羽毛球辅助训练装置

1.本发明涉及体育器材技术领域，具体涉及羽毛球辅助训练装置。


背景技术：

2.羽毛球运动既是强身健体、趣味性强、普及面广的大众体育运动项目，又是集技巧性、智能型和对抗性为一体的竞技比赛项目。随着全民健身的大环境的号召，人们的锻炼热情空前高涨。在人们选择运动方式过程中，羽毛球以简单直接、运动量适中而越来越多得得到人们的喜欢。但在羽毛球训练过程中，基本功的扎实尤其重要。因此上手正前方击球动作的训练就显得尤为关键。同时，如果击球不规范的话还会造成肌肉的拉伤。
3.羽毛球后场正手击球是基本的击球技术，其击球的技术环节及发力方法是其他各项技术的基础。因而，在羽毛球教学及训练中，教师及教练都把后场正手击球作为重点练习内容，打好正手击球，是羽毛球训练过程中最基础的一个步骤，也是提高技术的第一步。同时作为基本技术，正手击球在羽毛球得整个技术体系中，它的作用举足轻重，它基本是羽毛球其他技术形成和提高的基础。
4.随着科学技术的发展，如今越来越多的外骨骼机械手臂应用到各种各样的体育训练和各种有利于简化运动的场合，比如一些采摘机器人的手臂的运用。但是外骨骼机构在国内的研究还是比较少，集中于科研院校，主要是一些医疗康复方面，优点是自由度少，结构比较简单，但是缺点就是智能化程度不高，功能比较受限，自由度多时运动比较难控制，很难达到实际要达到的效果，在一些关键问题方面需要进一步解决，比如机构的刚度以及尺寸的伸缩性，自由度的控制等等。
5.在羽毛球的训练过程中，还不曾有比较完善的机械手臂或者机械机构来进行羽毛球的辅助训练，现在市面上也并没有比较成熟的机械手臂通过测量记录正手击球的运动过程中的参数来提高正手击球的准确性，更多的只是一些自动发球或者捡球装置来帮助训练者捡球或者发球。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供羽毛球辅助训练装置。
7.本发明提供了羽毛球辅助训练装置，包括：肩部机构和大臂机构，肩部机构包括背板、束紧带和直角连杆，所述背板通过束紧带绑定在人体背部，背板的上端固定连接第一延伸板的一端，第一延伸板与背板垂直设置，第一延伸板的另一端固定设有第一编码器，第一编码器的转轴固定连接直角连杆的一端；大臂机构包括第一连杆、第一弧形板、第一半齿圈和第一齿轮，所述直角连杆的另一端固定连接第二编码器，第二编码器的转轴固定连接第一连杆的一端，第一连杆的另一端固定连接第一弧形板的上侧壁，第一弧形板的下侧壁设有第一滑槽，第一滑槽滑动连接第一滑块，第一滑块固定连接第一半齿圈的上侧壁，第一半齿圈啮合第一齿轮，第一齿轮固定在第三编码器的转轴上，第三编码器固定在第一弧形板的外侧壁；第一编码器、第二编码器和第三编码器均将测得的转动数据信号实时发送给数
据处理单元，数据处理单元将获得的各数据的最大值与标准击球的数据进行对比，用以判断手臂挥拍的动作是否标准。
8.较佳地，所述第一半齿圈的下侧面固定连接第二连杆的一端，第二连杆的另一端固定连接第二弧形板，第二弧形板卡设在大臂上。
9.较佳地，所述的羽毛球辅助训练装置还包括小臂结构，所述小臂结构包括第三弧形板、第四弧形板、第二半齿圈、第二齿轮和第三连杆，所述第三弧形板固定的一端固定连接第四编码器的转轴，第四编码器固定在第二弧形板的一端，第二弧形板的另一端与第三弧形板的另一端铰接；第三弧形板通过第三连杆连接第四弧形板的一侧板面，第四弧形板的另一侧板面设有第二滑槽，第二滑槽滑动连接第二滑块，第二滑块固定连接第二半齿圈的侧壁，第二半齿圈啮合第二齿轮，第二齿轮固定连接第五编码器的转轴，第五编码器固定连接第四弧形板；第四编码器和第五编码器均将测得的转动数据信号实时发送给数据处理单元。
