专利名称：冲浪式平衡训练系统的制作方法
技术领域：
本发明与人体平衡训练的设备有关，更详而言之，系一种机电整合而可模拟冲 浪动作的平衡训练机。
背景技术：
一种关于平衡训练的硬体设备，于中国台湾公告第547099号专利案中提出。此 案以组合式机构配合使用者的主动操作执行冲浪的模拟动作，系一种通过使用者的 主动控制而作动的训练机，该训练机可训练使用者的平衡能力。一种整合机电的模拟冲浪设备由本发明申请人提出，并申请发明专利在案(第 96120881号)。此专利机构可控制一运动板模拟出冲浪运动的前、后、左、右、上、 下方向的复合式动作，使用者站立于该运动板上，配合该运动板的复合式动作，不 断地变换调整己身重心，藉以训练肌力及平衡感。此专利技术涉及两组马达以及两 组驱动控制机构，因此机构设计较为复杂，体积较大，复合式动作的行程也较大， 适用于运动或健身中心等商业级的场合。发明内容本发明的目的在于，提出一冲浪式平衡训练系统，该系统以单马达为动力源， 驱动一多向运动机构使一冲浪板模组执行前后左右上下往复的复合动作，使用者站 立于该冲浪板模上，并依据该冲浪板模组的复合动作产生相对的平衡动作及调整身 体重心位置，据以训练其平衡能力。本发明的目的在于，提出一种冲浪式平衡训练系统，与先前技术第96120881 号相较，本发明机构体积縮小，复合式动作的行程也较对较小，以家用型为主要诉 求。本发明的目的在于，提出一种冲浪式平衡训练系统，使用者站立于该冲浪板模 组上，依据该冲浪板模组的复合动作产生相对的平衡动作之外，亦需以自主的主动 动作控制该冲浪板模组，据此本发明涵盖主动式平衡训练及被动式平衡训练。本发明的目的在于，提出一种冲浪式平衡训练系统，该系统配合电控及程控调 整运动速度与时间，使用者可依据自己的平衡能力及体力，调整运动速度及运动时 间。该系统亦可模拟冲浪运动的各种情境，增加趣味性，并可做为正式冲浪运动的训练准备。本发明为达成上述目的的主要技术特点，包括一定位于一机座上而可被上下摇动的摇动板；一固定于该摇动板底部的马达；一设于该摇动板上的水平运动装置，该水平运动装置包括一旋转行程以及一线 性移动行程；该旋转行程由该马达所控制； 一设于该水平运动装置上的冲浪板模组；一被该马达所控制并可产生上下行程的摇动装置，该摇动装置的上下行程作用 于该摇动板的其中一端，控制该摇动板上下摇动。为便于说明本发明于上述发明内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例 表达。实施例中各种不同物件及其变形量或位移量系按适于例举说明的比例，而非 按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。
图l为本发明冲浪机的立体外观图。图2为本发明冲浪机的部份立体分解图。 图3为本发明冲浪机的多向运动机构的外观图。 图4为图3中箭头4所指示的侧视图。图5为本发明冲浪板模组做上下摇动的侧视动作示意图之一。图6为本发明冲浪板模组做上下摇动的侧视动作示意图之二。图7为图3中箭头7所指示的侧视图。 '图8为本发明冲浪机俯视暨动作示意图之一。图9为本发明冲浪机俯视暨动作示意图之二。图10为本发明冲浪机俯视暨动作示意图之三。
具体实施方式
图l是本发明冲浪机的立体外观图，包括一机座10以及一冲浪板模组20。图2是本发明冲浪板模组20与机座10的分解图。该机座10内部具备一多向运动 机构，该多向运动机构大致包括一摇动装置以及一水平运动装置，该二装置使该冲 浪板模组20产生上下左右前后往复的复合动作。该水平运动装置31包括设于一摇动板11上的一旋转动力组32及一可往复移动 的滑块35。该旋转动力组32驱动一曲柄33旋转，该曲柄33以一旋转接点34与该冲浪 板模组20的底部连接。该滑块35另以一旋转接点36与该冲浪板模组20连接。如图3、图4，上述的摇动板11被一旋转轴单元12所支持，其可以该旋转轴单元12的旋转接点121为圆心而被摇动。该摇动板11下方固定一马达41， 一将该马达41 的动力减速输出的减速机构42， 一被该减速机构42驱动的传动轴43， 一被该传动轴 43所驱动用以控制该摇动板11摇动的摇动装置50、以及一改变该传动轴43的力的传 递方向并将的传输至上述旋转动力组32的动力传送器60。