专利名称：蛙泳泳姿训练机的制作方法
技术领域：
本发明涉及游泳训练器械，特别涉及蛙泳规范动作的训练器材。
背景技术：
近年来随着社会经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，加上北京奥运会的成功举办，在人民群众当中形成了一股体育热潮。特别是在发达城市，在物质生活得到极大满足的同时，人们对健康生活的需求也在不断增长，形成了多层次、个性化的体育消费需求。为体育消费市场的发展提供了很大的发展空间。在众多体育运动类型当中，游泳作为一项以增强体质为宗旨、以丰富人们文化生活为目的的体育锻炼，逐渐成为人们喜爱的运动项目之一。坚持游泳锻炼，不但能使神经、 呼吸和血液循环等系统的机能得到改善，而且还能提高肌肉力量、速度、耐力和关节灵活性，使身体得到协调发展。由此而生的以游泳运动为基础的运动锻炼器械，也成为了运动辅助机械研发的一个重要的着眼点。对于游泳初学者来说，游泳学习有着特殊的困难，在开始学习时，初学者常常因为难以克服怕水心理，并不能自如地学习游泳的技术要领，更不用说在目前游泳馆人多拥挤的条件下学习了。因此在初学游泳时，除了了解水的特性、熟悉水的环境之外，学习者还要在岸上掌握一套完整的游泳技术动作，这样才能使学习者在最短的时间内掌握好最基本的游泳技术动作和要领。在传统的游泳教学中，这样的岸上泳姿训练，是由教练带着学习者从最基础的蛙泳姿势开始学起。但是在所有泳姿中，蛙泳技术动作最为复杂，对身体各部位的协调性要求相对较高，因此游泳对初学者来说难度较大，起步较高。而且这种传统的口传加示范的教学方式，学习者很难做到规范，并且没有器械辅助，双臂双腿悬空，练习起来费力， 学习者很难坚持。但是体育项目的技术动作需要大量重复的练习来实现熟练。因此设计一种岸上蛙泳游泳动作训练器械来引导和帮助人们进行泳姿练习，不仅能够一定程度上缓解游泳馆的需求压力，而且还能帮助初学者很好地掌握正确的游泳姿势，尽快越过游泳学习的第一道门槛。游泳运动手部的空间动作为很复杂的空间轨迹。已有的一种能实现模拟游泳手部运动的装置，如中国发明专利CN200951304蛙泳陆上练习模拟器，此练习模拟器由桃形的手限位装置、承重台、支撑腿部限位装置等构成。使用时，练习者俯卧在承重台面板上，利用桃形的手限位装置帮助练习者完成正确的划臂动作，练习划臂时手按着桃形纤维装置的轨道运动，蹬腿目标位置杆帮助练习者完成正确的蹬腿动作，蹬腿时脚套在滑槽内滑动，由于有固定轨道故而帮助了练习者掌握正确的游泳姿势。这种练习器桃形轨道占地面积大，并且采用了平面轨迹来引导人的运动，并不符合专业泳姿；且这种利用导轨实现划水轨迹的装置，并不能实现手脚运动的协调，因而在引导练习者学习蛙泳泳姿时并不理想
发明内容
本发明旨在针对现有技术的不足之处，提供一种蛙泳泳姿训练机，能够为练习游泳动作的训练者提供身体和手脚的支持，帮助练习手、脚动作，同时校正人体的蹬腿运动， 且兼备对不同肩宽、臂长的人的广泛适应特性；可用于动作练习和力量练习，符合人体工程原理。本发明的技术方案如下一种蛙泳泳姿训练机，包括基座(1)，其特征在于所述基座(1)上铰接设置有俯卧台部、手部结构、肘部结构、腿部结构和脚部结构。进一步的，所述手部结构包括手部支撑杆C3)和手部柔性套，所述手部支撑杆 (3) —端通过球铰副与机架(1)相连，另一端与手部柔性套(4)相连。进一步的，所述肘部结构包括肘部压杆( 、肘部柔性套(6)、肘部弹簧(7)和肘部套筒(8)，所述肘部套筒(8) —端通过球铰副与基座(1)相连，肘部弹簧(7)设置于肘部套筒(8)内，肘部压杆( 其活塞端套接于肘部套筒(8)内并压在肘部弹簧(7)上，肘部柔性套(6)连接于肘部压杆(5)的末端。进一步的，所述腿部结构包括大腿支撑板(1 和大腿弹簧(14)。