足球運動員快速轉身訓練裝置的製作方法

2023-06-17 14:44:41

專利名稱：足球運動員快速轉身訓練裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於足球運動訓練領域，尤其涉及一種針對提高球員快速轉身能力、快速起停能 力、快速橫向轉移能力和準確觸球能力的足球運動員快速轉身訓練裝置。
背景技術：
在激烈的足球比賽中，運動員在高速對抗中想取得好成績應具備以下基本能力-
1、 啟、停速度快；
2、 轉身速度快；
3、 橫向移動速度快；
4、 觸球準確等。
以上能力要靠先進的足球訓練理念同現代高科技訓練設備來結合，使球員在訓練時有比 賽的感覺，能提高球員的訓練熱情，但目前缺少相關的訓練設備，導致球員不能得到針對性 的訓練，影響了運動成績。

發明內容
本發明的目的就是為了解決目前缺少快速轉身訓練設備的問題，提供一種足球運動員快 速轉身訓練裝置，這套球員快速轉身訓練設備能讓球員在訓練時，感覺就像玩電腦遊戲那樣 不知疲憊，使球員在潛移默化中提高踢球水平，這套訓練設備在計算機桑助下，通過單位時 間內球員踢球的次數按照足球訓練科學化、量化的要求，重點針對球員的基本能力進行訓練。 同時，也可以通過逐步改變兩個足球之間的距離、位置、角度等來人為設置訓練的難度和趣 味性，從而提高球員的基本能力。這套訓練裝置也可以用於折返跑訓練。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案-
一種足球運動員快速轉身訓練裝置，它包括主櫃和附櫃，其中，所述主櫃內部分為控制 室和足球機械裝置室，在控制室內設有監視器，監視器與IPC/PC裝置連接，在主櫃頂部設有 無線接收器，它也與IPC/PC裝置連接；同時在主柜上還設有智能數字顯示儀、PLC模塊、電 源開關、繼電器、按鈕裝置指示燈裝置、插座和空氣開關、直流電源和自動伸縮巻帘布，它
們均與IPC/PC裝置連接；足球機械裝置安裝在足球機械裝置室內，在足球機械裝置上安裝有 傳感器，傳感器與IPC/PC裝置連接；所述附櫃內部也分為控制室和足球機械裝置室，在附櫃 頂部設有無線發射器，與主櫃頂部的無線接收器相配合；在附櫃的控制室內設有電源開關、 繼電器、插座和空氣開關、直流電源、自動伸縮巻帘布；在足球機械裝置室內安裝足球機械 裝置，在足球機械裝置上安裝有傳感器，傳感器通過單片機與無線發射器連接。
所述足球機械裝置為圓筒形，前部為圓筒形孔徑，中部安裝傳感器，後部封口；圓筒形 孔徑比足球大，自動伸縮巻帘布將圓筒形孔徑封閉，自動伸縮巻帘布在圓筒形孔徑處開洞， 使足球露出2/3直徑大小，通過直流調速器或交流變頻器控制電機工作，電機通過做功牽引 足球機械裝置上下規則或不規則移動，並帶動自動伸縮巻帘布上下伸縮。
所述主櫃的智能數字顯示儀按照從左到右，從上到下的順序依次為球隊最好成績顯示 儀、個人最好成績顯示儀、踢球時間顯示儀、計數和球員號碼顯示儀。
所述按鈕指示燈裝置從左到右依次為設置按鈕指示燈、準備按鈕指示燈、踢球有效按 鈕指示燈、加按鈕指示燈、減按鈕指示燈。
所述附櫃的控制室還從左到右依次設有電源開關按鈕指示燈、踢球有效按鈕指示燈、電源指示燈。
本發明裝置主要是針對提高球員快速轉身能力、快速起停能力、快速橫向轉移能力和準
確觸球能力的訓練裝置。
