一种具有三种训练模式的体育运动员平衡训练装置

1.本实用新型涉及训练装置技术领域，具体是涉及一种具有三种训练模式的体育运动员平衡训练装置。


背景技术：

2.平衡是人类的基本运动技能，日常生活中各种动作都依赖于有效的平衡功能。人体平衡是指身体姿态在运动或受到外力作用时，能自动调整并维持姿势的能力。人体的平衡能力主要分为静态平衡能力和动态平衡能力，其中动态平衡能力是指在运动的状态下，对人体中心和姿势的调整能力，而动态平衡控制是一种复杂的运动技巧，平衡的维持取决于多种神经肌肉的配合，实现动态平衡的过程是一整套错综复杂的过程，因此动态平衡能力的训练对许多因中枢神经病变而丧失运动能力的病人具有重要意义，同样的，对于体育运动员，运动中平衡的掌控也尤为重要。动态平衡的训练主要是给运动员一个外力，使其重心发生偏移，而促使其身体姿态的及时调整。
3.传统的平衡训练方法往往需要陪练协助，效率低下且方式较为单一，而现有的平衡训练装置(如cn213555243u)，存在运动员无法实现真实赛场运动(不能跑动、缺少外部干扰)以及训练方式单一等缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种具有三种训练模式的体育运动员平衡训练装置，该装置应具有训练效率高、赛场还原度高、训练难度可调的特点。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种具有三种训练模式的体育运动员平衡训练装置，包括机架、平台以及并联连接在机架与平台之间的三条分支运动链；其特征在于：所述分支运动链包括依次连接在平台与机架之间的球铰、第一连杆与第二连杆组成的移动副、转动副；所述机架与平台之间还设有气囊，气囊设置在机架上方，平台与气囊的顶面固定。
7.所述三条分支运动链均匀布置在平台四周，每条分支运动链的转动副轴线垂直于移动副轴线。
8.所述机架包括设有隔环的底座、竖直固定在底座上且环绕着隔环均匀分布的若干个支撑杆、同时固定在所述若干个支撑杆的顶端且同时连接各分支运动链中转动副的连接架。
9.所述隔环包围住气囊四周。
10.所述移动副为驱动副。
11.本实用新型的有益效果是：
12.1)本实用新型提出的体育运动员平衡训练装置，具有三种训练模式，模式一可训练体育运动员的动态平衡能力，模式二可模拟运动员在赛场上遇到外部干扰的情况，锻炼
体育运动员在赛场上抵抗外部干扰能力和在斜面上运动的能力(场地适应能力)，模式三在模式一的基础上增加了外部扰动，使体育运动员在调整身体平衡的同时受到外部干扰，以此来达到加强锻炼体育运动员在赛场上抵抗外部干扰的能力，三种训练模式难度各不相同，体育运动员可根据需求选择模式，具有训练效率高、赛场还原度高、训练难度可调等优点；
13.2)本实用新型的分支运动链的移动副为液压机构，提高了训练装置的刚度和承载负荷，并且整体结构简单，成本低，可靠性高，适合推广应用；
14.3)本实用新型的气囊采用热塑性硫化橡胶材料，具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性，且可通过塑料改性提高材料的韧性以及抗冲击程度。
附图说明
15.图1是本实用新型的立体结构示意图。
16.图2是本实用新型的分支运动链的立体结构示意图。
17.图3是本实用新型的平台与气囊的连接关系示意图。
18.图4是本实用新型的机架的立体结构示意图。
19.附图标号：1、球铰；2、第一连杆；3、第二连杆；4、转动套；a、机架；a1、隔环；a2、支撑杆；a3、连接架；a4、底座；b、气囊；c、平台。
具体实施方式
20.以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
21.如图1所示的具有三种训练模式的体育运动员平衡训练装置，包括机架a、分支运动链、平台c、气囊b。
