一种体育锻炼器材的制作方法

文档序号:15490912发布日期:2018-09-21 20:33阅读:279来源:国知局

本发明健身器材技术领域,特别涉及一种体育锻炼器材。



背景技术:

现今社会节奏飞快,绝大部分人们的日常都非常忙碌因而缺少足够的锻炼健身的时间,身体缺乏体育锻炼会导致各部位肌肉酸痛,疲劳,包括颈部,腰部,这些部位由于缺乏运动血液循环不佳,进而影响整个身体的健康。缺乏锻炼主要是指不能保证最低限度的体育锻炼,即成人每周160分钟的适度有氧运动或80分钟剧烈有氧运动,也可两者结合达到相同水平。缺乏锻炼对健康的不良影响十分长久,例如引发肥胖、心脑血管疾病、亚健康等。因此,只有新颖的运动设备可以帮助现代社会高压人群增加身体锻炼强度,提高身体健康。

传统的健身器材主要以锻炼为主,往往设置有运动机构以满足锻炼人群的运动需求。然而,传统的运动机构控制逻辑往往十分复杂,且结构实现的动作特别有限,难以全方位的使人群得以锻炼。此外,传统的机构往往难以判断锻炼人员的运动能力水平,难以跟进时代地满足锻炼人群的需求。

中国专利公开号CN107224713A,公开日为2017.10.03发明名称为一种基于VR设备的智能运动健身器材及其使用方法中通过VR设备、动作捕捉设备的使用实现对数字人体的参数化,然而该装置难以判断锻炼人员的运动能力水平,结构设计控制逻辑繁琐,不利于装置的应用普及。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有的体育锻炼器材中普遍存在的结构设计复杂、难以判断锻炼人员的运动能力水平以及控制逻辑繁琐等问题而提供的一种体育锻炼器材。

本发明提供的一种体育锻炼器材包括有车身,车身主体顶部通过圆柱固定有座椅,车身的支撑板上侧固定有运动机构壳体,还包括内部的第一齿轮、链条、右电动缸、左电动缸以及摩擦带等,通过电动缸控制器、计时器等分析健身人员的运动能力。此外,车身右侧布置有集成控制箱、显示器,显示器显示健身人员的运动能力以供参考。

所述的车身的顶部为上纵梁,上纵梁顶部焊接固定有圆柱,圆柱上焊接固定有座椅,健身人员使用本发明装置健身时需要坐在座椅上。

进一步地,所述的上纵梁的底部焊接在前立柱、第一后立柱、第二后立柱的顶部,前立柱、第一后立柱、第二后立柱的顶部实现对上纵梁的有效支撑。

进一步地,第一后立柱、第二后立柱呈交叉状布置,因此分别与上纵梁与纵接地板形成上三角形、下三角形。纵接地板前后端分别设有第一后接地板、第二后接地板,纵接地板与第一后接地板、第二后接地板形成“工”字型,以此提高车身整体的横向稳定性。第一后立柱、第二后立柱交叉处布置有支撑板,支撑板上设置有螺纹口。

运动机构壳体的侧面设有第一固定片、第二固定片,第一固定片、第二固定片上设有通孔,用于支撑板的螺纹连接固定。

运动机构壳体内部设置有运动机构,运动机构具体包括有第一齿轮、链条、第二中心轴、右电动缸、电动缸底板、踏板中心轴、第一滚筒、电动缸推杆、顶杆、摩擦带、第二滚筒、第一中心轴、左电动缸、第二齿轮以及踏板轴端盖。

进一步地,所述的第二中心轴、踏板中心轴以及第一中心轴,分别通过运动机构壳体的第二通孔、第一通孔、第三通孔进行固定,运动机构壳体为第二中心轴、踏板中心轴以及第一中心轴的回转提供限位以及支撑作用。

