一种多功能体育田径训练装置

本发明涉及田径训练设备，尤其涉及一种多功能体育田径训练装置。

背景技术：

1、田径运动是一项历史悠久且普及度极广的体育运动，主要包括跑、跳、投掷等多个项目，是体育教学、竞技训练及全民健身的重要组成部分。田径训练装置是用于辅助运动员进行起跑、跨栏、跳高等专项训练的体育器材，其结构合理性、功能多样性与使用安全性直接影响训练效果与运动安全，在田径短跑、中长跑等项目的技术训练中，摆臂节奏、腿部摆动幅度、上下肢协调性是决定跑动效率与运动成绩的核心要素，传统训练多依靠教练员口头指导与运动员自主体会。

2、但是，口头指导与运动员自主体会，难以形成标准化、可重复的规范动作，训练效率较低且易养成错误肌肉记忆，一些相关训练器械功能单一，仅能单独进行摆臂练习或单独进行腿部摆动练习，难以针对性纠正上下肢不协调的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术存在的头指导与运动员自主体会，难以形成标准化、可重复的规范动作，训练效率较低且易养成错误肌肉记忆，一些相关训练器械功能单一，仅能单独进行摆臂练习或单独进行腿部摆动练习，难以针对性纠正上下肢不协调的问题，本发明提供一种多功能体育田径训练装置。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能体育田径训练装置，包括底板，底板上端面固定有主体架，所述的主体架上固定有胸部垫板，主体架对应胸部垫板两侧对称分布有转动座，每侧的转动座上分别设有脚步摆动机构；两侧的脚步摆动机构之间通过传动组件传动配合，每个脚部摆动机构分别对应传动连接有一摆臂练习组件；所述的脚步摆动机构包括脚踏板、腿部摆杆和弧形滑动组件，所述的腿部摆杆一端转动连接在转动座上，另一端固定有脚踏板；所述的摆臂练习组件包括立板、手部杆和手持握把，所述的立板固定在主体架上，立板一端转动设有轴心，手部摆杆固定在轴心一端，轴心另一端传动连接有摆杆传动组件，所述的摆杆传动组件与弧形滑动组件通过联动组件联动，所述的手持握把则固定在手部摆杆上。

3、在上述方案中，通过脚部摆动机构、摆臂练习组件、联动组件的联动配合，可有效实现上肢摆臂与下肢摆动机械联动同步训练，有效解决传统训练中上下肢动作脱节、协调性差的问题，有助于运动员快速形成标准跑动肌肉记忆。 同时，通过胸部垫板的设置，可为运动员在采用该训练装置训练中为胸位提供有效的限位，避免在训练中前倾下压过度，避免产生不良姿势的肌肉记忆。

4、进一步的，所述主体架上固定安装有斜向杆，所述的斜向杆的中部和一端分别固定安装有端部支撑杆和中部加强杆，所述的端部支撑杆和中部加强杆均固定安装在主体架上，所述的斜向杆上安装有固定座，所述的胸部垫板固定安装在固定座的顶部。

5、进一步的，所述的弧形滑动组件包括固定板、滑动块和第一连杆，所述的固定板固定在主体架上，固定板的中部开设有弧形滑动槽，滑动块滑动设置在弧形滑动槽内，所述的滑动块内侧固定有连接杆，连接杆另一端与对应侧的脚踏板连接固定，滑动块外侧则与第一连杆转动连接，第一连杆另一端则与传动组件传动连接；所述的滑动块下侧固定有弧形传动齿块，所述的弧形传动齿块下端面具有齿形，所述的固定板上转动连接有第一齿轮，所述的第一齿轮与弧形传动齿块的齿形啮合。通过固定板、弧形滑动槽、滑动块与连接杆形成弧形导向结构，使腿部摆动沿固定轨迹运动，动作更贴近真实跑动姿态，同时为联动传动提供稳定支撑，提升动作一致性。

6、进一步的，所述的传动组件包括传动箱，传动箱内固定在地板上，传动箱内部设有光电编码器，所述的光电编码器的输出端固定有第一锥齿轮，第一锥齿轮外侧分别啮合连接有两个第二锥齿轮，两个锥齿轮对称设置，两个锥齿轮的外端面中心固定有转动轴，转动轴另一端与对应侧第一连杆传动连接。采用传动箱、光电编码器、锥齿轮组与转动轴组成对称传动系统，实现双侧腿部同步驱动，动力输出平稳、左右受力均匀，避免因发力不均导致动作变形。