22.所述机架包括由上往下依次设置的连接架a3、支撑杆a2、底座a4。底座的顶面设有隔环a1，三条支撑杆竖直固定在底座上且环绕着隔环的圆周方向均匀分布，圆环形的连接架同时固定在三条支撑杆的顶端并且位于隔环上方。
23.如图1和图2所示，三条分支运动链并联设置并且均匀布置在平台四周，每条分支运动链的一端连接机架并且的另一端连接平台。三条分支运动链结构相同，每条分支运动链均包括依次连接在平台与机架之间的球铰1、第一连杆2、移动副、第二连杆3、转动副。
24.所述第二连杆为套筒，第一连杆为滑杆，滑杆可轴向滑动地定位在套筒中，第二连杆与第一连杆配合形成移动副，第二连杆的端部设有转动套4，转动套与连接架配合形成转动副，转动副轴线垂直于移动副轴线，三条分支运动链中两两相邻的转动副轴线的夹角为120度。
25.所述平台设置在底座上方，气囊设置在平台与底座之间，平台底面中心与气囊顶面的中心固定，气囊还设置在隔环中，隔环包围住气囊四周起到限位作用，充气时气囊可撑起平台并使之处于水平状态。所述平台与气囊的连接采用冷粘法：用事先调配好的胶水涂在平台底面，接着将平台与气囊叠合，然后适当加热进行固化，使平台紧密粘接在气囊上。所述气囊采用热塑性硫化橡胶材料制成，具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性，且可通过塑料改性，提高材料的韧性以及抗冲击程度。所述气囊还带有充放
气机构(图中省略)，以控制气囊的充气状态。
26.本实用新型的工作方式为：初始状态，平台处于水平位置；训练模式一，每条分支运动链均处于随动状态，不驱动；训练模式二，每条分支运动链为驱动状态，其中的移动副作为驱动副，可带动平台进行姿态调整；模式三，每条分支运动链在随动状态与驱动状态之间实时转换，以此来实现外部干扰。
27.作为优选，第一连杆与第二连杆的移动副采用液压机构作为动力，以提高平台姿态变换的效率和精确性，该液压机构为现有技术(图中省略)。
28.三种训练模式的具体工作方式如下：
29.训练模式一：该模式下，气囊充气，并联的三条分支运动链处于随动状态，当体育运动员在平台上做出训练动作，如折返跑、步伐训练或者在运动过程中接抛物体等，气囊会发生形变，平台的姿态发生变化，进而使运动员在训练过程中不断调节身体平衡来完成训练动作，以此来达到锻炼体育运动员平衡力量的训练，训练过程中的三条分支运动链都随平台姿态的变化而变化，其本身并不驱动，故该模式又称基础模式；
30.训练模式二：该模式下，气囊不充气，并联的三条分支运动链处于驱动状态，当体育运动员在平台上做出训练动作，如模拟足球场、篮球场上的跑动等，三条分支运动链发生持续连贯的组合运动使平台不再保持水平(转为倾斜姿态)，模拟赛场上的外力干扰，如足球、篮球、橄榄球等比赛中的身体对抗，从而带来体育运动员重心的暂时偏离，进而使体育运动员在突如其来的干扰下继续维持身体平衡完成训练动作，以此来达到锻炼体育运动员在赛场上抵抗外部干扰能力和在斜面上运动的能力(场地适应能力)，故该模式又称干扰模式；
31.训练模式三：该模式下，气囊充气，初始时并联的三条分支运动链处于随动状态，当体育运动员在平台上做出训练动作，如折返跑、步伐训练或者在运动过程中接抛物体等，气囊发生形变导致平台的姿态出现变化，且在训练过程中，并联的三条分支运动链可发生瞬时的组合运动，即在对平台做出轻微扰动后马上恢复随动状态，从而使体育运动员在调整身体平衡的同时受到外部干扰，以此来达到加强锻炼体育运动员在赛场上抵抗外部干扰的能力，该模式是在模式一的基础上增加了三条分支运动链的扰动，训练难度更高，对体育运动员平衡能力的提升更大，故该模式又称进阶模式。
32.值得注意的是，模式二与模式三中的分支运动链的组合运动并不相同，模式二中的分支运动链在发生组合运动使训练平台姿态改变后会保持不动，此时平台保持倾斜姿态，故而称之为持续连贯的组合运动；而模式三中的三条分支运动链的移动副一开始处于随动状态，在体育运动员运动过程中会突然发生组合运动使平台姿态改变，随后马上又进入随动状态，即只是给平台一个瞬时的扰动，故称之为瞬时的组合运动。