一种绳驱动的可收拢多功能健身装置的制作方法

文档序号:16341393发布日期:2018-12-19 07:11阅读:200来源:国知局
一种绳驱动的可收拢多功能健身装置的制作方法

本发明属于体育锻炼器械技术领域,尤其涉及一种绳驱动的可收拢多功能健身装置。

背景技术

目前,业内常用的现有技术是这样的:随着生活水平的不断提高,人们也越来越关注自身的健康状况。运动健身可以改善体型,有益健康、延缓衰老,精力充沛,增加自信。使人们充分适应现代都市生活节奏越来越快,社会竞争越来越激烈,物质、精神需求越来越多元化等情况。健身对每个人有非常重要的作用,但为了达到良好的健身效果,需要综合使用跑步机、动感单车、举重器、拉力器、哑铃等器械并结合有氧和无氧运动,锻炼不同肌群。而现有的专业健身器械体积一体式结构,体积较大,不具有收拢折叠功能,这样的设计虽然结构简单、成本较低,但是功能单一,如果需要达到良好的健身效果,则必须购买的较多种类的健身器械,需要较大的占地面积,资金投入很大,不适合家庭式、办公室健身需求。每个健生器械本身的结构体积很大,比如跑步机,椭圆仪、胸推机,划船仪这些,单个器械占地差不多两个平米。

综上所述,现有技术存在的问题是:现在的健身器械大部分体积较大,功能单一;购买健身装置的种类较多,价格较高,并且占地面积很大,不便放置。

解决上述技术问题的难度和意义:

1.本发明的健身装置为桁架结构,通过关节的转动,能实现自动折叠收拢的功能,而且需要特殊设计桁架的杆件结构,解决收拢过程中杆件相互干涉无法彻底折叠的问题,达到更高的收缩比。健身装置收拢后占用空间更小,兼具整齐美观的效果,适合家庭、办公室等活动空间较小的环境。

2.本发明的健身装置使用绳加电机驱动系统,需要在转动关节等地方布置导轮和力传感器,在装置内部建立完整的绳通路。绳驱动系统比采用齿轮、丝杠等驱动系统所占用空间小,质量小,对动力系统的负荷更小。同时,.装置使用伺服电机和力传感器相结合智能地调节锻炼阻力,而不是调整配重块的方式,锻炼更加高效。且带有刹车功能,可以在锻炼过程中,避免运动损伤,更加安全,可靠。

3.本发明的通用绳的接头,可以与不同的健身功能模块进行结合,实现不同的健身功能,如健身椅、健身踏板、跑步机等,使用该装置可以实现多种健身装置的健身效果,功能更加全面,适用性更广。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种绳驱动的可收拢多功能健身装置。

本发明是这样实现的,一种绳驱动的可收拢多功能健身装置,所述绳驱动的可收拢多功能健身装置包括:

与外界固定的用于健身装置主体收拢折叠的收拢支座,为运动支架的支撑结构,并与收拢支座滑动链接,通过自身铰链结构实现折叠收拢的桁架式支撑支架;

滑动连接在支撑支架上,通过改变连接的健身模块,实现多种健身功能的运动支架;

绳动力系统以特定的方式与收拢支座、支撑支架、运动支架连接,实现健身装置的收拢功能和健身功能。

进一步,所述收拢支座包括:底座、2根支座竖杆、若干支座横杆、负重块;

底座为“凹”或“h”形等扁平的结构,其底面与地面固接,上表面的转角位置对称固接2根支座竖杆,用于健身装置的折叠收拢;在底座上表面接近支座竖杆的位置固接有负重块,用于稳定收拢支座;

在底座中间位置接有第一绳驱动机构,作为健身装置收拢折叠的动力源;支座竖杆的滑槽与支撑支架的支撑杆滑块相配合;

支座竖杆与外界墙面、天花板相接触的位置安装有固接结构,用于增加健身装置的稳定性;

若干支座横杆固接在2根支座竖杆间,增加收拢支座的刚度;

