專(zhuān)利名稱(chēng):機(jī)械式仿生健身衣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
發(fā)明涉及一種健身裝置,具體涉及ー種機(jī)械式仿生健身衣,屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
現(xiàn)在市場(chǎng)上的健身器材主要向兩個(gè)方向發(fā)展,大型化和小型化,大型化健身器如跑步機(jī)、劃船機(jī)等可以較好的模擬戶(hù)外運(yùn)動(dòng),健身效果突出,但是體積龐大,使用維護(hù)繁瑣,費(fèi)用昂貴;小型化健身器的目的是為使人們方便攜帯,如啞鈴、握力器等,但是往往健身效果不突出,而且如果姿勢(shì)和用法不當(dāng),容易對(duì)身體產(chǎn)生負(fù)面的鍛煉效果。健身房器材種類(lèi)齊全,但其缺陷在于消費(fèi)較高,而且地點(diǎn)固定,不能更好的方便大眾健身
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種機(jī)械式仿生健身衣,利用該健身衣可以實(shí)現(xiàn)深蹲、擺胯、彎臂、向上推舉、擴(kuò)胸、踢腿六種不同的健身模式,而且小型便攜,那就能更好的方便大眾健身。本發(fā)明的機(jī)械式仿生健身衣包括背板、兩個(gè)手臂模塊、兩個(gè)腿部模塊、兩個(gè)阻カ模塊。其中背板為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu);兩個(gè)手臂模塊和兩個(gè)腿部模塊分別位于背板正面的四個(gè)角,且兩個(gè)手臂模塊和兩個(gè)腿部模塊均在背板的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置;兩個(gè)阻力模塊位于背板的背面,在背板的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置。設(shè)初始位置時(shí),該背板處于豎直狀態(tài),貝1J令豎直方向?yàn)閥向,垂直于背板的方向?yàn)閆向,水平方向?yàn)閄向。手臂模塊包括肩關(guān)節(jié)、大臂、肘關(guān)節(jié)、小臂、手部握環(huán)結(jié)構(gòu)和手部收緊裝置;所述肩關(guān)節(jié)包括肩關(guān)節(jié)固定座和肩關(guān)節(jié)連接座,肘關(guān)節(jié)包括小臂擺動(dòng)塊、肘關(guān)節(jié)連接座和肘部關(guān)節(jié)軸;大臂包括大臂上連桿、大臂下連桿;小臂包括小臂上連桿、小臂下連桿;手部握環(huán)結(jié)構(gòu)包括握環(huán)外套、握環(huán)和握桿;手部收緊裝置包括收緊拉繩盤(pán)、收緊連接套、內(nèi)八角墊片、收紫外八角端蓋和彈簧。初始位置時(shí),大臂處于y向,小臂處于z向。手臂模塊的連接關(guān)系為肩關(guān)節(jié)固定座安裝在背板上,肩關(guān)節(jié)連接座的一端與肩關(guān)節(jié)固定座沿I向鉸接,另一端與大臂上連桿的頂部沿X向鉸接。大臂下連桿與大臂上連桿通過(guò)滑槽滑動(dòng)配合,用于調(diào)整大臂的長(zhǎng)度,調(diào)整后通過(guò)銷(xiāo)釘固定。大臂下連桿底部與小臂擺動(dòng)塊沿z向鉸接,使小臂能夠在xy平面內(nèi)繞大臂擺動(dòng),為了限制擺動(dòng)范圍,在小臂擺動(dòng)塊上上沿其轉(zhuǎn)動(dòng)方向加工有一字型滑槽,一字型滑槽內(nèi)安裝限位銷(xiāo)釘;肘關(guān)節(jié)連接座與小臂擺動(dòng)塊固接,小臂上連桿頂部與肘關(guān)節(jié)連接座間通過(guò)肘部關(guān)節(jié)軸沿X向鉸接,小臂下連桿與小臂上連桿通過(guò)滑槽滑動(dòng)配合,用于調(diào)整小臂的長(zhǎng)度,調(diào)整后通過(guò)銷(xiāo)釘固定;握環(huán)外套和握環(huán)均為圓環(huán)形結(jié)構(gòu),握環(huán)外套與小臂下連桿底部固接,握環(huán)嵌套在握環(huán)外套內(nèi),握環(huán)能夠在握環(huán)外套內(nèi)繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng);握環(huán)外套和握環(huán)的軸線(xiàn)重合,均與小臂平行,握桿沿握環(huán)的直徑方向固定。
手部收緊裝置安裝在肘關(guān)節(jié)的外側(cè)。手部收緊裝置中的收緊外八角端蓋整體形狀分為三部分,依次為為外八角凸臺(tái),圓形凸臺(tái)和圓形端蓋,圓形凸臺(tái)的外圓直徑小于外八角凸臺(tái)的外圍尺寸。其連接關(guān)系為收緊連接套的一端和內(nèi)八角墊片固接,另一端與肘關(guān)節(jié)中的肘部關(guān)節(jié)軸固接。收緊拉繩盤(pán)套裝在收緊連接套和內(nèi)八角墊片外面,內(nèi)八角墊片與收緊外八角端蓋的外八角凸臺(tái)配合,彈簧安裝在收緊連接套內(nèi),彈簧的一端與收緊連接套底面接觸,另一端與收緊外八角端蓋的端面接觸;收緊拉伸盤(pán)與收紫外八角端蓋的圓形端蓋部分固接。腿部模塊包括胯關(guān)節(jié)、大腿、小腿、腳部基板和腿部收緊裝置。