CN114681881B - 一种用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置及训练方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体育训练方法和设备技术领域，具体涉及一种用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置及训练方法。所述装置包括：坡道和第一位置感应结构，第一位置感应结构适于穿戴在运动员身上；支架，设于所述坡道的一侧，所述支架上设有驱动机构，所述驱动机构上设有第二位置感应结构和用于训练时系挂运动员的保护绳；控制机构，与所述第一位置感应结构和第二位置感应结构信号连接，适于接收所述第一位置感应结构和第二位置感应结构发送的信号，并控制所述驱动机构在运动员沿所述坡道滑行时二者同步运动。本装置及训练方法可以在运动员下滑过程中消除驱动机构对运动员的滑行阻力，更好地模拟真实自由下滑状态，提升训练效果。

Description

一种用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置及训练方法

技术领域

本发明涉及体育训练方法和设备技术领域，具体涉及一种用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置及训练方法。

背景技术

在跳台滑雪运动中，完整的技术动作可分为助滑、起跳、空中飞行和着陆四部分，其中，具备良好的起跳技术与空中飞行技术是决定比赛胜负的关键，好的起跳动作，会为下一步的空中飞行打下良好的基础，所以起跳训练在跳台滑雪运动中尤为重要。

传统纯机械训练及保护装置，运动员在加速滑下坡道的时候，轨道车受保护绳的拉拽而跟随运动员向前运动，轨道车在保护之外还对运动员施加了滑行阻力，使得运动员不能在接近真实自由下滑的环境下完成训练，影响训练效果。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的纯机械起跳训练装置在运动员下滑时伴随的阻力，不能真实地模拟自由下滑环境，导致训练真实度受到影响的缺陷。从而提供一种模拟真实下滑，提高训练效果的用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置及训练方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置，包括：坡道和第一位置感应结构，所述第一位置感应结构适于穿戴在运动员身上；支架，设于所述坡道的一侧，所述支架上设有驱动机构，所述驱动机构上设有第二位置感应结构和用于训练时系挂运动员的保护绳；控制机构，与所述第一位置感应结构和第二位置感应结构信号连接，适于接收所述第一位置感应结构和第二位置感应结构发送的信号，并控制所述驱动机构在运动员沿所述坡道滑行时二者同步运动。

可选的，所述驱动机构上还设有绕线机构，所述保护绳缠绕在所述绕线机构上，具有在运动员训练时，使得运动员刚好不受拉力的第一状态，和在运动员完成一次训练，需要返回坡道起点时，缠绕至将运动员进行拉拽的第二状态。

可选的，所述绕线机构包括固定于所述驱动机构上的线轴和与所述线轴连接的第一电机、第一制动器。

可选的，所述驱动机构包括车体和与所述车体连接的第二电机、第二制动器。

可选的，所述第一位置感应结构和第二位置感应结构均为红外测距仪。

一种用于跳台滑雪起跳训练的方法，包括以下步骤：

在运动员沿坡道滑行时，实时监测运动员和驱动机构运动的第一位置信息和第二位置信息，根据获得的第一位置信息和第二位置信息以及坡道的角度，调整驱动机构的运动状态，使其与运动员保持同步运动。

可选的，所述第一位置信息包括第一水平位置、第一水平速度和第一水平加速度，所述第二位置信息包括第二水平位置、第二水平速度和第二水平加速度。

可选的，通过改变所述驱动机构的加速度，使其与运动员保持同步运动。

可选的，还包括在训练时，控制驱动机构上的保护绳的长度伸长至使得运动员刚好不受拉力的第一状态，和在运动员完成一次训练，需要返回坡道起点时，回缩至将运动员进行拉拽的第二状态。

可选的，还包括在训练开始前，将运动员移动至坡道的起点，使得保护绳缠绕至第二状态，并存储记录；并将运动员移动至坡道的终点，使得保护绳拉伸至第一状态，并存储记录。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种用于跳台滑雪起跳训练的装置，通过设置与控制机构信号连接的第一位置传感器与第二位置传感器，实时获取运动员和驱动机构的位置信息，并根据所述位置信息控制驱动机构的运动状态，实现其与运动员的同步运动，从而消除驱动机构对运动员的滑行阻力，使其仅在重力作用和坡道的支撑下完成助滑和起跳训练，模拟真实比赛坡道下滑状态，提高训练真实度。

2.本发明提供的一种用于跳台滑雪起跳训练的装置，通过设置绕线机构上的保护绳的长度，使运动员在助滑和训练中均不受保护绳的拉拽，训练环境更加接近真实情况，保护绳长的合理设置以及驱动机构在运动员起跳后不再跟随运动并按程序制动，使得运动员在起跳后不仅受保护绳拉拽悬空，防止运动员摔向地面，而且可以体验空中飞行状态；而在一次训练结束后，运动员可以在驱动机构的作用下直接返回坡道起点，以准备下次训练，无需使用人力，节省运动员及教练员体力，减少不必要体力消耗，提高训练效率。

