一种实战训练两用警棍的制作方法

本发明公开了一种实战训练两用警棍，涉及警用器械技术领域。

背景技术：

警棍是警察执行公务时候，使用的特制棍棒，在遇见歹徒时可以用于防身和制服歹徒。现有技术中，常见的警棍有固定长度或者伸缩式两种常见类型。

固定长度的警棍最为传统，例如申请号为201310599415.0的中国专利申请：一种警棍，公开了一种警棍，包括警棍本体，所述警棍本体上设有握柄，所述握柄与警棍本体垂直，所述握柄上设有防滑螺纹，所述握柄的长度为警棍本体的1/5，所述警棍本体的末端安装有一个录音装置，所述录音装置镶嵌在警棍本体内部。上述发明将录音装置与警棍结合起来使用，警棍本身的使用方式还是最传统的用法。

又例如申请号为201610928547.7的中国专利申请：一种电警棍，提供了一种电警棍，包括棒体、控制板、防夺条和电极销，所述棒体由棒体主体、耐压橡胶套和手柄部件组成，锂离子可充电电池的充电插孔设置于所述棒体主体的底端，还包括设置于手柄部件底部的充电插孔保护盖，在所述充电插孔保护盖的底部设有空心管柱，所述空心管柱内部设有艾柱，空心管柱顶端设有网状管盖，所述管盖和空心管柱配合固定；所述电警棍增加了灸疗功能，使佩戴者在日常出警时即可随时进行灸疗保健，强身健体。

又例如申请号为201611146862.0的中国专利申请：快速破窗警棍，公开了一种具有一棍体与一棍头，棍头具有圆平锥状的顶部，由顶部形成一上周缘，由上周缘的底部形成一凹沟，再由凹沟的内缘形成渐往下渐往外扩的一颈部，颈部至棍头与棍体相接处形成不大于上周缘的一下周缘；以棍头顶部撞破车窗后，能以棍头的颈部反勾玻璃往外拉破，警员便能压制驾驶或乘客。

上面两种警棍将一些辅助功能与常用的警棍结合使用，增加了警棍在传统使用方式之外的功能，但是具体到警棍本身，其格挡、挥击、舞动等使用方式与传统并无二致。

现有技术中还有很多伸缩式的警棍，相比于传统警棍，在不使用状态下伸缩式警棍更加小巧方便，易于携带和存储。

例如中国专利申请号为201710269991.7申请日为2017.4.24的专利文献中公开了一种伸缩式警棍。包括外管；中管；后管；中管锁定机构；后管锁定机构；解锁机构；冲击头，其特点为：中管锁定机构包括第一鼓蝶、第二鼓蝶和一对鼓蝶弹簧，第一鼓蝶与第一鼓蝶滑动槽腔滑动配合，第一鼓蝶朝向中管腔的一侧有第一鼓蝶耳，第一鼓蝶耳的中央位置有第一鼓蝶解锁孔，第一鼓蝶的右侧有第一鼓蝶防冲击槽，第二鼓蝶朝向中管腔的一侧有第二鼓蝶耳，第二鼓蝶耳上且对应于第一鼓蝶解锁孔的位置设第二鼓蝶解锁孔，第二鼓蝶的右侧有第二鼓蝶防冲击槽，一对鼓蝶弹簧支承在第一鼓蝶与第二鼓蝶之间。确保中管的左端与外管的右端可靠锁定，后管的左端与中管的右端同样能被可靠锁定。所述的解锁机构包括支承盖、解锁杆固定座、解锁按钮、解锁弹簧和解锁杆，支承盖与所述外管的左端配接并且探入到所述外管腔内，该支承盖具有一解锁弹簧腔，解锁杆固定座与开设在支承盖的支承盖底壁的中央位置的解锁杆固定座配合孔滑动配合，解锁按钮对应于解锁弹簧腔的位置设置，解锁弹簧位于解锁弹簧腔内，该弹簧锁弹簧的一端支承在解锁按钮朝向解锁杆固定座的一侧，而解锁弹簧的另一端支承在所述支承盖底壁朝向解锁弹簧腔的一侧，解锁杆位于所述的外管腔内，在该解锁杆的左端构成有一螺杆头，该螺杆头依次旋入解锁杆固定座以及解锁按钮，在解锁杆的右端形成有一解锁杆导向头，该解锁杆导向头与所述的第一鼓蝶解锁孔以及第二鼓蝶解锁孔相对应。

