一種基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]上世紀(jì)70年代就有人開始研宄人體足底受力情況。以后各種測(cè)量足底壓力的方法不斷出現(xiàn)，測(cè)量技術(shù)不斷改進(jìn)。目前這項(xiàng)研宄已經(jīng)應(yīng)用于生物力學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、矯形外科和體育訓(xùn)練學(xué)等領(lǐng)域。根據(jù)測(cè)量原理，大致可以分為足印技術(shù)，多維測(cè)力板測(cè)試技術(shù)。
[0003]目前，測(cè)力平臺(tái)應(yīng)用比較廣泛。中國(guó)專利公開號(hào)CN2816776Y公開日期20060913發(fā)明名稱為“一種六維力測(cè)力臺(tái)的測(cè)力結(jié)構(gòu)”，利用一個(gè)十字梁結(jié)構(gòu)六維力傳感器構(gòu)成的測(cè)力臺(tái)，在十字梁的每個(gè)面上貼有應(yīng)變片，通過(guò)將應(yīng)變橋路的輸出解耦得到相應(yīng)的六維力和力矩輸出。
[0004]但是足印技術(shù)和測(cè)力平臺(tái)是對(duì)人體在站立情況下進(jìn)行的足底壓力測(cè)量，而對(duì)于功率自行車等騎行健身設(shè)備來(lái)說(shuō)，目前還很少有對(duì)使用者在騎行過(guò)程中的足底蹬力實(shí)時(shí)測(cè)量的裝置。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，中國(guó)專利公開號(hào)CN102853958A公開日期20130112發(fā)明名稱為“自行車踏板六維力傳感器”，通過(guò)在彈性體上粘貼至少12個(gè)應(yīng)變片測(cè)量六維力。但是人在騎自行車時(shí)，蹬力方向與腳踏板是垂直狀態(tài)的，因此沒必要測(cè)量六個(gè)維度的力，另外在尺寸很小的腳踏板上安裝了至少12個(gè)應(yīng)變片，制造和安裝工藝復(fù)雜，進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本，該發(fā)明將電路板放在受力板下，在反復(fù)使用過(guò)程中，容易對(duì)電路板造成損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置，本實(shí)用新型具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，具有無(wú)線收發(fā)功能，能實(shí)時(shí)測(cè)量動(dòng)態(tài)力的腳踏板測(cè)力裝置，該裝置可安裝在功率自行車或自行車上，廣泛應(yīng)用于健身房、家庭健身及運(yùn)動(dòng)員力量監(jiān)測(cè)訓(xùn)練等領(lǐng)域。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為:
[0008]一種基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置，包括若干應(yīng)變片傳感器、腳踏板框架、PC機(jī)、電路模塊；其特征在于:腳踏板框架包括電路模塊封裝腔、突出部件和螺孔，若干應(yīng)變片傳感器分別固定在腳踏板框架的突出部件外側(cè)，腳踏板與腳踏板框架通過(guò)螺孔用螺釘連接，電路模塊封裝在電路模塊封裝腔內(nèi)，電路模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊、無(wú)線傳輸模塊，且信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊用導(dǎo)線分別與每個(gè)應(yīng)變片傳感器連接，無(wú)線傳輸模塊與信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊相連，PC機(jī)與無(wú)線傳輸模塊無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。
[0009]腳踏板框架的兩個(gè)對(duì)稱邊框各有四個(gè)突出部件。
[0010]所述的應(yīng)變片傳感器的個(gè)數(shù)為八個(gè)，八個(gè)應(yīng)變片傳感器分別固定在突出部件上。
[0011]八個(gè)應(yīng)變片傳感器監(jiān)測(cè)足底壓力，信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，足底檢測(cè)端與遠(yuǎn)程端PC機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)，無(wú)線傳輸模塊用于PC機(jī)與腳踏板的數(shù)據(jù)交換，客戶端PC機(jī)具有遠(yuǎn)程無(wú)線接收數(shù)據(jù)和分析的功能。
[0012]由于采用了以上技術(shù)方案，其創(chuàng)新點(diǎn)在于能實(shí)時(shí)的對(duì)騎自行車或功率自行車時(shí)的動(dòng)態(tài)力進(jìn)行測(cè)量，該實(shí)用新型基于應(yīng)變片傳感器設(shè)計(jì)了一種體積小、具有無(wú)線收發(fā)功能，能實(shí)時(shí)測(cè)量動(dòng)態(tài)力的腳踏板測(cè)力裝置，該裝置可安裝在功率自行車或自行車上，廣泛應(yīng)用于健身房、家庭健身及運(yùn)動(dòng)員力量監(jiān)測(cè)訓(xùn)練等領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型包括八個(gè)應(yīng)變片傳感器4、腳踏板框架1、PC機(jī)6、電路模塊；其特征在于:腳踏板框架I包括電路模塊封裝腔2、八個(gè)突出部件3和螺孔5，腳踏板框架I的兩個(gè)對(duì)稱邊框各有四個(gè)突出部件3，八個(gè)應(yīng)變片傳感器4分別固定在腳踏板框架I的突出部件3外側(cè)，腳踏板與腳踏板框架I通過(guò)螺孔5用螺釘連接，電路模塊封裝在電路模塊封裝腔2內(nèi)，電路模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊、無(wú)線傳輸模塊，且信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊用導(dǎo)線分別與每個(gè)應(yīng)變片傳感器4連接，無(wú)線傳輸模塊與信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊相連，PC機(jī)6與無(wú)線傳輸模塊無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。
