一种攀爬训练设备的制作方法

1.本实用新型涉及体育健身器材技术领域，尤其涉及一种用于攀爬训练的设备。


背景技术：

2.攀岩、登山等攀爬运动仅靠手脚和身体的平衡向上运动，手和手臂要根据支点的不同采用各种发力方法，对人体的上肢力量及身体的柔韧性要求都较高。早期的攀爬训练大多是针对专业运动员或特殊职业（如消防员等）人群开展的高投入、高精度的训练，不仅训练强度大，训练设备造价也高，并不适合向普通的健身爱好者群体推广。近年来，随着室内或户外的攀爬类健身项目在各年龄层的普通健身群体当中的普及，人们对攀爬训练的需求日渐提高。
3.现有的一些攀爬训练设备为了设置训练负荷，采用了液压泵的方式产生阻力，这种传统的控制方式不能精确的调节阻力的大小，而且液压泵时间长使用后难免会出现漏液的现象，给维护带来困难，再者，攀爬训练设备需要使用双向液压泵来提供阻力，而双向液压泵的造价昂贵，不利于降低设备的成本。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于：提供一种攀爬训练设备，在改善训练负荷调节精度的同时降低成本，有利于大规模工业化生产和推广应用。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种攀爬训练设备，包括支撑单元、传动单元和阻力单元；
7.所述的支撑单元包括底座和固定设置在底座上方的主支架，所述的底座所在平面与所述主支架所在平面相互垂直，所述的主支架沿其长度方向设有凹槽；
8.所述的传动单元至少包括肢端着力组件和链传动组件，所述的链传动组件整体设置在所述凹槽内；所述的链传动组件包括经轴毂连接安装在所述主支架顶部的第一链轮、经轴毂连接安装在所述主支架底部内的第二链轮、以及与所述第一链轮、第二链轮啮合连接的链条；所述链条设置在所述凹槽内，并在所述第一链轮、第二链轮之间形成交叉；所述的肢端着力组件处于所述凹槽外并固定连接在所述链条上；
9.所述的阻力单元包括电机和控制电路板，所述电机的转子与所述第一链轮的轴形成同轴连接，所述控制电路板设有连接所述电机的单片机，用于控制所述电机的线圈导通时间。
10.本实用新型的攀爬训练设备，采用单片机控制的电机作为阻力单元，为设备提供磁阻力作为运动负荷，当训练者通过所述肢端着力组件模拟练习攀爬时，会通过链条传动，带动第一链轮的轴转动，此时与所述第一链轮的轴同轴固定连接的电机转子就会转动，从而产生电，产生的电反作用在电机线圈上产生磁阻力，通过控制电路板上单片机控制电机线圈导通的时间，就可以在电机转子产生不同的阻力，训练者通过克服施加在电机转子上的所述阻力来完成训练。
11.本实用新型的攀爬训练设备中，所述的支撑单元的具体形式没有特殊的限制，只要是能够承受常规体重范围的人体以可接受的速度做攀爬动作的支撑结构，都可以用于本实用新型的攀爬训练设备，例如所述的底座可以是平板式、框架式等等，所述的主支架可以是斜柱式。比较优选的方案中，为了提高整体设备的稳定性，同时为了降低设备整体重量，所述的支撑单元的底座是框架式，例如可以是三角框架或梯形框架，所述的主支架是由第一支架和第二支架相互倾斜搭接构成的“人”字形支撑架，所述的“人”字形支撑架底端沿所述框架式底座的中心线与底座固定连接。进一步优选的方案中，所述的底座为梯形框架，梯形斜边向梯形底边外设有延长部分，所述的主支架为“人”字形，其第一支架底端与所述梯形底边中点固定连接，其第二支架底端与所述梯形顶边中点固定连接。
12.本实用新型的攀爬训练设备中，所述的阻力单元的电机可以是有刷电机或发电机。
13.本实用新型优选的方案中，所述的电机的转子与所述第一链轮的轴之间通过联轴器连接。
14.本实用新型进一步优选的方案中，所述的第一链轮的轴上还固定连接有测速码盘，用于配合所述电路板上的单片机测量所述电机的转速、换向等参数，从而获得攀爬训练动作的速度。