底座、支座竖杆内部设置有绳槽,且2处的绳槽端口相接,支座竖杆与底座绳槽交接处、支座竖杆顶部设置都有定滑轮或绳环。

进一步,所述支撑支架包括1套平台、1套支撑杆、1套顶部支撑架;

平台的运动平台为扁平空心的六面体结构,在底部两端设置有凸起,组成底部大顶部小的“凸”形结构,内部安装有第二绳驱动机构,第三绳驱动机构。运动平台上安装有4个第一外耳板,其底部与运动平台连接部分开有通孔;

2个第一外耳板安装在运动平台顶部位置的两端,轴线方向平行地面;第一外耳板内部装有第一平台滑轮组;另外2个第一外耳板安装在运动平台底部突出部位的顶部,轴线方向平行地面;第一外耳板内部装有的第二平台滑轮组,包括2个独立的定滑轮;

在运动平台底面接近底部的位置安装有若干用于支撑和收拢的滚轮,在运动平台的底面还安装有可与滚轮一起支撑健身装置的凸台。

进一步,所述顶部支撑架为与运动平台相同的“凸”形结构,由对应长度的管材和支撑台固接构成;

每个支撑台高度大于管材直径的2倍,每个支撑台底面固接有第二外耳板二;第一支撑梁两端与支撑台侧面固接,在2个支撑台的底面固接有第二外耳板,其轴线方向平行于第一支撑梁轴线方向;第一支撑梁两端连接的2个第二外耳板的距离与运动平台顶部安装的2个第一外耳板的距离相同;

第二外耳板的内部安装有2个独立的滑轮构成的第一支撑架滑轮组一;第二支撑梁两端与支撑台侧面固接,在2个支撑台的底面固接有第二外耳板,其轴线方向平行于第二支撑梁轴线方向;

第二支撑梁两端连接的2个第二外耳板的距离与运动平台底部安装的2个第一外耳板一的距离相同;第二外耳板的内部安装有1个独立的滑轮构成的第二支撑架滑轮组;2根第三支撑梁垂直于第一支撑梁,且一端固接在第一支撑梁固接的第二外耳板二侧面,另外一端与第二支撑梁对称固接,使得支撑架上4个第二外耳板构成的四边形与运动平台上4个第一外耳板一构成的四边形完全相同。

进一步,所述支撑杆包括第一支撑杆、第二支撑杆、内耳板一、支撑杆滑块;

第一支撑杆和第二支撑杆均为相同的空心管状结构,在其两端分别与第一内耳板的底面固接,第一内耳板底部开有通孔;2根第一支撑杆两端的第一内耳板分别与第一支撑梁连接的第二外耳板、运动平台顶部的第一外耳板铰接;2根第二支撑杆两端的第一内耳板分别与第二支撑梁连接的第二外耳板、运动平台底部凸起部位的第一外耳板铰接;并且在2根第一支撑杆两端接近第一内耳板的位置安装有支撑杆滑块,与收拢支座的支座竖杆相配合,构成移动副。

进一步,所述运动平台、顶部支撑架、支撑杆共同构成了一个六面体的可转动的桁架结构;

第一支撑杆、第三支撑梁、第二支撑杆和运动平台构成的桁架结构等价为一个平行四边形机构;

所述运动支架包括:第一运动梁、第二运动梁、第三运动梁、第一运动连接件、第二运动连接件、第三外耳板、运动滑轮、单耳板、第二内耳板、模块连接件、绳连接环和健身模块;

第一运动梁、第二运动梁和第三运动梁都是空心的管材,与第一运动连接件、第二运动连接件共同构成“凸”形框架结构;第一运动梁两端固接在第一运动连接件的侧面,平行于第一支撑梁,其两端的第一运动连接件与第一支撑杆相配合形成移动副;第一运动连接件接近运动平台底部的侧面装第三外耳板,第三外耳板内部装有运动滑轮,且运动滑轮轴线方向与第一运动梁轴线方向相同;2个第二运动连接件分别与第二支撑杆构成移动副,接近运动平台底部的侧面装有单耳板,单耳板轴线方向与第一运动梁轴线方向相同,并且单耳板轴心高度与第三外耳板三相同;