[0016]八個(gè)應(yīng)變片傳感器4監(jiān)測(cè)足底壓力，信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，足底檢測(cè)端與遠(yuǎn)程端PC機(jī)6通過(guò)無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)，無(wú)線傳輸模塊用于PC機(jī)6與腳踏板的數(shù)據(jù)交換，客戶端PC機(jī)6具有遠(yuǎn)程無(wú)線接收數(shù)據(jù)和分析的功能。
[0017]所述無(wú)線模塊為藍(lán)牙模塊，使用藍(lán)牙通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]本實(shí)用新型可以由動(dòng)感單車腳踏板與腳踏板框架I和傳感器結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)，動(dòng)感單車腳踏板與腳踏板框架I通過(guò)螺孔5用螺釘連接，其外觀與普通自行車腳踏板相似，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量使用者足底蹬力的大小及變化。
[0019]本實(shí)用新型的信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊采用現(xiàn)有的集成電路技術(shù)，將常規(guī)的信號(hào)采集、信號(hào)轉(zhuǎn)化處理及信號(hào)發(fā)送等功能封裝成模塊，并將其封裝在腳踏板框架I的電路模塊封裝腔2內(nèi)，保證增加工作穩(wěn)定性的同時(shí)減小體積。
[0020]本實(shí)用新型的應(yīng)變片傳感器4為半橋式稱重傳感器，使用時(shí)，腳踏板框架I上的突出部件3為受力部件，四個(gè)半橋式稱重傳感器的接觸點(diǎn)形成一個(gè)接觸平面，該平面始終與施加的載荷保持垂直，可有效提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，同時(shí)如果某個(gè)半橋式稱重傳感器出現(xiàn)精度下降的情況也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。由于腳踏板框架I的兩個(gè)對(duì)稱邊框各有四個(gè)固定了應(yīng)變片傳感器4的突出部件3，因而使用者無(wú)論踩在腳踏板的那一面都能實(shí)時(shí)的測(cè)量足底蹬力的大小。
[0021]腳踏板框架I的兩個(gè)對(duì)稱邊框上的八突出部件3上的半橋式稱重傳感器并聯(lián)使用，可以很好的解決大量程檢測(cè)困難的問(wèn)題。
[0022]本實(shí)用新型可通過(guò)PC機(jī)6實(shí)時(shí)顯示用戶的蹬力信息，包括壓力、速度和加速度等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置，包括若干應(yīng)變片傳感器(4)、腳踏板框架(1)、PC機(jī)(6)、電路模塊；其特征在于:腳踏板框架(I)包括電路模塊封裝腔(2)、突出部件(3)和螺孔(5)，若干應(yīng)變片傳感器(4)分別固定在腳踏板框架(I)的突出部件(3)外側(cè)，腳踏板與腳踏板框架(I)通過(guò)螺孔(5)用螺釘連接，電路模塊封裝在電路模塊封裝腔(2)內(nèi)，電路模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊、無(wú)線傳輸模塊，且信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊用導(dǎo)線分別與每個(gè)應(yīng)變片傳感器(4)連接，無(wú)線傳輸模塊與信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊相連，PC機(jī)(6)與無(wú)線傳輸模塊無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置，其特征在于:腳踏板框架(I)的兩個(gè)對(duì)稱邊框各有四個(gè)突出部件(3 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置，其特征在于:所述的應(yīng)變片傳感器(4)的個(gè)數(shù)為八個(gè)，八個(gè)應(yīng)變片傳感器分別固定在突出部件(3)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于應(yīng)變片傳感器的自行車腳踏板測(cè)力裝置，包括若干應(yīng)變片傳感器、腳踏板框架、PC機(jī)、電路模塊；其特征在于：腳踏板框架包括電路模塊封裝腔、突出部件和螺孔，若干應(yīng)變片傳感器分別固定在腳踏板框架的突出部件外側(cè)，腳踏板與腳踏板框架通過(guò)螺孔用螺釘連接，電路模塊封裝在電路模塊封裝腔內(nèi)，電路模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊、無(wú)線傳輸模塊，且信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊用導(dǎo)線分別與每個(gè)應(yīng)變片傳感器連接，無(wú)線傳輸模塊與信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊相連，PC機(jī)與無(wú)線傳輸模塊無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型基于應(yīng)變片傳感器設(shè)計(jì)了一種體積小、具有無(wú)線收發(fā)功能，能實(shí)時(shí)測(cè)量動(dòng)態(tài)力的腳踏板測(cè)力裝置，該裝置可實(shí)時(shí)測(cè)量騎自行車時(shí)的蹬力。
【IPC分類】G01L5/00
【公開號(hào)】CN204649338
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520195823
【發(fā)明人】易名農(nóng), 鄭偉濤, 胡璞, 劉嘉, 鄭勤振, 劉斌魁, 郭峘
【申請(qǐng)人】武漢體育學(xué)院
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日