一种多功能室内运动设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及体育器械领域，尤其是涉及一种室内运动设备。


背景技术：

[0002]
随着人们生活节奏越来越快，人们经常会寻找一些活动在放松自身，然而多数活动需要到专业的娱乐场所，例如冰壶、陆地冰壶、保龄球等运动，此类运动由于需要较长距离的球道，所以占地面积大，难以适用于普通家庭或者室内空间有限的场所，就需要人们到特定的场所进行活动，但是人们时间、交通或者活动场所的限制从而让人们选择放弃活动，因此设计一种适应小面积空间来完成仿真冰壶、陆地冰壶、保龄球等运动的装置就显得尤为重要。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种室内运动设备，通过电机控制托辊以带动跑道的反向转动从而使短距离跑道达到长距离跑道的效果，解决了现有技术中存在的有限的室内空间无法完成长距离跑道活动的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
[0005]
本实用新型的具体实施例提供了一种室内运动设备，包括驱动装置、连接在所述驱动装置上的变速装置、连接在所述驱动装置转轴上的第一托辊、设置在远离所述第一托辊处的第二托辊以及套设在所述第一托辊和所述第二托辊上的第一跑道，所述第一跑道能随所述第一托辊的转动而转动。
[0006]
优选地，还包括控制面板、中央控制器以及第一跑道两侧的测速仪，所述驱动装置为电机，所述变速装置为变频器；所述控制面板、所述中央控制器、所述变频器、所述电机依次电连接；测速仪与所述中央控制器电连接。
[0007]
优选地，还包括设置在所述第一跑道两侧的光学探测仪或者设置在第一跑道下方的重力感应装置，所述光学探测仪或所述重力感应装置均与所述中央控制器电连接。
[0008]
优选地，还包括第二跑道，所述第二跑道设置在所述第一跑道的转动方向的一端，且与所述第二跑道为固定跑道。
[0009]
优选地，所述驱动装置为健身单车或臂力器，所述变速装置为变速齿轮，所述第一托辊与所述健身单车或所述臂力器通过所述变速齿轮连接。
[0010]
优选地，所述第一跑道与所述第二跑道的衔接位置的上方和/或下方设置有磁体。
[0011]
优选地，所述第二跑道远离所述第一跑道的一端设置有视觉深度提高装置。
[0012]
优选地，还包括清洁和擦油装置，所述清洁和擦油装置设置在所述第一跑道的下方或者远离运动人员的一端。
[0013]
优选地，还包括用于悬挂固定物的悬挂装置，所述悬挂装置设置在靠近所述第一跑道的一端，所述悬挂装置有两种状态分别为打开与关闭状态，当所述悬挂装置处于闭合
状态时，所述固定物悬挂在所述悬挂装置上；当所述悬挂装置处于打开状态时，所述固定物落在所述第一跑道上。
[0014]
优选地，所述悬挂装置为机械钩爪或者磁体。
[0015]
本实用新型提供的技术方案中，包括电机、电连接在所述电机上的变频器、连接在所述电机转轴上的第一托辊、设置在远离所述第一托辊的第二托辊以及套设在所述第一托辊和所述第二托辊上的第一跑道，所述第一跑道能随所述第一托辊的转动而转动；通过第一托辊带动第一跑道转动，其转动反向于陆地冰壶、保龄球等运动方向，以此实现较短距离内增加跑道长度的目的，同时变频器的设置可以有效的控制第一托辊的转速，从而控制跑道的转速，以此控制冰壶、保龄球等在第一跑道上的运动速度与运动距离。
[0016]
本实用新型优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：还包括控制面板以及中央控制器，所述控制面板、所述中央控制器、所述变频器、所述电机依次电连接；控制面板与中央处理器的设置可以有效的控制电机工作与停止以及转速的变化；还包括控制面板以及中央控制器，所述控制面板、所述中央控制器、所述变频器、所述电机依次电连接；可以通过测速仪将采集的数据传输到中央控制器，通过预先设置值来控制电机的转速，来实现控制陆地冰壶、保龄球等在第一跑道上的相对运动速率；所述第二跑道设置在所述第一跑道的转动方向的一端，且与所述第二跑道为固定跑道，第二跑道上放置固定物(保龄球瓶、投掷入营的陆地冰壶等)；所述第一跑道略微高于所述第二跑道，以降低第一跑道与第二跑道连接处的阻力；所述第二跑道远离所述第一跑道的一端设置有视觉深度提高装置，在视觉上增加跑道的长度。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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图1是本实用新型实施例提供的室内运动设备的结构示意图；
