一种基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法

技术领域

本发明涉及海洋装备技术领域，具体地说是涉及一种基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法。

背景技术

船在航行的过程中会受到风和浪的影响，使船产生首摇、横摇、纵摇、纵荡、垂荡和横荡6种运动的影响，这将使人体受到几种加速运动的共同作用，如发生横轴、纵轴、角加速度、前后方向直线加速度等，船的上下和直线加速度将会刺激耳石器，引发晕船症。当前针对晕船病的治疗主要包括药物治疗和前庭习服训练。药物治疗有一定效果但是会对人体产生嗜睡、乏力等副作用。前庭习服训练主要是通过驻船、浪木、滚轮、转椅、晕动操等进行训练。驻船训练能达到较好的习服效果但是驻船需消耗大量的人力、物力，且周期过长。浪木、滚轮等大型器械训练，飞行员和海军应用比较广泛，但是成本过高不易移动，且在陆地上难以模拟海上真实的环境，没有真实的风、浪、涌等信息。转椅的成本较低，但是无法模拟海上真实环境，习服效果相对较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法，以较低的成本真实还原海上环境进行晕船病习服训练，并实现科学辅助训练。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：

一种基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法，该方法应用海洋抗眩晕运动平台、上位机、姿态角度传感器、风速风向传感器和信息输出单元，海洋抗眩晕运动平台布置于海面，姿态角度传感器布置于海洋抗眩晕运动平台上，风速风向传感器布置于海洋抗眩晕运动平台所处环境中，上位机分别电性连接姿态角度传感器、风速风向传感器和信息输出单元；

所述方法包括如下步骤：

训练人员在海洋抗眩晕运动平台上按照设定的训练方式进行前庭习服训练；

在训练过程中，由姿态角度传感器实时采集海洋抗眩晕运动平台的三维运动姿态信息并将三维运动姿态信息上传至上位机，由风速风向传感器实时采集海洋抗眩晕运动平台所处环境的风速及风向信息并将风速及风向信息上传至上位机，上位机将三维运动姿态信息、风速及风向信息传递至信息输出单元，和/或，上位机将三维运动姿态信息、风速及风向信息换算为训练强度信息并将训练强度信息传递至信息输出单元。

优选的，所述海洋抗眩晕运动平台包括若干个浮块和若干个固定件；

所述浮块的上表面设置为平面，所述浮块的竖向侧面设置有卡合部，所述浮块的竖向侧面设置有若干个固定脚；

相邻浮块的上表面对接，相邻浮块的竖向侧面贴合，相邻浮块的卡合部互相配合；

若干个浮块的固定脚位于同一竖向轴线，所述固定件依次装配连接若干个浮块的固定脚。

优选的，所述浮块设置为四个竖向侧面，所述卡合部位于竖向侧面的中间位置，所述固定脚位于一个浮块相邻竖向侧面的交界位置。

优选的，所述卡合部设置为凹凸结构。

优选的，所述固定脚设置为开设有固定孔的座体，所述固定件设置为柱状体，所述柱状体装配于所述固定孔内。

优选的，所述浮块的竖向侧面沿着竖直方向设置有滑槽，所述座体的一端滑动连接于所述滑槽内，所述固定孔位于所述座体的另一端。

优选的，所述柱状体的上端设置有挡座，所述挡座搭接于若干个浮块的上表面，浮块的上表面与挡座搭接的位置设置为向下凹陷的槽口，所述挡座位于若干个浮块的槽口内；所述柱状体的下端设置有挡片，所述挡片位于最下方座体的下方。

优选的，所述柱状体内部设置为中空结构，所述柱状体内部还设置有挡片触发机构，所述挡片触发机构包括第一弹簧、触发绳、导向套、导向块、第二弹簧和触发拉环，所述挡片铰接所述柱状体的下端内部，所述柱状体的下端开设阻挡口，所述挡片的末端可从所述阻挡口露出，所述挡片的末端也可收纳于所述柱状体的下端内部，所述挡片的前端经第一弹簧连接所述柱状体，所述挡片的后端连接触发绳的一端，所述柱状体的上端内部设置导向套，所述导向套内滑动连接导向块，所述导向块的前端经第二弹簧连接所述柱状体，触发绳的另一端连接所述导向块的前端，所述导向块的后端连接所述触发拉环。