訓練裝置由主櫃和附櫃組成，主櫃有工業計算機或PC、 PLC、數字顯示儀、無線信號接 收裝置、傳感器、足球機械裝置、按鈕指示燈等；附櫃有單片機、無線信號發射裝置、傳感 器、足球機械裝置、指示燈等。
a. 主櫃和附櫃的規格主櫃和附櫃大小相同，尺寸都為1900*1000*600mm。
b. 主櫃和附櫃的信號傳輸方式主櫃和附櫃之間的通信使用無線傳輸形式，主要實現在 踢球訓練時將附櫃的踢球有效信號傳輸給主櫃。在訓練時，每次踢中附櫃的足球，並使附櫃 的傳感器產生踢球有效信號後，該踢球有效信號會通過附櫃的單片機傳輸給附櫃的無線發射 模塊線發射模塊將踢球有效信號通過無線傳輸方式傳輸給主櫃的無線接受模塊。然後，主櫃 的無線接受模塊將接收到的附櫃踢球有效信號傳給主櫃的PLC,並在PLC的控制下，使主櫃的 數字顯示儀顯示相關數據。
c. 工業計算機或PC:主櫃內部使用工業計算機或PC,該計算機CPU至少為Pentiumffl配 置。工業計算機使用組態軟體開發出與裝置配套使用的應用軟體。訓練之前，根據訓練計劃, 使用該訓練應用軟體設置踢球高度、踢球次數、主櫃和附櫃距離等訓練數據，這些數據設置 成功後會自動傳輸到主櫃的PLC。裝置開始運行後，主櫃的PLC根據這些預先設置的數據， 控制裝置工作。另外，該應用軟體還包括一個資料庫，可將參訓球員的個人資料信息、每次 訓練的裝置設定詳細信息和球員訓練成績等保存到該資料庫中，以便教練員査詢。同時可根 據球員的運動數據，列出每一名球員的訓練曲線，實時檢查球員的訓練情況，發布每一名球 員一定時間內的訓練成績，使球員的訓練管理具備科學性。
d. 足球機械裝置主櫃和附櫃使用的足球機械裝置是我們自行研製開發的。足球機械裝 置為圓筒形，前部敞口，中部安裝自製的傳感器，後部封口。足球機械裝置的圓筒形孔徑比 足球稍大，將足球從圓筒前部敞口處放到足球機械裝置內。使用自動伸縮巻帘布將足球機械 裝置前口封閉，並將自動伸縮巻帘布在圓筒前口處開洞，使足球露出約2/3直徑大小，保證 足球與腳部接觸面積足夠大，並確保足球不會從圓筒形足球機械裝置的前口掉出來。足球機 械裝置通過支流調速器或變頻器牽引電機，可實現足球機械裝置上下規則或不規則移動，並 帶動自動伸縮巻帘布上下伸縮，這一功能可實現足球上下移動，隨機改變球員踢球的高度， 實現訓練的靈活性和貼近"實戰"性，增強球員處理複雜情況的快速反應能力。
e. 傳感器傳感器由我們自行研製開發，核心器件是霍爾感應器。傳感器安裝在圓筒形 足球機械裝置中部，將足球從前部放到圓筒形足球機械裝置內。每次踢球時，傳感器將足球 產生的位移信號轉換為踢球有效電信號,主櫃中產生的踢球有效信號直接傳輸到主櫃的PLC, 附櫃產生的踢球有效信號通過無線傳輸方式傳輸給主櫃的PLC (如前所述)，主櫃PLC接收到 主櫃或附櫃傳感器產生的踢球有效信號後，控制數字顯示儀顯示相關數據。
f. 智能數字顯示儀有四塊各為 最好成績顯示:是全體隊員踢球速度最快的時間顯示。
個人最好成績顯示是個人所有的踢球速度最快的時間顯示。 踢球時間顯示是本次訓練隊員踢球所用的時間顯示。
計數、代碼顯示計數是由教練員所設置的本次訓練的踢球次數；代碼是訓練時按此代 碼保存成績。
g. 按鈕共有四個分別為-設置鍵、準備鍵、加鍵、減鍵。 踢球有效指示燈。
電源開關鎖。
