专利名称：自动升降安全保护垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种体操运动的安全保护器械。特别是一种自动升降的体操训练安全
保护垫。
背景技术：
体操项目的男六项(鞍马下法除外)女子四项的下法动作及自由体操的各种翻腾 动作，以及技巧运动的各类空翻动作都是由各种类型复杂的空翻加转体形成的。随着社会 的发展和科技的进步，体操设备更加完善，六十年前海绵坑的出现、为体操高难度空翻的出 现创造了训练的条件，海绵坑的训练方式，大致可分为如下几步在最初阶段是由陆地(地 面)向坑里做，当动作基本能完成时，开始软登陆，既在海绵坑的海绵块表面放上同地面持 平的软海绵垫，形同平地。这个阶段是一个新动作的要领基本掌握，形成动力定型阶段，心 理训练占有突出地位，练习者知道自己已经掌握了动作要领，又感到软登陆十分安全，可放 心大胆地去完成运动，对动力定型的形成与巩固十分重要。接着便是登陆，即在平地上练 习，在落地处放上比较厚的软垫子，教练做必要帮助和保护，随着动作的不断熟练完美而逐 步减少垫子的厚度至到标准的场地上完成动作，这阶段教练只做必要的心理指导或信号提 示。以上是学习一个高难动作的整个程序，很复杂而漫长，训练次数相当多。即使运动员已 经很好完成一个高难动作后，在训练场或比赛中往往会受到一些意外因素的影响，而导致 动作失败，给运动员造成伤害，例如桑兰事件的发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是设计一种由教练手控或电脑录像监控系统控制的自 动升降安全保护垫，改变训练理念，改革陈旧的训练方法，减少练习次数，提高心理训练质 量，縮短训练一个熟练动作的时间，避免训练时各种意外事故的发生。
自动升降安全保护垫，其特征包括 —弹性保护垫和一杠杆升降架，所述杠杆升降架的一端连接一强磁铁板，杠杆升 降架的另一端与保护垫支撑架相连接； —强磁场电磁线圈电磁铁，设在所述强磁铁板的下方并与强磁铁板相互对准吸 引； —带录像和图象处理的计算机监视系统，通过摄录保护垫上方的图象并与已存储 相同动作的图象对比处理后，控制强磁场电磁线圈的通断电变化；
—手动开关控制器，与计算机输出端相并联，用于人工控制保护垫的升降。
上述设计的积极效果是不言而喻的。 上述设计的自动升降安全保护垫，它可以在软登陆时开始使用，减少了软登陆到 独立完成动作这阶段的过程，由于垫子会在动作出现错误就能及时快速升起，并且掌握在 教练员的手中，或由计算机自动控制，万无一失，相当于给运动员吃了一粒"定心丸"，运动 员会消除顾虑以及不必要的心理影响，会集中精力去完成动作，会加快动力定型的巩固，减少训练时间，不出现反复，会得到训练次数少、而动作质量比较高的效果，可以避免或极大 地减少意外事故的发生，大大提高体操的训练水平和训练质量。
图1为本发明整体结构组合示意图，图中虚线表示屏蔽箱屏蔽部份。
图2为本发明用于体操训练时保护垫升起示意图，图中虚线与图1相同。
具体实施例方式
