專利名稱：一種健身娛樂益智蹺蹺板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種健身娛樂機(jī)械，特別是涉及一種健身娛樂益智蹺蹺板。
背景技術(shù)：
當(dāng)今的社會，經(jīng)濟(jì)生活發(fā)展迅猛，城市化迅速，人們生活節(jié)奏快，特別是ー些都市白領(lǐng)以及學(xué)生，在緊張的生活壓カ下缺乏鍛煉，缺少休閑健身，ー些家庭關(guān)系甚至出現(xiàn)緊張的局面，市場上有關(guān)娛樂健身益智的產(chǎn)品種類相對較少，無法滿足當(dāng)代人們?nèi)找婢o張的生活節(jié)奏與消費(fèi)需求。并且大多數(shù)產(chǎn)品都只側(cè)重于ー個(gè)方面，或者只有健身沒有娛樂性，或者只有娛樂功能無法實(shí)現(xiàn)健身，集娛樂、健身于一體的產(chǎn)品少之又少。該作品希望通過休閑娛 樂的方式使使用者得到放松身心強(qiáng)身健體的作用，同時(shí)有助于活躍家庭氣氛等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種健身娛樂益智蹺蹺板，將健身自行車、娛樂搖搖機(jī)、迷宮游戲等有機(jī)的結(jié)合，是ー種由光電編碼器采集參與者騎行速度信號，控制推桿電機(jī)升降從而控制游戲盤前后擺動，由手柄控制游戲盤左右擺動的健身娛樂器械。為了達(dá)到上述目地，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括推桿電機(jī)蹺蹺板部件、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的健身裝置部件和結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件；其中I)推桿電機(jī)蹺蹺板部件包括杠桿、凸形框式機(jī)架與兩個(gè)推桿電機(jī)；每個(gè)推桿電機(jī)對稱安裝在凸形框式機(jī)架與杠桿的兩端，兩個(gè)推桿電機(jī)的推桿端分別通過各自的圓柱銷與杠桿兩端鉸接構(gòu)成第一、第二轉(zhuǎn)動副，兩個(gè)推桿電機(jī)的底端分別通過各自的圓柱銷與凸形框式機(jī)架底面兩端鉸接構(gòu)成第三、第四轉(zhuǎn)動副，兩個(gè)軸承座對稱安裝在凸形框式機(jī)架中部兩側(cè)，主軸兩端分別安裝在兩個(gè)軸承座中，主軸與杠桿中部鉸接構(gòu)成杠桿轉(zhuǎn)動副；2)兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的健身裝置部件均包括坐墊、叉形驅(qū)動架、大鏈輪、腳踏板、編碼器、法蘭、編碼器側(cè)板、鏈輪軸、惰鏈輪、發(fā)電機(jī)側(cè)板、發(fā)電機(jī)；叉形驅(qū)動架尾端垂直桿的上端穿過杠桿的一端后與坐墊連接，叉形驅(qū)動架尾端垂直桿的的下端安裝大鏈輪，大鏈輪軸兩端裝有腳踏板，叉形驅(qū)動架前端的兩側(cè)分別固定編碼器側(cè)板和發(fā)電機(jī)側(cè)板，法蘭固定在編碼器側(cè)板40上，編碼器安裝在法蘭上，編碼器通過軸承與編碼器側(cè)板安裝，發(fā)電機(jī)安裝在發(fā)電機(jī)側(cè)板上，并通過軸承與發(fā)電機(jī)側(cè)板連接，鏈輪軸分別與編碼器軸和發(fā)電機(jī)軸同軸連接，惰鏈輪安裝在鏈輪軸上，并通過鏈條與大鏈輪連接；3)兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件每個(gè)游戲盤與傳動部件中的手柄軸的一端與手柄連接，手柄軸的另一端垂直穿入箱蓋后，手柄軸的另一端上安裝有主動錐齒輪，錐齒輪軸的兩端分別安裝在箱體側(cè)板軸承孔中，錐齒輪軸一端上的從動錐齒輪與主動錐齒輪相嚙合，小齒輪軸的兩端分別安裝在軸承支架下端的軸承孔中，錐齒輪軸的另一端與小齒輪軸的一端連接，小齒輪軸上裝有小齒輪，大齒輪軸的兩端分別安裝在軸承支架上端的軸承孔中，小齒輪安裝在大齒輪軸上的大齒輪相嚙合，大齒輪軸伸出軸承支架外的兩端分別與托盤耳的一端連接，托盤耳的另一端與游戲盤托盤連接，游戲盤安裝在游戲盤托盤上；兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件對稱安裝在游戲盤底板上，兩根游戲盤支架的一端對稱安裝在杠桿上，兩根游戲盤支架的另一端對稱安裝在游戲盤底板下面。