申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2018-11-01

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109126085B

主分类号：A63B69/00

分类号：A63B69/00;A63B71/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.01.29#实质审查的生效;2019.01.04#公开

摘要：一种基于投影的射箭训练系统，属于健身器材技术领域，包括靶幕系统、投影系统、记录系统。靶幕系统包括悬挂系统、挡箭靶幕、阻尼器、击中感知器；挡箭靶幕通过悬挂系统悬挂；阻尼器设于挡箭靶幕下方，使挡箭靶幕被击中扬起时为挡箭靶幕提供阻尼。击中感知器与挡箭靶幕、阻尼器连接，通过挡箭靶幕的移动感知挡箭靶幕的震动情况，判断是否有箭只击中挡箭靶幕。投影系统将设计目标及其相应的场景投射到靶幕系统上。记录系统与击中感知器连接，用于记录图像，以便后续观靶。本发明的效果和益处是可以提供不同场景下的移动靶射箭训练，使用、维护、升级成本低。

主权项：1.一种基于投影的射箭训练系统，其特征在于，所述的射箭训练系统包括靶幕系统、投影系统7、记录系统；所述的靶幕系统包括悬挂系统1、挡箭靶幕3、阻尼器2、击中感知器4；所述的挡箭靶幕3通过悬挂系统1悬挂，其上端固定下端自然悬垂；所述的阻尼器2设于挡箭靶幕3下方，在挡箭靶幕3被击中扬起时为挡箭靶幕3提供阻尼；所述的击中感知器4与挡箭靶幕3、阻尼器2连接，通过挡箭靶幕3的移动感知挡箭靶幕3的震动情况，判断是否有箭只击中挡箭靶幕3；当挡箭靶幕3被击中扬起后，阻尼器2通过适当的力度拉紧挡箭靶幕3，使击中挡箭靶幕3的箭只可以在扬起挡箭靶幕3时消耗掉自身动能，掉落于地上，既不击穿挡箭靶幕3，也不被挡箭靶幕3反弹；同时，当击中感知器4发现挡箭靶幕3被箭只击中弹起后，击中感知器4发送指令至阻尼器2，使其拉扯挡箭靶幕3复原，避免挡箭靶幕3长时间震动；所述的投影系统7将设计目标及其相应的场景投射到靶幕系统上；所述的记录系统与击中感知器4连接，包括摄像机6和两级存储设备5，记录箭只中靶瞬间的图像，以便观靶；所述的摄像机6时刻进行录像，并将记录下的视频存储在第一级存储器中，该视频循环记录，循环覆盖；当击中感知器4判断有箭只击中时，记录系统将击中时所对应的图片，从一级存储器中提取出来，存储到二级存储器中，用于后续观靶；所述的阻尼器（2）由直流电动机联机一段绳子构成；两个阻尼器（2）固定于挡箭靶幕（3）左右下角两侧的墙上，通过绳子与挡箭靶幕（3）左右下角连接；根据用户使用的弓箭的磅数不同，阻尼器（2）的设置不同：对于小于30磅的弓箭，阻尼器（2）预留绳子长度超过其使挡箭靶幕（3）绷紧时所需的长度，从而使挡箭靶幕（3）在未被击中时处于自然悬垂状态；直流电动机的H桥驱动电路处于刹车状态；当有箭只击中后，阻尼器（2）直流电动机旋转拉紧绳子，绷紧挡箭靶幕（3）；挡箭靶幕（3）复原后，阻尼器（2）直流电动机反转，放出绳子，放出的长度与其收起的绳子长度相等；对于大于30磅小于50磅的弓箭用户，阻尼器（2）连接挡箭靶幕（3）的绳子预留长度等于其使挡箭靶幕（3）绷紧时所需的长度，挡箭靶幕（3）仍处于悬垂状态，但阻尼器（2）的直流电动机H桥驱动电路处于刹车状态，使挡箭靶幕（3）在受击摆动时会有更大的阻尼；对于大于50磅的弓箭用户，阻尼器（2）连接挡箭靶幕（3）的绳子预留长度等于其使挡箭靶幕（3）绷紧时所需的长度，挡箭靶幕（3）时刻处于拉紧状态，但阻尼器（2）的直流电动机时刻处于反转，使挡箭靶幕（3）在受击摆动时会有最大的阻尼。