又例如，在中国专利申请号为201310422167.2申请日为2013.9.16的专利文献中公开了一种警棍的伸缩控制机构，该伸缩控制机构包括一制动机构及一释放机构，其中该制动机构设在一内管体上邻近其一端的位置，该内管体的另一端能通过一外管体的一端，且由该外管体的另一端露出，另外，该外管体内邻近其另一端的内壁上设有一卡制凹槽，当该内管体的一端抵靠至该外管体的另一端时，该制动机构的至少一制动块会因弹力向外扩张，而嵌入至该卡制凹槽内，所述管体伸长而形成一长棍状，另外，该释放机构固设在该外管体的一端，该释放机构的一端被按压时，其另一端会插入至该制动机构的一释放孔，以释放该制动块，使该制动块内缩而不再嵌入至该卡制凹槽，该内管体能缩合至该外管体内而形成一短棍状。该释放机构具有一释放杆体。

又例如，申请号为201810375364.6的中国专利申请一种基于伸缩反拉解锁机构的伸缩式警棍，包括握杆和打击杆，打击杆的后端插接在握杆内；在握杆的前端内壁上设有卡槽；在握杆的后端连接有解锁驱动机构，在打击杆的后端连接有锁扣机构，在解锁驱动机构与锁扣机构之间设有伸缩式解锁反拉杆。利用本发明的结构，解锁杆解锁端朝后设置，解锁杆占用的空间小，当警棍缩回后，伸缩式解锁反拉杆能够收合，使得握杆的内腔有足够的使用空间，能充分利用握杆和打击杆内的空间，且结构稳定，警棍寿命长。

无论是传统的固定长度的警棍还是伸缩式警棍，其针对警棍本身的改进均不大。然而现有技术中，警棍的使用一直存在一些固有的问题，例如：

当女子或者手臂肌肉力量较小的人使用警棍时，通常无法发挥警棍应有的威力，使用效果较差；

又比如，在警校的日常训练中，更需要强调的是打击的准确性而不看重训练时挥击的力量，大训练量的练习中，传统警棍很容易造成肌肉疲劳；

还有，在实战过程中，当臂力较大的人使用警棍时，如果实战环境让人紧张，容易造成警棍的打击力度过大，形成不必要的人员伤害。

综上所述但现有的警棍使用功能比较单一，通常不区分日常训练使用和实战中的使用，上面提到的种种问题在现有的警棍创新中都没有得到有效的解决。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种实战训练两用警棍，通过在警棍内部设置增重滑块和设置不同的腔体位置，使得警棍在使用过程中拥有不同的重心位置，发挥不同的使用效果。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种实战训练两用警棍，包括警棍头部、警棍棍身和警棍手持端，所述警棍棍身内部设置有中空的腔体，所述腔体内设置有增重滑块；所述中空的腔体均匀的划分为第一内置腔体、第二内置腔体和第三内置腔体，所述第一内置腔体与第二内置腔体之间设置有第一限位开关，所述第二内置腔体与第三内置腔体之间设置有第二限位开关；所述警棍棍身的外侧与所述第一内置腔体、第二内置腔体和第三内置腔体相对应的位置处分别设置有第一位置示意灯、第二位置示意灯和第三位置示意灯；所述警棍手持端的内部设置有供电模块和逻辑控制芯片处理器模块，警棍手持端的外部还设置有操作按钮模块；所述供电模块的输出端分别与逻辑控制芯片处理器模块、第一位置示意灯、第二位置示意灯、第三位置示意灯、第一限位开关以及第二限位开关相连接；所述操作按钮模块的输出端与逻辑控制芯片处理器模块相连接；所述逻辑控制芯片处理器模块的输出端分别与第一位置示意灯、第二位置示意灯、第三位置示意灯、第一限位开关以及第二限位开关相连接。