参看图l所示，本发明的自动升降安全保护垫，由弹性保护垫、保护垫支撑架、杠 杆升降架、带录像和图象处理的计算机监视系统以及手动开关控制器组成。弹性保护垫包 括垫子31和垫框30，垫子用弹性强的海绵体制成，在6公分的软垫下有一高弹力的尼龙网 32，使保护垫具有弹性又柔软，保护垫一般为400X200cm左右。保护垫支撑架包括支撑架 短边25、支撑架长边21和起落脚22、支撑架长边21的两端垂直固接支撑架短边25，支撑架 短边25与保护垫框30的短边相固定。 杠杆升降架包括杠杆中轴14、杠杆支架15、杠杆长臂18、杠杆短臂26，杠杆中轴14 设在杠杆长臂18和杠杆短臂26之间，杠杆中轴14两端横搁在杠杆支架15的上端，杠杆短 臂26的末端固定连接一块强磁铁板7，杠杆长臂18的末端与保护垫支撑架长边21中间相 固接。 杠杆长臂18由长斜臂18a和与长斜臂18a连成一体的长平臂18b组成，长平臂 18b的末端固接在支撑架长边21中间。长斜臂18a延伸成杠杆短臂26的一个短平臂26b， 杠杆中轴14设在杠杆短臂短平臂26b的中间，作为杠杆短臂26和杠杆长臂18的转动轴。 杠杆短平臂26b延伸成短斜臂26a，杠杆长斜臂18a和杠杆短斜臂26a的斜度与长短依据保 护垫承受的总受力设计。在杠杆长斜臂18a的底面上设有保护垫移动支柱17，用于保护垫 移动时支起保护垫随平板车10的后轮6和前轮11转动而移动，由车把手4推动平移或转 向，通过调节扭可把保护垫适当抬离地平面。在长臂的长平臂18b中间两侧设有水平调节 器19，它由转动轴20与长臂长平臂中间活动接触，当保护垫31升起时，与设在支撑架长边 21两端的活动杆22同时落地与地平面接触，使整个保护垫31离地平面50cm以上并与地平 面保持平行状态，活动杆22通过一端的稳定支轴24连接在升降支撑架长边21的一端上， 在升降支撑架长边21上设一夹卡23，只允许稳定支轴24受动力冲击时往下滑动以支撑保 护垫悬挂地面上，为提高稳定性，在平板车10的前后端设高度可调的承重顶12。
强磁场电磁铁由电磁线圈8、设在电磁线圈8中间和两端的磁铁铁芯5以及可盖在 电磁线圈8上方磁极相反的强磁铁板7组成，为达到足够磁场吸力，这个吸紧力当为长臂承 载力的2 3倍，以保证保护垫的安全可靠。 带录像监视系统的计算机设备包括录像设备1和计算机存储器设备2及其输入键 盘3，录象设备1将教练示范动作和练习动作摄录并存储入计算机2，事前将计算机模拟的 各种体操动作存入计算机2，录像设备1将运动员动作以录像形式存入计算机2与事先的动 作对比，如超出允许范围的误差时，指令电磁铁工作，输入键盘3输入控制安全保护的相关 参数以控制强磁铁板7和杠杆升降架工作。手动开关控制器13通过与计算机2相并联后 输入配电箱16控制电磁线圈8电源通断，用于手动控制。特别是一些新的，或还没有存储在计算机系统的动作只能由教练临场发挥，即时或应急控制。强磁场电磁铁和杠杆升降架 都设在平板车10上，以便将强磁场电磁铁、杠杆升降和安全保护垫同时推动前移。强磁场 电磁铁的铁芯8结构沉重，功率较大，需配备5 10千瓦的配电箱4，强磁场电磁场磁感应 强度较大，需设屏蔽罩9(虚线表示)以阻隔电磁辐射对外的干扰，本实施例中的计算机监 控系统设在屏蔽罩9的上方，由立杆设置一定高度以防强磁场干扰。根据现场使用情况计 算机监控系统可以与强磁场电磁铁分开设置。 自动保护控制功能靠计算机软件系统完成，将要做的动作图象输入计算机2、计算 机软件系统、处理规范的动作的轨迹图象。监视器1监视动作在空中的完成情况，一旦动作 的某个环节出现差错，计算机会指令电磁铁工作，安全垫自动升起，不管人体什么姿势掉落 在升起50公分保护垫上均不会造成外伤事故。此保护垫适用男子竞技体操中的单杠、双 杠、自由体操、吊环、跳马等五项，女子的自由操的技巧动作、平衡木平衡点法、高低杠下法， 以及跳水、花样滑雪等各种高难度空翻转体训练使用。