适用于儿童的拉索式自行车骑行智能模拟系统的制作方法_3

文档序号:9933930阅读:来源:国知局
连接有四个惯性轮1-2-3,每个惯性轮1-2-3上同轴固设有齿轮一 1-2-4,所述滚筒1-2-2上同轴固设有与齿轮一 1-2-4相啮合传动的齿轮二 1-2-5。当然也可以采用其它传动方式,如链轮链条传动、皮带皮带轮传动、永磁传动等等,也可以根据需要采用多级传动。惯性轮1-2-3也可以固定设置在滚筒1-2-2两侧(如图9、图10所不),也可以固定设置在滚筒1-2-2内。
[0073]如图2、图3所示,为了更好地模拟自行车的骑行,所述拉索式自行车骑行平衡模拟器I包括用来放置自行车前轮6的平衡装置1-1和位于平衡装置1-1后方的用来放置自行车后轮7的滚筒装置1-2;所述平衡装置1-1包括底座1-1-1、滑动连接于底座1-1-1上的滑动件1-1-2、转动连接于滑动件1-1-2上的回转件1-1-3、一端固定连接于回转件1-1-3上的摆动件1-1 -4以及连接于摆动件1-1 -4和底座1-1 -1之间的两条拉绳1-1 -5;所述摆动件1-1 _4的另一端设有扇形件1-1-4-1,所述扇形件1-1-4-1的弧形边设有凹槽1-1-4-2,所述弧形边的圆心与回转件1-1-3的转动连接点相重合,所述扇形件1-1-4-1两端还设有两个拉绳固定装置一 1-1-4-3,所述底座1-1-1上对应设有两个拉绳固定装置二 1-1-1-1,所述拉绳1-1-5的一端固定连接于拉绳固定装置一 1-1-4-3上,并且将其一部分缠绕在弧形边的凹槽内,再固定连接于与拉绳固定装置一 1-1-4-3不同侧的拉绳固定装置二 1-1-1-1上,所述回转件1-1-3上还设有用来限制自行车前轮6左右滑动的限位装置1-1-6,所述智能控制装置2、电能转换装置3、可调功率负载4固设于滚筒装置1-2上。所述限位装置1-1-6的形状不只局限于本实施例的方式,只要能限制自行车前轮6左右滑动即可,可以是如图4所示的形状,也可以是如图5所示的各种形状,也可以是其它形状,可以和回转件1-1-3做成可拆卸的方式,也可以和回转件1-1-3做成一体(如图6所不)。
[0074]为了使转动更灵活、更省力,两个拉绳固定装置二1-1-1-1的连线与弧形凹槽1-1-
4-2的弧线相切;所述两条拉绳1-1-5平行设置且相互间设有间隙。
[0075]为了提高回转件1-1-3转动的灵活性,如图4所示,所述滑动件1-1-2的中部设有轴承座1-1-2-1,所述轴承座1-1-2-1并列地安装有两个轴承1-1-2-2,轴承1-1-2-2上方设有轴承压板以限制轴承1-1-2-2的轴向移动,也可通过安装内孔卡簧的方式限制轴承外圈的轴向移动,所述回转件1-1-3中部固定安装有回转轴1-1-3-1,所述回转轴1-1-3-1插置于两个轴承1-1-2-2的内孔上以实现回转件1-1-3与滑动件1-1-2的转动连接。
[0076]为了防止回转件1-1-3、滑动件1-1-2与底座1-1-1相互脱开,如图4所示,所述回转轴1-1-3-1下端采用螺纹旋装有防脱帽1-1-7,所述防脱帽1-1-7的大径端与底座1-1-1下表面相配合,所述底座1-1-1上设有与防脱帽1-1-7运动轨迹相匹配的条形避让槽1-1-1-2。当然也可以采用其它形式的防脱钩。
[0077]为了保证滑动件1-1-2在底座上灵活地滑动,如图4所示,所述滑动件1-1-2上设有六个之转动连接的滚轮1-1-2-3,所述底座1-1-1上设有与滚轮1-1-2-3相配合的滚道1-1-
1-3。滚轮1-1-2-3通过螺栓与滑动件1-1-2连接,滚轮1-1-2-3的数量三个以上即可,具体的数量可根据滑动件1-1-2的长度和承载重量而定。当然也可以采用其它方式的滑动连接,如线轨、硬轨等。
[0078]为了使滑动件1-1-2不脱离滚道1-1-1-3,所述底座1-1-1的左右两侧分别竖立有限位板1-1-8;为了减缓滑动件1-1-2对限位板1-1-8的碰撞,提高限位板1-1-8的寿命,每个限位板1-1-8朝里的端面分别固定安装有缓冲垫1-1-9。