优选的，所述挡座的上端可拆卸连接有端盖。

优选的，所述挡座的上端可拆卸连接有围栏桩。

本发明的有益技术效果是：

本发明的基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法，在训练过程中，由姿态角度传感器实时采集海洋抗眩晕运动平台的三维运动姿态信息并将三维运动姿态信息上传至上位机，由风速风向传感器实时采集海洋抗眩晕运动平台所处环境的风速及风向信息并将风速及风向信息上传至上位机，上位机将三维运动姿态信息、风速及风向信息传递至信息输出单元，上位机也可将三维运动姿态信息、风速及风向信息换算为训练强度信息并将训练强度信息传递至信息输出单元作为训练的指标数据，如此，以较低的成本真实还原海上环境进行晕船病习服训练，使晕船易感人群症状减轻，并实现科学辅助训练；此外，搭建的平台牢固耐用，平台的搭建操作方便、快捷，可以根据使用需求以及训练环境灵活拆装、移动。

附图说明

图1为本发明实施例海洋抗眩晕运动平台的布置图；

图2为本发明实施例海洋抗眩晕运动平台的立体图；

图3为本发明实施例单个浮块的立体图；

图4为本发明实施例单个浮块的主视图；

图5为本发明实施例四个浮块对接后的结构示意图；

图6为本发明实施例固定件、端盖等部分的结构示意图；

图7为本发明实施例固定件的结构示意图；

图8为本发明实施例四个浮块通过一个固定件拼接后的立体图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例中，提供一种基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法，请参考图1至图8所示。

该方法应用海洋抗眩晕运动平台、上位机(计算机)、姿态角度传感器51、风速风向传感器52和信息输出单元53。海洋抗眩晕运动平台布置于海面，姿态角度传感器51布置于海洋抗眩晕运动平台上，姿态角度传感器51具体可以布置于浮块1上，风速风向传感器52布置于海洋抗眩晕运动平台所处环境中，风速风向传感器52具体可以布置于围栏桩25上，上位机分别电性连接姿态角度传感器51、风速风向传感器52和信息输出单元53；

所述方法包括如下步骤：

训练人员在海洋抗眩晕运动平台上按照设定的训练方式进行前庭习服训练；

在训练过程中，由姿态角度传感器51实时采集海洋抗眩晕运动平台的三维运动姿态信息并将三维运动姿态信息上传至上位机，由风速风向传感器52实时采集海洋抗眩晕运动平台所处环境的风速及风向信息并将风速及风向信息上传至上位机，上位机将三维运动姿态信息、风速及风向信息传递至信息输出单元53，和/或，上位机将三维运动姿态信息、风速及风向信息换算为训练强度信息并将训练强度信息传递至信息输出单元53。

其中，姿态角度传感器51是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量传感器。它包含三轴陀螺仪、三轴加速度计，三轴电子罗盘等运动传感器，通过内嵌的低功耗ARM处理器得到经过温度补偿的三维姿态与方位等数据。利用基于四元数的三维算法和特殊数据融合技术，实时输出以四元数、欧拉角表示的零漂移三维运动姿态方位数据。

其中，风速风向传感器52包括风向测量模块和风速测量模块。风向测量模块由保护风向度盘的回弹顶杆所支撑，整体结构由风向标、风向轴及风向度盘等组成，装在风向度盘上的磁棒与风向度盘组成磁罗盘用来确定风向方位。风速测量模块通过固定在旋转架上的传感器检测后将信号传送到模块内单片机进行测算。风速测量模块内的单片机对传感器的输出信号进行采样、校正、计算后输出瞬时风速。