其中胯關(guān)節(jié)與肩關(guān) 節(jié)結(jié)構(gòu)相同,大腿與大臂結(jié)構(gòu)相同,小腿與小臂結(jié)構(gòu)相同;在腿部模塊中,大腿與小腿之間直接通過(guò)膝部關(guān)節(jié)軸沿X向鉸接;腳部基板與小腿底部動(dòng)連接,腳部基板上安裝有繃帶,用于固定腳部。腿部收緊裝置與手部收緊裝置結(jié)構(gòu)相同;腿部收緊裝置位于小腿的外側(cè),腿部收緊裝置中的收緊連接套與膝部關(guān)節(jié)軸固接。阻カ模塊包括軸承座A、軸承座B、支撐桿、阻力拉繩盤(pán)、扭簧盤(pán)和同步帶輪A ;軸承座A固定在背板上,軸承座B通過(guò)其端面上的支撐桿與軸承座A固接,兩個(gè)軸承的軸線(xiàn)均垂直于背板,軸承座A與軸承座B之間的傳動(dòng)軸上依次固接同步帶輪、阻力拉繩盤(pán)和扭簧盤(pán);其中阻力拉繩盤(pán)的一端與同步帶輪A固接,另一端加工有凸起的外八角結(jié)構(gòu),該外八角結(jié)構(gòu)與扭簧盤(pán)上的內(nèi)八角結(jié)構(gòu)相匹配;扭簧的一端與扭簧盤(pán)固接,另一端與支撐桿固接。在背板的左右兩側(cè)均有兩根拉繩,分別為拉繩A和拉繩B ;拉繩A的一端固定在手部收緊裝置中的收緊拉繩盤(pán)上,另一端固定在阻力拉繩盤(pán)上;拉繩B的一端固定在腿部收緊裝置中的收緊拉繩盤(pán)上,另一端固定在阻力拉繩盤(pán)上。拉繩A和拉繩B在阻力拉繩盤(pán)上的纏繞方向相同,保證ー個(gè)拉繩收緊時(shí),另ー個(gè)拉繩處于放松狀態(tài)。為了便于健身人員查看運(yùn)動(dòng)狀態(tài),本發(fā)明進(jìn)一歩包括兩個(gè)計(jì)數(shù)模塊,兩個(gè)計(jì)數(shù)模塊位于背板的背面,并在背板的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置。計(jì)數(shù)模塊包括軸承座C、同步帶輪B和計(jì)數(shù)盤(pán);其連接關(guān)系為軸承座C固定在背板上,同步帶輪B與連接軸同軸固接,連接軸與軸承配合;同步帶輪B和與其同側(cè)的阻力模塊中的同步帶輪A間通過(guò)同步帶連接;計(jì)數(shù)盤(pán)與同步帶輪B固接,計(jì)數(shù)盤(pán)的外圓周上加工有一個(gè)凹槽,該凹槽與計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)配合;在初始位置時(shí),計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)位于凹槽內(nèi),計(jì)數(shù)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將開(kāi)關(guān)推出凹槽,凹槽每回位一次,計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)一次。所述計(jì)數(shù)模塊中計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)的信號(hào)通過(guò)芯片傳至數(shù)碼管顯示器,數(shù)碼管顯示器通過(guò)蛇皮管與背板連接。為了實(shí)現(xiàn)能量的高效利用,本發(fā)明還包括發(fā)電模塊,發(fā)電模塊位于背板的背面,并在背板的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置。每個(gè)發(fā)電模塊包括齒輪A和小型發(fā)電機(jī),所述齒輪A和與其同側(cè)的計(jì)數(shù)模塊中的同步帶輪B固接,齒輪A與同步帶輪B同軸;齒輪A與小型發(fā)電機(jī)上的齒輪嚙合。左右發(fā)電模塊中發(fā)電機(jī)的輸出端分別接數(shù)碼管顯示器電池的正極和負(fù)扱。為了實(shí)現(xiàn)不同健身強(qiáng)度的轉(zhuǎn)換,以滿(mǎn)足不同身體特質(zhì)的需要,將阻カ模塊中與阻力拉繩盤(pán)匹配的扭簧盤(pán)設(shè)置為ー個(gè)或ー個(gè)以上;通過(guò)改變阻力模塊中與阻力拉繩盤(pán)匹配的扭簧盤(pán)的個(gè)數(shù),便可實(shí)現(xiàn)不同健身強(qiáng)度的轉(zhuǎn)換。
為了保證手部(腳部)收緊裝置中的拉繩與背板間不干渉,拉繩外套有閘線(xiàn)皮,拉繩A上閘線(xiàn)皮的兩端分別在背板和大臂上;拉繩B上閘線(xiàn)皮的兩端分別在背板和大腿上。該健身衣的健身過(guò)程為(I)首先通過(guò)背板上的背帶將該健身衣“穿”在身上,依據(jù)健身人員的四肢長(zhǎng)度,分別進(jìn)行大臂、小臂、大腿和小腿長(zhǎng)度的調(diào)節(jié),長(zhǎng)度調(diào)節(jié)完成后,在四肢處均通過(guò)綁帶將健身衣與人體的四肢貼合,手握住握桿,腳位于腳部基板上,并通過(guò)繃帶固定。為了增加舒適感,背部和四肢處采用有一定厚度的海綿墊將人體與健身衣隔離。 (2)選擇健身強(qiáng)度,即選擇與阻力拉繩盤(pán)相配合的扭簧盤(pán)的個(gè)數(shù)。