本实用新型专利技术公开了冰雪运动生物力学演示装置，包括架体、滑雪板模型和人体模型；架体上端设有多条滑道；每条滑道包括倾斜板和设于倾斜板两相对端的第一水平板和第二水平板；多条滑道的倾斜板的倾斜度不同；人体模型包括四根铰接杆和四个铰链关节；四根铰接杆依次通过三个铰链关节铰接形成人体模型的躯体，躯体下端通过另一个铰链关节与滑雪板模型上端铰接。本实用新型专利技术的有益效果是：通过铰接杆与铰链关节组成的人体模型与滑雪板模型、倾斜度不同的倾斜板的配合，可直观的演示出人体模型各关节角、重心位置、姿态的不同对速度、加速度和位移量的影响，非常适用于冰雪运动中生物力学的初级演示教学。级演示教学。级演示教学。
【技术实现步骤摘要】
一种冰雪运动生物力学演示装置
[0001]本技术属于冰雪运动教学模型
，尤其涉及一种冰雪运动生物力学演示装置。
技术介绍
[0002]随着2022年北京冬季奥运会申办成功，在“带动三亿人参与冰雪运动”的口号指引下，我国冰雪运动呈现蓬勃发展的态势。一直以来，体育比赛的竞技水平都与运动科学密切相关，其中运动生物力学(Sport biomechanics)是与其联系最紧密的学科。冰雪运动生物力学通过研究人体参加冰雪运动的力学规律，能揭示出冰雪运动发生的内在机制，建立正确的技术模式，从而为运动员技术诊断和训练改进提供理论依据。此外，冰雪运动生物力学对运动创伤的防治、运动器械的改良以及仿生机器人的设计等也起到了良好的促进作用。冰雪运动生物力学研究离不开运动学建模，即身体各段在三维空间内随时间的变化规律，测量获取各体段重心的位置、速度和加速度等数据；测量手段主要分为：基于光学系统的测量、基于GNSS的测量和基于IMU的测量。这三类测量手段各有优缺点，但都存在同样一个问题，使用成本高，无法适用于冰雪运动生物力学的初级演示教学，无法在课堂上使用；而目前用于冰雪运动生物力学研究的室内教学演示装置仍然处于空白阶段。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于克服现有技术中缺乏适用于初级教学的冰雪运动生物力学教学演示装置的缺陷，提供一种结构简单，使用方便，成本低的冰雪运动生物力学演示装置。
[0004]为实现上述目的，本技术所设计的一种冰雪运动生物力学演示装置，包括架体、滑雪板模型和人体模型；
[0005]所述架体上端设有多条滑道；每条所述滑道包括倾斜板和设于所述倾斜板两相对端的第一水平板和第二水平板；多条所述滑道的倾斜板的倾斜度不同；
[0006]所述人体模型包括四根铰接杆和四个铰链关节；四根所述铰接杆依次通过三个所述铰链关节铰接形成所述人体模型的躯体，所述躯体下端通过另一个铰链关节与所述滑雪板模型上端铰接。
[0007]进一步，所述第一水平板高于所述第二水平板；所述倾斜板和所述第二水平板上设有沿所述滑道长度方向设置并与所述滑雪板模型配合的滑槽。
[0008]进一步，所述第二水平板上设有刻度线。
[0009]进一步，多条所述滑道的倾斜板在水平面上的投影长度相同。
[0010]本技术的有益效果是：通过铰接杆与铰链关节组成的人体模型与滑雪板模型、倾斜度不同的倾斜板的配合，可直观的演示出人体模型各关节角、重心位置、姿态的不同对速度、加速度和位移量的影响；且装置结构简单，使用成本和制造成本低，不需要专业人员操作，非常适用于冰雪运动中生物力学的初级演示教学。
附图说明
[0011]图1为本技术的一种冰雪运动生物力学演示装置的立体结构示意图。
[0012]图2为图1中滑雪板模型和人体模型的立体结构示意图。
[0013]图中，架体1、滑雪板模型2、人体模型3、第一水平板4、第二水平板5、倾斜板6、滑槽7、刻度线8、铰接杆9、铰链关节10。
具体实施方式
[0014]以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。
[0015]如图1、2所示的冰雪运动生物力学演示装置，包括架体1、滑雪板模型2和人体模型3；架体1上端设有多条滑道；每条滑道包括倾斜板6和设于倾斜板6两相对端的第一水平板4和第二水平板5，第一水平板4高于第二水平板5；多条滑道的倾斜板6的倾斜度不同；本实施例中架体1上设有3条滑道；三条滑道的倾斜板6在水平面上的投影长度相同，且三条滑道上的第一水平板4和第二水平板5的长度也相同；其中，第二水平板5上设有刻度线8，通过刻度线8反馈滑雪板模型2在第二水平板5上滑动的距离，并结合倾斜板6的倾斜度反馈出相应的速度和加速度。为了避免滑雪板模型2滑动过程中出现偏移或侧翻，倾斜板6和第二水平板5上设有沿滑道长度方向设置并与滑雪板模型2配合的滑槽7，当然，本实施例中仅一条滑道上设置有滑槽7，实际上，可以每一条滑道上分别设置至少一条滑槽7。第二水平板5上的滑槽7部分处于水平状态，倾斜板6上的滑槽7部分处于倾斜状态，且倾斜角度与倾斜板6的倾斜度相同。滑道上可铺设人造雪粉。各滑道上铺设的人造雪粉厚度应该保持一致。
[0016]如图2所示，人体模型3包括四根铰接杆9和四个铰链关节10；四根铰接杆9依次通过三个铰链关节10铰接形成人体模型3的躯体，躯体下端通过另一个铰链关节10与滑雪板模型2上端铰接。铰接杆9之间的夹角α的改变，意味着躯体关节角的改变，即躯体姿态的改变；而躯体采用不同姿态在倾斜板6上滑行时，其重力位置，风阻，加速度等都随之发生变化，通过不同滑行姿态在同一倾斜板6上滑行或相同姿态在不同倾斜板6上滑行的模拟，可演示出人体模型3各关节角、重心位置、姿态的不同对速度、加速度和位移量的影响，对冰雪运动生物力学的研究和教学有积极作用。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冰雪运动生物力学演示装置，其特征在于：包括架体、滑雪板模型和人体模型；所述架体上端设有多条滑道；每条所述滑道包括倾斜板和设于所述倾斜板两相对端的第一水平板和第二水平板；多条所述滑道的倾斜板的倾斜度不同；所述人体模型包括四根铰接杆和四个铰链关节；四根所述铰接杆依次通过三个所述铰链关节铰接形成所述人体模型的躯体，所述躯体下端通过另一个铰链关节与所述滑雪板模型上端铰接。2.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兴洋，
申请(专利权)人：李兴洋，
类型：新型
国别省市：
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