基于體育特色小鎮建設背景下的新型運動器械的設計與開發

張興海 高明

(燕山大學體育學院 河北秦皇島 066004)

體育小鎮的建設是通過物質載體來體現的，是體育小鎮的必要基礎，也是客觀物質保障，體育器械是輔助體育運動必備的硬件設施，以健身休閑娛樂的角度、改進、重組、設計和研發體育器材，是創建特色體育小鎮的重要基礎及物質保障。

國內外體育特色小鎮建設的重點主要是在借助當地自然資源進行建設，比如：徒步者天堂Pokhara 尼泊爾小鎮，探險之都Queenstown新西蘭小鎮，法國沖浪小鎮Biarritz，冰雪產業之都Montebelluna 意大利小鎮，我國張家口陽原縣井兒溝的旱雪休閑運動小鎮，大連瓦房店市以海洋溫泉、水上及山地運動為特色的將軍石小鎮等，均是借助當地自然開展的資源大環境特色運動項目建設[1-2]。而針對鎮內生活區休閑運動項目的建設尚顯不足，且項新型運動器械匱乏，團體參與性、技術含量和資源共享率等相對也較差，而這方面建設得好不僅會對大環境建設起到畫龍點睛的作用，還會影響到小鎮的可持續發展，人們生活質量和幸福指數等，至關重要。筆者主持的社科基金項目“基于體育特色小鎮建設背景下的新型休閑運動項目和器械的設計與開發”，在社區體育活動的場地設施的基礎上，充分利用自然環境，依據運動與技術、機械及物理學等原理和特點，開發新型體育器材，取得了系列成果。成果主要是設計研發出了24 種具有自主知識產權的新型運動器械（均已獲得中國專利授權），并通過專利形式對每個新型運動器械的基本結構、結構示意圖、工作原理、加工工藝、技術要求、操作過程及應用等進行詳細的闡述。對該研究的成果綜述如下。

1 新型乒乓球運動器械

針對適合在特色體育小鎮開展大眾健身性乒乓球運動，設計研發了系列新型乒乓球器械。

1.1 乒乓球助學練習器械

針對乒乓球技術學習研發了系列助學練習器械，主要有：光射落點式乒乓球練習器[3]、乒乓球恒力繩球網裝置[4]和乒乓球步伐輔助練習器[5]等。該系列器械可使乒乓球器材及學練設備和手段更加規范、科學和合理。對乒乓球練習效果和大眾掌控乒乓球技術能力的提高有著十分重要的現實意義。

1.1.1 光射落點式乒乓球練習器

光射落點式乒乓球練習器是輔助乒乓球技術練習的器械，該器械上設有射光器可以指示擊球線路和擊球點。利用該器械輔助技術練習時，以射光器射出的光束為擊球線路，以光射到乒乓球臺上的光點為擊球點。練習者體會不同擊球線路拍面變化的感覺，從而使其在頭腦中有清晰的認識，并形成一個正確的動作的模式，快速掌握擊球動作。

1.1.2 乒乓球恒力繩球網裝置

乒乓球恒力繩球網裝置是一個可以使乒乓球網的上沿彈力保持恒定的球網裝置，采用該裝置可以使每個乒乓球臺球網的拉緊程度達到統一，使乒乓球網裝置更加規范，使乒乓球比賽更公平合理，有利于練習者對擦網球反彈變化規律的判斷、掌握和技術水平的發揮。

1.1.3 乒乓球步伐輔助練習器

乒乓球步伐輔助練習器主要是輔助乒乓球移動擊球技術練習的器械。該練習器不但能輔助各種步法移動和擊球技術練習，還能進行趣味乒乓球比賽，可以實現單人獨自練習乒乓球移動擊球技術。

1.2 新型乒乓球臺

根據適合在體育特色小鎮開展群體乒乓球運動特點研發出了系列新型乒乓球臺，主要有懸空式乒乓球臺[6]和立式乒乓球臺[7]等。

1.2.1 懸空式乒乓球臺

懸空式乒乓球臺的臺面通過縱托架、橫托架、內套管和外套管懸吊在中架上，使臺面下面不用設支架或支腿便可以使臺面固定。采用該球臺進行乒乓球運動，可以根據練習者的身高調整臺面高度，方便不同年齡、不同身高大眾采用。

1.2.2 立式乒乓球臺

立式乒乓球臺的臺面高度和傾斜角度可以調整。乒乓球打在不同角度的臺面上會產生不同反彈效果。這樣，增加了乒乓球落在臺面后反彈規律不確定性，從而可以訓練練習者反應能力和回球能力。

1.3 新型乒乓球拍

針對大眾對乒乓球運動多樣方式的需求，研發出了系列新型乒乓球拍，主要有雙握式乒乓球拍[8]和雙頭式乒乓球拍[9]等。該系列新型乒乓球拍的研發，創新了乒乓球運動方式，可使傳統的乒乓球運動得以發展完善，彌補了傳統乒乓球運動方式的不足。

2 新型籃排足球運動器械

針對體育特色小鎮開展籃球、排球和足球運動主要以小規模群體健身活動為主的特點，充分合理利用社區活動場地，研發出了籃排足球共同用裝置[10]、園吊架式足球門[11]和反彈式排球練習裝置等[12]。