3.本发明提供的一种用于跳台滑雪起跳训练的训练方法，可以针对不同高度和长度的坡道、不同身高的运动员进行个性化参数设置，使用范围较广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明驱动机构结构示意图；

图2为用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置布局示意图；

附图标记：1、坡道；2、第一位置感应结构；3、第一架体；4、第二架体；5、第二位置感应结构；6、供电设备；7、护栏；8、车体；9、第二电机；10、第二制动器；11、车轮；12、第一电机；13、第一制动器；14、线轴架；15、线轴；16、保护绳；17、电缆；18、通讯模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和2所示的用于跳台滑雪起跳训练的复位保护装置，包括：坡道1、支架、驱动机构和控制机构。

坡道1具有一定的坡道角度，可以使穿戴着第一位置感应结构2的运动员在其表面助滑，所述第一位置感应结构2可以是红外测距仪。所述坡道1的两侧沿滑行方向设置护栏7，护栏7有保护和拉拽定位的作用。

支架包括竖直设置的第一架体3和垂直设于第一架体3顶端的第二架体4，所述第二架体4具有一定的高度，第二架体4上设有用于驱动机构水平运动的滑轨。第一架体3以及第二架体4应具备足够刚度、强度以及稳定性，可以承受运行过程中其上所有设备的自重、升降运动员的变化载荷、运动员腾空后通过保护绳传递到滑轨以及支架可能的最大冲击，并保证留有足够安全余量。第一架体3和第二架体4以及其上所有设备应不阻挡运动员训练活动以及减速过程中的摆动。

驱动机构包括车体8、与车体8连接的第二电机9和第二制动器10，第二制动器10设于车体8的车轮11上。第二电机9和第二制动器10通过电缆17连接供电设备6。第二电机9应具备足够的动力在运动员以最快的加速度下滑时可以跟随在运动员上方；第二制动器10应具备足够的制动力使车体8在最短距离刹停以防碰撞轨道尽头；滑轨应与车轮11在吊挂运动员时具备足够的抓地力以保证车辆加速和制动过程不出现打滑。进一步的，车体8上设有第二位置感应结构5，所述第二位置感应结构5是红外测距仪。所述驱动机构的车体8上设有绕线机构，所述绕线机构包括线轴15，用于固定所述线轴15的线轴架14，设于线轴15上的第一制动器13和第一电机12，线轴15上缠绕有用于系挂运动员的保护绳16，所述线轴15与第一电机12的输出轴连接，所述第一电机12与第一制动器13配合作业，以实现运动员的升降运动。第一电机12和第一制动器13通过电缆17连接供电设备6。供电设备6应做好与支架的绝缘防护以保证安全。车体8在吊挂运动员状态下的整体重心应尽量靠近两水平滑轨的中间，以保证两侧轨道车轮11和滑轨受力较为均衡。所述的第一电机12是升降电机，第一制动器13应具备足够的制动力保证运动员起跳后，保护绳不会松动使运动员触地。

控制机构与所述第一位置感应结构2和第二位置感应结构5信号连接，通过设定的通讯方式，例如，无线微波通讯，获取第一位置感应结构2和第二位置感应结构5的位置信息，适配地需在驱动机构上设置通讯模块18，通讯模块18与第一位置感应结构2、第二位置感应结构5和控制机构信号连接，完成信息收集与传送。所述控制机构包括：人机监控组件、中央控制组件、通讯组件，显示组件。人机监控组件可以通过触摸屏HMI设置车体运动参数、下发操作指令，中央控制组件接收操作指令并结合通讯组件获得的通讯模块18传送的位置信息，控制驱动机构在运动员沿坡道1滑行时二者同步运动，显示组件显示当前车体8运动参数以及开机灯指示、状态灯指示。

一种用于跳台滑雪起跳训练的方法，包括以下步骤：

首先打开开机按键后，系统进行自检，若有异常，开机灯以一定模式闪烁，指示异常位置，并提醒工作人员检修；若正常，则开启开机灯，载入默认参数(坡道高度、坡道水平距离、制动距离、第一电机12升降速度、车体8复位速度、线轴15半径)。

然后操作人员降下保护绳16系于运动员身后挂点，遥控车体8将运动员移动至坡道1的起点，此时调整车体8位于运动员正上方，调整第一电机12释放保护绳16，运动员借助护栏逐渐坐下，使保护绳16缠绕至进行拉拽的第二状态，第二状态的判断标准为：运动员坐下后保护绳从保持伸直到不受力自然弯曲，感觉不到保护绳拉拽，并存储记录此时保护绳16的长度。遥控车体8将运动员移动至坡道1终点，令运动员手握护栏在起跳点保持站姿，此时调整车体8位于运动员正上方，调整第一电机12释放保护绳16，使运动员可以在起跳点借助护栏逐渐下蹲达到起跳时的蹲姿，使保护绳16缠绕至刚好不受拉力的第一状态，第一状态的判断标准为：运动员达到起跳蹲姿时感觉保护绳受力较小，主要借助护栏的力保持在斜坡上静止，并存储记录此时保护绳16的长度。