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图2是本实用新型实施例提供的室内运动设备双跑道结构示意图；
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图3是本实用新型实施例提供的室内运动设备单跑道结构示意图。
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图中1-电机；2-变频器；3-第一托辊；4-第二托辊；5-第一跑道；6-控制面板；7-测速仪；8-第二跑道；9-第一磁体；10-视觉深度提高装置；11-悬挂装置。
具体实施方式
[0022]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
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本实用新型的具体实施例提供了一种室内运动设备，包括驱动装置1、变速装置2、第一托辊3、第二托辊4以及第一跑道5，，驱动装置1与第一托辊3之间通过皮带连接，第一跑道5套设在第一托辊3与第二托辊4上，驱动装置1带动第一托辊3转动，第一托辊3带动第一
跑道5转动，此时只需逆着第一跑道5的运动方向上抛掷保龄球或者冰壶等，就可以延长保龄球或者冰壶等的运动距离，从而实现较短距离完成较长距离运动项目的目的，减少了球道长度，但依然保持该运动原有的物理属性。
[0024]
还可以设置控制面板6以及中央控制器，控制面板6、中央控制器、变频器2、电机1依次电连接，通过控制面板6来实现人的外部控制，中央控制器来完成预设控制方式。
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当驱动装置1设置成电机、变速装置2设置成变频器时，电机与变频器电连接，通过变频器来完成电机转速的变化就可以实现第一跑道5转动速度的控制；为了在没有电源的情况下也可以适用，可以在第一托辊3外部设置延伸皮带轮，可以通过皮带将第一托辊3连接到外设的健身单车的转动轴或者臂力器转动轴上，此时变速装置2为变速齿轮，用人力带动第一跑道5转动；并且可通过变速齿轮控制转速：比如为了确保第一跑道5达到某个预定的运动速度，可以通过调节变速齿轮，把人力驱动的速度不均匀转轴运动转化成均匀的、速度可控的第一托辊3转动；当人力过大，或者时间超过预设的时间阈值，变速齿轮可以挂空档，自动减速或者停车。如此设置还可以完成对上肢和下肢力量训练的健身器材功能，还可以在健身单车或者臂力器上设置能量收集装置，通过此装置将机械振动和磁场中收集环境浪费的能量，然后经转换产生持续的电力，此电力以维持测速仪7、传感器、控制面板6以及中央控制器的电力供应。
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还可以在第一跑道5的两侧设置测速仪7，测速仪7用来采集保龄球等的初始速度以及运动过程中的运动速度，测速仪7为多个且均匀的沿第一跑道5的运动方向设置，测速仪7与中央控制器电连接，通过测速仪7的数据采集反馈到中央控制器，已完成中央控制器中预设动作。
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为完成上述运动特此对运动方式进行简要说明：
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当运动员把球(或者冰壶)用力向前抛出的同时，特制的第一跑道5(或者仿真冰的冰壶赛道)向着相反方向运动；假设保龄球(或者冰壶)以v1的速度向前滚，而第一跑道5以v2的速度向后运动，那么保龄球相对于站在原地的抛球者的位移速度就是v3＝v1-v2。只要v1略略大于v2，那么v3的数值就大于0，也就是说保龄球等会比较缓慢地向前发生位移；因为有摩擦阻力，所以v1的速度值是在不断变小的，如果当v1下降到与比v2数值还小的时候，就会出现保龄球被第一跑道5倒推回来的情况。为了避免这种倒退的情况，可以设计很多方案，比如根据保龄球运动的时间进度而调整第一跑道5的运动速度(也就是让v2随着v1同步递减)。