(3)調(diào)節(jié)手部收緊裝置和腿部收緊裝置中拉繩的松緊按住收紫外八角端蓋,此時(shí)內(nèi)八角墊片與收緊外八角端蓋上的外八角凸臺(tái)脫離,收緊外八角端蓋上的圓形凸臺(tái)部分位于內(nèi)八角墊片的中心孔內(nèi),此時(shí)收緊裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)帶動(dòng)肘部(膝部)關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)收緊外八角端蓋帶動(dòng)收緊拉繩盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),便可進(jìn)行拉繩松緊的調(diào)節(jié)。拉繩松緊調(diào)節(jié)完成后,松開(kāi)收緊外八角端蓋,收緊外八角端蓋在彈簧的作用下彈出,使內(nèi)八角墊片與收緊外八角端蓋上的外八角凸臺(tái)配合。此時(shí),便可依據(jù)需要運(yùn)動(dòng)。(4)健身該健身衣可依據(jù)需要分別進(jìn)行彎臂、向上推舉、擴(kuò)胸、深蹲、擺胯、踢腿動(dòng)作的鍛煉。下面針對(duì)每個(gè)動(dòng)作分別介紹其健身原理向上推舉向上推舉動(dòng)作的初始位置是大臂與肩平齊,位于身體兩側(cè),小臂與大臂垂直,手握握桿,向上用カ推舉,此時(shí)整個(gè)大臂將以肩關(guān)節(jié)軸B為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。向上推舉的過(guò)程中,肘關(guān)節(jié)處的手部收緊裝置相對(duì)背板的位置發(fā)生改變,引起拉繩A行程的變化,此行程通過(guò)拉繩A傳遞到背部的阻力拉繩盤(pán)上,阻力拉繩盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)與阻力拉繩盤(pán)通過(guò)八角結(jié)構(gòu)鎖死的扭簧盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),從而使扭簧產(chǎn)生阻力,通過(guò)對(duì)抗該阻カ來(lái)達(dá)到健身的效果。同時(shí)阻力拉繩盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)同步帶輪A傳遞給同步帶輪B,由于計(jì)數(shù)盤(pán)與同步帶輪B固接,便可通過(guò)計(jì)數(shù)盤(pán)計(jì)數(shù)。擴(kuò)胸健身姿勢(shì)及效果與健身房擴(kuò)胸器相同,手臂初始位置與向上推舉初始位置相同,擴(kuò)胸運(yùn)動(dòng)時(shí)整個(gè)大臂將以肩關(guān)節(jié)軸A為中心轉(zhuǎn)動(dòng),其阻力傳遞與向上推舉的傳遞相同。彎臂小臂以肘部關(guān)節(jié)軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)肘部關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)手部收緊裝置中的收緊拉繩盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),引起拉繩A行程的變化。深蹲深蹲運(yùn)動(dòng)即雙腳站立,負(fù)重下蹲進(jìn)行鍛煉,主要運(yùn)動(dòng)形式為大腿與小腿的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。擺胯擺胯運(yùn)動(dòng)以坐姿進(jìn)行,雙腿帶動(dòng)健身衣打開(kāi),運(yùn)動(dòng)原理同擴(kuò)胸運(yùn)動(dòng)。伸腿伸腿運(yùn)動(dòng)以坐姿進(jìn)行,小腿向前踢出,小腿以膝部關(guān)節(jié)軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng),其運(yùn)
動(dòng)原理同彎臂。(5)該健身衣可折疊,攜帯和運(yùn)輸方便。健身完成后,將大臂、小臂、大腿和小腿調(diào)整至最短位置,放松裝置中的所有拉繩,將小臂轉(zhuǎn)動(dòng)至與大臂貼合,小腿轉(zhuǎn)動(dòng)至與大腿貼
ム
ロ o有益效果(I)該機(jī)械式仿生健身衣可“穿”在身上進(jìn)行健身運(yùn)動(dòng),利用它可以實(shí)現(xiàn)深蹲、擺胯、彎臂、向上推舉、擴(kuò)胸、踢腿六種不同的健身模式;
(2)本健身衣可依據(jù)需要設(shè)置多種不同的健身強(qiáng)度;通過(guò)改變阻力模塊中與阻力拉繩盤(pán)匹配的扭簧盤(pán)的個(gè)數(shù),便可實(shí)現(xiàn)不同健身強(qiáng)度的轉(zhuǎn)換,以滿(mǎn)足不同身體特質(zhì)的需要;(3)為了使健身衣更加人性化和舒適化,本發(fā)明中的大臂、小臂、大腿及小腿的長(zhǎng)度均可調(diào),使該健身衣可以適用于不同身高的人群;
(4)該健身衣為可折疊結(jié)構(gòu),折疊后方便攜帯和運(yùn)輸,減小存放空間;(5)在背板背部安裝小型發(fā)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)自主發(fā)電,將人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能,用來(lái)為自身顯示裝置補(bǔ)充電能,實(shí)現(xiàn)能量的高效利用;(6)通過(guò)數(shù)碼顯示器顯示運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)次數(shù),便于用戶(hù)查看。
