三维测力装置的制作方法

1.本实用新型涉及测力装置技术领域，具体为三维测力装置。


背景技术：

2.测力台，多为长方形，由踏板、传感器、和底座三部分组成。踏板和底座之间由安放在四角的传感器支撑，当受试者的脚踏在平台上时，通过每个传感器三个方向的力值可以测得垂直力、横向力和前后向力的数据，可应用在运动员立定跳远的过程内，对运动员腿部的用力方向进行分析。
3.但现有的三维测力装置在使用过程中，装置与测力机构之间的稳定性不够，使得受试者用力时容易发生滑动而造成数据出现误差，导致测量的结果不够精准；另外还存在装置在受到超过设定的测量范围的压力后，容易造成测力结构的损坏，影响装置后续测量的问题，为此我们提出三维测力装置。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了三维测力装置，以解决上述背景技术中提出现有的三维测力装置在使用过程中装置与测力机构之间的稳定性不够使得受试者发力时容易发生滑动而造成数据出现误差导致测量的结果不够精准、装置在受到超过设定的测量范围的压力后容易造成测力结构的损坏影响装置后续测量的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：三维测力装置，包括顶板，所述顶板的内部电性连接有距离传感器，所述顶板的底部固定连接有弹簧杆，所述顶板的顶部开设有凹槽，所述凹槽的四角开设有卡孔，所述凹槽的底部固定连接有铜片，所述凹槽的内侧固定连接有踏板，所述踏板外侧的四角固定连接有卡环，所述卡环的内侧转动连接有螺丝，所述踏板的顶部粘接有防滑胶垫，所述弹簧杆的底部粘接有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定连接有平板，所述平板的底部电性连接有多维力传感器，所述支撑柱的底部固定连接有底座，所述底座顶部的四角粘接有限位弹簧，所述限位弹簧的内侧电性连接有红外接收器，所述底座的内部电性连接有信号传感器，所述底座的底部开设有卡槽。
8.进一步优选的，所述防滑胶垫的顶部与踏板的顶部齐平，所述防滑胶垫的顶部雕刻有定位线，所述防滑胶垫与踏板为一体式结构。
9.进一步优选的，所述卡槽的数量为两条，两条所述卡槽的宽度相等，两条所述卡槽开设于底座的底部。
10.进一步优选的，所述限位弹簧的数量为四根，四根所述限位弹簧的底部均粘接有橡胶垫，四根所述限位弹簧与底座粘接连接。
11.进一步优选的，所述距离传感器位于红外接收器的正上方，所述距离传感器的剖面形状呈“矩形”，所述距离传感器通过无线局域网与红外接收器电性连接。
12.进一步优选的，所述踏板的宽度小于凹槽的宽度一厘米，所述踏板为可拆卸式结构。
13.(三)有益效果
14.本实用新型提供了三维测力装置，具备以下有益效果：
15.(1)、该种三维测力装置，通过设置的防滑胶垫和卡槽，使用前，将本装置接通力学测量系统，使得底座底部的卡槽与测力机构的顶部固定，使得底座与测力机构的摩擦增加，避免测试时底座沿着测力机构的顶部滑动，此时受试者需光脚站立在顶板顶部的踏板上，使得双脚的位置与踏板顶部的防滑胶垫接触并贴合，使得受试者的脚步与踏板的摩擦力增加，此时受试者可开始发力，使得踏板在受到腿部向下的压力后下压，开始进行力量测试，此种结构设计能够使得本装置在测量时与受试者保持相对静止的状态，减少受试者脚掌与踏板接触时产生的滑动造成测量结果的误差，提高本装置测量结果的精准度。
16.(2)、该种三维测力装置，通过设置的限位弹簧和距离传感器，在使用本装置的过程中，受试者的脚掌向踏板发力，使得踏板在受到脚掌的压力后带动顶板下滑，带动顶板底部的弹簧杆在受到压力后压缩并将此种力传递至平板，使得平板将此种力传递至多维力传感器，使得多维力传感器将此种力进行分析和传输，并将信号传输至信号传感器，当顶板下滑至与限位弹簧顶部接触时，若顶板继续使得限位弹簧压缩至设定值，位于顶板内部的距离传感器将启动并发射红外信号，使得红外接收器将限位信号传输至信号传感器，使得信号传感器控制多维力传感器停止测量，对本装置内的测力元件进行保护，此种结构设计能够对本装置的受力过度进行保护，避免装置的损坏。
附图说明
17.图1是本实用新型的整体结构示意图；
18.图2是本实用新型的支撑柱剖视图；
19.图3是本实用新型的顶板局部结构示意图；
20.图4是本实用新型的踏板局部结构示意图。
21.图中：1、顶板；101、距离传感器；102、弹簧杆；103、凹槽；104、卡孔；105、铜片；2、踏板；201、螺丝；202、卡环；3、防滑胶垫；4、支撑柱；401、平板；402、多维力传感器；5、限位弹簧；501、红外接收器；6、底座；601、信号传感器；7、卡槽。
22.本实用新型中的仪器均可通过市场购买和私人定制获得：
23.距离传感器：lvdt8；