第二运动梁两端在单耳板轴心位置处铰接,平行于第一运动梁;2根第三运动梁垂直第一运动梁,一端固接的底部开有通孔的第二内耳板与第一运动连接件的第三外耳板铰接,另一端与第二运动梁直接固接;

在第三运动梁的中间位置安装有模块连接件,设置有不同的接口,可以接上不同的健身模块进行运动健身;在距模块连接件一定位置的第三运动梁上还对称安装有绳连接环,用于绳索与运动支架连接,实现健身的功能。

进一步,所述绳动力系统包括控制器、若干组绳驱动机构,每组绳驱动机构由伺服电机、力传感器和若干绳索组成,实现健身装置的收拢展开功能和健身运动功能;

控制器安装在支座竖杆中部,对操作控制健身装置的各项功能;

第一绳驱动机构包含第一伺服电机、第一力传感器和2组第一绳索,用于健身装置的收拢展开;第一伺服电机和第一力传感器封装在收拢支座的底座中间位置,2组绳索的一端缠绕在第一伺服电机的绕线盘上,另外一端绕过第一力传感器,分别沿底座的线槽向两边底座绕过与支座竖杆的线槽交接处的滑轮,再沿着支座竖杆内部的线槽穿过其顶部的滑轮,沿着滑槽与第一支撑杆顶部的支撑杆滑块连接;第一绳驱动机构的伺服电机转动,带动支撑杆滑块沿支座竖杆移动;

第二绳驱动机构包含2组伺服电机和力传感器以及8组绳索,用于驱动运动支架的运动;

其中,1组第二伺服电机和第二力传感器封装在运动平台中心轴线位置;4组第二绳索的一端缠绕在第二伺服电机的绕线盘上,另一端绕过第二力传感器,其中2根绳穿过运动平台内部,分别绕过运动平台与2根第一支撑杆铰接处的第一平台滑轮组,穿过第一支撑杆内部,再绕过第一支撑杆和顶部支撑架铰接处的第一支撑架滑轮组,分别固接在2根第三运动梁上靠近第一支撑杆的绳连接环顶部;另外2根绳的一端穿过运动平台内部,分别绕过运动平台与2根第二支撑杆铰接处的第二平台滑轮组,穿过第二支撑杆内部,再绕过第二支撑杆和顶部支撑架铰接的第二支撑架滑轮组,分别固接在2根第三运动梁的靠近第二支撑杆的绳连接环顶部;

另外1组的第三伺服电机和第三力传感器封装在运动平台中心轴线位置;4组绳索的一端缠绕在第三伺服电机的绕线盘上,另一端绕过第三力传感器,其中2根绳穿过运动平台内部,分别绕过运动平台与2根第一支撑杆铰接处的第一平台滑轮组,固接在2根第三运动梁上靠近第一支撑杆的绳连接环底部;另外2根绳的一端穿过运动平台内部,分别绕过运动平台与2根第二支撑杆铰接处的第二平台滑轮组二,固接在2根第三运动梁的靠近第二支撑杆的绳连接环底部;

第三绳驱动机构包括2组伺服电机和力传感器,2组绳索,用于拉健身装置健身模块的驱动;2组伺服电机和力传感器对称封装在距运动平台中心轴线一定距离的两处位置;一组第四绳索四一端缠绕在第四伺服电机的绕线盘上,绕过第四力传感器,穿过运动平台内部,绕过一个运动平台与第一支撑杆铰接处的第一平台滑轮组,穿过第一支撑杆内部,绕过第一支撑杆和顶部支撑架铰接的第一架滑轮组,再绕过运动滑轮,穿过相连接的第三运动梁内部,最终活动连接在模块连接件上;另外一组第五伺服电机、第五力传感器和第五绳索与之对称安装布置。