圖I為本發(fā)明的在初始位置時(shí)的主視圖;圖2為本發(fā)明的在初始位置時(shí)的側(cè)視圖;圖3為本發(fā)明的在初始位置時(shí)的后視圖;圖4為肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)不意圖;圖5為射關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)不意圖;圖6為手部(腿部)收緊裝置的爆炸圖;圖7為阻カ模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為阻カ模塊的爆炸圖;其中,ト背板,2-肩關(guān)節(jié),3-大臂,5-小臂,6-手部握環(huán)結(jié)構(gòu),7_手部收緊裝置,8-胯關(guān)節(jié),9-大腿,10-小腿,11-腳部基板,12-腿部收緊裝置,13-阻力模塊,14-計(jì)數(shù)模塊,15-拉繩A,16-拉繩B,17-同步帶,18-肩關(guān)節(jié)固定座,19-肩部關(guān)節(jié)軸A,20-肩關(guān)節(jié)連接座,21-肩關(guān)節(jié)軸套,22-肩部關(guān)節(jié)軸B,23-大臂下連桿,24-小臂上連桿,25-小臂擺動(dòng)塊,26-肘關(guān)節(jié)連接座,27-肘部關(guān)節(jié)軸,28- —字型滑槽,29-收緊拉繩盤(pán),30-收緊連接套,31-內(nèi)八角墊片,32-收緊外八角端蓋,33-軸承座A、34-軸承座B、35_支撐桿、36-阻カ拉繩盤(pán)、37-扭簧盤(pán),38-同步帶輪A。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)施例提供一種機(jī)械式仿生健身衣,該健身衣包括背板(I)、兩個(gè)手臂模塊、兩個(gè)腿部模塊和兩個(gè)阻カ模塊(13)。其中背板(I)模擬人體的背部,手臂模塊和腿部模塊模擬人體的四肢,位于背板(I)正面的四個(gè)角;阻カ模塊(13)提供健身所需要的阻力。該健身衣可以通過(guò)繃帶“穿”在身上進(jìn)行健身運(yùn)動(dòng),利用該健身衣能夠?qū)崿F(xiàn)彎臂、向上推舉、擴(kuò)胸、深蹲、擺胯、踢腿六種健身模式,同時(shí)該健身衣可折疊,方便存放和攜帯。其中背板(I)為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu),其左右兩側(cè)內(nèi)凹;兩個(gè)手臂模塊對(duì)稱(chēng)安裝在背板(I)正面頂部的左右兩邊;兩個(gè)腿部模塊對(duì)稱(chēng)安裝在背板(I)正面底部的左右兩邊;兩個(gè)阻力模塊(13)在背板(I)背面的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置。設(shè)在初始位置時(shí),該背板(I)處于豎直狀態(tài),則令豎直方向?yàn)閥向,垂直于背板(I)的方向?yàn)閆向,水平方向?yàn)閄向。
每個(gè)手臂模塊包括肩關(guān)節(jié)⑵、大臂(3)、肘關(guān)節(jié)、小臂(5)、手部握環(huán)結(jié)構(gòu)(6)和手部收緊裝置(7)。其中肩關(guān)節(jié)(2)包括肩關(guān)節(jié)固定座(18)、肩部關(guān)節(jié)軸A(19)、肩關(guān)節(jié)連接座(20)、肩關(guān)節(jié)軸套(21)、肩部關(guān)節(jié)軸B(22),通過(guò)肩關(guān)節(jié)(2)能夠?qū)崿F(xiàn)向上推舉和擴(kuò)胸動(dòng)作。大臂(3)包括大臂(3)上連桿和大臂下連桿(23)。肘關(guān)節(jié)包括小臂(5)擺動(dòng)塊、肘關(guān)節(jié)連接座(26)和肘部關(guān)節(jié)軸(27),通過(guò)肘關(guān)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)彎臂動(dòng)作。小臂(5)包括小臂上連桿(24)和小臂(5)下連桿。手部握環(huán)結(jié)構(gòu)(6)包括握環(huán)外套、握環(huán)和握桿。手部收緊裝置
(7)包括收緊拉繩盤(pán)(29)、收緊連接套(30)、內(nèi)八角墊片(31)、收緊外八角端蓋(32)和彈簧。初始位置時(shí),大臂(3)處于y向,小臂(5)處于z向。手臂模塊各部分之間的連接關(guān)系為肩關(guān)節(jié)固定座(18)安裝在背板⑴上,肩關(guān)節(jié)連接座(20)的一端通過(guò)肩部關(guān)節(jié)軸A(19)與肩關(guān)節(jié)固定座(18)形成轉(zhuǎn)動(dòng)副,另一端與 肩關(guān)節(jié)軸套(21)固接,其中肩部關(guān)節(jié)軸A(19)的軸線(xiàn)沿y向。肩關(guān)節(jié)軸套(21)通過(guò)肩部關(guān)節(jié)軸B(22)與大臂(3)上連桿形成轉(zhuǎn)動(dòng)副,肩部關(guān)節(jié)軸B(22)的軸線(xiàn)沿x向。大臂下連桿