其中，海洋抗眩晕运动平台的三维运动姿态信息包括平台绕纵轴的横摇幅度、绕横轴摇晃的纵摇幅度以及绕垂直轴的旋转幅度。

其中，信息输出单元53设置为显示面板，可以方便教练员和训练人员实时观察三维运动姿态信息、风速及风向信息及训练强度信息，以了解训练状态并完善训练方案。

前庭习服训练按照如下设定的训练方式进行：

遵循FITTVP原则(F：Frequency,频率；I:Intensity,强度；T:Time,时间；T:Type,运动方式；V:Volume,运动量；P:Progression,进度)：

1.F(Frequency,频率)

频率可根据实际情况调节，根据天气、海况等实际情况调整，一般定为隔天一次。

2.I(Intensity,强度)

此训练方法的强度由训练时的海况决定，即风、浪、涌对训练人员的作用，包括平台的三维运动姿态(平台绕纵轴的横摇幅度、绕横轴摇晃的纵摇幅度以及绕垂直轴的旋转幅度三种)和风速及风向。风、浪、涌对训练人员的作用强度越大，瞬时的训练强度也越大。

3.T(Time,时间)

由于风浪涌的数据是一直变化的，所以时间是和强度是关联的，在不同的时间点对应不同的强度，理论上讲，每一分钟都有对应的强度。我们一般每半小时取一次平均强度。

4.T(Type,运动方式)

在平台的中间设置操作平台，教练员位于操作平台上。

(1)热身绕圈跑

训练人员在操作平台栏杆外进行排队，教练员负责控制好前后两人之间的位置，训练人员以教练员口令进行热身跑。

(2)折返跑

训练人员以手触操作平台的防护栏为起点，教练员发布口令后，向顶角方向快速跑动，手触摸到平台围栏26时立刻返回触摸操作平台的栏杆，此为一个来回。

(3)蹲起

两脚分开与肩同髋，一首轻握立杆，一手自然下垂放于体侧。下蹲同时头部顺势迅速低垂，低垂至最大程度，头部重心产生下移感受，两腿弯曲下蹲膝关节的方向要与脚尖方向一致，起立时头部顺势迅速抬起，达到头部水平，头部重心随动作上移，视线要求跟随动作移动。

(4)绕杆转圈

屈身使腰背与地面平行，两手轻握立杆，握在腰部高度位置，眼睛自然俯视下方，转圈过程中保持睁眼。

5.V(Volume,运动量)

运动量由运动强度与持续时间的所决定，即由当时的海况以及训练人员在平台上的运动时间所决定。

6.P(Progression,进度)

指实行运动处方的进展，一般训练周期为21天。

上述海洋抗眩晕运动平台包括若干个浮块1和若干个固定件2。

浮块1的上表面设置为平面，浮块1的竖向侧面设置有卡合部11，浮块1的竖向侧面设置有若干个固定脚3。

相邻浮块1的上表面对接，相邻浮块1的竖向侧面贴合，相邻浮块1的卡合部互相配合。相邻浮块1的卡合部互相配合，以使拼接后相邻浮块1配合牢固，避免相邻浮块1发生错位移动。

上述卡合部11设置为凹凸结构，相邻浮块1的卡合部交错布置，使卡合部互相配合牢固，且便于加工成形，成本较低。

若干个浮块1的固定脚3位于同一竖向轴线，固定件2依次装配连接若干个浮块1的固定脚3。通过固定件2装配固定脚3，以将若干个浮块1拼接为一个整体。

上述浮块1设置为四个竖向侧面，卡合部11位于竖向侧面的中间位置，固定脚3位于一个浮块1相邻竖向侧面的交界位置。如此，四个浮块1的固定脚3装配一个固定件2。

上述固定脚3设置为开设有固定孔31的座体，固定件2设置为柱状体，柱状体装配于固定孔31内。如此，通过柱状体与四个固定孔31的配合，实现固定件2与固定脚3的装配。

上述固定脚3固定连接于浮块1上，相邻浮块1的固定脚3在竖直方向的高度不同，比如四个浮块1的对应同一个固定件2的固定脚3距离浮块1底部分别为20厘米、22厘米、24厘米和26厘米，以避免四个浮块1的固定脚3在装配时发生干涉。