可按各项目特点，分门类设计各种空 翻的动作程序输入计算机，这些软件系统是复杂而庞大的， 一些新的或没有输入计算机系 统的动作训练可以由教练用手控开关控制保护垫的起动，将安全保护垫移动到任意的项目 适当位置，比如单杠下法用或吊环下法去使用。 图2是做跳马屈体前空翻2周、头朝下不能完成2周动作时电磁铁7、8吸合，安全 垫31迅速升起，杠杆长臂18使支撑架的长边21和短边25夹持保护垫31升起，支撑架上 保护垫31升起50cm左右，垫面平行地面，起落脚22支地，保证支撑架的长边21和短边25 托起保护垫31。
权利要求
自动升降安全保护垫，其特征包括一弹性保护垫和一杠杆升降架，所述杠杆升降架的一端连接一强磁铁板，杠杆升降架的另一端与保护垫支撑架相连接；一强磁场电磁线圈电磁铁，设在所述强磁铁板的下方并与强磁铁板相互对准吸引；一带录像和图象处理的计算机监视系统，通过摄录保护垫上方的图象并与已存储相同动作的图象对比处理后，控制强磁场电磁线圈的通断电变化；一手动开关控制器，与计算机输出端相并联，用于人工控制保护垫的升降。
2. 根据权利要求1所述的自动升降安全保护垫，其特征是所述强磁场电磁铁由电磁线 圈(8)、设在电磁线圈中间磁铁铁芯(5)以及可盖在此磁铁铁芯(5)上方磁极相反的强磁铁 板(7)组成。
3. 根据权利要求1所述的自动升降安全保护垫，其特征是所述杠杆升降架包括杠杆中 轴(14)、杠杆支架(15)、杠杆长臂(18)、杠杆短臂(26)，杠杆中轴(14)设在杠杆长臂(18) 和杠杆短臂(26)之间，杠杆中轴(14)两端横搁在杠杆支架(15)的上端，杠杆短臂(26)的 末端固定连接一块强磁铁板(7)，杠杆长臂(18)的末端与支撑架长边(21)中间相固接。
4. 根据权利要求l所述的自动升降安全保护垫，其特征是所述杠杆长臂(18)由长斜 臂(18a)和与长斜臂(18a)连成一体的长平臂(18b)组成，长平臂(18b)的末端固接在支 撑架长边(21)中间。
5. 根据权利要求4所述的自动升降安全保护垫，其特征是所述长平臂(18b)中间两侧 设有水平调节器(19)。
6. 根据权利要求1所述的自动升降安全保护垫，其特征是所述保护垫支撑架包括支撑 架短边(25)、支撑架长边(21)和起落脚(22)，支撑架长边(21)的两端垂直固接支撑架短 边(25)，支撑架短边(25)与保护垫框(30)的短边相固定。
7. 根据权利要求6所述的自动升降安全保护垫，其特征是所述支撑架长边(21)两端设 有起落脚(22)。
全文摘要
自动升降安全保护垫，包括弹性保护垫和杠杆升降架，所述杠杆升降架一端连接强磁铁板，杠杆升降架另一端与保护垫支撑架相连接；强磁场电磁线圈电磁铁，设在强磁铁板下方并与强磁铁板相互对准吸引；带录像和图象处理的计算机监视系统，通过摄录保护垫上方的图象并与已存储相同动作的图象对比处理后，控制强磁场电磁线圈的通断电变化；手动开关控制器用于人工应急控制保护垫的升降。在软登陆时开始使用，减少软登陆到独立完成动作这阶段的过程，垫子会在动作出现错误就能及时快速升起，并掌握在教练员的手中，运动员会集中精力去完成动作，减少训练时间和训练次数，可避免或极大地减少意外事故的发生，大大提高体操的训练水平和训练质量。
文档编号A63B6/00GK101766881SQ201010107298
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者徐杰, 戚皓瑾, 甘柏花, 谢颖, 邹檬, 隋国华 申请人:宁波工程学院