(23)與大臂(3)上連桿通過(guò)滑槽滑動(dòng)配合,用于調(diào)整大臂(3)的長(zhǎng)度,在大臂下連桿(23)和大臂(3)上連桿形成的滑動(dòng)副上均勻分布有相匹配的銷(xiāo)孔,當(dāng)通過(guò)滑動(dòng)副將大臂(3)調(diào)整到合適長(zhǎng)度后,直接通過(guò)銷(xiāo)釘固定。所述y向的轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)擴(kuò)胸運(yùn)動(dòng),X向的轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)向上推舉運(yùn)動(dòng)。大臂下連桿(23)底部與小臂(5)擺動(dòng)塊之間在z方向鉸接,使小臂(5)能夠在xy平面內(nèi)繞大臂(3)擺動(dòng),以提高運(yùn)動(dòng)時(shí)大小臂(5)之間的靈活性,為了限制該擺動(dòng)范圍,在小臂(5)擺動(dòng)塊上加工有一字型滑槽(28),滑槽內(nèi)安裝限位銷(xiāo)釘。肘關(guān)節(jié)連接座
(26)的一端與小臂(5)擺動(dòng)塊固接,另一端通過(guò)肘部關(guān)節(jié)軸(27)與小臂上連桿(24)形成轉(zhuǎn)動(dòng)副,肘部關(guān)節(jié)軸(27)的軸線(xiàn)沿X向,該轉(zhuǎn)動(dòng)副用于實(shí)現(xiàn)臂動(dòng)作。小臂(5)下連桿與小臂上連桿(24)通過(guò)滑槽滑動(dòng)配合,用于調(diào)整小臂(5)的長(zhǎng)度,調(diào)整后通過(guò)銷(xiāo)釘固定。握環(huán)外套和握環(huán)均為圓環(huán)形結(jié)構(gòu),握環(huán)外套與小臂(5)下連桿底部固接,握環(huán)嵌套在握環(huán)外套內(nèi),握環(huán)能夠在握環(huán)外套內(nèi)繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),以滿(mǎn)足不同運(yùn)動(dòng)時(shí)的受カ方向,使運(yùn)動(dòng)時(shí)手部能夠處于較舒適的位置;握環(huán)外套和握環(huán)的軸線(xiàn)重合,均與小臂(5)平行,握桿沿手部握環(huán)的直徑方向固定,運(yùn)動(dòng)時(shí),手在握環(huán)內(nèi)握住握桿。由于在進(jìn)行彎臂、向上推舉、擴(kuò)胸動(dòng)作時(shí),肘關(guān)節(jié)相對(duì)背板(I)的位置均會(huì)發(fā)生改變,因此將手部收緊裝置(7)安裝在肘關(guān)節(jié)處,并安裝在肘關(guān)節(jié)的外側(cè)。收緊外八角端蓋
(32)整體形狀分為三部分,分別為外八角凸臺(tái),圓形凸臺(tái)和圓形端蓋。收緊連接套(30)的一端與內(nèi)八角墊片(31)固接,另一端與肘部關(guān)節(jié)中的小臂(5)關(guān)節(jié)軸固接。收緊拉繩盤(pán)
(29)套裝在收緊連接套(30)和內(nèi)八角墊片(31)タト,收緊外八角端蓋(32)的外八角凸臺(tái)與內(nèi)八角墊片(31)配合,彈簧安裝在收緊連接套(30)內(nèi),彈簧的一端與收緊連接套(30)底面接觸,另一端與收緊外八角端蓋(32)的端面接觸,收緊外八角端蓋(32)的圓形端蓋與收緊拉伸盤(pán)固接。每個(gè)腿部模塊包括胯關(guān)節(jié)(8)、大腿(9)、小腿(10)、腳部基板(11)和腿部收緊裝置(12)。其中胯關(guān)節(jié)⑶與肩關(guān)節(jié)⑵結(jié)構(gòu)相同,大腿(9)與大臂(3)結(jié)構(gòu)相同,小腿(10)與小臂(5)結(jié)構(gòu)相同。在腿部模塊中,大腿(9)與小腿(10)之間直接通過(guò)膝部關(guān)節(jié)軸在X向上形成轉(zhuǎn)動(dòng)副,以實(shí)現(xiàn)踢腿動(dòng)作。腳部基板(11)與小腿(10)底部固接,腳部基板(11)上安裝有繃帶,用于固定腳部。
腿部收緊裝置(12)與手部收緊裝置(7)結(jié)構(gòu)相同,腿部收緊裝置(12)中的收緊連接套(30)固接在膝部關(guān)節(jié)軸的外側(cè)。每個(gè)阻カ模塊(13)包括軸承座A(33)、軸承座B(34)、支撐桿(35)、阻力拉繩盤(pán)
(36)、扭簧盤(pán)(37)和同步帶輪A(38)。本實(shí)施例中的阻カ模塊(13)分為高檔和低檔。軸承座A (33)固定在背板⑴上,軸承座B (34)通過(guò)其端面上的支撐桿(35)與軸承座A (33)連接,兩個(gè)軸承的軸線(xiàn)均垂直于背板(I),軸承座A (33)與軸承座B (34)之間的連接軸上依次固接阻力拉繩盤(pán)(36)、同步帶輪A (38)和兩個(gè)扭簧盤(pán)(37)。其中阻力拉繩盤(pán)(36)的一端與同步帶(17)輪固接,另一端加工有凸起的外八角結(jié)構(gòu),該外八角結(jié)構(gòu)與扭簧盤(pán)(37)上的內(nèi)八角結(jié)構(gòu)配合,每個(gè)扭簧盤(pán)(37)上固接一根扭簧,扭簧的另一端與支撐桿(35)固接。當(dāng)阻力拉繩盤(pán)(36)上的外八角與扭簧盤(pán)(37)上的內(nèi)八角配合時(shí),阻力拉繩盤(pán)(36)帶動(dòng)扭簧盤(pán)(37) —起運(yùn)動(dòng),此時(shí)扭簧提供健身所需的阻力;當(dāng)阻力拉繩盤(pán)(36)上的外八角與扭簧盤(pán)