本发明的另一目的在于提供一种哑铃健身装置,所述哑铃健身装置在所述绳驱动的可收拢多功能健身装置的模块连接件上接1个拉力器把手,运动支架ⅲ运动到支撑杆相应的位置。

本发明的另一目的在于提供一种健身椅,所述健身椅与所述绳驱动的可收拢多功能健身装置的健身模块连接。

本发明的另一目的在于提供一种举重器,所述举重器与所述绳驱动的可收拢多功能健身装置的健身模块连接。

综上所述,本发明的优点及积极效果为:本发明解决了传统健身装置的局限性和达到良好的健身效果;不仅能实现多种健身器械的功能,包括举重器、拉力器、哑铃等,还能实现引体向上训练、仰卧起坐训练等多种自由训练的功能;装置使用伺服电机和力传感器相结合智能地调节锻炼阻力,而不是传统健身器械的调整配重块方式,且带有刹车功能,可以在锻炼过程中,避免运动损伤,更加安全,可靠;装置整体结构为桁架结构,能实现自动折叠收拢的功能,有效节省储存空间;装置的平台上还能根据需要增加多种健身模块,如健身踏板、跑步机等,功能更加全面,适用性更广。

与传统健身装置相比,本发明能实现多种健身器械的功能,包括举重器、拉力器、哑铃等,还能实现引体向上训练、仰卧起坐训练等多种自由训练的功能;使用伺服电机和力传感器相结合智能地调节锻炼阻力,而不是调整配重块的方式,锻炼更加高效。且带有刹车功能,可以在锻炼过程中,避免运动损伤,更加安全,可靠;驱动系统采用绳驱动的方式,使得健身装置结构简单、重量轻、体积小;健身装置整体结构为桁架结构,能实现自动折叠收拢的功能,并且装置结构的设计可以使其收拢后占用空间更小;还能根据需要增加多种健身模块,如健身椅、健身踏板、跑步机等,功能更加全面,适用性更广。

附图说明

图1是本发明实施例提供的绳驱动的可收拢多功能健身装置结构示意图;

图中:(a)健身装置正视图;(b)健身装置轴侧视图;(c)健身装置收拢正视图;(d)健身装置收拢轴侧视图。

图2是本发明实施例提供的健身装置的收拢支座轴侧视图。

图3是本发明实施例提供的健身装置的支撑支架结构示意图;

图中:(a)运动平台仰视图;(b)顶部支撑架轴侧视图;(c)第一支撑杆侧视图;(d)第二支撑杆俯视图。

图4是本发明实施例提供的健身装置的运动支架俯视图。

图5是本发明实施例提供的健身装置的绳动力系统结构示意图。

图6是本发明实施例提供的健身装置的健身模块结构示意图;

图中:(a)抓举杆轴侧视图;(b)拉力器把手轴侧视图。

图1-图5中:1、底座;2、支座竖杆;3、支座横杆;4、负重块;5、运动平台;6、第一外耳板;7、第一平台滑轮组;8、第二平台滑轮组;9、滚轮;10、凸台;11、第一支撑梁;12、第二支撑梁;13、第三支撑梁;14、支撑台;15、第二外耳板;16、第一支撑架滑轮组;17、第二支撑架滑轮组;18、第一支撑杆;19、第二支撑杆;20、第一内耳板;21、支撑杆滑块;22、第一运动梁;23、第二运动梁;24、第三运动梁;25、第一运动连接件;26、第二运动连接件;27、第三外耳板;28、运动滑轮;29、单耳板;30、第二内耳板;31、模块连接件;32、绳连接环;33、健身模块;3301、抓举杆;3302、拉力器把手;34、控制器;35、第一绳驱动机构;3501、第一伺服电机;3502、第一力传感器;3503、第一绳索;36、第二绳驱动机构;3601、第二伺服电机;3602、第二力传感器;3603、第二绳索;3604、第三伺服电机;3605、第三力传感器;3606、第三绳索;37、第三绳驱动机构;3701、第四伺服电机;3702、第四力传感器;3703、第四绳索;3704、第五伺服电机;3705、第五力传感器;3706、第五绳索。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