[0079]为了使底座1-1-1与地面接触更平稳,所述底座1-1-1的下表面固定安装有胶垫1-
1-10。当然也可以采用其它方式,如在底座1-1的下表面安装真空吸盘。
[0080]如图7所示,为了利用滚筒转动的机械能进行发电,所述滚筒装置1-2还包括固设于机架1-2-1前后两端且沿左右水平方向设置的两根固定轴1-2-6,所述滚筒1-2-2转动连接于固定轴1-2-6上,任一固定轴1-2-6或两根固定轴1-2-6上均设有定子,所述滚筒1-2-2内壁设有与定子相配合的转子,所述定子和转子均与电能转换装置3相连接。传感器模块包括传感器芯片、与传感器芯片相连接的传感器测头以及和传感器感应点。传感器感应点设置于拉索式的侧壁上,传感器测头固设于机架1-2-1用于获取传感器感应点的信息。拉索式可通过智能控制装置2设置成电动滚筒,依靠自带可充电电源或外接电源,使其旋转,直接驱动自行车后轮7,这样便于初学者专心感受平衡的控制,老年骑行者可降低运动强度,也可做为运动后的放松整理,等等。
[0081 ]如图13所示,自行车在实际骑行过程中,其实是双脚在自行车左右脚踏板上交替用力的过程,即脚踏板以自行车中轴为圆心,围绕着四个区域(发力区A、过渡区B、发力区C,过渡区D)重复做着圆周运动,当从一个发力区向下一个发力区过渡时,就要靠自行车向前运动的惯性来完成平滑过渡。区域A为蹬左脚踏的发力区,区域C为蹬右脚踏的发力区。将自行车放置于模拟器上时就必须靠后轮的旋转惯性来模拟自行车向前运动的惯性,从而完成过渡区的平滑过渡。
[0082]该发明的工作原理为:先将开启的手机固定在自行车把手的固定夹上,再开启智能控制装置的电源开关,将手机与智能控制装置2通过有线或无线方式相连接,再将自行车的前轮6放在平衡装置1-1上的限位装置1-1-6上,将自行车后轮放置于滚筒装置1-2上,然后进行骑行。如图2所示,当拉索式自行车骑行平衡模拟器I上的人没有扭动自行车车把时,回转件1-1-3处于底座1-1-1上的中间位置。如图10所示,当拉索式自行车骑行平衡模拟器
1-1上的人向左扭动自行车车把时,放置在限位装置1-1-6内的自行车前轮6就会拨动回转件1-1-3以回转轴1-1-3-1为中心向逆时针方向转动,回转件1-1-3带动摆动件1-1-4向右摆动,迫使摆动件1-1 -4上的弧形凹槽1-1 -4-2沿着拉绳1-1 -5向左滚动,回转件1-1 -3上的回转轴1-1-3-1就推着滑动件1-1-2沿着底座1-1-1上的滚道1-1-1-3向左移动。自行车前轮6移向左侧后,在拉索式上滚动的自行车后轮7便自动向左侧滚动。反之亦然,如图11所示,当自行车骑行模拟器上的人向右扭动自行车车把时,自行车前轮6和自行车后轮7均会向右移动。自行车轮向左、向右移动量的大小和移动速度的快慢与骑车人摆动自行车车把手角度的大小和骑行速度的快慢均成正比,从而实现了骑行平衡的模拟操作。当脚踏处于发力区时,后轮7能通过齿轮二 1-2-5和齿轮一 1-2-4带动惯性轮1-2-3高速旋转,当脚踏处于过渡区时,由于惯性轮1-2-3的惯性作用,惯性轮1-2-3又能通过齿轮一 1-2-4和齿轮二 1-2-5带动滚筒1-2-2转动,滚筒1-2-2带动自行车后轮7转动,从而完成一个发力区向另一个发力区的平滑过渡,本发明由于设置了惯性轮,从而能大大的降低滚筒的外径和质量,不仅降低自行车的骑行重心,使儿童、老人及初学者更具安全感,而且方便携带和收纳。本发明滚筒1-
2-2的转速、骑行阻力等参数可实时显示在手机上,操作者通过手机屏幕可实时观察运动、游戏或比赛等各种参数和视频,也可以通过手机设置可调功率负载4的功率,使得骑行阻力发生变化,能适应不同训练强度的要求。滚筒1-2-2转动时发出的电,可以经电源控制模块变成常规电压接入电源输出模块,给环境的声、光、电等效果提供电能,也可以与充电器相连,给电脑手机等电子产品充电。移动终端5还可通过互联网平台与异地的朋友或团队一同进行健身游戏
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