进一步的，所述脚部结构包括腿部支撑杆(1 、小腿支撑板(16)和脚套(17)。进一步的，所述腿部支撑杆(1 的一端通过球铰副与基座(1)相连，另一端与小腿支撑板(16)侧面的主动轮(18)通过套筒固定套接，主动轮(18)与小腿支撑板(16)通过侧面的销轴活动套接，从动轮00)与小腿支撑板(16)通过踝关节销轴活动套接， 脚套(17)套接在踝关节销轴上，脚套(17)与从动轮00)固联，传动件(19) 一端与主动轮(18)的圆周面固结，另一端与从动轮OO)的圆柱面固结，所述簧件02)套接于踝关节销轴上，簧件0 的两端分别连接从动轮OO)和脚套(17)。进一步的，所述主动轮(18)与从动轮OO)之间采用绳轮、带轮或链轮传动，所述的传动件(19)为腱绳、齿形带或传动链。进一步的，所述簧件0 为拉簧、压簧、扭簧或弹性绳。进一步的，所述俯卧台部与基座(1)之间为弹性连接。进一步的，所述手部结构及肘部结构和/或腿部结构及脚部结构对称设置于基座 ⑴上。本发明具有以下优点和突出性效果本发明不采用电机，减少了训练者在练习中受伤的可能。采用支撑杆件实现手腕部、脚踝部的支撑，结构简单、紧凑，并且可实现手部接近在球面上的轨迹，与平面轨迹相比更加吻合标准蛙泳动作。增加肘部支撑机构，模拟人在蛙泳换气动作中的水对人手臂的浮力，让人更容易地实现手部的标准蛙泳动作。兼有大腿支撑板，可以有效降低岸上蛙泳腿部动作练习的力量要求，且有效防止练习者有膝盖外翻的常见错误动作。兼有脚部反转机构，可以帮助练习者完成翻转脚掌的动作，方便省力，动作标准。可以适应不同身高、臂长的练习者使用，操控容易，成本低廉，装配维护便利，非常适合蛙泳初学者的泳姿动作练习。
图1是本发明提供的蛙泳泳姿训练机的一种实施例正面使用示意图。图2是图1所示实施例的俯视图。图3是图1所示实施例的脚部翻转机构局部侧面图。图4是图3的脚部翻转机构的俯视剖视图。图5是图3的脚部翻转机构在双腿伸直时的示意图。图6是图3的脚部翻转机构在双腿收至极限位置时的示意图。附图标记如下1-基座，2-尼龙脚垫，3-手部支撑杆，4-手部柔性套，5-肘部压杆，6_肘部柔性套，7-肘部弹簧，8-肘部套筒，9-俯卧台，10-俯卧台弹簧，11-支承轴，12-连接合页，13-大腿支撑板，14-大腿弹簧，15-腿部支撑杆，16-小腿支撑板，17-脚套，18-主动轮，19-传动件，20-从动轮，21-踝关节销轴，22-簧件。
具体实施例方式下面结合附图及实施例进一步详细介绍本发明的具体结构及工作原理。本发明所述的蛙泳泳姿训练机的一种实施例，如图1至图6所示，包括基座1、尼龙脚垫2、手部支撑杆3、手部柔性套4、肘部压杆5、肘部柔性套6、肘部弹簧7、肘部套筒8、 俯卧台9、俯卧台弹簧10、支承轴11、连接合页12、大腿支撑板13、大腿弹簧14、腿部支撑杆 15、小腿支撑板16、脚套17、主动轮18、传动件19、从动轮20、踝关节销轴21和簧件22。基座1为矩形底板，其上为不锈钢管焊接而成的凸台，凸台上方为紧固连接的带孔轴承座，尼龙脚垫2连接于基座1底端。手部支撑杆3 —端通过球铰副与机架1相连，手部柔性套4与手部支撑杆3的末端相连。肘部套筒8 一端通过球铰副与机架1相连，肘部弹簧7放置于肘部套筒8内；肘部压杆5的活塞端压在肘部弹簧7上，肘部压杆5的活塞端同时套接于肘部套筒8内；肘部柔性套6连接于肘部压杆5的末端。支承轴11与基座活动套接，俯卧台9通过支承轴11与基座1套接，俯卧台9可以绕支承轴11与基座1相对旋转；俯卧台弹簧10两端分别通过弹簧导杆与基座1和俯卧台 9相连。连接合页12的一端固定在基座1上，大腿支撑板13与连接合页12的另一端相连； 大腿弹簧14通过弹簧导杆与基座1相连。腿部支撑杆15的一端通过球铰副与基座1相连，另一端与小腿支撑板16活动套接；主动轮18与小腿支撑板16活动套接，主动轮18和脚部支撑杆15相固结；从动轮20与小腿支撑板16通过踝关节销轴21活动套接，脚套17套接在踝关节销轴21上，脚套17与从动轮20固联；传动件19的一端与主动轮18端部固结，另一端与从动轮20的端部固结； 主动轮18、从动轮20、传动件19配合形成传动关系；簧件22套接与踝关节销轴21上，簧件 22的两端分别连接从动轮20和脚套17。与人体的四肢结构相对应，以上手部、肘部、大腿部和小腿部的结构均可左右对称布置。