本實(shí)用新型具有的有益效果是(I)該產(chǎn)品發(fā)明了一種健身娛樂益智蹺蹺板，巧妙的將健身自行車、娛樂搖搖車、迷宮游戲完美組合。產(chǎn)品新穎獨(dú)特，有三種模式自由切換，是ー套集健身、競技、娛樂于一體的綜合性健身娛樂器械，讓運(yùn)動更有趣，強(qiáng)身健體，放松身心。使用范圍廣，個(gè)人家庭、公司企業(yè)、學(xué)校均可使用，并有多種模式可供選擇，對使用者的條件沒有限制，老少皆宜。(2)采用的可控桿長鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡單，巧妙的將直線推桿運(yùn)動轉(zhuǎn)化為圓 周擺動，可靠性高，運(yùn)行平穩(wěn)。健身裝置的發(fā)電機(jī)，不僅可調(diào)阻尼，滿足不同消費(fèi)者的健身需求，而且具有發(fā)電功能，綠色節(jié)能。(3)采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動控制，基于ARM的控制系統(tǒng)，使其實(shí)現(xiàn)了自動化與機(jī)電ー體化，通過程序?qū)λ俣冗M(jìn)行分析比較，從而控制蹺蹺板擺動的方向，也可以實(shí)現(xiàn)蹺蹺板勻速擺動與自動復(fù)位，集成度高，可靠性好。

圖I是本實(shí)用新型的主視圖。圖2是圖I的左視圖。圖3是本實(shí)用新型的三維裝配示意圖。圖4是本實(shí)用新型的推桿電機(jī)蹺蹺板部分的主視圖。圖5是本實(shí)用新型的推桿電機(jī)蹺蹺板部分的機(jī)構(gòu)簡圖。圖6是本實(shí)用新型的游戲盤與傳動部分的單側(cè)裝配示意圖。圖7是圖I的游戲盤與傳動部分俯視圖。圖8是圖6的游戲盤與傳動部分的機(jī)構(gòu)簡圖。圖9是本實(shí)用新型的游戲盤與傳動部分的三維裝配示意圖。圖10是本實(shí)用新型的健身裝置部分的編碼器與發(fā)電機(jī)的局部裝配示意圖。圖中1.游戲盤支架,2.游戲盤底板,3.軸承墊片,4.深溝球軸承,5.箱體側(cè)板，
6.手柄軸，7.托盤耳，8.軸承支架，9.大齒輪軸，10.大齒輪，11.套筒，12.小齒輪軸，13.小齒輪，14.聯(lián)軸器，15.軸承擋板，16.箱蓋，17.錐齒輪軸，18.從動錐齒輪，19.主動錐齒輪，20.坐墊，21.叉形驅(qū)動架，22.大鏈輪，23.腳踏板，24.推桿電機(jī)，25.轉(zhuǎn)動副，26.凸形框式機(jī)架，27.圓柱銷，28.杠桿，29.軸承座，30.主軸，31.杠桿轉(zhuǎn)動副，32.主軸套筒，33.手柄板，34.手柄滾筒，35.手柄軸，36.游戲盤托盤，37.游戲盤，38編碼器，39.法蘭，40.編碼器側(cè)板，41.鏈輪軸，42.惰鏈輪，43.發(fā)電機(jī)，44.發(fā)電機(jī)側(cè)板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說明。包括推桿電機(jī)蹺蹺板部件、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的健身裝置部件和結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件；其中如圖I、圖2、圖3、圖4、圖5所示，推桿電機(jī)蹺蹺板部件包括杠桿28、凸形框式機(jī)架26與兩個(gè)推桿電機(jī)24 ;每個(gè)推桿電機(jī)對稱安裝在凸形框式機(jī)架26與杠桿28的兩端，兩個(gè)推桿電機(jī)的推桿端分別通過各自的圓柱銷27與杠桿兩端鉸接構(gòu)成第一、第二轉(zhuǎn)動副25，兩個(gè)推桿電機(jī)的底端分別通過各自的圓柱銷27與凸形框式機(jī)架26底面兩端鉸接構(gòu)成第三、第四轉(zhuǎn)動副25，兩個(gè)軸承座29對稱安裝在凸形框式機(jī)架26中部兩側(cè)，主軸30兩端分別安裝在兩個(gè)軸承座29中，主軸30上安裝有杠桿轉(zhuǎn)動副31和主軸套筒32，杠桿轉(zhuǎn)動副31固定在杠桿28中部；采用可控桿長鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)，杠桿28會隨著兩端推桿電機(jī)24的運(yùn)動進(jìn)行繞中心的左右擺動，杠桿28、機(jī)架26、兩個(gè)推桿電機(jī)24通過雙鉸鏈連接，巧妙的將直線推桿運(yùn)動轉(zhuǎn)化為圓周擺動。兩推桿電機(jī)24速度由控制系統(tǒng)控制，始終保持大小相同，方向一升一降，從而實(shí)現(xiàn)蹺蹺板的升降蹺動。如圖I、圖3、圖4、圖10所示，兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的健身裝置部件均包括坐墊20、叉形驅(qū)動架21、大鏈輪22、腳踏板23、編碼器38、法蘭39、編碼器側(cè)板40、鏈輪軸41、惰鏈輪42、發(fā)電機(jī)側(cè)板44、發(fā)電機(jī)43 ;叉形驅(qū)動架21尾端垂直桿的上端穿過杠桿28的一端后與坐墊20連接，叉形驅(qū)動架21尾端垂直桿的的下端安裝大鏈輪22，大鏈輪22軸兩端裝有腳踏板 23，叉形驅(qū)動架21前端的兩側(cè)分別固定編碼器側(cè)板40和發(fā)電機(jī)側(cè)板44，法蘭39固定在編碼器側(cè)板40上，編碼器38安裝在法蘭39上，編碼器38通過軸承與編碼器側(cè)板40安裝，發(fā)電機(jī)43安裝在發(fā)電機(jī)側(cè)板44上，并通過軸承與發(fā)電機(jī)側(cè)板44連接，鏈輪軸41兩端的孔分別安裝在編碼器38和發(fā)電機(jī)43的軸上，并用緊定螺釘固定，為了減輕其負(fù)載，分別在兩端安裝與發(fā)電機(jī)軸和編碼器轉(zhuǎn)動軸相對應(yīng)的軸承，此結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，安裝簡便。惰鏈輪42固定在鏈輪軸41上，并通過鏈條與大鏈輪連接。編碼器38采集速度信號，并將信號傳送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)進(jìn)行速度比較。發(fā)電機(jī)43的主要作用是提供阻尼以達(dá)到健身目地，使用者可根據(jù)自身使用喜好，通過外接不同功率的負(fù)載調(diào)整阻尼大小，同時(shí)還帶有發(fā)電的輔助功能，充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性和緑色低碳的特點(diǎn)。如圖I、圖2、圖3、圖6、圖7、圖8、圖9所示，兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件，每個(gè)游戲盤與傳動部件中的手柄軸6的一端與手柄連接，由螺栓與手柄板33固定，手柄軸35由螺栓安裝在兩手柄板33之間兩側(cè)，手柄滾筒34套在手柄軸35上；，手柄軸6的另ー端安裝有主動錐齒輪19垂直穿入箱蓋16后，主動錐齒輪19安裝在軸承墊片3上，軸承墊片3固定在游戲盤底板2上；錐齒輪軸17的兩端分別安裝在箱體側(cè)板5軸承孔中，深溝球軸承4安裝在箱體側(cè)板5中，并且由軸承擋板15固定，錐齒輪軸17 —端上的從動錐齒輪18與主動錐齒輪19相嚙合，小齒輪軸12的兩端分別安裝在軸承支架8下端的軸承孔中，錐齒輪軸17的另一端與小齒輪軸12的一端通過聯(lián)軸器14連接，小齒輪軸12上裝有小齒輪13和套筒11，大齒輪軸9的兩端分別安裝在軸承支架8上端的軸承孔中，小齒輪13安裝在大齒輪軸9上的大齒輪10相嚙合，大齒輪軸9伸出軸承支架8外的兩端分別與托盤耳7的一端連接，托盤耳7的另一端與游戲盤托盤36連接，游戲盤37安裝在游戲盤托盤36上；兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件對稱安裝在游戲盤底板2上，兩根游戲盤支架I的一端對稱安裝在杠桿28上，兩根游戲盤支架I的另一端對稱安裝在游戲盤底板2下面。