智能儿童力度训练器

技术领域

本发明属于辅助训练技术领域，具体涉及智能儿童力度训练器。

背景技术

儿童医院的儿童患者在进行康复训练的时候，需要使用手部训练设备进行手部力度训练操作，提高手部的力量，然而市面上各种的辅助训练仍存在各种各样的问题。

如授权公告号为CN203598437U所公开的多功能握力器，其虽然实现了可以随时测量握力大小和次数，同时具有收音机功能，便于外出锻炼随身携带，配有GPS定位装置能够防止老人或儿童走丢，同时配有备用电池，可以持续给GPS定位装置供电，防止GPS定位装置无电时无信号，但是并未解决现有手部训练装置存在的有效的实现力度调节和锁定的问题，为此我们提出智能儿童力度训练器。

发明内容

本发明的目的在于提供智能儿童力度训练器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智能儿童力度训练器，包括支撑环，所述支撑环的内部一侧固定设有第一连接块，所述支撑环的另一侧固定安装有固定座，所述固定座的内部活动设有第二连接块，所述第一连接块和所述第二连接块的内部分别固定设有第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒的内部螺纹连接有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端连接有伸缩筒，所述伸缩筒的另一端螺纹连接有在所述第二连接筒的内部，所述伸缩杆和所述伸缩筒的外侧套接有弹簧，所述弹簧的两端分别套接在所述第一连接筒和所述第二连接筒的外侧；

所述第二连接块的中间螺纹连接有丝杆，所述丝杆的顶端固定安装有接触传感器，所述丝杆的底端固定安装在所述固定座上，所述丝杆的一端键连接有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮上啮合连接有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的一侧固定设有第一轴杆，所述第一轴杆的一侧设有第二轴杆，所述固定座的一侧开设有贯穿腔，所述第二轴杆贯穿所述固定座的所述贯穿腔和所述支撑环，所述第二轴杆上固定安装有六角锁定块，所述贯穿腔的内部固定安装有内六角锁定环，所述六角锁定块卡合连接在所述内六角锁定环的内部，所述第二轴杆的端部固定设有四楞内接柱，所述第一轴杆的内部开设有四楞内接孔，所述四楞内接柱活动处于所述四楞内接孔的内部。

优选的，所述第一连接块和所述第二连接块的一侧分别开设有第一安装腔和第二安装腔，所述第一连接筒和所述第二连接筒分别处于所述第一安装腔和所述第二安装腔的内部，所述第一连接筒和所述第二连接筒两侧对称设置若干。

优选的，所述固定座的两侧开设有滑槽，所述第二连接块的两侧固定设有滑块，所述滑块活动处于所述滑槽的内部，所述丝杆的顶端固定安装有限位盘。

优选的，所述支撑环的一侧开设有调节腔，所述第二轴杆的贯穿所述调节腔，所述第二轴杆的另一端固定安装有旋钮转轮。

优选的，所述支撑环的上部固定安装有大拇指限位环，所述支撑环的下端固定设有四指限位环，所述支撑环的两侧分别固定安装有硅胶软膜。

优选的，所述固定座的中部开设有齿轮槽，所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮啮合处于所述齿轮槽的内部，所述固定座的一侧内部镶嵌安装有智能装置。

优选的，所述智能装置中包括有电池模块、控制模块、通讯模块、检测模块和显示模块，所述电池模块用于实现对所述智能装置进行供电运行，所述控制模块用于实现对数据信息进行计算处理，所述通讯模块用于实现对数据信息进行传输，所述检测模块用于实现对数据信息进行检测采集，所述显示模块用于实现对数据信息进行显示。

优选的，所述电池模块中包括有电池组和稳压电路，所述稳压电路与所述电池组电性连接，所述稳压电路还与所述控制模块电性连接，所述控制模块通过驱动芯片电性连接所述显示模块，所述控制模块还通过数据处理模块与所述检测模块和所述通讯模块电性连接，所述检测模块采用的是压力传感器。

优选的，所述控制模块中包括有存储器，所述存储器用于实现对数据信息进行传输，使得力度训练器具有记忆功能，所述数据处理模块中包括有用于对数据信息进行获取的采集电路、用于对数据信息进行模数转换的转换电路、用于对数据信息进行放大处理的增益电路和用于对数据信息进行除噪的滤波电路。

