专利名称：一种光电弧圈球训练器的制作方法弧圈球是乒乓球竞技中最基本也是最重要的技术之一，它是依靠乒乓球 与拍面上的胶皮摩擦，致使乒乓球向前方高速旋转。学好弧圈球的关键是 增加乒乓球触拍后在拍上的静摩擦时间，以及通过迅速收小臂实施爆发力使 乒乓球产生角加速度，把球甩出去。但对于弧圈球初学者而言，在训练弧圈球 时，要么乒乓球触拍后在拍上的静摩擦时间较短，形成不了弧圈球；要么瞬间爆发力不足，乒乓球旋转加速度不高，弧圈球效果不好。因此要想拉出高 质量弧圈球，就必须练习增加乒乓球在拍上静摩擦时间和加大乒乓球的角加 速度。而现有的技术资料只从理论上谈及这两个环节的重要性，教练和视频 光盘也只能从理论和形体动作上加以示范，却没有一个合适的器械来训练拉 弧圈球。
本发明所要解决的技术问题是提供一种帮助弧圈球初学者训练和掌握吃 球时增加静摩擦时间和乒乓球触拍后提高瞬间角加速度的弧圈球训练器材。本发明解决技术问题的技术方案是 一种光电弧圈球训练器，包括乒乓球拍20，乒乓球拍20包括拍面21、拍柄22、正面胶皮23和反面胶皮24， 还设有光电开关组30、直流固态继电器4、电源9和10、脉冲仪5及其两组 电极15和16，光电开关组30由至少1个以上的光电开关组成，每个光电开 关包括发射器37和接收器38，光电开关组30通过垫板40固定在支架50上， 光电开关组30通过支架50设在拍面21接近拍柄22处，光电开关组30在拍 面21上横向排放并且光电开关的发射器37和接收器38都朝向拍面21的前 部，所有光电开关并联连接，当任意一个光电开关的发射器37发出的光线被 乒乓球遮挡并反射到接收器38，相应的光电开关发出电信号，电信号作用在 直流固态继电器输入端，直流固态继电器输出端导通，接通脉冲仪5，脉冲仪 5通过两组电极15和16输出脉冲电流。所述光电开关组30由5个光电开关组成。与所述脉冲仪5并联有声光显示装置8。所述声光显示装置8为发光二极管6和蜂鸣器7。 光电开关发射器中心距离使用胶皮表面25 55毫米。 光电开关发射器中心距离使用胶皮表面40毫米。 所述电源9和10为6-36伏电池。 所述电源9和10为12伏可充电电池。
所述支架50横截面为S形，由上至下依次为支板51、上夹板52和下夹 板53，下夹板53中间向上折起，呈倒置V形。 所述垫板40为万用板。
本发明的有益技术效果是本发明在乒乓球即将触拍，乒乓球在球拍上 停留，以及乒乓球刚离开球拍时，光电开关发射器发出的光线持续被乒乓球 遮挡和反射光线给接收器，相应光电开关会持续产生电信号给固态继电器输 入端，这时直流固态继电器输出端处于导通状态，这期间脉冲仪持续发出刺 激电流和声光显示装置发出声光；当乒乓球在其它状态时，光电开关发射器 发出的光线不再被遮挡，光电开关不再产生电信号给固态继电器输入端，直 流固态继电器输出端处于关闭状态，这期间脉冲仪不再发出剌激电流和声光 显示装置不再发出声光。本发明通过利用电脉冲作用于肱二头肌，产生屈肘 关节的收小臂动作；作用于肱三头肌，产生伸肘关节的伸小臂动作；作用于 小腿三头肌时，产生足跖屈的上提足跟动作，加上大脑在这些刺激时产生的 反应，就能使发力更准时、更集中，从而获得高质量弧圈球的条件反射。因 此，练习者通过使用本发明弧圈球训练器，不仅能根据声光提示体会吃球时 机和持续时间，还能通过准确时机的肌肉刺激收縮，使初学者获得准确时机 的手臂加速挥动提示，找到弧圈球的最佳发力击球时间，使练习者能对照提 示体会吃球时充分与否的手部感觉和动作要领。因此，初学者通过本发明的 辅助训练，使弧圈球初学者掌握吃球时增加静摩擦时间和乒乓球触拍后瞬间 提高角加速度的能力，能够较快领会和掌握拉出弧圈球的技巧，并形成一个 正确的条件反射。当脱离器械后，也能在大脑的支配下正确地拉出弧圈球， 进而达到一种下意识的境界，为弧圈球初学者提供一条由自己就能正确练习 弧圈球，快速形成条件反射的训练器材。另外，本发明还具有构造简单和紧 凑，结构新颖的特点。