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1、为了实现第一跑道5转动速度的同步递减，需要在硬件上增加测速仪器，可以快速测量保龄球实时的速度，然后把测量数据及时反馈给中央控制器，由控制器对电机发出指令，调节转动速度；还可以通过现场的数据采集，当保龄球等的初始运动速度在一定速度范围内制定统一的变频器2的工作方式，从而控制第一跑道5的转动速度，因为保龄球与第一跑道5之间的阻力不会产生太大变化，可以根据初始速度制定第一跑道5的转动速度；
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2、可以把第一跑道5的转动速度和/或每个速度下持续转动的时间都做好设定，每次发球的同时触发电机1工作，第一跑道5按照设定好的初始速度运动n1秒钟，然后按照设定好的第二个速度再运行n2秒钟
……
以此类推，分时段递减速度，直到停止运动；也可以，设定好总的运动持续时间，也设定好速度递减的幅度(也就是选择一个数值为负数的加速度)，然后在抛球之前或者抛球瞬间启动赛道滚动装置，滚动的速度会自动递减，并且当运
动持续时间达到设定值的时候，第一跑道5自动停止转动(如果玩家抛球的力量太小，球的运动速度v1下降到小于v2的时候，赛道还在继续滚动，那么球会被推送回到发球的位置—这就相当于玩家发球失误，设备自动把球给捡回来了)。
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3、还可以在赛道的某个位置设置一个传感器(可以是光学感应、摄像头、重力感应或者其他各种传感器)，只要球运动到这个位置，就会被感应到，然后就触发电机热启动、或者改变第一跑道5的速度或者停止运动。比如，当球经过了第一跑道5的发球线，传感器把信号实时传递给中央控制器，控制器立即热启动或者加速电机；当球经过了跑道中心线位置，或者当球经过发球线以后的累计运动时间达到了设定的数值，中央控制器就触发电机自动减慢滚动速度，或者停止滚动。
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4、在现实中球体与第一跑道之间的摩擦力跟球体的正压力以及滑动摩擦系数有关系，相应的滚动摩擦力跟正压力与滚动摩擦系数有关系，而滑动摩擦系数与滚动摩擦系数均为一个不发生多大变化的数值，此数值可以在本申请的室内运动设备以及配套的球体做好以后，在设备出厂以前把影响运动速度变化的系数直接录入到中央控制器中；中央控制器参照专业的保龄球或冰壶运动器材的参数做出换算，例如：本申请的设备与配套保龄球球体的摩擦系数如果大于标准赛道的摩擦系数，则会导致保龄球在本申请的设备跑道上的相对运动距离缩短，相应地，中央控制器需要减少跑道反向运动的时长，确保保龄球在击打球瓶的瞬间可以达到与标准赛道近似的效果。在使用过程中，由于跑道磨损或者润滑油涂抹不及时，会导致系数变化，但是普通家庭用户不便于自行测量和调整参数，所以本申请的设备具有光学探测仪或者摄像头或者重力感应等配件，可以自动探测运动速度的变化，再由中央控制器自动计算得出摩擦系数等参数。
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5、另外，保龄球或者陆地冰壶等运动，都需要在第一跑道5末端有固定物(保龄球瓶，或者已经投掷入营的陆地冰壶)，这些固定物不能随着第一跑道5运动。为此，有如下解决方案，结合附图2所示：
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1、第一跑道5的末端设置第二跑道8相衔接，第二跑道8的为固定跑道。衔接处尽量做到无缝衔接，以便不改变球的运动轨迹。
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2、为了进一步减小衔接处的摩擦阻力，可以采用磁极推动辅助手段，就是第一跑道5与第二跑道8的衔接位置的上方或者下方设置有第一磁体9，并且在球体里植入同一磁极的材料，利用同极相排斥或吸引的原理，当第一磁体9位于衔接位置的下方时磁力会稍微推起球身，抵消部分重力，从而减少摩擦。或者第一磁体9在衔接处的正上方时，在球体内植入金属，这样的话上方的磁石会对球体有向上提拉的作用，抵消重力，减少阻力。