24.多维力传感器：zfl
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3c；
25.红外接收器：r8745；
26.传感器变送器：bt459b。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.请参阅图1
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4，本实用新型提供一种技术方案：三维测力装置，包括顶板1，顶板1的内部电性连接有距离传感器101，顶板1的底部固定连接有弹簧杆102，顶板1的顶部开设有凹槽103，凹槽103的四角开设有卡孔104，凹槽103的底部固定连接有铜片105，凹槽103的内侧固定连接有踏板2，踏板2外侧的四角固定连接有卡环202，卡环202的内侧转动连接有螺丝201，踏板2的顶部粘接有防滑胶垫3，弹簧杆102的底部粘接有支撑柱4，支撑柱4的顶部固定连接有平板401，平板401的底部电性连接有多维力传感器402，支撑柱4的底部固定连接有底座6，底座6顶部的四角粘接有限位弹簧5，限位弹簧5的内侧电性连接有红外接收器501，底座6的内部电性连接有信号传感器601，底座6的底部开设有卡槽7。
31.本实施例中，具体的，防滑胶垫3的顶部与踏板2的顶部齐平，防滑胶垫3的顶部雕刻有定位线，防滑胶垫3与踏板2为一体式结构，受试者需光脚站立在顶板1顶部的踏板2上，使得双脚的位置与踏板2顶部的防滑胶垫3接触并贴合，使得受试者的脚步与踏板2的摩擦力增加，防滑胶垫3能够使得本装置在测量时与受试者保持相对静止的状态，减少受试者脚掌与踏板2接触时产生的滑动造成测量结果的误差，提高本装置测量结果的精准度。
32.本实施例中，具体的，卡槽7的数量为两条，两条卡槽7的宽度相等，两条卡槽7开设于底座6的底部，将本装置接通力学测量系统，使得底座6底部的卡槽7与测力机构的顶部固定，使得底座6与测力机构的摩擦增加，卡槽7能够使得本装置在测量时与受试者保持相对静止的状态，减少受试者脚掌与踏板2接触时产生的滑动造成测量结果的误差，提高本装置测量结果的精准度。
33.本实施例中，具体的，限位弹簧5的数量为四根，四根限位弹簧5的底部均粘接有橡胶垫，四根限位弹簧5与底座6粘接连接，当顶板1下滑至与限位弹簧5顶部接触时，若顶板1继续使得限位弹簧5压缩至设定值，位于顶板1内部的距离传感器101将启动并发射红外信号，限位弹簧5能够对本装置的受力过度进行保护，避免装置的损坏。
34.本实施例中，具体的，距离传感器101位于红外接收器501的正上方，距离传感器101的剖面形状呈“矩形”，距离传感器101通过无线局域网与红外接收器501电性连接，顶板1内部的距离传感器101将启动并发射红外信号，使得红外接收器501将限位信号传输至信号传感器601，使得信号传感器601控制多维力传感器402停止测量，距离传感器101能够对本装置的受力过度进行保护，避免装置的损坏。
35.本实施例中，具体的，踏板2的宽度小于凹槽103的宽度一厘米，踏板2为可拆卸式结构，受试者需光脚站立在顶板1顶部的踏板2上，使得双脚的位置与踏板2顶部的防滑胶垫3接触并贴合，使得受试者的脚步与踏板2的摩擦力增加，踏板2能够使得本装置在测量时与
受试者保持相对静止的状态，减少受试者脚掌与踏板2接触时产生的滑动造成测量结果的误差，提高本装置测量结果的精准度。
36.工作原理：本实用新型安装好过后，首先检查本实用新型的安装固定以及安全防护，使用前，将本装置接通力学测量系统，使得底座6底部的卡槽7与测力机构的顶部固定，使得底座6与测力机构的摩擦增加，避免测试时底座6沿着测力机构的顶部滑动，此时受试者需光脚站立在顶板1顶部的踏板2上，使得双脚的位置与踏板2顶部的防滑胶垫3接触并贴合，使得受试者的脚步与踏板2的摩擦力增加，此时受试者可开始发力，使得踏板2在受到腿部向下的压力后下压，开始进行力量测试，在使用本装置的过程中，受试者的脚掌向踏板2发力，使得踏板2在受到脚掌的压力后带动顶板1下滑，带动顶板1底部的弹簧杆102在受到压力后压缩并将此种力传递至平板401，使得平板401将此种力传递至多维力传感器402，使得多维力传感器402将此种力进行分析和传输，并将信号传输至信号传感器601，当顶板1下滑至与限位弹簧5顶部接触时，若顶板1继续使得限位弹簧5压缩至设定值，位于顶板1内部的距离传感器101将启动并发射红外信号，使得红外接收器501将限位信号传输至信号传感器601，使得信号传感器601控制多维力传感器402停止测量，对本装置内的测力元件进行保护，这样就完成了对本实用新型的使用过程。
37.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。