一种高度可调式水平力输出设备

1.本发明涉及水平力输出实验设备技术领域，尤其涉及一种高度可调式水平力输出设备。


背景技术：

2.人体坐在板凳上以及站直身体时，腰部和腹部肌肉起到非常重要的作用下，但是由于每个人的肌肉密度等区别，腰部和腹部肌肉力量也不同。
3.因此，若是对个人腰腹部肌肉力量进行检测时，需要提供安全保障，如对实验人员的保护，对实验设备进行保护；目前，对于人体腰部和腹部肌肉的测量设备较多，很多健身设备即可实现，但是，难以实现腰部和腹部肌肉力量在不同高度水平方向上的精确测量。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高度可调式水平力输出设备。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种高度可调式水平力输出设备，包括移动座，所述移动座上安装有u型板，所述u型板内滑动连接有矩形框，所述移动座的底部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端安装有驱动齿轮，所述移动座的上端转动连接有两个螺纹筒，两个所述螺纹筒之间设有传动机构，两个所述螺纹筒内均螺纹连接有螺杆，两个所述螺杆的上端均与矩形框的底部固定连接，其中一个所述螺纹筒的外部固定安装有从动齿轮，所述从动齿轮与驱动齿轮相啮合，所述矩形框的内顶部安装有安装杆，所述安装杆的底部安装有定滑轮，所述定滑轮上套设有负重缆绳，所述负重缆绳的竖直端下单连接有托盘，所述负重缆绳的另一端水平贯穿矩形框设置，所述安装杆上安装有对负重缆绳水平检测的检测机构，所述矩形框的内底部固定连接有海绵垫，所述移动座上叠放有多个压重水箱。
7.优选地，所述移动座的底部设有移动机构，所述移动机构包括四个锁止万向轮，四个所述锁止万向轮均安装有移动座的底部且通过螺栓固定。
8.优选地，所述传动机构包括套在两个螺纹筒外部且与其固定连接的两个传动轮，两个所述传动轮通过皮带相连接。
9.优选地，所述u型板相对的内壁均设有导向槽，两个所述导向槽内均滑动连接有导向块，两个所述导向块均与矩形框固定连接。
10.优选地，所述检测机构包括固定在安装杆上的横块，所述横块的底部安装有固定块，所述固定块的底部设有滑动槽，所述滑动槽内固定连接有固定电触片，所述滑动槽内滑动连接有滑动电触片，所述滑动电触片位于固定电触片的下方，所述滑动槽的内壁固定连接有环形电触片，所述环形电触片位于滑动电触片的下方，所述滑动电触片的底部固定连接有绝缘杆，所述绝缘杆贯穿环形电触片且不与其接触，所述绝缘杆与滑动槽之间设有复位机构，所述绝缘杆的底部安装有限位轮。
11.优选地，所述横块的上端安装有警示灯，所述警示灯与滑动电触片、固定电触片、环形电触片电连接。
12.优选地，所述复位机构包括套在绝缘杆外部且与其滑动连接的滑动片，所述滑动片与滑动槽的内壁固定连接，所述绝缘杆上安装有定位块，所述定位块和滑动片共同固定连接有弹簧，所述弹簧套在绝缘杆外部且不与其相接触。
13.优选地，所述绝缘杆的底部固定连接有两个竖杆，两个所述竖杆之间转动连接有圆杆，所述圆杆与限位轮相抵。
14.本发明与现有技术相比，其有益效果为：。
15.1、伺服电机工作带动驱动齿轮、从动齿轮、螺纹筒转动，通过传动轮和皮带的配合，可以实现两个螺纹筒同时转动，由于两个螺杆在矩形框上无法转动，因此螺纹筒转动时，可以实现两个螺杆同步向上或下运动，进而可以调节矩形框的高度，从而可以调整与定滑轮相抵点与实验者的连接点处的水平程度，直至警示灯不再通电发光，此时的负重缆绳处于水平状态；从而可以适用于不同身高的实验者和不同的测量姿势。
