個(gè)。傳感器及其外圍電路封裝于小型屏蔽容器內(nèi)，固定于振動(dòng)物體上，隨之同步振動(dòng)，輸出測(cè)量信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路接收電信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波等必要處理；經(jīng)過(guò)處理后的信號(hào)被送入顯示部分，信號(hào)的頻率和幅度以數(shù)值形式顯示于led數(shù)碼管上，實(shí)現(xiàn)加速度和頻率的實(shí)時(shí)測(cè)量。所述的觸摸屏控制器具有身份識(shí)別號(hào)碼輸入功能，用以日后分析區(qū)分個(gè)體。為了保證個(gè)體數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)采用了指紋信息進(jìn)行個(gè)體區(qū)分，據(jù)有指紋輸入和信息存儲(chǔ)功能，開(kāi)機(jī)需要密碼，u盤(pán)或sd卡讀出數(shù)據(jù)，以便日后轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)，帶有嵌入式微型打印機(jī)，測(cè)試完畢，打印測(cè)試結(jié)果，輸入與顯示均采用觸摸屏，電源為220v，使用臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源線。本發(fā)明儀器能夠準(zhǔn)確測(cè)量出運(yùn)動(dòng)員雙腿力量的大小、踝關(guān)節(jié)力量的大小、髖關(guān)節(jié)力量的大小，根據(jù)最大負(fù)荷力量來(lái)安排運(yùn)動(dòng)量，能夠準(zhǔn)確獲得運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)員的身體負(fù)荷情況和身體機(jī)能狀況，對(duì)高水平運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行技術(shù)分析診斷，盡快提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)，及時(shí)糾正錯(cuò)誤技術(shù)動(dòng)作，提高訓(xùn)練的技術(shù)含量，有助于提高運(yùn)動(dòng)選材的科學(xué)性，運(yùn)用生理生化指標(biāo)體系，及時(shí)合理地安排和調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，避免造成過(guò)度疲勞，減少和預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。傳感器及其外圍電路的設(shè)計(jì)選用了美國(guó)adi公司生產(chǎn)的adxl50加速度計(jì)作為振動(dòng)傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：為了適應(yīng)的這些需求，本發(fā)明在處理器上采用arm32位處理器，設(shè)備使用fat32文件系統(tǒng)，可以通過(guò)usb接口，將數(shù)據(jù)和信息用u盤(pán)在設(shè)備和個(gè)人電腦上的便捷共享。由于設(shè)備植入了csv文件格式解析服務(wù)，因此可以充分使用excel軟件快捷的對(duì)數(shù)據(jù)的操作。除此之外，設(shè)備還使用了指紋身份識(shí)別功能，使測(cè)試更方便，更安全。該發(fā)明會(huì)給運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中帶來(lái)輔助康復(fù)的練習(xí)效果。為了方便于管理硬件和軟件資源，系統(tǒng)采用ucos嵌入式操作系統(tǒng)作為平臺(tái)，軟件功能主要包括：密碼管理，adc操作，液晶屏顯示與觸控管理，打印管理，指紋信息讀取與管理，成員指紋信息錄入、查詢、管理。通過(guò)安裝地腳緩沖墊，增加安全系數(shù)，起到穩(wěn)定支架作用。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出運(yùn)動(dòng)員自身和負(fù)荷狀態(tài)下彈跳高度曲線軌跡，大腿肌肉力量大小軌跡，足底壓力曲線軌跡，負(fù)荷重物大小力量曲線軌跡，足底力矩的變化軌跡。以及在肌電圖儀的配合下，測(cè)定脈搏跳動(dòng)軌跡變化等生理狀況，及時(shí)測(cè)出運(yùn)動(dòng)員力量負(fù)荷強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)損傷，預(yù)防過(guò)度疲勞的現(xiàn)象。本發(fā)明具有健身功能，對(duì)消除肌肉疲勞，減輕肌肉酸痛，促進(jìn)血液循環(huán)。對(duì)活動(dòng)不方便的中老年人病人起到增加運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)康復(fù)作用。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、不受場(chǎng)地和時(shí)間限制，搬運(yùn)方便，容易操作。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明智能跑步測(cè)試機(jī)的最佳實(shí)例，其中：1、踏板2、壓塊

3、連接套4、壓力傳感器5、彈簧減震器6、底部支撐支架7、外罩

8、控制器支架9、控制器10、地腳11、壓力傳感器支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明智能跑步測(cè)試機(jī)作進(jìn)一步說(shuō)明：如圖所示：智能跑步測(cè)試機(jī)，其特征在于：包括踏板、壓塊、連接套、壓力傳感器、彈簧減震器、底部支撐支架、外罩、控制器支架、控制器、地腳、壓力傳感器支架，控制器支架（8）一端固定在外罩（7）的前方位置，控制器支架（8）另一端固定控制器（9），底部支撐支架（6）四面焊接安裝在外罩（7）的內(nèi)部底端位置，壓力傳感器支架（11）下端固定在底部支撐支架（6）上，壓力傳感器支架（11）上端固定壓力傳感器（4），壓力傳感器（4）上方依次固定連接套（3），連接套（3）上方固定壓塊（2），壓塊（2）上方固定在踏板（1）的下方位置，地腳（10）固定在外罩（7）底部的四個(gè)角上。

使用時(shí)，人雙腳站在踏板上，接通電源，在觸摸屏上設(shè)定原地蹬擺的時(shí)間，雙腳依次原地高抬蹬擺，通過(guò)壓力傳感器與傳感導(dǎo)線將壓力信號(hào)傳輸?shù)匠绦蚬芾砑呻娐沸酒?，?dǎo)致導(dǎo)線電流兩端感生出電動(dòng)勢(shì)，利用集成電路及閉合電流把重量的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用的電信號(hào)，此時(shí)傳感器可以感應(yīng)到在檢驗(yàn)區(qū)域內(nèi)所引起的變化及時(shí)將壓力傳感器的電信號(hào)通過(guò)電磁能量聚焦在探測(cè)器上，使信號(hào)放大器和信號(hào)處理電路按照目標(biāo)發(fā)射率轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)向管理器發(fā)射電信號(hào)，電信號(hào)被接收后分別將信號(hào)輸入到信號(hào)分析儀進(jìn)行各種分析處理，通過(guò)集成電路、顯示儀器等把成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)經(jīng)過(guò)可偏程序控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線集成電路芯片等處理后將其顯示在微機(jī)熒光屏上，從而實(shí)現(xiàn)人體下肢在蹬伸過(guò)程中蹬伸力量數(shù)值的獲取和監(jiān)控，按照設(shè)定的時(shí)間及時(shí)記錄雙腿依次踏在踏板上的力量和次數(shù)，起到鍛煉身體的目的。

所述的智能跑步測(cè)試機(jī)固定支架的材料可以用圓管，方管或鋼板。

本發(fā)明能夠給中老年人和運(yùn)動(dòng)員在康復(fù)和訓(xùn)練過(guò)程中帶來(lái)輔助的練習(xí)效果。也可以在家庭和辦公娛樂(lè)場(chǎng)所使用，是專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)隊(duì)及醫(yī)院必備的康復(fù)器械。