h. 障礙伸縮橫杆在主櫃附櫃近距離並排使用時，可使用障礙伸縮橫杆連接主櫃和附櫃， 訓練前可根據實際情況改變兩櫃之間距離，並通過障礙伸縮橫杆為球員設置一定的障礙，增強球員應變能力，提高訓練效果。 i.裝置工作原理
① 球隊開始訓練前，教練員首先設置裝置訓練數據。打開主櫃後門，顯示屏顯示的是運 行主畫面，畫面中間顯示系統參數的當前值，有"最好成績"、"個人成績"、"計時"、"計 數球員代碼"。
畫面下端是系統一些設置的按鈕，分別是"訓練設置"、"球員詳細信息錄入"、査看數 據庫的"球員信息查詢"、"球員成績査詢"按鈕。
用滑鼠點擊"訓練設置"按鈕，進入訓練設置畫面，雙擊踢球次數數字，可以設置本次 踢球的次數；雙擊踢球高度數字，可以設置本次踢球的高度；雙擊踢球距離數字，可以設置 本次踢球的距離。設置完成後點擊確定按鈕，點擊返回主畫面按鈕。
設置完畢後，設置的數據被傳輸到主櫃的PLC內。
② 輪到每個球員開始訓練前，球員通過主櫃的按鍵輸入自己的球員號，該號被記錄到PLC 內，並在代碼顯示儀顯示。
③ 每個球員開始訓練後，球員每有效踢球一次，PLC計錄踢球次數加一，並在計數顯示 儀顯示。該過程中，踢球時間顯示儀在PLC的控制下計數不斷增加(可精確到百分之一秒)， 當球員踢球次數到達預先設定的值之後，計時停止，同時球員本次訓練成績被錄入到資料庫 內。
(四)實例演示
首先，將主櫃、附櫃的電源開關打開，附櫃電源指示燈亮，主櫃踢球時間儀表顯示倒計 時，此時等待計算機進入工作狀態，踢球時間儀表顯示為0時按設置鍵，最好成績、個人成 績下傳，計數、代碼儀表顯示閃動，按加鍵或減鍵設定踢球的球員代碼，設置完成，按準備 鍵球員可以準備踢球了。
球員背靠框架站好，訓練開始，先踢主櫃的足球。踢中足球有效指示燈亮並計數。然後，
球員快速轉身，去踢附櫃的足球，踢中足球有效指示燈亮並計數。如此反覆轉身，計數、代 碼儀表顯示的踢球次數減為0，踢球時間停止計時，按設置鍵成績上傳。
球員身邊的兩個固定足球的裝置為可移動設計，可以根據球員訓練的情況逐步地改變兩 個足球之間的距離和足球的高度，逐步地增加訓練的難度，使球員在潛移默化中提高快速轉 身的能力。
在一個足夠寬敞的空間內，也可以任意設置兩套或四套訓練裝置，讓隊員在其中任意選 擇兩點進行轉身訓練，形成對角或多角的訓練格局，並實時記錄訓練的效果。教練員可根據 技戰術的需要，給球員設計出相對固定的訓練線路進行反覆訓練，或者人為地在足球之間設 置一些障礙(例如人型牆等)，從而提高球員的綜合反應能力，保證訓練效果。
本發明的有益效果是球員在訓練時，感覺就像玩電腦遊戲那樣不知疲憊，使球員在潛 移默化中提高踢球水平，這套訓練設備在計算機幫助下，通過單位時間內球員踢球的次數按 照足球訓練科學化、量化的要求，重點針對球員的基本能力進行訓練。同時，也可以通過逐 步改變兩個足球之間的距離、位置、角度等來人為設置訓練的難度和趣味性，從而提高球員 的基本能力。這套訓練裝置也可以用於折返跑訓練。


圖l為主櫃正面結構示意圖2為附櫃正面結構示意圖3為圖1的側面剖視圖4為圖2的側面剖視圖5為足球機械裝置結構視圖6為圖5的側面結構示意圖7為主櫃電氣控制框圖。
其中，1.監視器，2.IPC/PC裝置，3.足球機械裝置，4.無線接收器，5.智能數字顯示儀，6. PLC模塊，7.電源開關，8.繼電器，9.按鈕指示燈裝置，IO.插座和空氣開關，11.