(37)上的內(nèi)八角脫離時(shí),阻力拉繩盤(pán)(36)與扭簧盤(pán)(37)相互之間沒(méi)有運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在本實(shí)施中低檔時(shí)只有ー個(gè)扭簧盤(pán)(37)與阻力拉繩盤(pán)(36)配合;高檔時(shí)兩個(gè)個(gè)扭簧盤(pán)(37)同時(shí)與阻力拉繩盤(pán)(36)配合,從而増大阻力,加大健身強(qiáng)度。在背板(I)的左右兩側(cè)均有兩根拉繩,分別為拉繩A(15)和拉繩B(16)。拉繩A (15)的一端固定在手部收緊裝置(7)中的收緊拉繩盤(pán)(29)上,另一端固定在阻力拉繩盤(pán)
(36)上;拉繩B (16)的一端固定在腿部收緊裝置(12)中的收緊拉繩盤(pán)(29)上,另一端固定在阻力拉繩盤(pán)(36)上。拉繩A(15)和拉繩B(16)在阻力拉繩盤(pán)(36)上的纏繞方向相同,保證ー個(gè)拉繩收緊時(shí),另ー個(gè)拉繩處于放松狀態(tài)。為了保證拉繩與背板(I)間不干渉,本實(shí)施例中拉繩的連接方式類(lèi)似自行車(chē)剎車(chē)線(xiàn)的連接方式,通過(guò)閘線(xiàn)皮來(lái)設(shè)置并固定拉繩的路徑,即在拉繩A(15)和拉繩B(16)外面套有閘線(xiàn)皮,拉繩A(15)上閘線(xiàn)皮的兩端分別在背板
(I)和大臂⑶上;拉繩B(16)上閘線(xiàn)皮的兩端分別在背板(I)和大腿(9)上。在背板(I)上每個(gè)阻カ模塊(13)的下方均固定有ー個(gè)計(jì)數(shù)模塊(14)和發(fā)電模塊。計(jì)數(shù)模塊(14)包括軸承座C、同步帶(17)輪B、連接軸、計(jì)數(shù)盤(pán),發(fā)電模塊包括齒輪A和小型發(fā)電機(jī)。計(jì)數(shù)軸承座C固定在背板(I)上,同步帶輪B與連接軸固接,連接軸與軸承配合。同步帶(17)輪B和與其同側(cè)的阻カ模塊(13)中的同步帶輪A(38)通過(guò)同步帶(17)連接。計(jì)數(shù)盤(pán)與同步帶輪B固接,計(jì)數(shù)盤(pán)的外圓周上加工有一個(gè)凹槽,當(dāng)阻カ模塊(13)中的阻力拉繩盤(pán)(36)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)同步帶輪A (38)轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)同步帶(17)帶動(dòng)同步帶輪B和計(jì)數(shù)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。在初始位置時(shí),計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)位于凹槽內(nèi),計(jì)數(shù)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將開(kāi)關(guān)推出凹槽,凹槽每回位一次,計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)一次。發(fā)電齒輪A和與其同側(cè)的同步帶輪B軸固接,同時(shí)齒輪A與小型發(fā)電機(jī)上的齒輪嚙合,實(shí)現(xiàn)自主發(fā)電。兩個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出端分別接數(shù)碼管顯示器電池的正負(fù)極,為該電池充電。數(shù)碼管顯示器通過(guò)蛇皮管固連在背板(I)上,位置可調(diào)。計(jì)數(shù)模塊(14)中計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)的信號(hào)通過(guò)芯片傳至數(shù)碼管顯示器,數(shù)碼管顯示器便可顯示運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與次數(shù)。綜上所述,以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械式仿生健身衣,其特征在于,包括背板(I)、兩個(gè)手臂模塊、兩個(gè)腿部模塊、兩個(gè)阻カ模塊; 所述背板(I)為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu);兩個(gè)手臂模塊和兩個(gè)腿部模塊分別位于背板(I)正面的四個(gè)角,且兩個(gè)手臂模塊和兩個(gè)腿部模塊均在背板(I)的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置;兩個(gè)阻カ模塊位于背板(I)的背面,并在背板(I)的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置; 