图1是本发明实施例电路方框图。
图2是本发明实施例电路原理图。图3是本发明实施例主视图。 图4是本发明实施例俯视图。 图5是本发明实施例仰视图。 图6是本发明实施例后视图。 图7是本发明实施例左视图。 图8是本发明实施例支架放大主视图。 图9是本发明实施例支架放大左视图。 图IO是本发明实施例支架放大右视图。 图11是本发明实施例支架放大俯视图。

下面结合附图和实施例具体说明
如图1和图2所示，本实施例由光电开关组30、 l个直流固态继电器4、 1个脉冲仪5及其连接的两组电极15和16、 1套声光显示装置8、电源9和 IO组成，声光显示装置为发光二极管(或灯泡)6和蜂鸣器(或喇叭)7，本 实施例光电开关30由5个光电开关组成，分别是光电开关31、光电开关32、 光电开关33、光电开关34、光电开关35，该5个光电开关并联连接。每个光 电开关包括发射器37、接收器38和检测电路，光电开关是用来感知乒乓球对 球拍的作用，当运动的乒乓球遮挡了任意一个光电开关发射器37发射的光线， 并将其镜面反射到光电开关接收器38，使相应光电开关产生电信号，电信号 作用在直流固态继电器4输入端，直流固态继电器4输出端导通，接通脉冲 仪5，脉冲仪5通过两组电极15和16输出脉冲电流，脉冲电流刺激人的皮肤 和肌肉，与脉冲仪5并联的声光显示装置8同时开启，发出声响和显示亮光， 以提醒和剌激运动员。当乒乓球触拍后离开光电开关光线照射区域后，光电 开关发射的光线不再被遮挡和反射，光电开关又回到无球时的状态，光电开 关不再向直流固态继电器4发出电信号，从而使脉冲仪6和声光显示装置8 关闭，不再输出脉冲电流和发出声响及显示亮光。也就是说，乒乓球即将触 拍，乒乓球在球拍上停留，以及乒乓球刚离开球拍时，光电开关才产生电信 号给固态继电器4。光电开关在工作时，发射器37、接收器38始终是通电常 开的，为及时、不间断地捕捉来球形成电信号提供保障。本实施例光电开关 采用日本神视(日本SUNX株式会社)光电开关(型号为EX-22A， NPN型)， 属于扩散反射(漫反射)型光电开关，该型号光电开关体积小，重量轻，长 25毫米，宽12毫米，高(厚)8毫米，重量仅有20克；每个光电开关有两个螺丝孔，安装方便；有效检测距离为5 160毫米，检测距离适中；应答时 间为0.5毫秒，满足本发明技术要求。
直流固态继电器4是在光电开关发出电信号的控制下，实现直流固态继 电器4输出端的通断切换。本实施例直流固态继电器4采用武汉fl/东捷电子 有限公司生产的直流固态继电器，型号为JGD-3H。
脉冲仪6输出脉冲电压可调，脉冲仪6采用脉冲次数在10—120次/分钟 范围内变化的中低频脉冲仪，其作用是发出电脉冲电流，刺激局部皮肤和肌 肉，使皮肤产生电感和使肌肉收縮。本实施例脉冲仪6采用湖南六合医疗保 健用品有限公司生产的LK-EA家用型六合治疗仪(脉冲仪)。
为了使弧圈球初学者在得到电脉冲刺激同时得到声音和灯光的提示，加 强眼、耳感官同步剌激，与脉冲仪5并联有声光显示装置8，该声光显示装置 8是并联的发光二极管(或灯泡)6以及蜂鸣器(或喇叭)7。这样当皮肤和 肌肉发生电刺激的同时，声光显示装置8也会启动，有声音发出和光亮显示。 脉冲仪5、发光二极管(或灯泡)6以及蜂鸣器(或喇叭)7均设有各自独立
的开关开关12控制脉冲仪5;开关13控制发光二极管(或灯泡)6;开关
14控制蜂鸣器(或喇叭)7，使用者可根据个人需要，同时使用或组合使用脉 冲仪5、发光二极管(或灯泡)6以及蜂鸣器(或喇叭)7。
为了取得较好的脉冲仪电刺激效果，以及携带方便和使用安全，电源9 和10可采用6 36伏电池，本实施例采用12伏电池，电池最好采用可充电 电池，例如可充电锂电池、镍氢电池等，这样可以反复充电使用和降低使用 成本。