本发明所述的蛙泳泳姿训练机，主动轮18、从动轮20可采用绳轮、带轮或链轮；传动件19可采用腱绳、齿形带或传动链。本发明所述的蛙泳泳姿训练机，簧件22可采用拉簧、压簧、扭簧或弹性绳。本实施例的具体工作原理，如图1所示，叙述如下练习者在蛙泳动作练习时，俯卧在俯卧台9上，手腕放置在手部柔性套4内，将肘部关节放置在肘部柔性套6内；将小腿放置在小腿支撑板16内，将脚伸入脚套17内。当练习者在使用泳姿练习机练习蛙泳手部动作时，手肘部的运动并不受到限制， 但是受到肘部套筒8内部的肘部弹簧7的向上的弹力；根据标准蛙泳动作，当手向后划水时，肘部不应向下压；在岸上做蛙泳划臂练习时，由于没有水给手臂的浮升力，做出标准动作较为费力；肘部弹簧7给手肘一个向上的支持力，因而应用泳姿训练机较容易做出标准划臂动作。当手肘向下压抱水时，肘部套筒8内的肘部弹簧7给手肘一个向上的阻力，模拟手臂在换气时受到的阻力。脚部反转机构的工作过程如图5、图6所示练习者身体伸直时，根据蛙泳标准动作，双脚应尽量绷直以减小阻力；为让练习者使用舒适，此时脚套17和小腿支撑板16有一个较小的角度c，且此时腿部支撑杆15与小腿支撑板16呈角度a ；当练习者双腿向前收起时，腿部支撑杆15与小腿支撑板16将转过一个角度b，此时腿部支撑杆15与小腿支撑板16呈角度a+b ；此时，由于主动轮18、从动轮20 和传动件19机构的约束，腿部支撑杆15转动的角度b会导致从动轮20耦合转动一个角度 d，从动轮20带动簧件22绕踝关节销轴21转动，簧件22带动脚套17绕踝关节销轴21转一个相同的角度d，导致最终脚套17与小腿支撑板16的角度为c+d ；由于脚套17和小腿支撑板16的转轴踝关节销轴21与小腿支撑板16方向有一个角度e，因此脚套17的转动可以导致练习者脚部向外翻转，实现正确游泳翻脚动作。当双腿向后蹬去时，腿部支撑杆15将相对小腿支撑板16向反方向转回角度b ；此时，同样由于主动轮18、从动轮20和传动件19机构的约束，从动轮20将转回角度d，通过簧件22带动脚套17转回相同的角度d，从而带动练习者的脚部做出正确的蹬水动作。根据蛙泳标准动作，当双腿向前收起时，大腿向前弯曲角度应尽量小，膝盖不得外翻，以减小阻力；由于大腿支撑板13与俯卧台9的转轴与身体的方向有一定角度，因此在练习者双腿向前收起时，大腿支撑板13可以有效防止膝盖外翻；当大腿向前弯曲时，大腿支撑弹簧受压，可以模拟水中的大腿受力。本发明所述的蛙泳泳姿训练机，不采用电机，减少了训练者在练习中受伤的可能； 采用支撑杆件实现手腕部、脚踝部的支撑，结构简单、紧凑，并且可实现手部接近在球面上的轨迹，与平面轨迹相比更加吻合标准蛙泳动作；增加肘部支撑机构，模拟人在蛙泳换气动作中的水对人手臂的浮力，让人更容易地实现手部的标准蛙泳动作；兼有大腿支撑板，可以有效降低岸上蛙泳腿部动作练习的力量要求，且有效防止练习者有膝盖外翻的常见错误动作；兼有脚部反转机构，可以帮助练习者完成翻转脚掌的动作，方便省力，动作标准；可以适应不同身高、臂长的练习者使用，操控容易，成本低廉，装配维护便利，非常适合蛙泳初学者的泳姿动作练习。
权利要求
1.一种蛙泳泳姿训练机，包括基座(1)，其特征在于所述基座(1)上铰接设置有俯卧台部、手部结构、肘部结构、腿部结构和脚部结构。