上述固定脚3也可活动连接于浮块1上，具体的，浮块1的竖向侧面沿着竖直方向设置有滑槽12，座体的一端滑动连接于滑槽12内，固定孔31位于座体的另一端。如此，可以任意组合相邻的浮块1，只需要调节各固定脚3(座体)在竖直方向处于不同高度即可。

上述柱状体的上端设置有挡座21，挡座21搭接于若干个浮块1的上表面。浮块1的上表面与挡座21搭接的位置设置为向下凹陷的槽口13，挡座21位于若干个浮块1的槽口13内。如此，以使浮块1的上表面及挡座21共同构成一个整体台面，便于人员在台面上进行习服训练。柱状体的下端设置有挡片22，挡片22位于最下方座体的下方。如此，通过挡座21、挡片22共同夹持四个座体，避免柱状体从座体的固定孔31脱落。

柱状体内部设置为中空结构，柱状体内部还设置有挡片触发机构。挡片触发机构包括第一弹簧41、触发绳42、导向套43、导向块44、第二弹簧45和触发拉环46。挡片22的下端铰接柱状体的下端内部，柱状体的下端开设阻挡口23。挡片22摆动过程中，挡片22的末端可从阻挡口23露出，挡片22的前端搭接在阻挡口23的前端内壁上，挡片22的末端也可收纳于柱状体的下端内部。挡片22的前端经第一弹簧41连接柱状体的下端，挡片22的后端连接触发绳42的一端。柱状体的上端内部设置导向套43，导向套43内滑动连接导向块44，导向块44的前端经第二弹簧45连接柱状体。触发绳42穿过绳轮47，触发绳42的另一端连接导向块44的前端，导向块44的后端连接触发拉环46。其中，第二弹簧45用于保持触发绳42处于张紧状态，避免触发绳42在柱状体内部发生缠绕，影响挡片触发机构的正常使用。

初始状态，挡片22在第一弹簧41的作用下，挡片22的前端搭接在阻挡口23的前端内壁上，挡片22的末端从阻挡口23露出。在将柱状体(固定件2)装配座体(固定脚3)的固定孔31时，将柱状体依次插入固定孔31，挡片22触碰固定孔31上沿，挡片22向后摆动，挡片22的末端收纳于柱状体的下端内部。在挡片22穿过固定孔31后，挡片22在第一弹簧41的作用下恢复初始状态。

在需要拆卸各浮块1时，操作人员向上拉动触发拉环46，由触发拉环46带动触发绳42以拉动挡片22，挡片22向后摆动，挡片22的末端收纳于柱状体的下端内部。这样，操作人员可以方便地将柱状体(固定件2)从座体(固定脚3)的固定孔31移出。

上述挡座21的上端可拆卸连接端盖24，具体的，挡座21的上端卡合连接端盖24。通过端盖24封挡柱状体内部的中空结构。

上述挡座21的上端可拆卸连接围栏桩25，具体的，挡座21的上端卡合连接围栏桩25。围栏桩25上连接围栏26，以实现安全防护。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法有了清楚的认识。本发明的基于海洋抗眩晕运动平台的训练方法，在训练过程中，由姿态角度传感器51实时采集海洋抗眩晕运动平台的三维运动姿态信息并将三维运动姿态信息上传至上位机，由风速风向传感器52实时采集海洋抗眩晕运动平台所处环境的风速及风向信息并将风速及风向信息上传至上位机，上位机将三维运动姿态信息、风速及风向信息传递至信息输出单元53，上位机也可将三维运动姿态信息、风速及风向信息换算为训练强度信息并将训练强度信息传递至信息输出单元53作为训练的指标数据，如此，以较低的成本真实还原海上环境进行晕船病习服训练，使晕船易感人群症状减轻，并实现科学辅助训练；此外，搭建的平台牢固耐用，平台的搭建操作方便、快捷，可以根据使用需求以及训练环境灵活拆装、移动。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。