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研究生： 李尹鑫
Lee yin-shin
論文名稱： 拔河機的開發與評估
The development and assessment of tug of war machine
指導教授： 張家豪
Chang, Jia-Hao
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 體育學系
Department of Physical Education
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 42
中文關鍵詞： 拔河機 、無段變速系統(CVT) 、可變阻力
英文關鍵詞： Tug of war training system, continuously variable transmission (CVT), variable resistance
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：129  下載：16 
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    • 目的：設計開發一新操作型態之拔河訓練系統，提供可以改變的阻力以及立即的回饋。方法：本系統概念為操作時可以改變阻力，搭配軟、硬體讓使用者可以自行控制阻力改變的比例以及頻率，硬體利用無段變速系統(CVT)的原理來達到操作過程中阻力變化的效果，軟體系統分為拉力值判斷與伺服馬達控制兩部份，針對系統所作的測試為：電子張力計的校正、阻力改變的量測、軟體的執行測試。結果：軟體部份，系統程式的反應速度約為12.8±3.3毫秒，且可完成所要求之動作；自行設計無段變速系統在負荷1.1kg的情況下，阻力最大量測值為2.45kg、最小值為1.23kg，理論值與實際值的誤差約在0.28~0.45kg。結論：軟體部份已建構完成且可行；硬體的部份目前在1.1kg的負荷下可以提供連續、可變的阻力，但在大於2kg以上的負荷的情況下硬體會有空轉的現象發生。

    Purpose: To design a new type of tug of war training system. This new system could provide variable resistance and immediate feedback to the user. Methods: To provide variable resistance as operating, the change of loading in percentage and frequency could be controlled by the combining with hardware and program. We used continuously variable transmission (CVT) in our system to make loading change. The program edited by LabVIEW was used for loading judgment and servo motor control. Load cell calibration, variable resistance measurement, and software test were assessed. Result: The reaction time of the program is 12.8±3.3 millisecond. Using the CVT, the loading of the 1.1kg could be changed from 1.23kg to 2.54kg. The error between theoretical value and actual value is about 0.28kg to 0.45kg. Conclusion: The program is practical for operation, and CVT could provide continuously variable resistance. However, system will be idel when the loading is greater than the 2kg.

    目次 中文摘要-----------------------------------------------------------------I 英文摘要----------------------------------------------------------------II 致謝詞------------------------------------------------------------------III 目次---------------------------------------------------------------------IV 圖次---------------------------------------------------------------------VI 表次--------------------------------------------------------------------VII 壹 緒論---------------------------------------------------------------1 一、前言---------------------------------------------------------1 二、研究問題---------------------------------------------------3 三、研究目的---------------------------------------------------4 四、研究假設---------------------------------------------------4 五、研究限制---------------------------------------------------4 六、名詞解釋---------------------------------------------------5 貳 文獻探討---------------------------------------------------------6 一、拔河機介紹------------------------------------------------6 二、拔河動作姿勢與拉力值---------------------------------8 三、拔河訓練相關文獻--------------------------------------10 四、拔河機相關演進-----------------------------------------12 五、總結--------------------------------------------------------13 參 方法與步驟-----------------------------------------------------14 一、設計程序--------------------------------------------------14 二、系統設計--------------------------------------------------15 (1.)硬體系統--------------------------------------------------15 阻力區---------------------------------------------------16 阻力傳動區---------------------------------------------17 (2.)軟體系統--------------------------------------------------22 系統控制概念------------------------------------------22 三、使用器材--------------------------------------------------25 四、系統測試--------------------------------------------------26 (1.) 電子張力計驗證-----------------------------------------26 (2.) 軟體執行測試--------------------------------------------26 (3.) 阻力改變之量測值--------------------------------------26 五、資料處理--------------------------------------------------27 六、統計方法--------------------------------------------------27 肆 結果與討論-----------------------------------------------------28 一、電子張力計校正------------------------------------------28 二、阻力改變之量測值---------------------------------------30 三、軟體執行測試---------------------------------------------32 四、測驗所遇到的問題---------------------------------------34 伍 結論與建議--------------------------------------------------------38 參考文獻------------------------------------------------------------------39 中文文獻--------------------------------------------------------39 英文文獻--------------------------------------------------------41 個人小傳------------------------------------------------------------------42 圖次 圖2-1、拔河機結構-------------------------------------------------------6 圖3-1、設計程序流程---------------------------------------------------14 圖3-2、無段變速原理---------------------------------------------------15 圖3-3、可變阻力拔河機系統機構-------------------------------------16 圖3-4、阻力區------------------------------------------------------------17 圖3-5、阻力傳動區 -----------------------------------------------------18 圖3-6、無段變速系統 --------------------------------------------------19 圖3-7、施力端與錐狀體部份 ------------------------------------------19 圖3-7-2、錐狀盤 --------------------------------------------------------20 圖3-8、阻力端與導輪部份----------------------------------------------21 圖3-9、伺服馬達與螺軌部份-------------------------------------------22 圖3-10、可變阻力拔河機系統控制架構圖---------------------------23 圖3-11、Front Panel圖---------------------------------------------------24 圖3-12、器材配置圖-----------------------------------------------------25 圖4-1、不同天不同重量時電子張力計之電壓值--------------------29 圖4-2、不同位置張力值圖---------------------------------------------30 圖4-3、力量曲線變化圖------------------------------------------------31 圖4-4、vi程式測試（一）結果圖--------------------------------------32 圖4-5、導輪與錐狀體空轉圖-------------------------------------------34 圖4-6、汽車無段變速的變速盤----------------------------------------35 圖4-7、伺服馬達激磁後電子張力計平放所截取到的雜訊----------36 圖4-8、導輪臂形變 ------------------------------------------------------37 表次 表3-1、不同長軸位置之半徑長度 --------------------------------------20 表4-1、不同天不同重量時電子張力計之電壓值----------------------28 表4-2、張力計ICC表------------------------------------------------------29 表4-3、不同位置張力-----------------------------------------------------30 表4-4、vi程式測試反應時間表------------------------------------------33 表4-5、不同轉速時導輪臂形變量--------------------------------------37

    中文部份：
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