作为本发明的进一步优选方案，所述警棍头部中设有速度和加速度传感器和紧急复位弹簧装置，所述警棍头部的外侧设置有紧急报警示意灯；所述速度和加速度传感器的信号输出端与所述逻辑控制芯片处理器模块相连接；所述供电模块的输出端分别与速度和加速度传感器、紧急复位弹簧装置以及紧急报警示意灯相连接；所述逻辑控制芯片处理器模块的输出端分别与紧急复位弹簧装置以及紧急报警示意灯相连接。

作为本发明的进一步优选方案，所述操作按钮模块包括第一限位开关控制按钮和第二限位开关控制按钮，分别控制第一和第二限位开关的闭合。

作为本发明的进一步优选方案，所述操作按钮模块包括第三开关按钮，所述第三开关按钮的信号输出端与紧急复位弹簧装置相连接。

作为本发明的进一步优选方案，所述第一内置腔体与警棍头部相邻的一侧设置有保险开关挡板，所述保险开关挡板的信号输入端与所述第三开关按钮的信号输出端相连接，所述紧急复位弹簧装置与保险开关挡板相邻设置。

作为本发明的进一步优选方案，所述第一至第三位置示意灯以及紧急报警示意灯均为led灯，其中所述第一至第三位置示意灯分别为不同颜色的led灯。

作为本发明的进一步优选方案，所述供电模块为充电电池。

作为本发明的进一步优选方案，逻辑控制芯片处理器模块包括plc可编程控制器以及逻辑控制芯片，所述逻辑控制芯片的具体型号为mpc02t运动控制芯片。

本发明还公开了所述一种实战训练两用警棍的使用方法，所述使用方法对应三种不同使用场景，包括：

正常使用时，所述增重滑块置放于第二内置腔体中，所述第一、第二限位开关闭合；

训练使用时，首先通过操作按钮模块控制打开第二限位开关，移动增重滑块至第三内置腔体，再通过操作按钮模块控制闭合第二限位开关，使得增重滑块置放于第三内置腔体中；

增大警棍威力使用时，首先通过操作按钮模块控制打开第一限位开关，移动增重滑块至第一内置腔体，再通过操作按钮模块控制闭合第一限位开关，使得增重滑块置放于第一内置腔体中。

更进一步的，在优选实施例中，当所述实战训练两用警棍的用于实战中，为了考虑到杀伤力过大的意外情况，本发明还公开了另一种使用方法：首先通过操作按钮模块中的第三开关按钮控制打开保险开关挡板，然后当速度加速度传感器检测到警棍头部的速度或者加速度大于设定的阈值时，紧急复位弹簧装置启动且所述第一、第二限位开关打开，内置弹簧将增重滑块弹回第三内置腔体中，然后第一、第二限位开关打开再次闭合。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明通过增重滑块的设置，以及移动控制增重滑块在警棍棍身中的不同位置实现警棍重心的前移和后置，配合对应不同的使用场景，极大地改善了传统警棍使用中的种种缺陷和不足。紧急复位弹簧装置的设计，给警棍的使用增加了“保险”，降低了误伤或者过度伤害的可能性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的控制模块连接关系示意图；