优选的，所述接触传感器和所述压力传感器的线性特性检测计算如下：

校准曲线与拟合直线间的最大偏差(ΔYmax)与满量程输出(Y)的百分比，称为线性度，该值越小，表明线性特性越好，公式如下：

δ＝ΔYmax/Y*100％；

所述滤波电路采用的是算术平均值滤波，所述算术平均值滤波的计算过程如下：

算术平均值滤波是要寻找一个Y(k)，使该值与各采样值间误差的平方和为最小，公式如下：

其实质是：把n个采样值相加，求其平均值，作为时刻k的值，显然n越大，结果越准确，但计算时间越长。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在使用的时候，通过第一连接块和第二连接块实现对伸缩杆、伸缩筒和弹簧进行安装连接，并且伸缩杆和伸缩筒的设定便于实现对弹簧进行支撑，保持稳定性，提高弹簧的使用寿命，并且第二连接块活动连接在固定座上，并且通过丝杆进行升降调节，通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮实现对丝杆进行调节，便于实现对强度进行调节，以及第一轴杆和第二轴杆之间通过四楞内接柱和四楞内接孔实现伸缩调节，便于使得第一轴杆能够在内六角锁定环和六角锁定块的卡合连接下完成锁定，可以有效的防止第二连接块在压力的作用下发生位移。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的第一连接块结构示意图；

图4为本发明的固定座和第二连接块的仰视示意图；

图5为本发明的固定座和第二连接块的俯视示意图；

图6为本发明的第二连接块的俯视示意图；

图7为本发明的调节组件的侧视示意图；

图8为本发明的第一轴杆和第二轴杆的侧视示意图；

图9为本发明的第一轴杆和第二轴杆的剖视示意图；

图10为本发明的系统结构示意图。

图中：1、支撑环；2、第一连接块；3、第一连接筒；4、固定座；5、第二连接块；6、伸缩杆；7、伸缩筒；8、弹簧；9、丝杆；10、接触传感器；11、第一锥形齿轮；12、第二锥形齿轮；13、第一轴杆；14、第二轴杆；15、内六角锁定环；16、六角锁定块；17、智能装置；18、四楞内接柱；19、四楞内接孔；20、旋钮转轮；21、第二安装腔；22、限位盘；23、滑块；24、滑槽；25、齿轮槽；26、贯穿腔；27、第一安装腔；28、大拇指限位环；29、四指限位环；30、调节腔；31、硅胶软膜；32、第二连接筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图10，本发明提供一种技术方案：智能儿童力度训练器，包括支撑环1，所述支撑环1的内部一侧固定设有第一连接块2，所述支撑环1的另一侧固定安装有固定座4，所述固定座4的内部活动设有第二连接块5，所述第一连接块2和所述第二连接块5的内部分别固定设有第一连接筒3和第二连接筒32，所述第一连接筒3的内部螺纹连接有伸缩杆6，所述伸缩杆6的另一端连接有伸缩筒7，所述伸缩筒7的另一端螺纹连接有在所述第二连接筒32的内部，所述伸缩杆6和所述伸缩筒7的外侧套接有弹簧8，所述弹簧8的两端分别套接在所述第一连接筒3和所述第二连接筒32的外侧；

所述第二连接块5的中间螺纹连接有丝杆9，所述丝杆9的顶端固定安装有接触传感器10，所述丝杆9的底端固定安装在所述固定座4上，所述丝杆9的一端键连接有第一锥形齿轮11，所述第一锥形齿轮11上啮合连接有第二锥形齿轮12，所述第二锥形齿轮12的一侧固定设有第一轴杆13，所述第一轴杆13的一侧设有第二轴杆14，所述固定座4的一侧开设有贯穿腔26，所述第二轴杆14贯穿所述固定座4的所述贯穿腔26和所述支撑环1，所述第二轴杆14上固定安装有六角锁定块16，所述贯穿腔26的内部固定安装有内六角锁定环15，所述六角锁定块16卡合连接在所述内六角锁定环15的内部，所述第二轴杆14的端部固定设有四楞内接柱18，所述第一轴杆13的内部开设有四楞内接孔19，所述四楞内接柱18活动处于所述四楞内接孔19的内部。

为了实现对第一连接块2和第二连接块5进行安装，并且保持两侧的平衡性，且便于实现对设备进行安装，本实施例中，优选的，所述第一连接块2和所述第二连接块5的一侧分别开设有第一安装腔27和第二安装腔21，所述第一连接筒3和所述第二连接筒32分别处于所述第一安装腔27和所述第二安装腔21的内部，所述第一连接筒3和所述第二连接筒32两侧对称设置若干。

为了实现对第二连接块5的移动调节进行稳定的限位调节，以及通过限位盘22实现对第二连接块5进行限位，本实施例中，优选的，所述固定座4的两侧开设有滑槽24，所述第二连接块5的两侧固定设有滑块23，所述滑块23活动处于所述滑槽24的内部，所述丝杆9的顶端固定安装有限位盘22。

为了实现对第二轴杆14便于进行调节，设有调节腔30便于第二轴杆14在支撑环1收缩的时候进行位置调节，且旋钮转轮20便于对第二轴杆14进行转动调节，本实施例中，优选的，所述支撑环1的一侧开设有调节腔30，所述第二轴杆14的贯穿所述调节腔30，所述第二轴杆14的另一端固定安装有旋钮转轮20。