上述减速机构42在图例中以减速配置的皮带轮实现。上述传动轴43的两端设以 旋转接点连接于该摇动板11底部往下延伸的连接板13。该摇动装置50包括一被该传动轴43所驱转的曲柄51，以及将该曲柄51的旋转运 动转换为该摇动板11相对端的上下线性行程的摇杆52。该摇杆52的两端以万向旋转 接点521，522分别连接在该曲柄51以及该机座10的底部。旋转的曲柄51配合以低端 旋转接点522为圆心而从动的摇杆52，使该连接板13以及其上的摇动板11产生上下 从动的运动轨迹，该摇动板11以该旋转接点121为中心而摇动，如图5、图6。上述动力传送器60在图例中以伞齿轮组实现，将传动轴43的动力传递至与之垂 直的旋转动力组32。上述旋转动力组32包含但不限于以皮带轮实现。图例中，该旋转动力组32包括 一主动轮321、 一从动轮322以及套接于两者之间的一挠性传动件323。该主动轮32 被该动力传送器60所驱动。该从动轮322的中心连接该曲柄33。上述滑块35通过一线性移动单元37安装于该摇动板11的顶面。图例中，该线性 移动单元37包括了一对固定轨道371，以及沿着该固定轨道371往复移动的滚轮组 372;该滑块35组装该滚轮组372，便可沿着该固定滚道371往复移动。上述旋转接点34， 36在图例中以轴承341中心穿接轴杆342实现。轴杆342固定在 该冲浪&模组20的底部(如图2)，该轴承341设于曲柄33及滑块35。如图8、图9、图10，动力传送器60将马达41的动力传递至与该传动轴43垂直的 旋转动力组32，该旋转动力组32使该曲柄33旋转，由于上述冲浪板模组20与该曲柄 33及滑块35以旋转接点34，36连接，据此，当曲柄33持续旋转，该冲浪板模组20以 该滑块35的旋转点36为圆心而产生水平的左右预定角度的摆幅，并且伴随水平的前 后方向的线性移动，使该水平运动体35沿着该固定轨道371往复的移动。而图6及图 7所示摇动板11上下摇动的动作也是同步配合进行，所以，该冲浪板模组20将呈现 上下摇动、左右摆动、前后位移等模拟冲浪运动的复合式动作，使用者站立于该冲 浪板模组20上，配合其动作而不断地变换调整重心保持平衡，训练肌力及平衡感。一电控系统70控制该马达41的转动方向、作动速度及时间，使冲浪板模组20 可呈现多段速度的复合式动作。该电控系统70亦可配合程式控制使该多向运动机构 产生多种特定的动作模式，更真实的模拟冲浪运动的各种情境。 一遥控器可控制该 电控系统70，使用者可于训练过程中依据自己的平衡能力及体力，以该遥控器控制 本发明冲浪机的动作速度及时间。复如图2，上述冲浪板模组20包括一踏板21、 一底板22以及介于该踏板21及底 板22之间的弹性支持元件23。该底板22的底部与该水平运动输出装置31之间具有上 述的两个旋转接点34，36，该弹性支持元件23系橡胶材质的环状结构，该弹性支持 元件23可使该踏板21于静态时保持平衡，于受一向下的偏力时往受力方向倾斜，并 且于该向下的偏力消失时提供反弹力回馈该踏板21。该弹性支持元件23使该踏板21 可表现全方位的倾斜动作。据此，使用者在配合该冲浪板模组20模拟冲浪动作的同 时，亦需以主动式的平衡动作控制该踏板21，平衡运动的困难度增加，而更富有挑 战性。位置感测模组可进一步应用于本发明冲浪机，用以感测该冲浪板模组20的运动 方向及角度，所测得的方向及角度处理成特定讯号，该讯号经由特定系统电路或程 式转换而输出至一互动单元。该互动单元以适合的程式接收并处理该等讯号，该程 式并同时将一模拟画面显示于一显示器供使用者观看，关于该冲浪板模组20的倾斜 角度及倾斜方向等讯号可经由该程式的处理而成为该模拟画面中的一标的物，该模 拟画面提供冲浪的视觉情境，增加视觉效果及娱乐性。.上述互动单元的程式亦可通过上述的电控系统而控制本发明冲浪机的多向运 动机构，使本发明冲浪机配合其模拟画面产生特定的动作模式。虽然本发明是以一个最佳实施例做说明，但精于此技艺者能在不脱离本发明 精神与范畴下做各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本发明而已，非 用以限制本发明的范围。举凡不违本发明精神所从事的种种修改或变化，俱属本发 明申请专利范围。