图3是本发明在增大警棍威力状态下的使用方法流程示意图；

图4是本发明在减小警棍威力状态下的使用方法流程示意图；

图5是本发明紧急复位弹簧装置启动发挥作用的状态流程示意图；

其中：1、警棍头部，2、警棍棍身，3、警棍手持端，101、紧急报警示意灯，102、速度和加速度传感器，103、紧急复位弹簧装置，201、第一内置腔体，202、第二内置腔体，203、第三内置腔体，204、增重滑块，205、第一限位开关，206、第二限位开关，207、第一位置示意灯，208、第二位置示意灯，209、第三位置示意灯，301、逻辑控制芯片处理器模块，302、供电模块，303、操作按钮模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明的整体结构示意图如图1所示、本发明的控制模块连接关系示意图如图2所示：所述实战训练两用警棍，包括警棍头部、警棍棍身和警棍手持端，所述警棍棍身内部设置有中空的腔体，所述腔体内设置有增重滑块；所述中空的腔体均匀的划分为第一内置腔体、第二内置腔体和第三内置腔体，所述第一内置腔体与第二内置腔体之间设置有第一限位开关，所述第二内置腔体与第三内置腔体之间设置有第二限位开关；所述警棍棍身的外侧与所述第一内置腔体、第二内置腔体和第三内置腔体相对应的位置处分别设置有第一位置示意灯、第二位置示意灯和第三位置示意灯；所述警棍手持端的内部设置有供电模块和逻辑控制芯片处理器模块，警棍手持端的外部还设置有操作按钮模块；所述供电模块的输出端分别与逻辑控制芯片处理器模块、第一位置示意灯、第二位置示意灯、第三位置示意灯、第一限位开关以及第二限位开关相连接；所述操作按钮模块的输出端与逻辑控制芯片处理器模块相连接；所述逻辑控制芯片处理器模块的输出端分别与第一位置示意灯、第二位置示意灯、第三位置示意灯、第一限位开关以及第二限位开关相连接。

本发明在增大警棍威力状态下的使用方法流程示意图如图3所示、本发明在减小警棍威力状态下的使用方法流程示意图如图4所示。增大警棍威力是为了在实战中更有效的应对警棍使用这臂力不足的情况，当增重滑块移动至第一内置腔体，整个警棍的重心前移，挥舞时的威力大于正常使用状态，也就是增重滑块位于第二内置腔体的状态。

减小警棍威力的使用目的正好相反，当训练中，反复练习容易产生肌肉疲劳，调整增重滑块使其移动至第三腔体，靠近警棍手持端，整个警棍的重心也后移至使用者的手握处，此时挥舞警棍相对一正常使用状态更加轻松，也就是增重滑块位于第二内置腔体的状态。

作为本发明的进一步优选方案，所述警棍头部中设有速度和加速度传感器和紧急复位弹簧装置，所述警棍头部的外侧设置有紧急报警示意灯；所述速度和加速度传感器的信号输出端与所述逻辑控制芯片处理器模块相连接；所述供电模块的输出端分别与速度和加速度传感器、紧急复位弹簧装置以及紧急报警示意灯相连接；所述逻辑控制芯片处理器模块的输出端分别与紧急复位弹簧装置以及紧急报警示意灯相连接。

作为本发明的进一步优选方案，所述操作按钮模块包括第一限位开关控制按钮和第二限位开关控制按钮，分别控制第一和第二限位开关的闭合。

作为本发明的进一步优选方案，所述操作按钮模块包括第三开关按钮，所述第三开关按钮的信号输出端与紧急复位弹簧装置相连接。

作为本发明的进一步优选方案，所述第一内置腔体与警棍头部相邻的一侧设置有保险开关挡板，所述保险开关挡板的信号输入端与所述第三开关按钮的信号输出端相连接，所述紧急复位弹簧装置与保险开关挡板相邻设置。

本发明解决的另一个实际问题就是，当实战中使用者出于高度紧张状态，无意中使出过大的力气挥舞警棍；或者，另一些极端情况，例如警棍脱手飞离，又或者警棍从高处落下。此时，警棍可能对打击对象造成意向之外的严重伤害。