所述的第一齿轮与踏板中心轴焊接连接固定,踏板中心轴端部设有踏板转轴,通过踏板转轴,运动机构左右两侧分别设有左踏板、右踏板,左踏板、右踏板绕踏板转轴中心进行转动,踏板转轴端部设有踏板转轴端盖,可以防止左踏板、右踏板离开原有的工作位置。

第一齿轮与链条相互啮合作用,第一齿轮设有个轮齿。链条与第二齿轮相互啮合作用,第二齿轮设有个轮齿。链条表现为带状,其上等距离布置有方形孔,方形孔用于与第一齿轮、第二齿轮的轮齿进行配合。

当健身人员踩动左踏板、右踏板时,带动踏板转轴、踏板中心轴运动,进而带动第一齿轮转动,第一齿轮带动链条运动,链条的运动带动第二齿轮的转动运动。

所述的第二齿轮通过焊接固定在第二中心轴上,第二齿轮与第二中心轴回转中心轴重合。

第二中心轴的另一侧通过焊接固定有第一滚筒,第一滚筒的部分表面与摩擦带接触,摩擦带的另一侧与第二滚筒接触摩擦。进一步地,第二滚筒通过焊接固定在第一中心轴上,第二滚筒与第一中心轴回转中心轴重合。

进一步地,当链条带动第二齿轮转动时,通过第二中心轴的传递作用,带动第一滚筒开始转动,通过摩擦带的传递,第二滚筒也开始转动。

在摩擦带的内侧设有顶杆与其接触,顶杆的两侧与电动缸推杆焊接连接。电动缸推杆的下端分别设有右电动缸、左电动缸,右电动缸、左电动缸的底部设有电动缸底板,电动缸底板上设有通孔,以供螺栓穿越通过通孔使其固定在运动机构壳体内部的上表面上。

当右电动缸、左电动缸推动电动缸推杆向上运动时,电动缸推杆带动顶杆压迫摩擦带,从而增加摩擦带与第一滚筒、第二滚筒之间的摩擦力,进而可以提供不同强度的踏板的踩动运动阻力,以满足不同体质、不同运动需求的健身人员进行适度合理的健身运动。

车身右侧布置有集成控制箱,集成控制箱内部设有电动缸控制器、电源、计时器以及评价模块。具体地,所述的电动缸控制器、计时器以及评价模块通过电源线与电源连接,所述的右电动缸、左电动缸分别通过信号线与电动缸控制器连接,电动缸控制器、计时器分别通过信号线与评价模块相互连接,评价模块通过信号线与显示器相连接。

所述的座椅、摩擦带、电动缸控制器、电源、等均为现有设备的组装,因此,具体型号和规格没有进行赘述。

本发明的工作原理:

当健身人员踩动左踏板、右踏板时,带动踏板转轴、踏板中心轴运动,进而带动第一齿轮转动,第一齿轮带动链条运动,链条的运动带动第二齿轮的转动运动。

进一步地,当链条带动第二齿轮转动时,通过第二中心轴的传递作用,带动第一滚筒开始转动,通过摩擦带的传递,第二滚筒也开始转动。

当右电动缸、左电动缸推动电动缸推杆向上运动时,电动缸推杆带动顶杆压迫摩擦带,从而增加摩擦带与第一滚筒、第二滚筒之间的摩擦力,进而可以提供不同强度的踏板的踩动运动阻力,以满足不同体质、不同运动需求的健身人员进行适度合理的健身运动。

进一步地,提取电动缸控制器、计时器的信号参数,训练构造决策函数并预存于评价模块中,若决策函数f(x)值为1,则认为该健身人员的运动能力表现为优秀型。若f(x)值为-1,则认为该健身人员的运动能力表现为欠佳型。此外,显示器5显示健身人员的运动能力以供参考。

至此,便实现了对健身人员的不同强度训练锻炼,设有评价模块以判断健身人员锻炼运动能力,最终实现了一种性能优异的体育锻炼器材。

本发明的有益效果:

本发明提供的一种体育锻炼器材,各组成部分之间连接可靠,检测维修十分方便;本发明提供的一种体育锻炼器材包含有评价模块以判断健身人员锻炼运动能力,操作简单,不需要健身人员深入了解接触学习即可方便快捷地操纵机构;本发明提供的一种体育锻炼器材,可以通过电动缸的推杆带动顶杆压迫摩擦带,从而增加摩擦带与第一滚筒、第二滚筒之间的摩擦力,进而可以提供不同强度的踏板的踩动运动阻力,以满足不同体质、不同运动需求的健身人员进行适度合理的健身运动,有利于本装置的推广应用同时也降低了实现的成本。

附图说明

图1为本发明所述装置整体结构组成的轴侧投影结构示意图。

图2为本发明所述装置整体结构组成的俯视结构示意图。

图3为本发明所述的车身的轴侧投影结构示意图。

图4为本发明所述的运动机构的轴侧投影结构示意图。

图5为本发明所述的运动机构的俯视结构示意图。

图6为本发明所述的运动机构的侧视结构示意图。

图7为本发明所述的运动机构壳体的轴侧投影结构示意图。

图8为本发明所述装置整体电路连接示意图;

图9为本发明所述装置所实现的运动能力判断逻辑示意图。

1、座椅,2、车身,3、运动机构壳体,4、集成控制箱,5、显示器,6、踏板,7、上纵梁,8、前立柱,9、支撑板,10、螺纹口,11、圆柱,12、第一后立柱,13、第二后立柱,14、第二后接地板,15、纵接地板,16、第一后接地板,17、第一齿轮,18、踏板转轴,19、右踏板,20、链条,21、第二中心轴,22、右电动缸,23、电动缸底板,24、左踏板,25、踏板中心轴,26、第一滚筒,27、电动缸推杆,28、顶杆,29、摩擦带,30、第二滚筒,31、第一中心轴,32、左电动缸,33、第二齿轮,34、电动缸控制器,35、电源,36、计时器,37、评价模块,38、信号线,39、电源线,40、第三通孔,41、第二通孔,42、第一通孔,43、第一固定片,44、第二固定片,45、踏板转轴端盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述:

参阅图1至图9,本发明提供的一种体育锻炼器材包括有车身2,车身2主体顶部通过圆柱11固定有座椅1,车身2的支撑板9上侧固定有运动机构壳体3,还包括内部的第一齿轮17、链条20、右电动缸22、左电动缸32以及摩擦带29等,通过电动缸控制器34、计时器36等分析健身人员的运动能力。此外,车身2右侧布置有集成控制箱4、显示器5,显示器5显示健身人员的运动能力以供参考。

参阅图1、图3,所述的车身2的顶部为上纵梁7,上纵梁7顶部焊接固定有圆柱11,圆柱11上焊接固定有座椅1,健身人员使用本发明装置健身时需要坐在座椅1上。

进一步地,所述的上纵梁7的底部焊接在前立柱8、第一后立柱12、第二后立柱13、的顶部,前立柱8、第一后立柱12、第二后立柱13、的顶部实现对上纵梁7的有效支撑。

进一步地,第一后立柱12、第二后立柱13呈交叉状布置,因此分别与上纵梁7与纵接地板15形成上三角形、下三角形,以保证车身2结构整体的稳定性。

纵接地板15前后端分别设有第一后接地板16、第二后接地板14,纵接地板15与第一后接地板16、第二后接地板14形成“工”字型,以此提高车身整体的横向稳定性。

第一后立柱12、第二后立柱13交叉处布置有支撑板9,支撑板9上设置有螺纹口10,螺纹口10用于支撑板9与运动机构壳体3的螺纹连接固定。

参阅图7,运动机构壳体3的侧面设有第一固定片43、第二固定片44,第一固定片43、第二固定片44上设有通孔,用于支撑板9的螺纹连接固定。

参阅图4至图6,运动机构壳体3内部设置有运动机构,运动机构具体包括有第一齿轮17、链条20、第二中心轴21、右电动缸22、电动缸底板23、踏板中心轴25、第一滚筒26、电动缸推杆27、顶杆28、摩擦带29、第二滚筒30、第一中心轴31、左电动缸32、第二齿轮33以及踏板轴端盖45。