10.较佳地，所述第二半齿圈远离第三连杆的一侧壁固定连接第二延伸板的一端，第二延伸板的另一端通过束紧带绑定在靠近手腕部位的小臂上。
11.较佳地，所述第二连杆上设有束紧带，通过束紧带将第二连杆绑定在大臂上。
12.较佳地，所述第三连杆上设有束紧带，通过束紧带将第三连杆绑定在小臂上。
13.较佳地，所述第一延伸板为l形板，构成l形板的竖板与设在背板上的竖孔滑动连接，构成l形板的横板固定设有第一编码器。
14.较佳地，所述背板设有多个用于束紧带穿过并将背板绑定在人体背部的穿孔。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：运动员在打羽毛球时，手臂带动第一半齿圈、第一连杆和直角连杆发生转动，同时第三编码器、第二编码器和第一编码器检测到转动动作，并将转动信号发送给数据处理单元，数据处理单元将获得的各数据的最大值与标准击球的数据进行对比，用以判断手臂挥拍的动作标准动作的差值，若差值较小，则挥拍动作更加标准；若差值较大，则挥拍动作不标准，使得羽毛球运动员击球的准确性提高。羽毛球辅助训练装置装在手臂上能让参训人员上手正面击球动作按照要求的线路和方式，规范的固化下来，并代替教练的反复示范。肩部、大臂处、小臂处、肘部都有相应的旋转机构，能够根据人的手臂的动作进行转动和移动，有利于形成肌肉记忆，既省时又省力，提高训练效率，同时，还可以检测击球位置是否正确，帮助保护手臂，防止在训练过程中因不规范姿势给身体带来损伤。
附图说明
16.图1为本发明的第一视角结构示意图；
17.图2为本发明的第二视角结构示意图。
18.附图标记说明：
19.1.背板，2.第一编码器，3.直角连杆，4.第二编码器，5.第一连杆，6.第一齿轮，7.第二连杆，8.第三弧形板，9.第二延伸板，10.第一弧形板，11.第一半齿圈，12.第三编码器，13.第二弧形板，14.第二半齿圈，15.第二齿轮，16.第三连杆，17.第五编码器，18.第一滑槽，19.第四编码器，20.第四弧形板，21.第二滑槽，22.第一延伸板。
具体实施方式
20.下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明提供的羽毛球辅助训练装置，如图1-2包括：肩部机构和大臂机构，肩部机构包括背板1、束紧带和直角连杆3，所述背板1通过束紧带绑定在人体背部，背板1的上端固定连接第一延伸板22的一端，第一延伸板22与背板1垂直设置，第一延伸板22的另一端固定设有第一编码器2，第一编码器2的转轴固定连接直角连杆3的一端；大臂机构包括第一连杆5、第一弧形板10、第一半齿圈11和第一齿轮6，所述直角连杆3的另一端固定连接第二编码器4，第二编码器4的转轴固定连接第一连杆5的一端，第一连杆5的另一端固定连接第一弧形板10的上侧壁，第一弧形板10的下侧壁设有第一滑槽18，第一滑槽18滑动连接第一滑块，第一滑块固定连接第一半齿圈11的上侧壁，第一半齿圈11啮合第一齿轮6，第一齿轮6固定在第三编码器12的转轴上，第三编码器12固定在第一弧形板10的外侧壁；第一编码器2、第二编码器4和第三编码器12均将测得的转动数据信号实时发送给数据处理单元，数据处理单元将获得的各数据的最大值与标准击球的数据进行对比，用以判断手臂挥拍的动作是否标准。
22.将背板1通过束紧带绑定在人体背部，直角连杆3的内侧面位于肩膀外侧，第一弧形板10和第一半齿圈11内壁绕设在大臂外周，运动员在打羽毛球时，手臂带动第一半齿圈11、第一连杆5和直角连杆3发生转动，同时第三编码器12、第二编码器4和第一编码器2检测到转动动作，并将转动信号发送给数据处理单元，数据处理单元将获得的各数据的最大值与标准击球的数据进行对比，用以判断手臂挥拍的动作标准动作的差值，若差值较小，则挥拍动作更加标准；若差值较大，则挥拍动作不标准。