权利要求
1. 一种冲浪式平衡训练系统，包括一定位于一机座(10)上而可被上下摇动的摇动板(11)；一固定于该摇动板(11)底部的马达(41)；一设于该摇动板(11)上的水平运动装置(31)，该水平运动装置(31)包括一旋转行程以及一线性移动行程；该旋转行程由该马达(41)所控制；一设于该水平运动装置(31)上的冲浪板模组(20)；一被该马达(41)所控制并使该摇动板(11)产生上下摇动的摇动装置(50)。
2. 如权利要求l所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，该水平运动装置(31) 包括一受该马达(41)所控制的曲柄(33)，以及一滑块(35);该冲浪板模组(20)的底 部分别以两个旋转接点(34， 36)与该曲柄(33)及滑块(35)连接，该滑块(35)通过一 线性移动单元(37)而安装于该摇动板(11)的顶面。
3. 如权利要求2所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，更包括一将该马达(41) 的动力减速输出的减速机构(42); —被该减速机构(42)所驱动的传动轴(43)，该传 动轴(43)的两端各以旋转接点连接于该摇动板(11)底面的连接板(13)。
4. 如权利要求3所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，该传动轴(43)上设一 动力传送器(60)，该动力传送器(60)将该传动轴(43)的动力传递至上述水平运动装 置(31)的曲柄(33)。
5. 如权利要求4所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，该曲柄(33)通过一旋 转动力组(32)连接于该动力传送器(60)的动力输出端。
6. 如权利要求3所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，该摇动装置(50)包括 一被该传动轴(43)所驱转的曲柄(51)，以及连接于该曲柄(51)与该机座(10)之间的 摇杆(52)。
7. 如权利要求1所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，上述摇动板(ll)被一 定位于该机座(10)的旋转轴单元(12)所支持，该摇动板(11)以该旋转轴单元(12) 的旋转接点(121)为圆心而被摇动。
8. 如权利要求1所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，上述冲浪板模组(20) 包括一踏板(21)、 一底板(22)以及介于该踏板(21)及底板(22)之间的弹性支持元件 (23);该底板(22)连接于该水平运动装置(31)。
9. 如权利要求l所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，更包括一电控系统用 以控制该马达(41)的转动方向、转动速度及转动时间。
10. 如权利要求l所述冲浪式平衡训练系统，其特征在于，更包括一位置感测模 组，用以感测该冲浪板模组(20)的运动方向及角度，该位置感测模组所测得的方向 及角度处理成特定讯号，该讯号经由特定系统电路或程式转换而输出至一互动单 元。
全文摘要
一种冲浪式平衡训练系统，以单一马达控制一水平运动装置及一摇动装置，该二装置控制一冲浪板模组产生上下摇动、左右摆动、前后位移等模拟冲浪运动的复合式动作，使用者站立于该冲浪板模组上，配合其动作而不断地变换调整重心保持平衡，而得以训练肌力及平衡感。
文档编号A63B69/00GK101543674SQ20081008444
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月24日 优先权日2008年3月24日
发明者徐志宏, 曾仁迪, 谢豪昇, 陈淳和 申请人:财团法人自行车暨健康科技工业研究发展中心