为了使得儿童能够有效的握持训练器，并且使得设备完成的包裹起来，本实施例中，优选的，所述支撑环1的上部固定安装有大拇指限位环28，所述支撑环1的下端固定设有四指限位环29，所述支撑环1的两侧分别固定安装有硅胶软膜31。

为了便于第一锥形齿轮11和第二锥形齿轮12进行安装和啮合连接，且便于实现智能化控制，本实施例中，优选的，所述固定座4的中部开设有齿轮槽25，所述第一锥形齿轮11和所述第二锥形齿轮12啮合处于所述齿轮槽25的内部，所述固定座4的一侧内部镶嵌安装有智能装置17。

为了实现智能化控制调节，本实施例中，优选的，所述智能装置17中包括有电池模块、控制模块、通讯模块、检测模块和显示模块，所述电池模块用于实现对所述智能装置17进行供电运行，所述控制模块用于实现对数据信息进行计算处理，所述通讯模块用于实现对数据信息进行传输，所述检测模块用于实现对数据信息进行检测采集，所述显示模块用于实现对数据信息进行显示。

为了实现对系统进行稳定的供电运行，并且实现控制调节和数据显示和采集，本实施例中，优选的，所述电池模块中包括有电池组和稳压电路，所述稳压电路与所述电池组电性连接，所述稳压电路还与所述控制模块电性连接，所述控制模块通过驱动芯片电性连接所述显示模块，所述控制模块还通过数据处理模块与所述检测模块和所述通讯模块电性连接，所述检测模块采用的是压力传感器。

为了使得设备具有记忆性功能，实现对数据进行机损处理，本实施例中，优选的，所述控制模块中包括有存储器，所述存储器用于实现对数据信息进行传输，使得力度训练器具有记忆功能，所述数据处理模块中包括有用于对数据信息进行获取的采集电路、用于对数据信息进行模数转换的转换电路、用于对数据信息进行放大处理的增益电路和用于对数据信息进行除噪的滤波电路。

为了实现对传感器进行线性检测计算，以及实现对数据进行滤波计算处理，本实施例中，优选的，所述接触传感器10和所述压力传感器的线性特性检测计算如下：

校准曲线与拟合直线间的最大偏差(ΔYmax)与满量程输出(Y)的百分比，称为线性度，该值越小，表明线性特性越好，公式如下：

δ＝ΔYmax/Y*100％；

所述滤波电路采用的是算术平均值滤波，所述算术平均值滤波的计算过程如下：

算术平均值滤波是要寻找一个Y(k)，使该值与各采样值间误差的平方和为最小，公式如下：

其实质是：把n个采样值相加，求其平均值，作为时刻k的值，显然n越大，结果越准确，但计算时间越长。

本发明的工作原理及使用流程：在使用的时候，儿童将大拇指穿过大拇指限位环28，以及将其余四指穿过四指限位环29，完成对训练器进行握持，并且根据儿童的年龄、体重和力气实现对设备的力度进行调节，即通过旋转旋钮转轮20，使得旋钮转轮20能够带动第二轴杆14进行转动，且第二轴杆14的一端通过四楞内接柱18连接在第一轴杆13的四楞内接孔19的内部，实现对第一轴杆13进行带动，使得第一轴杆13一端第二锥形齿轮12能够带动第一锥形齿轮11进行转动，进而使得第一锥形齿轮11能够带动丝杆9进行转动，实现对第二连接块5的位置进行调节，便于实现对训练器的力度进行调节处理，且在调节好力度后，拉动第二轴杆14，使得第二轴杆14上的六角锁定块16能够稳定的卡合连接在内六角锁定环15的内部，实现锁定设置，防止第二连接块5在受到压力的时候，发生位置滑动，然后儿童手部用力实现对支撑环1、弹簧8、伸缩杆6和伸缩筒7进行挤压，便于实现手部力量训练，且在丝杆9的端部设有接触传感器10，用于实现对第一连接块2进行检测，便于实现对握力训练的次数进行检测，并且在检测的时候，通过智能装置17进行智能化控制，即通过检测模块和接触传感器10实现对压力和次数进行检测，再通过数据处理模块实现对数据进行传输，然后通过控制模块驱动显示模块进行显示，以及通过通讯模块实现将数据信息进行上传，提高智能化，并且提高训练的效果；

以及在较小的儿童进行训练的时候，可以将硅胶软膜31进行拆卸，然后将伸缩杆6、伸缩筒7和弹簧8进行对称性的拆卸，便于较小儿童进行训练使用；

且数据处理模块在对数据进行处理的时候，滤波电路采用的是算术平均值滤波，所述算术平均值滤波的计算过程如下：

算术平均值滤波是要寻找一个Y(k)，使该值与各采样值间误差的平方和为最小，公式如下：

其实质是：把n个采样值相加，求其平均值，作为时刻k的值，显然n越大，结果越准确，但计算时间越长，完成对数据信息进行处理，提高数据的精准度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。