游戲盤37與游戲盤底板2固連，即整體會隨著可控桿長鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)中的杠桿28進(jìn)行擺動，參與者手握方向盤，方向盤的左右搖擺通過軸系傳遞給游戲盤37，游戲盤37會進(jìn)行前后擺動，從而實(shí)現(xiàn)了游戲盤37的兩個(gè)擺動自由度，通過控制手柄擺動和騎行速度，參與者即可控制小球在游戲盤37中的滾動方向。[0029]控制系統(tǒng)包括光電編碼器、模式選擇開關(guān)、LPC1768核心板、控制擴(kuò)展板、四路繼電器、推桿電機(jī)，光電編碼器、模式選擇開關(guān)、四路繼電器通過導(dǎo)線分別與控制擴(kuò)展板連接，光電編碼器位于控制擴(kuò)展板左邊，模式選擇開關(guān)位于控制擴(kuò)展板前方，四路繼電器位于控制擴(kuò)展板右邊，LPC1768核心板與控制擴(kuò)展板通過接插件固定連接，LPC1768核心板插合在控制擴(kuò)展板上；推桿電機(jī)與四路繼電器通過排線連接。本實(shí)用新型的工作原理是(I)競技模式在通電狀態(tài)下，采用競技模式，可進(jìn)行兩人互動娛樂。兩個(gè)參與者分別控制兩個(gè)游戲盤，方向盤的左右搖擺通過軸系傳遞給游戲盤，游戲盤會進(jìn)行前后擺動，從而實(shí)現(xiàn)了游戲盤的左右擺動，參與者同時(shí)騎踏健身裝置，光電編碼器會采集兩名參與者的騎行速度，輸送到控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，哪邊的速度快，則哪邊的推桿電機(jī)會上升，游戲盤與游戲盤底板固連，即整體會隨著杠桿進(jìn)行擺動。參與者誰先將小球滾進(jìn)目的地則為勝。 (2)健身模式在無需供電的情況下，它相當(dāng)于雙人健身自行車，自帶發(fā)電機(jī)不僅可以通過調(diào)節(jié)阻尼的大小(改變外部連接器件的功率)來改變運(yùn)動健身的強(qiáng)度等級，運(yùn)動中產(chǎn)生的電還可經(jīng)過處理后用于小型電器的供電，如為手機(jī)、剃須刀等。(3)娛樂模式在通電狀態(tài)下，采用娛樂模式，擺動由人為控制變?yōu)樽詣幽Ｊ剑茥U電機(jī)一升一降，即杠桿做周期性的勻速擺動，此模式下可以讓小朋友當(dāng)作電動蹺蹺板玩，它相當(dāng)于市場上的“搖搖機(jī)”，并且可以兩人同時(shí)玩，也可控制游戲盤進(jìn)行競技娛樂。上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種健身娛樂益智蹺蹺板，其特征在于包括推桿電機(jī)蹺蹺板部件、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的健身裝置部件和結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件；其中 1)推桿電機(jī)蹺蹺板部件包括杠桿(28)、凸形框式機(jī)架(26)與兩個(gè)推桿電機(jī)(24);每個(gè)推桿電機(jī)對稱安裝在凸形框式機(jī)架(26)與杠桿(28)的兩端，兩個(gè)推桿電機(jī)的推桿端分別通過各自的圓柱銷(27)與杠桿兩端鉸接構(gòu)成第一、第二轉(zhuǎn)動副(25)，兩個(gè)推桿電機(jī)的底端分別通過各自的圓柱銷(27)與凸形框式機(jī)架(26)底面兩端鉸接構(gòu)成第三、第四轉(zhuǎn)動副(25)，兩個(gè)軸承座(29)對稱安裝在凸形框式機(jī)架(26)中部兩側(cè)，主軸(30)兩端分別安裝在兩個(gè)軸承座(29)中，主軸(30)與杠桿(28)中部鉸接構(gòu)成杠桿轉(zhuǎn)動副(31)； 