全文数据：一种基于投影的射箭训练系统技术领域本发明属于健身器材技术领域，涉及到射箭运动，特别涉及到箭靶装置，提供一种基于投影的射箭训练系统。背景技术射箭运动正受到国人越来越多的关注，但目前的射箭俱乐部都只提供固定靶箭道，而传统的基于机械运动的靶子并不适合射箭运动。首先，机械靶存在器件磨损，使用成本高；其次，机械靶的运动路径单一，用户体验差，升级成本高；而且，机械靶一直存在于用户面前，无法模拟稍纵即逝类的目标；再次，由于箭杆长度比较长，脱靶后扎在墙上的箭只可能影响机械靶的运动；最后，机械靶无法为用户模拟出多样的场景，用户体验差。发明内容针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于投影的箭靶装置。本发明的技术方案是：一种基于投影的射箭训练系统，包括靶幕系统、投影系统、记录系统。所述的靶幕系统包括悬挂系统1、挡箭靶幕3、阻尼器2、击中感知器4。所述的悬挂系统1用于将挡箭靶幕3悬挂起来，使挡箭靶幕3上端固定下端自然悬垂。所述的挡箭靶幕3为一层高强度幕布，其强度足以防止被箭刺穿，其颜色和表面质地足以使投影成像，即充当保护墙体的挡箭布，也充当投影的幕布，同时发挥投影幕布、挡箭布的功能。所述的阻尼器2设于挡箭靶幕3下方，使挡箭靶幕3被击中扬起时为挡箭靶幕3提供阻尼。所述的击中感知器4与挡箭靶幕3、阻尼器2连接，通过挡箭靶幕3的移动感知挡箭靶幕3的震动情况，判断是否有箭只击中挡箭靶幕3。当挡箭靶幕3被击中扬起后，阻尼器2通过适当的力度拉紧挡箭靶幕3，使击中挡箭靶幕3的箭只可以在扬起挡箭靶幕3时消耗掉自身动能，掉落于地上，即不击穿挡箭靶幕3，也不被挡箭靶幕3反弹；同时，当击中感知器4发现挡箭靶幕3被箭只击中弹起后，击中感知器4发送指令至阻尼器2，使其拉扯挡箭靶幕3复原，避免挡箭靶幕3长时间震动。所述的投影系统7将设计目标及其相应的场景投射到靶幕系统上。所述的记录系统与击中感知器4的单稳态触发器B连接，记录箭只中靶瞬间的图像，以便观靶。所述的记录系统包括摄像机6和两级存储设备5；摄像机时刻进行录像，并将记录下的视频存储在第一级存储器中，该视频循环记录，循环覆盖。当击中感知器4判断有箭只击中时，即单稳态触发器B输出的短脉冲到来时，记录系统将击中时所对应的图片，从一级存储器中提取出来，存储到二级存储器中，用于后续观靶。所述的击中感知器4由干簧管、磁铁和可重复触发的单稳态触发器A构成。磁铁放置在挡箭靶幕3上，干簧管埋藏于磁铁正下方的地板中，干簧管一端通过保护电阻链接高电平，另一端链接地线。单稳态触发器A输入端连接于干簧管和保护电阻的衔接点，单稳态触发器A的输出端链接阻尼器2的电动机，同时链接一个不可重复触发的单稳态触发器B，该触发器B脉冲周期较窄，连接于记录系统。单稳态触发器A的脉冲周期大于挡箭靶幕3的自然摆动周期。其工作过程为：当没有箭只击中时，干簧管与磁铁间距较近，干簧管导通，从而使单稳态触发器A的输入端为低电平。当箭只击中挡箭靶幕3时，挡箭靶幕3被弹起，从而使磁铁远离干簧管，干簧管断开，单稳态触发器A的输入端为高电平。单稳态触发器A输出一个脉冲，由于该脉冲的脉宽大于挡箭靶幕3的摆动周期，且改单稳态触发器A是可重复触发的。因此，单稳态触发器A只会输出一个连续的脉冲，该脉冲一方面经过一个时延之后输入给阻尼器2的电动机驱动电路，控制阻尼器2的电动机工作，拉紧挡箭靶幕3，挡箭靶幕3拉紧后，阻尼器2电动机停止工作，进入自由状态。单稳态触发器A输出的脉冲另一方面输入到单稳态触发器B的输入端，单稳态触发器B在该高电平的作用下输出一个短脉冲给记录系统。本发明的效果和益处是可以提供不同场景下的移动靶射箭训练，使用、维护、升级成本低。附图说明图1为系统整体结构示意图；图中：1悬挂系统；2阻尼器；3挡箭靶幕；4击中感知器；5存储设备；6摄像机；7投影系统。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。一种基于投影的射箭训练系统，箭靶系统分为三个主要部分：靶幕系统、投影系统、记录系统。所述的靶幕系统由：悬挂系统1，挡箭靶幕3，阻尼器2，击中感知器4组成。