2.如权利要求1所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述手部结构包括手部支撑杆 (3)和手部柔性套G)，所述手部支撑杆C3) —端通过球铰副与机架(1)相连，另一端与手部柔性套(4)相连。
3.如权利要求1所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述肘部结构包括肘部压杆 (5)、肘部柔性套(6)、肘部弹簧(7)和肘部套筒(8)，所述肘部套筒(8) —端通过球铰副与基座(1)相连，肘部弹簧(7)设置于肘部套筒(8)内，肘部压杆( 其活塞端套接于肘部套筒(8)内并压在肘部弹簧(7)上，肘部柔性套(6)连接于肘部压杆(5)的末端。
4.如权利要求1所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述腿部结构包括大腿支撑板 (13)和大腿弹簧(14)。
5.如权利要求1所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述脚部结构包括腿部支撑杆(15)、小腿支撑板(16)和脚套(17)。
6.如权利要求5所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述腿部支撑杆(1 的一端通过球铰副与基座(1)相连，另一端与小腿支撑板(16)侧面的主动轮(18)通过套筒固定套接，主动轮(18)与小腿支撑板(16)通过侧面的销轴活动套接，从动轮00)与小腿支撑板(16)通过踝关节销轴活动套接，脚套(17)套接在踝关节销轴上，脚套(17)与从动轮OO)固联，传动件(19) 一端与主动轮(18)的圆周面固结，另一端与从动轮OO)的圆柱面固结，所述簧件02)套接于踝关节销轴上，簧件02)的两端分别连接从动轮 (20)和脚套(17)。
7.如权利要求6所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述主动轮(18)与从动轮OO) 之间采用绳轮、带轮或链轮传动，所述的传动件(19)为腱绳、齿形带或传动链。
8.如权利要求7所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述簧件02)为拉簧、压簧、扭簧或弹性绳。
9.如权利要求1所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述俯卧台部与基座(1)之间为弹性连接。
10.如权利要求1所述的蛙泳泳姿训练机，其特征在于所述手部结构及肘部结构和/ 或腿部结构及脚部结构对称设置于基座(1)上。
全文摘要
一种蛙泳泳姿训练机，采用杆件支撑四肢，不采用电机，减少了训练者在练习中受伤的可能；采用支撑杆件实现手腕部、脚踝部的支撑，结构简单、紧凑，并且可实现手部接近在球面上的轨迹，与平面轨迹相比更加吻合标准蛙泳动作；增加肘部支撑机构，模拟人在蛙泳换气动作中的水对人手臂的浮力，让人更容易地实现手部的标准蛙泳动作；兼有大腿支撑板，可以有效降低岸上蛙泳腿部动作练习的力量要求，且有效防止练习者有膝盖外翻的常见错误动作；兼有脚部反转机构，可以帮助练习者完成翻转脚掌的动作，方便省力，动作标准；可以适应不同身高、臂长的练习者使用，操控容易，成本低廉，装配维护便利，非常适合蛙泳初学者的泳姿动作练习。
文档编号A63B69/10GK102380199SQ201110358270
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者周蕾, 张中杰, 张泽明, 许淑惠, 郝雷 申请人:北京建筑工程学院