专利名称：基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种健身器材，特别涉及一种利用自身机械能发电的健身装置。
技术背景随着社会的不断发展，人们的物质生活得到不断的提高，与此同时人们也在加强 自己的精神文明建设。其中最为重要的就是提倡全民健身，为此在各个生活小区、休闲区等 地方不断的修建健身器材，以方便民众。目前人们在使用健身器材进行健身时，主要的方式还是由自身消耗体能转化成动 能，再由动能驱动健身器材转换成相应的机械能，最终转化成热能或势能消失掉。对于健身 过程中产生的能量没能够很好的利用，特别现有健身器材在夜晚将无法使用，否则需要利 用另外的照明设备进行照明，浪费电能；同时在健身过程中需要播放一些广播等消息时，也 是通过另外的附加设施进行的。这与国家提倡的节能环保的口号是背道而驰的。此处如果将人们健身时消耗的体能转换成电能，把转换的电能进行相应的智能照 明及扩音应用，就可以节约许多能源
实用新型内容
本实用新型针对现有健身器材所存在的问题，而提供一种新型的健身装置，该装 置能够将人们健身过程中产生的能量转化成电能，并利用这些电能进行智能照明或广播。为了能够达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，该装置包括由运动部件和支架组成 的健身器材，其还包括一智能控制系统，该系统包括发电系统和智能用电系统，所述发电系 统主要由发电机、充电稳压电路、蓄电池依次连接组成，所述发电机连接运动部件；所述智 能用电系统主要由稳压电路、智能控制装置连接组成，所述稳压电路连接蓄电池，智能控制 装置控制连接用于照明的灯。所述智能控制装置包括光控开关电路、通过设定时间控制的单片机控制电路以及 直接控制的控制开关。由这三种控制装置组成的智能控制装置能够提供三种控制灯开关的 方式，非常的人性化和智能化。为识别健身装置是否在充电，本实用新型在发电机、充电稳压电路之间设置有用 于工作状态指示的指示灯。进一步的，本实用新型在健身装置中还设有用于广播的扬声器，其与稳压电路相 接，以获得电源。本实用新型中的运动部件为用于手臂运动的圆环，该圆环与发电机的转轴固定连 接，所述圆环上还设有一手柄。这样的设计，当人们通过手柄带动圆环转动时，在活动手臂 关节时，还能够带动发电机发电。为了进一步提高健身装置的健身性能，本实用新型将圆环与地面成45°角设置在 支架上。[0013]同时，本实用新型中的运动部件也可以设置成垂直Z型，并与发电机的转轴固定 连接。这样人们通过这个垂直Z型运动部件进行运动时，可以活动肩膀，同时还能够带动发 电机转动发电。为了能够保证发电机在运动部件带动下所发的电不会装置照明和蓄电池充电造 成影响，本实用新型在发电机内部设置有变速齿轮，其增速比范围为1 300 1 3000。为了增加支架的稳固性，在支架下端设置有用于安放智能控制系统、灯以及扬声 器的安置层。根据上述技术方案得到的本实用新型利用手摇健身运动所发的电高效地应用到 社区照明及音响扩音上，实现社区节能与社区新型健身器材设计结合的同时，能够实现能 源的绿色利用，在能源利用上采用多种控制方式，使得社区照明灯方面实现了两次节能。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。图1为本实用新型中支架结构示意图。图2为本实用新型的电路原理图。图3为本实用新型中充电稳压电路的电路图。图4为本实用新型中单片机控制电路的电路图。图5为本实用新型中光控开关电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1，本实用新型提供了一种基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，该 健身装置整体结构上与一般社区健身装置类似，主要包括运动部件和支架。本实用新型中的运动部件有两个，一个用于手臂运动的圆环100，该圆环100可转 动的固定在支架200的上端，同时在圆环上还设有一手柄101。从力学与医学角度来出发，使得该可转动的圆环100能够有利于手臂关节的运 动，本实用新型将圆环的半径设计为27cm，同时使得圆环与地平面形成45°的角度设置在 支架200上。本实用新型设置在支架上的另一个运动部件为垂直Z型的手摇把柄102，其可转 动的设置在支架200的侧面，且与地面的垂直高度为20cm，本实用新型设置在右侧。这样的 一个手摇把柄102能够有助于肩膀关节的运动。为了适合人们平时使用，本实用新型中的支架200的高为105cm。同时为了确保整 个支架重心在下，避免头重脚轻，整个支架翻侧，本实用新型在离支架底部30cm处设有一 安置层201，在该安置层201上可以放置智能控制系统300、扬声器500、照明灯400c等一些
相关设备。根据上述技术方案能够形成一般的健身装置，只适用于一般的健身运动。为了能 够将其产生的动能转化成电能，便于日后使用，本实用新型还在上述健身装置中设置有一 套智能控制系统300。[0030] 参见图2，该系统主要由两部分组成发电系统和智能用电系统。其中发电系统主 要由发电机301、充电稳压电路302、蓄电池303依次连接组成。发电机301连接支架上的 运动部件，由运动部件转动带动发电机转动进行发电；由于支架上设置有两个运动部件，所 以发电系统中对应的设置有两个直流发电机301a、301b。这两个直流发电机301a、301b的 转轴分别与支架200上的圆环100和手摇把柄102连接，并跟随圆环100和手摇把柄102 的转动而运动发电。 为了能够保证发电机在运动部件带动下所发的电不会装置照明和蓄电池充电造 成影响，本实用新型在发电机内部设置有变速齿轮，其增速比范围为1 300 1 3000。发电机所发的电通过充电稳压电路302充至蓄电池303中便于日后使用。