本发明紧急复位弹簧装置启动发挥作用的状态流程示意图如图5所示，在通过第三开关按钮开启保险开关挡板的情况下，当速度加速度传感器检测到警棍头部的速度或者加速度大于设定的阈值时，紧急复位弹簧装置启动，利用内置弹簧将增重滑块弹回靠近警棍手持端，使得警棍的杀伤力能得到有效的控制，避免意料之外的误伤。

作为本发明的进一步优选方案，所述第一至第三位置示意灯以及紧急报警示意灯均为led灯，其中所述第一至第三位置示意灯分别为不同颜色的led灯。

作为本发明的进一步优选方案，所述供电模块为充电电池。

作为本发明的进一步优选方案，逻辑控制芯片处理器模块包括plc可编程控制器以及逻辑控制芯片，所述逻辑控制芯片的具体型号为mpc02t运动控制芯片。

本发明中针对限位开关和紧急复位弹簧的运动控制器采用用plc可编程控制器+mpc02t运动控制芯片作为核心处理部件的开放式运动控制器。这样的解决方案突出的特点，是让运动控制的处理部分以独立的、硬件性方式展开，增加系统的性能和可靠性,从而有效地解决了以单纯的mcu或dsp系统的处理带宽限制，以及用户系统软件和运动控制软件混杂性的问题。

本发明的设计方案里，mpc02t运动控制芯片部分可以担当关键的马达控制信号发生功能，又可以拥有较高的性能和其他的系统性接口资源，例如控制位置示意灯的亮灭、进行速度加速度传感器的阈值检测等(若是利用8253/8254之类的计数器，就显得捉襟见肘，计数长度太短，且没有其他资源）；而在plc可编程控制器部分可以通过一些简单的控制指令完成对马达运动的控制，更多的资源用来处理系统阈值检测和逻辑判断。

简单而言，就是需要一个方案有效地协调了运动控制系统的软硬件的分工，软件部分方便运算控制，硬件部分确保系统性能。

mpc02t运动控制芯片提供长达32位的可编程计数和脉冲发生的功能，脉冲频率可以高达10m赫兹以上，同时在芯片内部增加了许多系统性的资源，比如：内置3-8译码器、地址锁存器、矩阵键盘扫描接口和通用i/o等。

利用mpc02t运动控制芯片结合plc可编程控制器可以便捷地组建成一个运动控制系统，尤其是一些嵌入式、系统集成的应用系统。

mpc02t运动控制芯片非常适合于独立多轴的马达控制场合，同时结合控制软件也可以非常灵活地实现常见的加减速运动控制，甚至多轴联动控制。

以下是mpc02t运动控制芯片技术特点和应用介绍。

一、mpc02t运动控制芯片方案的技术指标

⑴输入时钟clk频率最高到78mhz；

⑵1-4路32位计数器，可达计数范围为：1~2,147,483,697；

⑶1-4路32位直接脉冲分频器，可设置频率系数范围为：1~2,147,483,697；

⑷1-4路正/反向脉冲输出，可接成差分输出；

⑸1-4路正/反向脉冲输出有效指示，可接成差分输出；

⑹最高输出脉冲频率为：clk/6(sm1001不同)；

⑺其他功能：

a)内置3-8译码器，输出7个附加片选信号；

b)8通用输入+8通用输出；

c)可接8x8矩阵键盘，直接读取按键编码/有效值；

d)8位数据接口(内置地址锁存，可以直接接mcs51cpu)。

该芯片采用通用80518位地址/数据复用接口。由于芯片内置了地址锁存器，因此可以直接与8051单片机地址/数据总线相连，而不需要通过地址锁存器分离出地址和数据总线。另外，该芯片内置了一个3-8译码器，可以输出7个片选信号，以供用户扩展地址译码用。这样，极大地方便了用户基于8051单片机或者plc可编程控制器的应用系统设计。整个接口只需要14根线。包括：