16.2、通过负重缆绳和定滑轮的配合，可以将配重砝码的重量转化为水平力，从而可以作用在测试者身上，可以测试测试者腰部和腹部所能承受的拉力。
17.3、本发明可以实现不同姿势的测量，因此除了可以实现腰部和腹部肌肉力量的测试外，还可以实现上肢、颈部等多部位肌肉力量的测量，具有一定的开发潜力。
18.4、若是测试者体力不支或超过负载力时，则测试者会身体前倾甚至前扑，由于托盘的下方设置有海绵垫，通过海绵垫可以对托盘进行缓冲，减小托盘对矩形框的冲击力，同时，可以削弱作用在测试者身上的拉力，实现对测试者的保护，安全性好。
19.5、通过u型板、矩形框的配合，可以对托盘、配重砝码进行遮挡，防止配重砝码直接掉落损坏、误碰实验人员、损坏其他设备，从而安全性更好。
20.综上所述，本发明通过限位轮和警示灯的配合，可以对负重缆绳进行水平检测，通过伺服电机、螺纹筒、螺杆的配合，可以对负重缆绳进行水平调整，从而可以配重砝码的纵向力改变为水平力，且可以托盘、配重砝码进行遮挡，防止其掉落损坏，以及对实验者的保护。
附图说明
21.图1为本发明提出的一种高度可调式水平力输出设备的结构示意图；
22.图2为本发明提出的一种高度可调式水平力输出设备中检测机构的结构示意图；
23.图3为本发明提出的一种高度可调式水平力输出设备螺纹筒侧视的结构示意图；
24.图4为本发明提出的一种高度可调式水平力输出设备中矩形框的示意图。
25.图中：1移动座、2压重水箱、3u型板、4螺纹筒、5从动齿轮、6传动轮、7伺服电机、8驱动齿轮、9导向槽、10导向块、11定滑轮、12安装杆、13负重缆绳、14托盘、15横块、16检测机构、17锁止万向轮、18皮带、19螺杆、20固定块、21滑动电触片、22固定电触片、23环形电触片、24绝缘杆、25滑动槽、26定位块、27弹簧、28滑动片、29警示灯、30限位轮、31竖杆、32圆杆、33矩形框、34海绵垫、35通孔。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.参照图1-4，一种高度可调式水平力输出设备，包括移动座1，移动座1的底部设有移动机构，移动机构包括四个锁止万向轮17，四个锁止万向轮17均安装有移动座1的底部且通过螺栓固定，通过设置锁止万向轮17方便对移动座1进行移动，从而可以增加其灵活性，可以根据需求对其位置进行调整。
28.移动座1上安装有u型板3，u型板3内滑动连接有矩形框33，移动座1的底部安装有伺服电机7，伺服电机7的输出端安装有驱动齿轮8，移动座1的上端转动连接有两个螺纹筒4，两个螺纹筒4之间设有传动机构，传动机构包括套在两个螺纹筒4外部且与其固定连接的两个传动轮6，两个传动轮6通过皮带18相连接，通过传动轮6和皮带18的配合，可以实现两个螺纹筒4同时转动，由于两个螺杆19在矩形框33上无法转动，因此螺纹筒4转动时，可以实现两个螺杆19同步向上或下运动，进而可以调节矩形框33的高度。
29.其中，矩形框33上贯穿设有通孔35，通孔35的设置是为了使负重缆绳13通过，同时，矩形框33与通孔35相对的一面设有放置槽，即方便实验人员通过通槽放置配重砝码，如此通过u型板3、矩形框33的配合，可以对托盘14、配重砝码进行遮挡，防止配重砝码直接掉落损坏、误碰实验人员、损坏其他设备，从而安全性更好。
30.其中，u型板3相对的内壁均设有导向槽9，两个导向槽9内均滑动连接有导向块10，两个导向块10均与矩形框33固定连接，在导向块10和导向槽9的对配合下，可以实现矩形框33稳定的上下移动。
31.两个螺纹筒4内均螺纹连接有螺杆19，两个螺杆19的上端均与矩形框33的底部固定连接，其中一个螺纹筒4的外部固定安装有从动齿轮5，从动齿轮5与驱动齿轮8相啮合，矩形框33的内顶部安装有安装杆12，安装杆12的底部安装有定滑轮11，定滑轮11上套设有负重缆绳13，负重缆绳13的竖直端下单连接有托盘14，托盘14可以为箱体状。