如图3至图11所示，光电开关30通过两个支架50、 1个垫板40与乒乓 球拍20固定，乒乓球拍20包括拍面21、拍柄22和正面胶皮23和反面胶皮 24，光电开关组30设在拍面21接近拍柄22处，光电开关组30在拍面21上 横向排放并且发射器37和接收器38都朝向拍面21的前部。光电开关通过螺 丝33与垫板40固定，垫板40通过螺丝34与支架50固定。本实施例垫板40 采用万用板，万用板又称万用电路板，.板上设有横向和竖向排列的孔，每个 孔都有独立的一小块铜箔，既可用来安放光电开关组30，又便于在万用板上 连接电路和安装电子元气件，使用方便。
支架50横截面呈S形，本实施例支架50由长方形不锈钢板冲压而成， 支架50构成由上至下依次为支板51、上夹板52、下夹板53，支板51设有螺 丝孔55,便于穿过螺丝34，上夹板52、下夹板53分别夹在拍面21正面胶皮23和反面胶皮24上，下夹板53中间向上折起，呈倒置V形，便于上夹板52 和下夹板53夹在乒乓球胶皮上并且保持一定预紧力，不用光电开关时也可取 下支架50，支架50插取球拍方便。支板51和上夹板52之间的高度满足光电 开关发射器中心距离所使用胶皮表面25 55毫米，光电开关发射器中心距离 所使用胶皮表面最佳距离是40毫米，这个高度距离既能满足训练弧圈球的要 求，又不影响手正常的握姿。
光电弧圈球训练器使用方法首先，将装有光电开关组30的支架50插 入乒乓球拍20接近拍柄22处的正面胶皮22和反面胶皮23上(即上夹板52 紧贴正面胶皮23，下夹板53紧贴反面胶皮24)，所有光电开关在拍面21上 横向排放并朝向乒乓球拍20的前部，使光电开关的发射器、接收器中心轴平 行于胶皮表面，所有光电开关并联连接，将装有电池9和10、脉冲仪5、直 流固态继电器4的盒子用带有尼龙扣的绑缚带固定在练习者腰部的后方，声 光显示装置通过导线固定在执拍手的前臂、靠近腕部的地方，这样放置便于 练习者观察。如果用正手拉弧圈球，就用带有尼龙扣的绑缚带将两组电极分 别固定在执拍手同侧手臂肱二头肌及同侧小腿三头肌上；如果用反手拉弧圈 球，就用绑缚带将两组电极分别固定在执拍手同侧手臂肱三头肌及对侧小腿 三头肌上，每组电极中的两个电极应间隔50 100毫米，以保证电刺激效果。 脉冲电极和声光显示装置的导线，在不影响运动的前提下，自然合理地用橡 皮带或带有尼龙扣的绑缚带固定在相应肢体上。
开始练习前，根据上述要求将本发明器械佩带好，先将脉冲仪5上的两 个脉冲强度调节旋钮归零，然后打开电源开关11、电源开关18和开关12， 一手持乒乓球靠近光电开关组30前部，使脉冲仪5产生电脉冲，另一只手调 节脉冲仪5上的脉冲强度调节旋钮，直到自己感觉电刺激合适的强度。然后 练习者就可以开始训练，练习者不断感受乒乓球触拍瞬间形成的前臂及小腿 爆发性发力刺激指令，使乒乓球获得角加速度的练习。要求练习者不仅要根 据来球的速度，调节触球前对乒乓球拍20所作用的手臂力量，使乒乓球多嵌 入球拍胶皮一些，还要做到二次发力加速尽量大，使乒乓球获得尽量大的角 加速度。通过不断练习，当局部肌肉在电脉冲刺激下收縮，以及眼、耳感知 与大脑发出的指令相重合时，就可以脱离本发明器械正确独立地手拉弧圈球。


本发明公开了一种光电弧圈球训练器，包括乒乓球拍(20)、光电开关组(30)、直流固态继电器(4)、电源(9)和(10)、脉冲仪(5)及其两组电极(15)和(16)，光电开关组(30)通过支架(50)设在拍面(21)接近拍柄(22)处，所有光电开关并联连接，当任意一个光电开关发出的光线被乒乓球遮挡，相应的光电开关发出电信号，电信号作用在直流固态继电器输入端，直流固态继电器输出端导通，接通脉冲仪(5)，脉冲仪(5)通过两组电极(15)和(16)输出脉冲电流。通过准确时机肌肉刺激收缩，形成正确的条件反射，帮助弧圈球初学者掌握吃球时增加静摩擦时间和乒乓球触拍后瞬间提高角加速度的能力。