2)兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的健身裝置部件均包括坐墊(20)、叉形驅(qū)動架(21)、大鏈輪(22)、腳踏板(23)、編碼器(38)、法蘭(39)、編碼器側(cè)板(40)、鏈輪軸(41)、惰鏈輪(42)、發(fā)電機(jī)側(cè)板(44)、發(fā)電機(jī)(43);叉形驅(qū)動架(21)尾端垂直桿的上端穿過杠桿(28)的一端后與坐墊(20)連接，叉形驅(qū)動架(21)尾端垂直桿的的下端安裝大鏈輪(22)，大鏈輪(22)軸兩端裝有腳踏板(23)，叉形驅(qū)動架(21)前端的兩側(cè)分別固定編碼器側(cè)板(40)和發(fā)電機(jī)側(cè)板(44)，法蘭(39)固定在編碼器側(cè)板(40)上，編碼器(38)安裝在法蘭(39)上，編碼器(38)通過軸承與編碼器側(cè)板(40)安裝，發(fā)電機(jī)(43)安裝在發(fā)電機(jī)側(cè)板(44)上，并通過軸承與發(fā)電機(jī)側(cè)板(44)連接，鏈輪軸(41)分別與編碼器(38)軸和發(fā)電機(jī)(43)軸同軸連接，惰鏈輪(42)安裝在鏈輪軸(41)上，并通過鏈條與大鏈輪(22)連接； 3)兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件每個(gè)游戲盤與傳動部件中的手柄軸(6)的一端與手柄連接，手柄軸(6)的另一端垂直穿入箱蓋(16)后,手柄軸(6)的另一端上安裝有主動錐齒輪(19)，錐齒輪軸(17)的兩端分別安裝在箱體側(cè)板(5)軸承孔中，錐齒輪軸(17) —端上的從動錐齒輪(18)與主動錐齒輪(19)相嚙合，小齒輪軸(12)的兩端分別安裝在軸承支架(8)下端的軸承孔中，錐齒輪軸(17)的另一端與小齒輪軸(12)的一端連接，小齒輪軸(12)上裝有小齒輪(13)，大齒輪軸(9)的兩端分別安裝在軸承支架(8)上端的軸承孔中，小齒輪(13)安裝在大齒輪軸(9)上的大齒輪(10)相嚙合，大齒輪軸(9)伸出軸承支架(8)外的兩端分別與托盤耳(7)的一端連接，托盤耳(7)的另一端與游戲盤托盤(36)連接，游戲盤(37)安裝在游戲盤托盤(36)上；兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件對稱安裝在游戲盤底板(2)上，兩根游戲盤支架(I)的一端對稱安裝在杠桿(28)上，兩根游戲盤支架(I)的另ー端對稱安裝在游戲盤底板(2)下面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種健身娛樂益智蹺蹺板。包括推桿電機(jī)蹺蹺板部件、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的健身裝置部件和結(jié)構(gòu)相同的游戲盤與傳動部件。推桿電機(jī)蹺蹺板采用可控桿長鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)，作為機(jī)架固定在地面；健身裝置部件安裝在蹺蹺板對稱兩側(cè)，采用鏈傳動，并安裝可調(diào)阻尼發(fā)電機(jī)及采集速度信號的光電編碼器；游戲盤與傳動部件通過支架固定于蹺蹺板上方，由手柄控制迷宮盒左右轉(zhuǎn)動；控制系統(tǒng)固定于機(jī)架內(nèi)部，對整個(gè)器械進(jìn)行自動控制。本實(shí)用新型的可控桿長鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)簡單，在避免曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑動摩擦的情況下，巧妙的將直線推桿運(yùn)動轉(zhuǎn)化為圓周擺動，可靠性高，運(yùn)行平穩(wěn)。健身裝置的可調(diào)阻尼發(fā)電機(jī)，不僅可以實(shí)現(xiàn)能量收集，并且可以進(jìn)行加載，滿足不同消費(fèi)者的健身需求。
文檔編號A63G11/00GK202620685SQ20122030633
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者王志陽, 范澤冰, 干黃標(biāo), 俞高紅 申請人:浙江理工大學(xué)