23.羽毛球辅助训练装置装在手臂上能让参训人员上手正面击球动作按照要求的线路和方式，规范的固化下来，并代替教练的反复示范。肩部、大臂处有相应的旋转机构，能够根据人的手臂的动作进行转动和移动，有利于形成肌肉记忆，既省时又省力，提高训练效率，同时，避免不规范姿势给身体带来的损伤。
24.具有很强的适应性，按参训人员的实际，可制作几个不同标准，并可按项目的要求推广到网球、乒乓球等拍类运动的训练上。
25.各个转动副处采用编码器来测量记录运动过程中的角度以及角速度等参数，简单直接，可以很清晰的观察训练者在训练过程中的运动参数与标准动作的运动参数，进行对比得出与标准动作之间的差别，进行纠正，反复如此，最终使动作达到标准动作。
26.较佳地，如图1-2所述第一半齿圈11的下侧面固定连接第二连杆7的一端，第二连杆7的另一端固定连接第二弧形板13，第二弧形板13卡设在大臂上。
27.使得第一半齿圈11、第二连杆7和第二弧形板13构成的零部件能够更准确地卡在大臂的两端，防止滑脱造成检测不准确的问题。
28.较佳地，如图1-2所述的羽毛球辅助训练装置还包括小臂结构，所述小臂结构包括第三弧形板8、第四弧形板20、第二半齿圈14、第二齿轮15和第三连杆16，所述第三弧形板8固定的一端固定连接第四编码器19的转轴，第四编码器19固定在第二弧形板13的一端，第二弧形板13的另一端与第三弧形板8的另一端铰接；第三弧形板8通过第三连杆16连接第四
弧形板20的一侧板面，第四弧形板20的另一侧板面设有第二滑槽21，第二滑槽21滑动连接第二滑块，第二滑块固定连接第二半齿圈14的侧壁，第二半齿圈14啮合第二齿轮15，第二齿轮15固定连接第五编码器17的转轴，第五编码器17固定连接第四弧形板20；第四编码器19和第五编码器17均将测得的转动数据信号实时发送给数据处理单元。
29.目的在于同步准确检测小臂的挥拍动作。
30.较佳地，如图2所述第二半齿圈14远离第三连杆16的一侧壁固定连接第二延伸板9的一端，第二延伸板9的另一端通过束紧带绑定在靠近手腕部位的小臂上。
31.目的在于使得第二半齿圈14能够更紧密地贴合在小臂上。
32.较佳地，所述第二连杆7上设有束紧带，通过束紧带将第二连杆7绑定在大臂上。
33.防止第二连杆7滑脱。
34.较佳地，所述第三连杆16上设有束紧带，通过束紧带将第三连杆16绑定在小臂上。
35.防止第三连杆16滑脱。
36.较佳地，如图1-2所述第一延伸板22为l形板，构成l形板的竖板与设在背板1上的竖孔滑动连接，构成l形板的横板固定设有第一编码器2。
37.便于根据不同人的身高调整直角连杆3的位置。
38.较佳地，所述背板1设有多个用于束紧带穿过并将背板1绑定在人体背部的穿孔。
39.本发明的羽毛球辅助训练装置的使用方法如下：
40.将背板1通过束紧带绑定在人体背部，直角连杆3的内侧面位于肩膀外侧，第一半齿圈11和第二弧形板13内壁绕设在大臂外周，第三弧形板8和第二半齿圈14绕设在小臂外周，同时束紧带将第二连杆7、第三连杆16和第二延伸板9绑定在手臂上，第一编码器2、第二编码器4、第三编码器12、第四编码器19和第五编码器17检测到转动动作，并将转动信号发送给数据处理单元，数据处理单元将获得的各数据的最大值与标准击球的数据进行对比，用以判断手臂挥拍的动作标准动作的差值，若差值较小，则挥拍动作更加标准；若差值较大，则挥拍动作不标准。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。