进一步地,所述的第二中心轴21、踏板中心轴25以及第一中心轴31,分别通过运动机构壳体3的第二通孔41、第一通孔42、第三通孔40进行固定,运动机构壳体3为第二中心轴21、踏板中心轴25以及第一中心轴31的回转提供限位以及支撑作用。

所述的第一齿轮17与踏板中心轴25焊接连接固定,踏板中心轴25端部设有踏板转轴18,通过踏板转轴18,运动机构左右两侧分别设有左踏板24、右踏板19,左踏板24、右踏板19绕踏板转轴18中心进行转动,踏板转轴18端部设有踏板转轴端盖45,可以防止左踏板24、右踏板19离开原有的工作位置。

第一齿轮17与链条20相互啮合作用,第一齿轮17设有12个轮齿。

链条20与第二齿轮33相互啮合作用,第二齿轮33设有9个轮齿。

链条20表现为带状,其上等距离布置有方形孔,方形孔用于与第一齿轮17、第二齿轮33的轮齿进行配合。

参阅图4至图6,当健身人员踩动左踏板24、右踏板19时,带动踏板转轴18、踏板中心轴25运动,进而带动第一齿轮17转动,第一齿轮17带动链条20运动,链条20的运动带动第二齿轮33的转动运动。

所述的第二齿轮33通过焊接固定在第二中心轴21上,第二齿轮33与第二中心轴21回转中心轴重合。

第二中心轴21的另一侧通过焊接固定有第一滚筒26,第一滚筒26的部分表面与摩擦带29接触,摩擦带29的另一侧与第二滚筒30接触摩擦。

进一步地,第二滚筒30通过焊接固定在第一中心轴31上,第二滚筒30与第一中心轴31回转中心轴重合。

进一步地,当链条20带动第二齿轮33转动时,通过第二中心轴21的传递作用,带动第一滚筒26开始转动,通过摩擦带29的传递,第二滚筒30也开始转动。

参阅图4至图6,运需要注意的是,在摩擦带29的内侧设有顶杆28与其接触,顶杆28的两侧与电动缸推杆27焊接连接。电动缸推杆27的下端分别设有右电动缸22、左电动缸32,右电动缸22、左电动缸32的底部设有电动缸底板23,电动缸底板23上设有通孔,以供螺栓穿越通过通孔使其固定在运动机构壳体3内部的上表面上。

当右电动缸22、左电动缸32推动电动缸推杆27向上运动时,电动缸推杆27带动顶杆28压迫摩擦带29,从而增加摩擦带29与第一滚筒26、第二滚筒30之间的摩擦力,进而可以提供不同强度的踏板6的踩动运动阻力,以满足不同体质、不同运动需求的健身人员进行适度合理的健身运动。

参阅图1、图8,车身2右侧布置有集成控制箱4,集成控制箱4内部设有电动缸控制器34、电源35、计时器36以及评价模块37。

具体地,所述的电动缸控制器34、计时器36以及评价模块37通过电源线39与电源35连接,所述的右电动缸22、左电动缸32分别通过信号线38与电动缸控制器34连接,电动缸控制器34、计时器36分别通过信号线38与评价模块37相互连接,评价模块37通过信号线38与显示器5相连接。

所述的座椅1、摩擦带29、电动缸控制器34、电源35、等均为现有设备的组装,因此,具体型号和规格没有进行赘述。

本发明的工作原理:

参阅图4至图6,当健身人员踩动左踏板24、右踏板19时,带动踏板转轴18、踏板中心轴25运动,进而带动第一齿轮17转动,第一齿轮17带动链条20运动,链条20的运动带动第二齿轮33的转动运动。

进一步地,当链条20带动第二齿轮33转动时,通过第二中心轴21的传递作用,带动第一滚筒26开始转动,通过摩擦带29的传递,第二滚筒30也开始转动。

当右电动缸22、左电动缸32推动电动缸推杆27向上运动时,电动缸推杆27带动顶杆28压迫摩擦带29,从而增加摩擦带29与第一滚筒26、第二滚筒30之间的摩擦力,进而可以提供不同强度的踏板6的踩动运动阻力,以满足不同体质、不同运动需求的健身人员进行适度合理的健身运动。

本发明提供的一种体育锻炼器材可以实现对健身人员的运动能力进行分析的功能,具体实现方法如下所述:

参阅图9,提取电动缸控制器34、计时器36的信号参数。电动缸控制器34所控制的电动缸推杆27位移越大,代表摩擦带29与第一滚筒26、第二滚筒30之间的摩擦力越大,从而健身人员的运动强度越大。计时器36记录健身人员运动时长,运动时长越长说明健身人员的体力越佳。

进一步地,设已知训练集:

T={(x1,y1),…,(xm,ym)}∈(X×Y)m

其中,xi∈X=Rn,yi∈Y={1,-1}(i=1,2,…,m);(xi对应代表100名被测健身人员的健身数据,即电动缸控制器34所控制的电动缸推杆27位移与计时器36记录健身人员运动时长,yi代表健身人员的运动能力标签,1对应表示健身人员的运动能力等级为优秀,-1对应表示健身人员的运动能力等级为欠佳。)xi为特征向量。

选取适当的核函数K(x,x')和适当的参数C,构造并求解最优化问题:

得到最优解:

选取α*的一个正分量0<αj*<C,并据此计算阈值:

构造决策函数:

至此,则完成了健身人员的运动能力分析模型的训练,将模型预存于评价模块37中。

对应于未知运动能力的健身人员,可以通过分析健身人员运动中电动缸控制器34所控制的电动缸推杆27位移与计时器36记录健身人员运动时长,通过决策函数的输出值来判断该健身人员的运动能力情况。

若决策函数f(x)值为1,则认为该健身人员的运动能力表现为优秀型。若f(x)值为-1,则认为该健身人员的运动能力表现为欠佳型。此外,显示器5显示健身人员的运动能力以供参考。

本发明的使用:

当健身人员踩动左踏板24、右踏板19时,带动踏板转轴18、踏板中心轴25运动,进而带动第一齿轮17转动,第一齿轮17带动链条20运动,链条20的运动带动第二齿轮33的转动运动。当链条20带动第二齿轮33转动时,通过第二中心轴21的传递作用,带动第一滚筒26开始转动,通过摩擦带29的传递,第二滚筒30也开始转动。

当右电动缸22、左电动缸32推动电动缸推杆27向上运动时,电动缸推杆27带动顶杆28压迫摩擦带29,从而增加摩擦带29与第一滚筒26、第二滚筒30之间的摩擦力,进而可以提供不同强度的踏板6的踩动运动阻力,以满足不同体质、不同运动需求的健身人员进行适度合理的健身运动。

决策函数预存于评价模块中,若决策函数f(x)值为1,则认为该健身人员的运动能力表现为优秀型。若f(x)值为-1,则认为该健身人员的运动能力表现为欠佳型。此外,显示器5显示健身人员的运动能力以供参考。

至此,便实现了对健身人员的不同强度训练锻炼,设有评价模块37以判断健身人员锻炼运动能力,最终实现了一种性能优异的体育锻炼器材。

以上所述仅是本发明的一个较佳实例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出的各种修改或等同替代也包含在本发明的保护范围内。

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