32.负重缆绳13的另一端水平贯穿矩形框33设置，安装杆12上安装有对负重缆绳13水平检测的检测机构16，检测机构16包括固定在安装杆12上的横块15，横块15的底部安装有固定块20，固定块20的底部设有滑动槽25，滑动槽25内固定连接有固定电触片22，滑动槽25内滑动连接有滑动电触片21，滑动电触片21位于固定电触片22的下方，滑动槽25的内壁固定连接有环形电触片23，环形电触片23位于滑动电触片21的下方，滑动电触片21的底部固定连接有绝缘杆24，横块15的上端安装有警示灯29，警示灯29与滑动电触片21、固定电触片22、环形电触片23电连接。
33.绝缘杆24贯穿环形电触片23且不与其接触，绝缘杆24与滑动槽25之间设有复位机构，复位机构包括套在绝缘杆24外部且与其滑动连接的滑动片28，滑动片28与滑动槽25的内壁固定连接，绝缘杆24上安装有定位块26，定位块26和滑动片28共同固定连接有弹簧27，弹簧27套在绝缘杆24外部且不与其相接触；绝缘杆24的底部安装有限位轮30，绝缘杆24的底部固定连接有两个竖杆31，两个竖杆31之间转动连接有圆杆32，圆杆32与限位轮30相抵，其中负重缆绳13通过限位轮30的底部且位于圆杆32之间。
34.矩形框33的内底部固定连接有海绵垫34，通过海绵垫34可以对托盘14进行缓冲，减小托盘14对矩形框33的冲击力；移动座1上叠放有多个压重水箱2，通过压重水箱2可以增
加移动座1的重力，从而可以保证移动座1的稳定性。
35.使用本发明进行试验时，如图1所示，实验者可以在压重水箱2的右侧放置板凳并穿上的测试服装，测试服装可以为安全带等但不限于此，然后将负重缆绳13拴在测试服装上，然后测试者坐在板凳上，使躯体保持中立正直状态，接着对负重缆绳13进行水平校准；
36.若是负重缆绳13发生倾斜时，向上倾斜时，负重缆绳13会抵动限位轮30向上移动，从而驱动绝缘杆24、滑动电触片21向上移动，滑动电触片21与固定电触片22相抵，此时警示灯29通电发光，则说明负重缆绳13没有处于水平；若是负重缆绳13向下倾斜时，负重缆绳13会挤压圆杆32、绝缘杆24、滑动电触片21向下移动，滑动电触片21与环形电触片23相抵，此时此时警示灯29通电发光，则说明负重缆绳13没有处于水平；
37.因此，提醒实验者需要对负重缆绳13进行水平调整；
38.实验者启动伺服电机7，伺服电机7工作带动驱动齿轮8、从动齿轮5、螺纹筒4转动，通过传动轮6和皮带18的配合，可以实现两个螺纹筒4同时转动，由于两个螺杆19在矩形框33上无法转动，因此螺纹筒4转动时，可以实现两个螺杆19同步向上或下运动，进而可以调节矩形框33的高度，从而可以调整与定滑轮11相抵点与实验者的连接点处的水平程度，直至警示灯29不再通电发光，此时的负重缆绳13处于水平状态；
39.然后实验人员将配重砝码放在托盘14内，随着配重砝码的增加，通过负重缆绳13和定滑轮11的配合，可以将配重砝码的重量转化为水平力，从而可以作用在测试者身上，可以测试测试者腰腹部所能承受的拉力；
40.在测试过程中，若是测试者体力不支或超过负载力时，则测试者会身体前倾甚至前扑，由于托盘14的下方设置有海绵垫34，通过海绵垫34可以对托盘14进行缓冲，减小托盘14对矩形框33的冲击力，同时，可以削弱作用在测试者伸长的拉力，实现对测试者的保护，安全性好；
41.相反的是，也可以通过拉动负重缆绳13，实现托盘14和配重砝码移动，来测试腰腹部肌肉力量。
42.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。