针对现有的健身器械大部分体积较大,功能单一;购买健身装置的种类较多,价格较高,并且占地面积很大,不便放置过度的问题。本发明能够有效的实现多种抓举训练、拉力训练等器械训练功能,以及多种引体向上、仰卧起坐等自由训练功能,并且还可以根据实际需求增加健身模块。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示,本发明实施例提供的绳驱动的可收拢多功能健身装置包括:与外界固定的用于健身装置主体收拢折叠的收拢支座。作为运动支架的支撑结构,并与收拢支座滑动链接,通过自身铰链结构实现折叠收拢的桁架式支撑支架。滑动连接在支撑支架上,通过改变其连接的健身模块,实现多种健身功能的运动支架。其中,绳动力系统以特定的方式与收拢支座、支撑支架、运动支架连接,实现健身装置的收拢功能和健身功能。

如图2所示,收拢支座,由底座1、2根支座竖杆2、若干支座横杆3和负重块4等组成。底座1为“凹”或“h”形等扁平的结构,其底面与地面固接,上表面的转角位置对称固接2根支座竖杆2,用于健身装置的折叠收拢。在底座1上表面接近支座竖杆2的位置固接有负重块4,用于稳定收拢支座。同时,在底座1中间位置接有第一绳驱动机构35,作为健身装置收拢折叠的动力源。支座竖杆2的滑槽与支撑支架的支撑杆滑块21相配合,约束自由度,使支撑杆滑块21只能沿其轴向运动。支座竖杆2与外界墙面、天花板相接触的位置安装有固接结构,用于增加健身装置的稳定性。若干支座横杆3固接在2根支座竖杆2之间,增加收拢支座的刚度。其中,底座1、支座竖杆2内部设置有绳槽,且2处的绳槽端口相接,支座竖杆2与底座1绳槽交接处、支座竖杆2顶部设置都有定滑轮或绳环。

如图1、图3所示,所述支撑支架,由1套平台、1套支撑杆和1套顶部支撑架等组成。展开时,可以为训练运动提供六面体框架结构状的活动空间;收拢时,可以在第一绳驱动机构35的牵引下,绕自身铰链转动,同时一边沿收拢支座的支座竖杆2直线移动,实现健身装置的收拢折叠,节约空间。

如图3(a),其中,平台的运动平台5为扁平空心的六面体结构,在底部两端设置有凸起,组成底部大顶部小的“凸”形结构,其内部安装有第二绳驱动机构36,第三绳驱动机构37。运动平台5上安装有4个第一外耳板6,其底部与运动平台5连接部分开有通孔,作为绳索通道。其中,2个第一外耳板6安装在运动平台5顶部位置的两端,轴线方向平行地面。该处第一外耳板6内部装有第一平台滑轮组7,该滑轮组由3个独立的定滑轮组成。另外2个第一外耳板6安装在运动平台5底部凸起的顶部,轴线方向平行地面。该处第一外耳板6内部装有的第二平台滑轮组8包括2个独立的定滑轮。在运动平台5底部与底面相交的位置安装有若干用于支撑和收拢的滚轮9,在运动平台5的底面还安装有可与滚轮9一起支撑健身装置的凸台10。运动平台5可以添加与其构成移动副健身椅,可以实现更多种类的锻炼。

如图3(b)所示,顶部支撑架为与运动平台5相同的“凸”形结构,主要由对应长度的管材和支撑台14固接构成;每个支撑台14需要具有一定的高度(高度大于管材直径的2倍),每个支撑台14底面固接有第二外耳板15。第一支撑梁11两端与支撑台14侧面固接,在2个支撑台14的底面固接有第二外耳板15,其轴线方向平行于第一支撑梁轴线方向,并且,第一支撑梁11两端连接的2个第二外耳板15的距离与运动平台5顶部安装的2个第一外耳板6的距离相同。该处第二外耳板15的内部安装有2个独立的滑轮构成的第一支撑架滑轮组16。第二支撑梁12两端与支撑台14侧面固接,在2个支撑台14的底面固接有第二外耳板15,其轴线方向平行于第二支撑梁轴线方向,并且,第二支撑梁12两端连接的2个第二外耳板15的距离与运动平台5底部安装的2个第一外耳板6的距离相同。该处第二外耳板15的内部安装有1个独立的滑轮构成的第二支撑架滑轮组17。2根第三支撑梁13垂直于第一支撑梁11,且一端固接在第一支撑梁11固接的第二外耳板15侧面,另外一端与第二支撑梁12对称固接,使得支撑架上4个第二外耳板15构成的四边形与运动平台5上4个第一外耳板6构成的四边形完全相同。