設(shè)初始位置時(shí),背板(I)處于豎直狀態(tài),貝1J令豎直方向?yàn)镮向,垂直于背板(I)的方向?yàn)閆向,水平方向?yàn)閄向; 手臂模塊包括肩關(guān)節(jié)(2)、大臂(3)、肘關(guān)節(jié)、小臂(5)、手部握環(huán)結(jié)構(gòu)(6)和手部收緊裝置(7);所述肩關(guān)節(jié)(2)包括肩關(guān)節(jié)固定座(18)和肩關(guān)節(jié)連接座(20),肘關(guān)節(jié)包括小臂擺動(dòng)塊(25)、肘關(guān)節(jié)連接座(26)和肘部關(guān)節(jié)軸(27);大臂(3)包括大臂上連桿、大臂下連桿(23);小臂(5)包括小臂上連桿(24)、小臂下連桿;手部握環(huán)結(jié)構(gòu)(6)包括握環(huán)外套、握環(huán)和握桿;手部收緊裝置(7)包括收緊拉繩盤(pán)(29)、收緊連接套(30)、內(nèi)八角墊片(31)、收紫外八角端蓋(32)和彈簧; 初始位置時(shí),大臂處于I向,小臂處于z向; 手臂模塊的連接關(guān)系為肩關(guān)節(jié)固定座(18)安裝在背板(I)上,肩關(guān)節(jié)連接座(20)的一端與肩關(guān)節(jié)固定座(18)沿y向鉸接,另一端與大臂上連桿的頂部沿X向鉸接;大臂下連桿(23)與大臂上連桿通過(guò)滑槽滑動(dòng)配合,用于調(diào)整大臂(3)的長(zhǎng)度,調(diào)整后通過(guò)銷(xiāo)釘固定;大臂下連桿(23)底部與小臂擺動(dòng)塊(25)沿z向鉸接,使小臂(5)能夠在xy平面內(nèi)繞大臂(3)擺動(dòng),為了限制擺動(dòng)范圍,在小臂擺動(dòng)塊(25)上沿其轉(zhuǎn)動(dòng)方向加工有一字型滑槽(28),一字型滑槽(28)內(nèi)安裝限位銷(xiāo)釘;肘關(guān)節(jié)連接座(26)與小臂擺動(dòng)塊(25)固接,小臂上連桿(24)頂部與肘關(guān)節(jié)連接座(26)間通過(guò)肘部關(guān)節(jié)軸(27)沿X向鉸接,小臂下連桿與小臂上連桿(24)通過(guò)滑槽滑動(dòng)配合,用于調(diào)整小臂(5)的長(zhǎng)度,調(diào)整后通過(guò)銷(xiāo)釘固定;握環(huán)外套和握環(huán)均為圓環(huán)形結(jié)構(gòu),握環(huán)外套與小臂下連桿底部固接,握環(huán)嵌套在握環(huán)外套內(nèi),握環(huán)能夠在握環(huán)外套內(nèi)繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng);握環(huán)外套和握環(huán)的軸線(xiàn)重合,均與小臂(5)平行,握桿沿握環(huán)的直徑方向固定; 手部收緊裝置(7)安裝在肘關(guān)節(jié)的外側(cè);手部收緊裝置(7)中的收緊外八角端蓋(32)整體形狀分為三部分,依次為外八角凸臺(tái),圓形凸臺(tái)和圓形端蓋,圓形凸臺(tái)的外圓直徑小于外八角凸臺(tái)的外圍尺寸;其連接關(guān)系為收緊連接套(30)的一端和內(nèi)八角墊片(31)固接,另一端與肘關(guān)節(jié)中的肘部關(guān)節(jié)軸(27)固接;收緊拉繩盤(pán)(29)套裝在收緊連接套(30)和內(nèi)八角墊片(31)外面,內(nèi)八角墊片(31)與收緊外八角端蓋(32)的外八角凸臺(tái)配合,彈簧安裝在收緊連接套(30)內(nèi),彈簧的一端與收緊連接套(30)底面接觸,另一端與收緊外八角端蓋(32)的端面接觸;收緊拉伸盤(pán)與收紫外八角端蓋(32)的圓形端蓋部分固接; 腿部模塊包括胯關(guān)節(jié)(8)、大腿(9)、小腿(10)、腳部基板(11)和腿部收緊裝置(12);其中胯關(guān)節(jié)(8)與肩關(guān)節(jié)(2)結(jié)構(gòu)相同,大腿(9)與大臂(3)結(jié)構(gòu)相同,小腿(10)與小臂(5)結(jié)構(gòu)相同;在腿部模塊中,大腿(9)與小腿(10)之間直接通過(guò)膝部關(guān)節(jié)軸沿X向鉸接;腳部基板(11)與小腿(10)底部動(dòng)連接,腳部基板(11)上安裝有繃帶; 腿部收緊裝置(12)與手部收緊裝置(7)結(jié)構(gòu)相同;腿部收緊裝置(12)位于小腿(10)的外側(cè),腿部收緊裝置(12)中的收緊連接套(30)與膝部關(guān)節(jié)軸固接; 阻カ模塊(13)包括軸承座A(33)、軸承座B(34)、支撐桿(35)、阻力拉繩盤(pán)(36)、扭簧盤(pán)(37)和同步帶輪A(38);軸承座A(33)固定在背板(I)上,軸承座B(34)通過(guò)其端面上的支撐桿(35)與軸承座A(33)固接,兩個(gè)軸承的軸線(xiàn)均垂直于背板(1),軸承座A(33)與軸承座B(34)之間的傳動(dòng)軸上依次固接同步帶輪A(38)、阻力拉繩盤(pán)(36)和扭簧盤(pán)(37);其中阻力拉繩盤(pán)(36)的一端與同步帶輪A(38)固接,另一端加工有凸起的外八角結(jié)構(gòu),該外八角結(jié)構(gòu)與扭簧盤(pán)(37)上的內(nèi)八角結(jié)構(gòu)相匹配;扭簧的一端與扭簧盤(pán)(37)固接,另一端與支撐桿(35)固接; 在背板(I)的左右兩側(cè)均有兩根拉繩,分別為拉繩A (15)和拉繩B (16);拉繩A (15)的一端固定在手部收緊裝置(7)中的收緊拉繩盤(pán)(29)上,另一端固定在阻力拉繩盤(pán)(36)上;拉繩B (16)的一端固定在腿部收緊裝置(12)中的收緊拉繩盤(pán)(29)上,另一端固定在阻力拉繩盤(pán)(36)上; 拉繩A(15)和拉繩B(16)在阻力拉繩盤(pán)(36)上的纏繞方向相同,保證ー個(gè)拉繩收緊吋,另ー個(gè)拉繩處于放松狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種機(jī)械式仿生健身衣,其特征在干,進(jìn)ー步包括兩個(gè)計(jì)數(shù)模塊和ー個(gè)數(shù)碼管顯示器,兩個(gè)計(jì)數(shù)模塊位于背板(I)的背面,并在背板(I)的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置;計(jì)數(shù)模塊(14)包括軸承座C、同步帶輪B和計(jì)數(shù)盤(pán);其連接關(guān)系為軸承座C固定在背板(I)上,同步帶輪B與連接軸同軸固接,連接軸與軸承配合;同步帶輪B和與其同側(cè)的阻カ模塊(13)中的同步帶輪A (38)間通過(guò)同步帶(17)連接;計(jì)數(shù)盤(pán)與同步帶輪B固接,計(jì)數(shù)盤(pán)的外圓周上加工有一個(gè)凹槽,該凹槽與計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)配合;在初始位置吋,計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)位于凹槽內(nèi),計(jì)數(shù)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將開(kāi)關(guān)推出凹槽,凹槽每回位一次,計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)一次;計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)的信號(hào)通過(guò)芯片傳至數(shù)碼管顯示器,數(shù)碼管顯示器通過(guò)蛇皮管與背板(I)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種機(jī)械式仿生健身衣,其特征在于,進(jìn)ー步包括兩個(gè)發(fā)電模塊,兩個(gè)發(fā)電模塊位于背板(I)的背面,并在背板(I)的左右兩邊對(duì)稱(chēng)布置;發(fā)電模塊包括齒輪A和小型發(fā)電機(jī),所述齒輪A和與其同側(cè)的計(jì)數(shù)模塊(14)中的同步帶輪B同軸固接;齒輪A與小型發(fā)電機(jī)上的齒輪哨合;左右發(fā)電模塊中發(fā)電機(jī)的輸出端分別接數(shù)碼管顯不器電池的正極和負(fù)極。
4.如權(quán)利要求I或2所述的ー種機(jī)械式仿生健身衣,其特征在于,所述阻カ模塊(13)中與阻力拉繩盤(pán)(36)匹配的扭簧盤(pán)(37)為ー個(gè)或ー個(gè)以上。
5.如權(quán)利要求I或2所述的ー種機(jī)械式仿生健身衣,其特征在于,所述拉繩A(15)和拉繩B(16)外套有閘線(xiàn)皮,拉繩A(15)上閘線(xiàn)皮的兩端分別在背板(I)和大臂(3)上;拉繩B(16)上閘線(xiàn)皮的兩端分別在背板(I)和大腿(9)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種機(jī)械式仿生健身衣,包括背板、兩個(gè)手臂模塊、兩個(gè)腿部模塊、兩個(gè)阻力模塊。其中背板模擬人體的背部,手臂模塊和腿部模塊模擬人體的四肢。該健身衣是一款小型多功能標(biāo)準(zhǔn)健身設(shè)備,“穿”在身上進(jìn)行健身運(yùn)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)深蹲、擺胯、彎臂、向上推舉、擴(kuò)胸、踢腿六種健身模式,并可折疊,達(dá)到便攜的效果。該健身衣可以依據(jù)健身需要設(shè)置多種不同的健身強(qiáng)度,以滿(mǎn)足不同身體特質(zhì)的需要;并在手臂模塊及腿部模塊中設(shè)置長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置,以適應(yīng)不同身高的人群,體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)。同時(shí)在背板上安裝小型動(dòng)力發(fā)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)自主發(fā)電,將人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能,用來(lái)為自身的顯示裝置補(bǔ)充電能,實(shí)現(xiàn)能量的高效利用。
文檔編號(hào)F03G5/06GK102641580SQ20121013232
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者劉振亮, 吳帆, 宮辰, 王亨通, 蘇偉, 褚恒毅 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)