直流電源，12.自動伸縮巻帘布，13.傳感器，14.無線發射器。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
圖l、圖2、圖3、圖4中，它包括主櫃和附櫃，其中，所述主櫃內部分為控制室和足球 機械裝置室，在控制室內設有監視器l，監視器1與IPC/PC裝置2連接，在主櫃頂部設有無 線接收器4,它也與IPC/PC裝置2連接；同時在主柜上還設有智能數字顯示儀5、 PLC模塊6、 電源開關7、繼電器8、按鈕裝置指示燈裝置9、插座和空氣開關IO、直流電源ll和自動伸 縮巻帘布12，它們均與IPC/PC裝置2連接；足球機械裝置3安裝在足球機械裝置室內，在 足球機械裝置3上安裝有傳感器13,傳感器13與IPC/PC裝置2連接；所述附櫃內部也分為 控制室和足球機械裝置室，在附櫃頂部設有無線發射器14,與主櫃頂部的無線接收器4相配 合；在附櫃的控制室內設有電源開關7、繼電器8、插座和空氣開關IO、直流電源ll、自動 伸縮巻帘布12;在足球機械裝置室內安裝足球機械裝置3，在足球機械裝置3上安裝有傳感 器13，傳感器13通過單片機與無線發射器14連接。
足球機械裝置3為圓筒形，如圖5、圖6所示，它前部為圓筒形孔徑，中部安裝傳感器 13，後部封口；圓筒形孔徑比足球大，自動伸縮巻帘布12將圓筒形孔徑封閉，自動伸縮巻簾 布12在圓筒形孔徑處開洞，使足球露出2/3直徑大小，通過直流調速器或交流變頻器控制電 機工作，電機通過做功牽引足球機械裝置3上下規則或不規則移動，並帶動自動伸縮巻帘布 12上下伸縮。
主櫃的智能數字顯示儀5按照從左到右，從上到下的順序依次為球隊最好成績顯示儀、 個人最好成績顯示儀、踢球時間顯示儀、計數和球員號碼顯示儀，按鈕指示燈裝置9從左到 右依次為設置按鈕指示燈、準備按鈕指示燈、踢球有效按鈕指示燈、加按鈕指示燈、減按 鈕指示燈。
附櫃的控制室還從左到右依次設有電源開關按鈕指示燈、踢球有效按鈕指示燈、電源
指示燈。
權利要求
1.一種足球運動員快速轉身訓練裝置，其特徵是，它包括主櫃和附櫃，其中，所述主櫃內部分為控制室和足球機械裝置室，在控制室內設有監視器，監視器與IPC/PC裝置連接，在主櫃頂部設有無線接收器，它也與IPC/PC裝置連接；同時在主柜上還設有智能數字顯示儀、PLC模塊、電源開關、繼電器、按鈕裝置指示燈裝置、插座和空氣開關、直流電源和自動伸縮捲簾布，它們均與IPC/PC裝置連接；足球機械裝置安裝在足球機械裝置室內，在足球機械裝置上安裝有傳感器，傳感器與IPC/PC裝置連接；所述附櫃內部也分為控制室和足球機械裝置室，在附櫃頂部設有無線發射器，與主櫃頂部的無線接收器相配合；在附櫃的控制室內設有電源開關、繼電器、插座和空氣開關、直流電源、自動伸縮捲簾布；在足球機械裝置室內安裝足球機械裝置，在足球機械裝置上安裝有傳感器，傳感器通過單片機與無線發射器連接。
2. 如權利要求1所述的足球運動員快速轉身訓練裝置，其特徵是，所述足球機械裝置為 圓筒形，前部為圓筒形孔徑，中部安裝傳感器，後部封口；圓筒形孔徑比足球大，自動伸縮 巻帘布將圓筒形孔徑封閉，自動伸縮巻帘布在圓筒形孔徑處開洞，使足球露出2/3直徑大小， 通過直流調速器或交流變頻器控制電機工作，電機通過做功牽引足球機械裝置上下規則或不 規則移動，並帶動自動伸縮巻帘布上下伸縮。
3. 如權利要求1所述的足球運動員快速轉身訓練裝置，其特徵是，所述主櫃的智能數字顯示儀按照從左到右，從上到下的順序依次為球隊最好成績顯示儀、個人.最好成績顯示儀、 踢球時間顯示儀、計數和球員號碼顯示儀。
4. 如權利要求1所述的足球運動員快速轉身訓練裝置，其特徵是，所述按鈕指示燈裝置 從左到右依次為設置按鈕指示燈、準備按鈕指示燈、踢球有效按鈕指示燈、加按鈕指示燈、 減按鈕指示燈。
5. 如權利要求1所述的足球運動員快速轉身訓練裝置，其特徵是，所述附櫃的控制室還 從左到右依次設有電源開關按鈕指示燈、踢球有效按鈕指示燈、電源指示燈。
全文摘要
本發明公開了一種足球運動員快速轉身訓練裝置。它由主櫃和附櫃組成，主櫃有工業計算機或PC、PLC、數字顯示儀、無線信號接收裝置、傳感器、足球機械裝置、按鈕指示燈等；附櫃有單片機、無線信號發射裝置、傳感器、足球機械裝置、指示燈等。可提高球員快速轉身能力、快速起停能力、快速橫向轉移能力和準確觸球能力。
文檔編號A63B69/00GK101537249SQ20091002032
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月13日 優先權日2009年4月13日
發明者孫玉菊, 張臺恩, 張雷恩, 李慶華, 斌 楊, 王洪君 申請人:山東大學