所述的悬挂系统1可以用膨胀螺栓将挡箭靶幕3挂于墙体，挡箭靶幕3距墙体0.5米。所述的挡箭靶幕3为一层厚2mm的白色凯夫拉布。所述的阻尼器2由直流电动机联机一段绳子构成；两个阻尼器2固定于挡箭靶幕3左右下角两侧的墙上，通过绳子与挡箭靶幕3左右下角连接。根据用户使用的弓箭的磅数不同，阻尼器2的设置不同：对于小于30磅的弓箭，阻尼器预留绳子长度超过其使挡箭靶幕3绷紧时所需的长度，从而使挡箭靶幕3在未被击中时处于自然悬垂状态。直流电动机的H桥驱动电路处于刹车状态。当有箭只击中后，阻尼器2电动机旋转拉紧绳子，绷紧挡箭靶幕3。挡箭靶幕3复原后，阻尼器电动机反转，放出绳子，放出的长度与其收起的绳子长度相等；对于大于30磅小于50磅的弓箭用户，阻尼器2连接挡箭靶幕3的绳子预留长度等于其使挡箭靶幕3绷紧时所需的长度，挡箭靶幕3仍处于悬垂状态，但阻尼器2的直流电机H桥驱动电路处于刹车状态，使挡箭靶幕3在受击摆动时会有更大的阻尼；对于大于50磅的弓箭用户，阻尼器2连接挡箭靶幕3的绳子预留长度等于其使挡箭靶幕3绷紧时所需的长度，挡箭靶幕3时刻处于拉紧状态，但阻尼器2的直流电机时刻处于反转，使挡箭靶幕3在受击摆动时会有最大的阻尼。所述的投影系统7将图像投射到挡箭靶幕3上，图像可以是移动的靶子、狩猎或战场等射击场景。所述的记录系统包括摄像机6和两级存储设备7。该摄像机6时刻进行录像，并将记录下的视频存储在第一级存储器中，该视频循环记录，循环覆盖。当单稳态触发器B输出脉冲时，记录系统将前一帧图片，从一级存储器中提取出来，存储到二级存储器中。所述的击中感知器4由干簧管、磁铁和可重复触发的单稳态触发器A构成。磁铁连接于挡箭靶幕3下方，干簧管埋藏于磁铁正下方的地板中，干簧管一端通过保护电阻链接高电平，另一端链接地线。单稳态触发器A输入端连接于干簧管和保护电阻的衔接点。单稳态触发器A的脉冲周期大于挡箭靶幕3的自然摆动周期。单稳态触发器A的输出端链接阻尼器的电动机，同时链接一个不可重复触发的单稳态触发器B，该触发器脉冲周期较窄，连接于记录系统。以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种基于投影的射箭训练系统，其特征在于，所述的射箭训练系统包括靶幕系统、投影系统7、记录系统；所述的靶幕系统包括悬挂系统1、挡箭靶幕3、阻尼器2、击中感知器4；所述的挡箭靶幕3通过悬挂系统1悬挂，其上端固定下端自然悬垂；所述的阻尼器2设于挡箭靶幕3下方，在挡箭靶幕3被击中扬起时为挡箭靶幕3提供阻尼；所述的击中感知器4与挡箭靶幕3、阻尼器2连接，通过挡箭靶幕3的移动感知挡箭靶幕3的震动情况，判断是否有箭只击中挡箭靶幕3；当挡箭靶幕3被击中扬起后，阻尼器2通过适当的力度拉紧挡箭靶幕3，使击中挡箭靶幕3的箭只可以在扬起挡箭靶幕3时消耗掉自身动能，掉落于地上，即不击穿挡箭靶幕3，也不被挡箭靶幕3反弹；同时，当击中感知器4发现挡箭靶幕3被箭只击中弹起后，击中感知器4发送指令至阻尼器2，使其拉扯挡箭靶幕3复原，避免挡箭靶幕3长时间震动；所述的投影系统7将设计目标及其相应的场景投射到靶幕系统上；所述的记录系统与击中感知器4连接，包括摄像机6和两级存储设备5，记录箭只中靶瞬间的图像，以便观靶；所述的摄像机6时刻进行录像，并将记录下的视频存储在第一级存储器中，该视频循环记录，循环覆盖；当击中感知器4判断有箭只击中时，记录系统将击中时所对应的图片，从一级存储器中提取出来，存储到二级存储器中，用于后续观靶。2.根据权利要求1所述的一种基于投影的射箭训练系统，其特征在于，所述的击中感知器4由干簧管、磁铁和可重复触发的单稳态触发器A构成；磁铁放置在挡箭靶幕3上，干簧管埋藏于磁铁正下方的地板中，干簧管一端通过保护电阻链接高电平，另一端链接地线；单稳态触发器A输入端连接于干簧管和保护电阻的衔接点，输出端链接阻尼器2的电动机，同时链接一个不可重复触发的单稳态触发器B，该触发器B与记录系统连接；所述的单稳态触发器A的脉冲周期大于挡箭靶幕3的自然摆动周期。

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