7、进一步的，所述主体架上设有显示屏，所述的显示屏与光电编码器电性连接。

8、进一步的，所述的第一连杆通过摆动组件与对应侧转动轴传动连接，所述的摆动组件包括第一摆幅调节块和第二摆幅调节块，第一摆幅调节块一侧与第一连杆转动连接，另一侧转动连接有第二连杆，第二连杆另一端转动连接有第三连杆，第三连杆远离与第二连杆连接的端部与第二摆幅调节块转动连接，且该端通过联轴器与对应侧的转动轴同轴连接。通过多级连杆与摆幅调节块构成摆动组件，将电机动力平稳转化为腿部往复摆动，实现摆腿动作连续、柔顺、标准化，可强制矫正错误步态，提升训练规范性。

9、进一步的，所述的第一摆幅调节块和第二摆幅调节块通过摆幅调整组件连接，所述的摆幅调整组件包括调节杆，所述的调节杆上等距开设有若干高度槽，调节杆的下端与第二摆幅调节块固定，第一摆幅调节块上螺纹连接有丝杆，丝杆外端固定有旋钮，所述的高度槽槽内具有与丝杆匹配的螺纹，所述的丝杆与高度槽活动连接。利用调节杆、高度槽、丝杆与旋钮实现摆幅多级精准可调，可适配不同身高、不同训练强度与不同项目需求，扩大装置适用范围，提高使用灵活性。

10、进一步的，所述的联动组件包括滑动壳，所述的滑动壳固定在主体架上，滑动壳两端分别开设有滑槽，每个滑槽内滑动连接有齿条；每侧的齿条一端与该侧的弧形滑动组件的第一齿轮啮合，另一端则与摆杆传动组件传动配合。通过联动组件与弧形传动齿块组成复合联动机构，实现腿部摆动与上肢摆臂的强同步联动，彻底解决上下肢节奏脱节问题，训练还原度更高。

11、进一步的，所述的摆杆传动组件包括齿带、第二齿轮和第三齿轮，所述的第二齿轮和第三齿轮转动设置在立板上，第二齿轮与对应侧的齿条啮合，第三齿轮则与第二齿轮啮合，所述的第三齿轮外端面同轴固定有第二同步轮，轴心外端同轴固定有第一同步轮，所述的第一同步轮与第二同步轮之间通过齿带传动连接。通过同步轮与齿带传动，将联动动力平稳传递至摆臂组件，保证摆臂与摆腿频率严格匹配，动作传递无滞后、无偏差，快速形成正确的跑动肌肉记忆。

12、进一步的，所述的齿条包括两段具有齿形的齿条本体和连接两段齿条本体的滑动杆，一段齿条本体与第一齿轮啮合、另一端齿条本体则与第二齿轮啮合；所述的滑槽内对应滑动杆中段位置处具有限位块，限位块上开设有与滑动杆外形适配的滑动孔，所述的滑动杆限位滑动设置在滑动孔内。

13、本发明的有益效果是：本发明提供的一种多功能体育田径训练装置，通过摆臂练习组件、腿部摆动结构与联动组件三位一体配合，实现上肢摆臂与下肢摆动机械联动同步训练，有效解决传统训练中上下肢动作脱节、协调性差的问题，快速形成标准跑动肌肉记忆；采用光电编码器、锥齿轮传动、摆动组件构成一体化电动驱动结构，可在运动员疲劳状态下强制规范动作轨迹，弥补传统训练依赖自主发力、动作易变形的缺陷，训练标准化程度更高；设置摆幅调整组件，通过旋钮、丝杆、调节杆与高度槽配合，可精准调节腿部摆动幅度，适配不同身高、不同训练水平及不同项目的个性化需求，适用范围更广；通过弧形滑动槽、滑动块、弧形传动齿块、齿轮齿条、同步轮与齿带组成多级复合传动链，动作传递平稳、响应同步，摆臂与摆腿节奏高度统一，训练还原度与稳定性显著提升；整体装置集摆臂训练、腿部摆动训练、摆幅调节、姿态约束、同步联动多功能于一体，可替代多台单一功能器械，占用空间小、功能集成度高，适用于体育教学与专业田径训练。