接着操作人员在触摸屏HMI上对默认参数进行修改并保存确认，否则无法启动驱动机构。达到运行条件时，操作人员启动设备运行，状态灯由红灯变为黄灯闪烁，此时系统控制第一电机12将保护绳16放至第一状态，放绳完毕后第一制动器13工作，第一电机12制动锁死，状态灯亮绿灯，运动员可以开始出发沿坡道1滑下。在运动员沿坡道1滑行时，通过第一位置感应结构2测量运动员与起点处的实时距离变化，以获取第一水平位置、第一水平速度和第一水平加速度为组成的第一位置信息；通过第二位置感应结构5测量车体8与第一架体3之间的实时距离变化，以获取第二水平位置、第二水平速度和第二水平加速度为组成的第二位置信息。控制机构通过无线微波通讯，获取第一位置信息和第二位置信息，并通过改变所述驱动机构的加速度，使其与运动员保持同步运动，即车体8在运动员正上方跟随运动。

当运动员起跳离开坡道1后，第一位置感应结构2将接收不到数据，第二电机9通过第二制动器10对车体8进行制动，运动员在预定位置进行空中动作的训练。待运动员停稳后，操作人员按启动设备复位，状态灯由红灯变为黄灯闪烁，此时系统控制第一电机12将保护绳16收起至第二状态，到达第二状态后第一电机12通过第一制动器13将线轴15制动锁死，状态灯为黄灯常亮，控制机构再控制车体8根据设定参数返回至起点，状态指示灯变为红灯常亮。

若要停止训练则按停止按钮后，可手动控制车体8及保护绳16对运动员进行移动下放至地面，之后对设备进行复位和制动并关机。

作为替代的实施方式，第一位置感应结构2可以置于坡道1上。

作为替代的实施方式，第二位置感应结构5可以置于第二架体4上。

作为替代的实施方式，第一位置感应结构2和第二位置感应结构5可以是激光测距仪或超声波测距仪。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于跳台滑雪起跳训练的装置，其特征在于，包括：

坡道(1)和第一位置感应结构(2)，所述第一位置感应结构(2)适于穿戴在运动员身上；

支架，设于所述坡道(1)的一侧，所述支架上设有驱动机构，所述驱动机构上设有第二位置感应结构(5)和用于训练时系挂运动员的保护绳(16)；

控制机构，与所述第一位置感应结构(2)和第二位置感应结构(5)信号连接，适于接收所述第一位置感应结构(2)和第二位置感应结构(5)发送的信号，并控制所述驱动机构在运动员沿所述坡道(1)滑行时二者同步运动；

所述驱动机构上还设有绕线机构，所述保护绳(16)缠绕在所述绕线机构上，具有在运动员训练时，使得运动员刚好不受拉力的第一状态，和在运动员完成一次训练，需要返回坡道(1)起点时，缠绕至将运动员进行拉拽的第二状态。

2.根据权利要求1所述的用于跳台滑雪起跳训练的装置，其特征在于，所述绕线机构包括固定于所述驱动机构上的线轴(15)和与所述线轴(15)连接的第一电机(12)、第一制动器(13)。

3.根据权利要求1-2任一项所述的用于跳台滑雪起跳训练的装置，其特征在于，所述驱动机构包括车体(8)和与所述车体(8)连接的第二电机(9)、第二制动器(10)。

4.根据权利要求1-2任一项所述的用于跳台滑雪起跳训练的装置，其特征在于，所述第一位置感应结构(2)和第二位置感应结构(5)均为红外测距仪。

5.一种用于跳台滑雪起跳训练的方法，其特征在于，利用权利要求1-4任一项所述的装置进行训练，包括以下步骤：

在运动员沿坡道滑行时，实时监测运动员和驱动机构运动的第一位置信息和第二位置信息，根据获得的第一位置信息和第二位置信息以及坡道的角度，调整驱动机构的运动状态，使其与运动员保持同步运动。

6.根据权利要求5所述的用于跳台滑雪起跳训练的方法，其特征在于，所述第一位置信息包括第一水平位置、第一水平速度和第一水平加速度，所述第二位置信息包括第二水平位置、第二水平速度和第二水平加速度。

7.根据权利要求6所述的用于跳台滑雪起跳训练的方法，其特征在于，通过改变所述驱动机构的加速度，使其与运动员保持同步运动。

8.根据权利要求5-7任一项所述的用于跳台滑雪起跳训练的方法，其特征在于，还包括在训练时，控制驱动机构上的保护绳的长度伸长至使得运动员刚好不受拉力的第一状态，和在运动员完成一次训练，需要返回坡道起点时，回缩至将运动员进行拉拽的第二状态。

9.根据权利要求8所述的用于跳台滑雪起跳训练的方法，其特征在于，还包括在训练开始前，将运动员移动至坡道的起点，使得保护绳缠绕至第二状态，并存储记录；并将运动员移动至坡道的终点，使得保护绳拉伸至第一状态，并存储记录。

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