如图3(c)、图3(d)所示,支撑杆由第一支撑杆18、第二支撑杆19、第一内耳板20、支撑杆滑块21等组成。第一支撑杆18和第二支撑杆19均为相同的空心管状结构,在其两端分别与第一内耳板20的底面固接,第一内耳板20底部开有通孔。2根第一支撑杆18两端的第一内耳板20分别与第一支撑梁11连接的第二外耳板15、运动平台5顶部的第一外耳板6铰接。2根两端的第一内耳板20分别与第二支撑梁12连接的第二外耳板15、运动平台5底部凸起部位的第一外耳板6铰接。并且,在2根第一支撑杆18两端接近第一内耳板20的位置安装有支撑杆滑块21,与收拢支座的支座竖杆2相配合,构成移动副。为了更好的规划绳索运动通道,可以在支撑杆合适位置增加定滑轮。

如图1(a)、图1(b)所示,平台、顶部支撑架、支撑杆共同构成了一个六面体的可转动的桁架结构。第一支撑杆18、第三支撑梁13、第二支撑杆19和运动平台5构成的桁架结构等价为一个平行四边形机构。因此,收拢过程中,第一支撑杆18和第二支撑杆19、第三支撑梁13和运动平台5之间始终保持平行﹐且两杆的角位移﹑角速度和角加速度也始终相等,绳动力系统控制更加方便稳定。如图1c、1d所示,同时,因为平台和顶部支撑架都为底部大顶部小的“凸”形结构,使得2根第二支撑杆19的距离大于2根第一支撑杆18距离,在健身装置折叠收拢时,第一支撑杆18、第二支撑杆19、不会相互干扰,可折叠刀同一平面,节省空间。

如图4所示,所述运动支架,由第一运动梁22、第二运动梁23、第三运动梁24、第一运动连接件25、第二运动连接件26、第三外耳板27、运动滑轮28、单耳板29、第二内耳板30、模块连接件31、绳连接环32和健身模块33等组成。第一运动梁22、第二运动梁23和第三运动梁24都是空心的管材,与第一运动连接件25、第二运动连接件26共同构成“凸”形框架结构。第一运动梁22两端固接在第一运动连接件25的侧面,平行于第一支撑梁11,其两端的第一运动连接件25与第一支撑杆18相配合形成移动副。第一运动连接件25接近运动平台5底部的侧面装有第三外耳板27,第三外耳板27内部装有运动滑轮28,且运动滑轮28轴线方向与第一运动梁22轴线方向相同。2个第二运动连接件26分别与第二支撑杆19构成移动副,其接近运动平台5底部的侧面装有单耳板29,单耳板29轴线方向与第一运动梁22轴线方向相同,并且单耳板29轴心高度与第三外耳板27相同。第二运动梁23两端在单耳板29轴心位置处铰接,平行于第一运动梁22。2根第三运动梁24垂直第一运动梁22,一端固接底部开有通孔的第二内耳板30与第一运动连接件25的第三外耳板27铰接,另一端与第二运动梁23直接固接。如图1(c)、图1(d)所示,这样的结构可以在健身装置收拢时避免第二运动梁23与第一支撑杆18的干涉,收拢后,由于第三外耳板27和单耳板29的高度,第三运动梁24平行折叠在第一支撑杆18和第三支撑梁13的中间,从而使第二支撑杆19与第一支撑杆18能折叠到同一平面。在第三运动梁24的中间位置安装有模块连接件31,设置有不同的接口,可以接上不同的健身模块33进行运动健身。在距模块连接件31一定距离的第三运动梁24上还对称安装有绳连接环32,用于绳索与运动支架连接,实现健身的功能。健身模块33可以为抓举杆3301,拉力器把手3302等。如图6(a)所示,抓举杆3301主体为圆杆状结构,其中心位置向两端以成年人类平均肩宽的一半的位置固接有较短的圆杆结构,抓举杆3301两端可与模块连接件31接口固定。实现多种抓举训练、引体向上训练的功能。如图6(d)所示,拉力器把手3302的底部接口与模块连接件31的绳索接口连接,实现多种拉力器训练,哑铃训练的功能。