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3、为了进一步减小第一跑道5与第二跑道8的衔接处的缝隙对保龄球(或陆地冰壶)运动的影响，也可以采用如下简易方案：第一跑道5的末端的水平位置，略微高于第二跑道8，这样的话，球在进入衔接处的瞬间处于短暂的腾空状态，不会改变运动轨迹。
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4、相对的，还可以单一利用第一跑道5的方式，如附图3所示，只需在第一跑道5的一端设置悬挂装置11，悬挂装置11设置在第一跑道5远离人员抛掷球体(冰壶)的一端，悬挂装置11可以为机械钩爪或者第二磁体，在第一跑道5转动时，悬挂装置11将固定物进行悬挂固定，当第一跑道5停止转动后，悬挂装置11迅速释放悬挂的固定物，将固定物放置到第一跑道5上，从而让抛掷的球体(冰壶)等完成击打动作。当悬挂装置11为机械钩爪时，可以根据不同的固定物形状进行不同的钩爪设计，当悬挂装置11为第二磁体时，第二磁体可以设
置在第一跑道5的上方或者下方，当第二磁体设置在第一跑道5下方时在固定物内部设置与第二磁体相同磁性的磁力材料，相斥来达到磁悬浮的效果；当第二磁体设置在第一跑道5上方时，固定物内部设置铁或者与第二磁体相异磁性的材质，相吸来达到磁悬浮的效果。
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本实用新型具体实施例提供的方式，还可以通过与运动方向相反的位置设置磁力材料，抑制球体在第一跑道5上的运动速度—运动员使出在普通跑道打球的正常力气，把保龄球向前投掷出去，球体是金属的，或者其他磁化材料，在第一跑道5的正前方有同磁极的磁体对球体形成阻力，缩短球体的直线运动距离(但是在左右方向上并不改变受力，所以运动员依然可以打出弧线球)以完成较短距离的跑道达到较长跑道的效果。此外第一跑道5还可以采用磁化的材料制作，或者用磁性材料嵌入第一跑道5内部，在不影响第一跑道5转动的情况下实现磁化，并且保龄球(冰壶等)也采用同磁极的磁化材料制作而成；还可以在整条第一跑道5下方设置与保龄球(冰壶等)等相同磁极的第三磁体和/或在整条第一跑道5上方设置与保龄球(冰壶等)等相异磁极的第三磁体；这样就可以让球体在整个运动过程中受到向上的力，抵消一部分重力，减少对跑道的压力，从而减少跑道的磨损，也有助于减少电机的功耗，同时重力的降低并不会影响到保龄球(冰壶等)的正常滚动或滑动以及停止等，使运动能正常的进行。
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还可以在跑道的尽头设置视觉深度提高装置10，具体位置在第二跑道8远离第一跑道5的一端，视觉深度提高装置10可以为镜子或者显示器等可以成像设备，也可以是眼镜、头盔等形态的可穿戴设备，可以让人在视觉上增加跑道的长度。通讯模块可以把传感器、摄像头采集的数据发送到互联网或者智能终端，以便玩家可以在智能终端包括智能眼镜、vr头盔等设备上看到其他玩家的打球效果，进而可以联网对战，也可以网上远程指导训练。
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本实用新型具体实施例提供的室内运动设备，还可以设置擦油装置，对于需要涂抹润滑油的跑道，在第一跑道5的尽头或者在下方设置清洁及擦油装置，清洁跑道表面的污渍并以喷涂或者油刷等方式把润滑油均匀地涂抹在赛道表面，从而保证第一跑道5表面的摩擦力始终保持不变，所述擦油装置可以刷油方式，其结构可以包括电机与设置在电机转轴上毛刷，毛刷下部设置储油盒，储油盒内的润滑可以附着到毛刷上，当电机带动毛刷转动时毛刷便可对第一跑道5的表面进行刷涂润滑油，所述擦油装置还可以设置成喷油形式，其结构可以为，在第一跑道5的下方或者远离运动者的一端，设置储油盒、与储油盒连通的油泵，与油泵连通的出油管，当为油泵通电工作时油泵可以将储油盒内的润滑油抽离通过出油管喷射到第一跑道5的表面从而实现对第一跑道5刷油的目的。
[0041]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。