2.1 籃排足球共同用裝置

籃排足球共同用裝置是一種適合在場地小的社區應用的，籃球、排球和足球共用的器械。該裝置的橫外管、橫內管、外豎管和外套管可以組成小足球門，且足球門可以調整寬度，便于開展小場地的足球運動。該裝置的內豎管和外豎管上掛排球網，可以供排球運動。該裝置上部設的籃板和籃筐，可以供小場地的籃球運動。采用該裝置可以讓籃球、排球和足球運動共用同一器械和同一場地，充分利用現有場地和空間，滿足大眾尤其是少兒多種運動換著玩的需求，提高了場地的使用率。

2.2 園吊架式足球門

園吊架式足球門是一種球門懸吊在空中的足球門，該足球門的立柱可以固定在球場外的地面，立柱、縱梁和橫梁可以將足球門的主體框架懸吊在空中，不占用球場地面空間，不進行足球運動時可以在球場上進行其他活動，球門架部分設的上門框和下門框，用于比賽時運動員往上門框和下門框內踢球或頂球，采用該球門進行往空中懸吊球門攻球的方式進行練習或趣味比賽，增加了大眾參與足球運動的興趣，使足球比賽形式多樣化。該足球門能滿足大眾和專業運動員的特殊需要。

2.3 反彈式排球練習裝置

反彈式排球練習裝置是一種可以輔助練習者進行扣球、傳球和墊球練習，可以實現少數群體和個人單獨練習排球技術，使其快速掌握排球技術的器械。該裝置的前立柱上設游標，游標連接底板、下板和上板，方便調整上板的高低。外套管和內套管為圓弧狀，通過拉長或縮短內套管調整下板和底板之間的角度，方便練習時，根據練習內容需要調整上板的傾斜度。上板和下板之間設彈簧，可以增加反彈力度；采用該裝置輔助進行排球的各種技術練習時，可以根據練習者的身高和練習內容調節上板的高度和傾斜角度，使上板可以反彈出角度和力度適合的球，便于練習者連續的擊球練習，增強的擊球時手臂感覺，提高擊球能力。該裝置能夠滿足大眾和專業運動員的需要。

3 新型羽網球裝置

針對群體健身活動對羽毛球和網球場地和裝置的需求，研發出了回球式羽毛球裝置[13]和雙端式網球練習裝置等[14]。

3.1 回球式羽毛球練習裝置

回球式羽毛球練習裝置是一種底板設置成斜坡狀，球打到底板上可以沿著斜坡滑到擋板附近，方便撿球。橫架上和底座上設的目標球，可以指示擊球落點，方便練習者進行技術練習的器械。采用該裝置輔助練習，練習者或供球者從擋板后取球練習，減少撿球時間，不但可以增大練習者在單位時間內擊球密度，還可以有針對性地練習殺高遠球、吊球、平抽球和發球等技術。

3.2 雙端式網球練習裝置

雙端式網球練習裝置是一種能夠進行趣味網球運動的器械。采用該裝置練習網球技術，可以6 人同時站在該裝置兩端擊球練習，使練習者體驗到仿佛在網球場上對打一樣。應用該裝置進行練習時，可以通過各種步伐移動后擊打裝置上的球體，讓練習者體會移動后擊球的感覺，從而使練習者快速建立動力定型。此外，該裝置的尺寸可以根據場地大小調整，可以安裝在網球場旁邊，也可以安裝在場地小的學校或社區的活動場所，方便網球愛好者練習。

4 新型身體素質健身器械

針對大眾身體素質練習需求，研發了震動式雙杠[15]、底座帶磁鐵的跨欄架[16]和助行走康復訓練器[17]等身體素質練習器械。

4.1 震動式雙杠

震動式雙杠是一種支架內設有彈簧，雙杠能夠上下震動，能增加練習者的練習興趣，提高了大眾參與健身的樂趣。

4.2 底座帶磁鐵的跨欄架

底座帶磁鐵的跨欄架是一種帶磁鐵底座的跨欄架，可以使欄架穩穩地吸到跑道的指定位置上。練習者跨欄跑刮碰或創擊欄架時，欄架可以向前傾倒。即使有練習者從反方向跨越，欄架也會往反方向傾倒，這樣可以防止練習者造成運動損傷。由于該欄架不設底座方管，也可以避免練習者腳踩到底座方管造成運動損傷的弊端。

4.3 助行走康復訓練器

助行走康復訓練器是一種輔助腿腳行動不便的老人及受傷的患者初期康復助行和功能性鍛煉的器械。該訓練器的主體框架固定在地面，防止訓練器晃動或傾倒。腰架、腰帶和腰帶卡可以把練習者腰部固定，可以幫助患者站穩。兩個圓環分別套在左右腋窩處，可以防止患者上體傾倒。滑道架和滑輪結構設計，方便輔助練習者前后行走練習。中軸桿連接到兩個滑輪上，即方便練習者手抓握，又方便前后移動。患者采用該訓練器輔助行走練習，避免了器械器容易傾倒的弊端，可以防止行走過程中出現摔倒，以減輕護理人員的勞動強度。

5 結語

綜上所述，該文從家庭參與角度出發，設計和研發出的趣味、娛樂和綜合性強的系列新型運動器械，與體育特色小鎮大環境的資源特色運動項目建設相呼應，形成特色，這不僅對體育特色小鎮，而且對其他類小鎮及城市居民區建設都有著重要的借鑒作用和現實意義。