如图5所示,所述绳动力系统,由控制器34和若干组绳驱动机构组成,每组绳驱动机构由伺服电机、力传感器和若干绳索等组成,实现健身装置的收拢展开功能和健身运动功能。

其中,控制器34安装在支座竖杆2中部,对其操作即可控制健身装置的各项功能。

第一绳驱动机构35包含第一伺服电机3501、第一力传感器3502和2组第一绳索3503,用于健身装置的收拢展开。第一伺服电机3501和第一力传感器3502封装在收拢支座的底座1中间位置,2组第一绳索3503的一端缠绕在第一伺服电机3501的绕线盘上,另外一端绕过第一力传感器3502,分别沿底座1的线槽向两边底座1绕过与支座竖杆2的线槽交接处的滑轮,再沿着支座竖杆2内部的线槽穿过其顶部的滑轮,沿着滑槽与第一支撑杆18顶部的支撑杆滑块21连接。从而,第一绳驱动机构35的伺服电机转动,可带动支撑杆滑块21沿支座竖杆2移动。

第二绳驱动机构36包含2组伺服电机和力传感器以及8组绳索,用于驱动运动支架的运动。

其中,1组第二伺服电机3601和第二力传感器3602封装在运动平台5中心轴线位置。4组第二绳索3603的一端缠绕在第二伺服电机3601的绕线盘上,另一端绕过第二力传感器3602,其中2根第二绳索3603穿过运动平台5内部,分别绕过运动平台5与2根第一支撑杆18铰接处的第一平台滑轮组7,穿过第一支撑杆18内部,再绕过第一支撑杆18和顶部支撑架铰接处的第一支撑架滑轮组16,分别固接在2根第三运动梁24上靠近第一支撑杆18的绳连接环32顶部。另外2根第二绳索3603的一端穿过运动平台5内部,分别绕过运动平台5与2根第二支撑杆19铰接处的第二平台滑轮组8,穿过第二支撑杆19内部,再绕过第二支撑杆19和顶部支撑架铰接的第二支撑架滑轮组17,分别固接在2根第三运动梁24的靠近第二支撑杆19的绳连接环32顶部。

另外1组的第三伺服电机3604和第三力传感器3605封装在运动平台5中心轴线位置。4组第三绳索3606的一端缠绕在第三伺服电机3604的绕线盘上,另一端绕过第三力传感器3605,其中2根第三绳索3606穿过运动平台5内部,分别绕过运动平台5与2根第一支撑杆18铰接处的第一平台滑轮组7,固接在2根第三运动梁24上靠近第一支撑杆18的绳连接环32底部。另外2根第三绳索3606的一端穿过运动平台5内部,分别绕过运动平台5与2根第二支撑杆19铰接处的第二平台滑轮组8,固接在2根第三运动梁24的靠近第二支撑杆19的绳连接环32底部。

第三绳驱动机构37包括2组伺服电机和力传感器以及2组绳索,用于拉力器等健身装置健身模块33的驱动。2组伺服电机和力传感器对称封装在距运动平台5中心轴线一定距离的两处位置。一组第四绳索3703的一端缠绕在第四伺服电机3701的绕线盘上,绕过第四力传感器3702,穿过运动平台5内部,绕过一个运动平台5与第一支撑杆18铰接处的第一平台滑轮组7,穿过第一支撑杆18内部,绕过第一支撑杆18和顶部支撑架铰接的第一支撑架滑轮组16,再绕过运动滑轮28,穿过相连接的第三运动梁24内部,最终活动连接在模块连接件31上。另外一组第五伺服电机3704、第五力传感器3705和第五绳索3706与之对称安装布置。

下面说明绳驱动的可收拢多功能健身装置是如何进行收拢的:

如图1、图5所示,按动健身装置的收拢键,第二绳驱动机构36的第二伺服电机3601逆向转动,回收第二绳索3603。同时,第三伺服电机3604正向转动,释放第三绳索3606。牵引运动支架移动到支撑杆顶部。同时,第三绳驱动机构37的第四伺服电机3701和第五伺服电机3704逆向转动,回收第四绳索3703和第五绳索3706,使第四绳索3703和第五绳索3706的接口与运动支架的模块连接件31的相对位置保持不变。接着,第一绳驱动机构35的第一伺服电机3501逆向转动,回收第一绳索3503,带动与之相连的支撑杆滑块21沿支座竖杆2向上移动。与支撑杆滑块21固接的第一支撑杆18向上移动,带动与之铰接的运动平台5顶部向上移动,而运动平台5底部因重量较大,底部的滚轮9与地面接触形成移动副,顶部支撑架也随整个框架运动而运动,支撑支架整体像平行四边形机构收拢。最终,顶部支撑架和运动平台5垂直于地面,第二支撑杆19和第一支撑杆18收拢折叠到垂直地面的同一平面,并且位于支撑杆顶部的运动支架也垂直于地面,位于收拢后的支撑梁和支撑杆之间。装置的展开过程与收拢过程相反,第一绳驱动机构35的第一伺服电机3501工作方向相反。但是第二绳驱动机构36和第三绳驱动机构37不工作,即运动支架始终位于支撑杆顶部位置。

下面说明绳驱动的可收拢多功能健身装置如何实现健身运动功能:

如图1,图5所示,健身装置展开后,在控制器34上选择健身训练的种类,并确定阻力大小。第二绳驱动机构36的第二伺服电机3601正向转动,释放第二绳索3603。同时,第三伺服电机3604逆向转动,回收第三绳索3606。牵引运动支架移动到支撑杆相应位置。第三绳驱动机构37的第四伺服电机3701和第五伺服电机3704正向转动,释放第四绳索3703和第五绳索3706,使第四绳索3703和第五绳索3706的接口与模块连接件31的相对位置保持不变。

若选择健身装置的抓举训练功能,需要在运动支架的模块连接件31上安装上抓举杆3301,见图1(a)、图1(b)和图6(a)。在运动平台5上相应位置站好,握住抓举杆3301即可开始健身运动。通过肢体用力使运动支架产生移动趋势,与之相连的绳索产生变形,变形产生的力作用在其缠绕的力传感器上,若力的值达到设定的阻力值后,相应伺服电机转动,使得运动支架随肢体运动而运动。当力传感器检查到的力未到设定值时,伺服电机停止工作,极大的提高了训练过程的灵活性和安全性。并且,使用不同的方式握住抓举杆3301的不同位置,进行抓举训练,可以锻炼身上不同位置的肌肉。若在运动平台5上添加了健身椅,进行坐姿或者躺姿抓举,可以训练身上更多部位的肌肉。

若选择健身装置的引体向上训练功能,同样需要在运动支架的模块连接件31上安装上抓举杆3301。然后,运动支架上升到支撑杆顶部位置,即可通过握住抓举杆3301不同位置进行引体向上训练,锻炼身体多个地方的肌肉。

若选择健身装置的拉力器功能,需要将2个拉力器把手3302底部的接口连接到两边运动支架运动连接件的接口,见图5、图6(b)。站在运动平台5相应位置,双手拉动把手,与之相连的第四绳索3703和第五绳索3706产生变形,变形产生的力作用在其缠绕的第四力传感器3702和力传感器3705上,若力的值达到设定的阻力值后,相应第四伺服电机3701和第五伺服电机3704正向转动,双臂即可带动拉力器运动。当第四力传感器3702和力传感器3705检测到的力未达设定值时,第四伺服电机3701和第五伺服电机3704逆向转动,拉力器把手3302收回。若选择不同的拉力训练功能,运动支架可以固定在支撑杆的不同位置,锻炼身上不同部位的肌肉。

若选择健身装置的哑铃功能,只需要在模块连接件31上接1个拉力器把手3302,然后,运动支架运动到支撑杆相应的位置,即可进行训练。

还可以在健身装置上添加多种健身模块33,如健身椅,进行仰卧起坐训练。跑步机,有氧运动等等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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