本实用 新型在还发电机301a、301b与充电稳压电路302之间设置有用于状态指示的LED灯400a、 400b，这样在发电机301工作发电时，状态指示的LED灯400a、400b便会亮起。本实用新型中的充电稳压电路302如图3所示，但是并不限于图3的设计，只要能 够达到对发电机所发的电进行稳压和充电即可。智能用电系统用于实现对用电设备的智能控制。其主要由稳压电路304、智能控制 装置305连接组成。稳压电路304连接蓄电池303，为用电设备提供电压稳定的电源，并将 该电源传至智能控制装置305。智能控制装置305采用三种不同的方式实现对用电设备的控制，此处的用电设备 为照明用LED灯400c。为实现上述功能，本实用新型中的智能控制装置305包括光控开关电路305a、通 过设定时间控制的单片机控制电路305b以及直接控制的控制开关305c，这三种控制装置 都分别控制照明用LED灯400c。其中单片机控制电路305b如图4所示，通过这样的电路可以实现对LED灯400c 进行定时控制，但是并不限于图4的设计，只要能够达到定时控制电路通电即可。本实用新 型还在该电路上设置有用于显示时间的数码显示管306，这样能够让人们直观的获得相应 的定时信息和准确的时间。光控开关电路305a如图5所示，该电路实现根据外界光线的强度对照明用LED灯 400c进行控制，其与单片机控制电路305b相结合实现对LED灯400c的双智能控制，从而达 到第二次节能效果。在特定情况下需要使用时，可通过控制开关305c直接接通LED灯400c，非常的方便。本实用新型为了进一步提高健身装置的娱乐性，在其上还设设置有扬声器500，该 扬声器500通过相应的控制电路与稳压电路304相接，以获得电源。人们可以根据自己的 意愿随意改变扬声器的输入设备，例如输入设备是收音机、录音机、MP3、MP4等播放设备。 为了达到良好的音响效果，本实用新型在健身装置上对称设置有两个扬声器500 (如图1所 示)°根据上述技术方案得到的本实用新型，将手摇健身运动所发的电高效地应用到社 区照明及音响扩音上，实现社区节能与社区新型健身器材设计的结合。其设置的智能电路实现照明灯两次节能，第一次节能是在设计照明灯上采用LED 发光二极来设计照明灯，其特点是使用寿命上，耗电量非常少(自制的LED照明灯输出功率大约为3. 8W)；第二次节能是在对照明灯的控制上，利用单片机计时和感光电路或逻辑 控制LED照明灯的开关，即保证了在规定时间有照明，也能将突发的天空变暗情况考虑进 去；例如单片机计时控制关，在深夜2点钟，社区一般没有人活动，为了减少白色污染节约 电源，单片机计时到凌晨2电时单片机控制LED照明灯关掉。同时本实用新型中设置的扬声器，进一步提高了健身的乐趣，当人们想听音乐或
者听收音机等，只要外接一个MP3或收音机等设备就可以听自己所爱听的音乐或者广播节目。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，该装置包括由运动部件和支架组成的健身器材，其特征在于，所述健身装置还包括一智能控制系统，该系统包括发电系统和智能用电系统，所述发电系统主要由发电机、充电稳压电路、蓄电池依次连接组成，所述发电机连接运动部件；所述智能用电系统主要由稳压电路、智能控制装置连接组成，所述稳压电路连接蓄电池，智能控制装置控制连接用于照明的灯。
2.根据权利要求1所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述智能控制装置包括光控开关电路、通过设定时间控制的单片机控制电路以及直接控制 的控制开关。
3.根据权利要求1所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述发电机、充电稳压电路之间设置有用于工作状态指示的指示灯。
4.根据权利要求1所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述健身装置中还设有用于广播的扬声器，其与稳压电路相接。
5.根据权利要求1所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述运动部件为用于手臂运动的圆环，所述圆环与发电机的转轴固定连接，所述圆环上还 设有一手柄。
6.根据权利要求5所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述圆环与地面成45°角设置在支架上。
7.根据权利要求1所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述运动部件为垂直Z型的手摇把柄，其与发电机的转轴固定连接。
8.根据权利要求1所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述发电机内部设置有变速齿轮，其增速比范围为1 300 1 3000。
9.根据权利要求1所述的基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，其特征在于， 所述支架下端设置有用于安放智能控制系统、灯以及扬声器的安置层。
专利摘要本实用新型公开了基于运动发电的智能照明及扩音的健身装置，包括手摇运动发电健身器材及支架、照明及音响模块、充电电路与蓄电池模块、智能控制电路模块；该装置将节能与手摇健身运动相结合，在手摇运动给手臂及其关节得到最有效锻炼的同时，电机发电，将所发的电经过充电稳压电路进入蓄电池，再由智能控制电路模块控制照明灯和音响。本实用新型还具有设计紧凑、结构简单、容易实施、成本低、人性化设计等特点。
文档编号A63B23/12GK201658787SQ20102003331
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者黄德昌 申请人:华东交通大学