a)8根地址/数据总线：ad0~7

b)3根片选线：cs1~3

c)1根地址锁存允许线：ale

d)1根读允许线：rd_n

e)1根写允许线：wr_n

输出7根片选线

读写脉冲计数器：

脉冲计数器的值可以用命令直接写，但要读出时，就必须先用锁存脉冲计数器值命令，先锁存起来，再用命令直接读；如下所示。

写脉冲计数器操作格式：

a、（*地址）=数据；

其中：地址=基地址+0+nn*16+mm；

nn=(0~3)为通道号，mm=(0~3)为字节地址；

数据为8位字节数据。

读脉冲计数器操作格式：

a、(*锁存地址)=任意数据；

b、变量=(*读地址)；

其中：锁存地址=基地址+10+nn*16；

nn=(0~3)为通道号，10为锁存脉冲计数器地址；

锁存命令的数据为8位字节任意数据，其值无意义。

读地址=基地址+0+mm;mm=(0~3)为字节地址；

注意：脉冲计数器长度为32位，允许全范围设置：0x00000000~0xffffffff。实际输出脉冲个数由下面公式给出：

脉冲个数=（脉冲计数器值+1）/2；

当脉冲计数器值为最大值0xffffffff时，允许最大脉冲个数为2,147,483,698。

当脉冲计数器值为最小值0x00000001时，允许最小脉冲个数为1。

其中，脉冲计数器值应该为奇数，如为偶数，则最后一个脉冲宽度很窄。输出脉冲为对应频率的方波。

写脉冲频率数据：

写脉冲频率数据操作格式：

a、（*地址）=数据；

其中：地址=基地址+4+nn*16+mm;nn=(0~3)为通道号，mm=(0~3)为字节地址；

数据为8位字节数据。

32位情况：脉冲频率值长度为32位，允许设置范围为：0x00000001~0xffffffff。实际输出脉冲频率由下面公式给出：

当脉冲频率值<0x00800000时：

脉冲频率=(输入时钟频率/2²⁸)*脉冲频率值；

当脉冲频率值≥0x00800000时：

脉冲频率=(输入时钟频率/（2³⁶+2²⁸）*脉冲频率值。

24位情况：脉冲频率值长度为24位，允许设置范围为：0x000001~0xffffff。实际输出脉冲频率由下面公式给出：

当脉冲频率值<0x00400000时：

脉冲频率=(输入时钟频率/2²⁵)*脉冲频率值；

当脉冲频率值≥0x00400000时：

脉冲频率=(输入时钟频率/（2³³+2²⁵）*脉冲频率值。

启动脉冲通道工作：

启动脉冲通道工作操作格式：

a、（*地址）=数据；

其中：地址=基地址+8；

数据为8bit字节，作为允许启动标志，定义为：

d0----为1时，允许通道1启动，为0时不启动；

d1----为1时，允许通道2启动，为0时不启动；

d2----为1时，允许通道3启动，为0时不启动；

d3----为1时，允许通道4启动，为0时不启动。

停止脉冲通道工作：

停止脉冲通道工作操作格式：

a、（*地址）=数据；

其中：地址=基地址+9；

数据为8bit字节，作为允许停止标志，定义为：

d0----为1时，允许通道1停止，为0时不停止；

d1----为1时，允许通道2停止，为0时不停止；

d2----为1时，允许通道3停止，为0时不停止；

d3----为1时，允许通道4停止，为0时不停止。

回读数据锁存：

cpu要读相应功能的数据，就必须先锁存其数据，才能读；否则，只能读取上次锁存的数据。

本发明通过增重滑块的设置，以及移动控制增重滑块在警棍棍身中的不同位置实现警棍重心的前移和后置，配合对应不同的使用场景，极大地改善了传统警棍使用中的种种缺陷和不足。紧急复位弹簧装置的设计，给警棍的使用增加了“保险”，降低了误伤或者过度伤害的可能性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。