15.本实用新型优选的方案中，所述主支架上进一步设有电子触摸显示单元，所述电子触摸显示单元与所述控制电路板电连接，用于向所述控制电路板的单片机输入预设的阻力参数，同时所述单片机控制电子触摸显示单元的显示内容，如攀爬步幅、攀爬高度、攀爬时间、消耗的能量等。
16.本实用新型更优选的方案中，所述控制电路板还设有无线数据接收模块，用于通过无线传输方式接收外设测量装置的测量数据，所述外设测量装置包括但不限于心率监测装置、血压监测装置、气体代谢分析仪等测量装置。
17.本实用新型的攀爬训练设备中，所述的主支架上的凹槽用于约束所述链条的运动轨迹，从而保证链条传动的方向；优选的方案中，设置在所述主支架上的凹槽是两条槽底相连的凹槽，其横截面为开口相反的两个c形。
18.为了进一步提高所述链条传动的稳定性，本实用新型优选的方案中，所述的传动单元进一步包括辅助滑动组件，所述的辅助滑动组件至少包括刚性连接部和滑动部；所述的链条和所述的肢端着力组件通过所述的刚性连接部连接在一起；所述的滑动部与所述的刚性连接部固定连接形成与所述凹槽内部形状匹配的整体，并可以在所述凹槽内壁流畅滑动。所述的辅助滑动组件保证了来自肢端着力组件的力通过链条沿着所述凹槽高效传导至所述的链轮。
19.本实用新型的攀爬训练设备中，所述的肢端着力组件的具体形式没有特殊的限制，可以是现有的可接受的各种形式的用于接收人体肢体施加作用力的装置，例如用于下肢的肢端着力组件可以是踏板、脚蹬、鞋套或圆环等等，用于上肢的肢端着力组件可以是短杆、拉环、把手或握把等等。所述的肢端着力组件通常包括一对上肢着力组件和一对下肢着力组件。
20.本实用新型的攀爬训练设备中，为了进一步增加安全性，以提升对普通健身群体的适用性，优选在所述的主支架中部安装辅助扶手，用于练习者上下本实用新型的攀爬训
练设备时手扶。
21.与现有技术相比，本实用新型的攀爬训练设备通过用单片机控制的电机产生磁阻力，避免了传统的训练设备使用液压泵作为阻力单元时长时间使用后出现的漏液的现象；而且能够精确的调节阻力的大小；相比现有产品使用进口双向液压泵昂贵的造价，本实用新型的磁阻力单元成本显著降低，非常适合再大众健身市场的推广。
附图说明
22.图1为实施例1所述攀爬训练器的整体结构示意图。
23.图2是实施例1所述攀爬训练器的第一支架21顶部分解结构示意图。
24.图3是实施例1所述攀爬训练器的传动单元结构示意图。
25.附图标记说明：
[0026]1‑
底座，2
‑
主支架，21
‑
第一支架，22
‑
第二支架，211
‑
凹槽，31
‑
脚蹬，32
‑
握把，41
‑
链条，421
‑
第一链轮，422
‑
第二链轮，51
‑
刚性连接部，52
‑
滑动部，6
‑
辅助扶手，7
‑
电子触摸屏，8
‑
直流电机，81
‑
转子，9
‑
控制电路板，10
‑
测速码盘。
具体实施方式
[0027]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
[0028]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]
其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0030]
实施例1
[0031]
一种攀爬训练设备，包括支撑单元、传动单元和阻力单元；
[0032]
如图1至图3所示，支撑单元包括底座1和垂直固定设置在底座1上方的人字形的主支架2，底座1的梯形斜边向梯形底边外设有延长部分；人字形的主支架2由第一支架21和第二支架22相互倾斜搭接构成，第一支架21底端与底座1的梯形底边中点固定连接，第二支架22底端与底座1的梯形顶边中点固定连接。第一支架21上，沿其长度方向设有两条槽底相连的凹槽211，其横截面为开口相反的两个c形。主支架2中部安装辅助扶手6，用于练习者上下攀爬训练设备时手扶。
[0033]
传动单元包括肢端着力组件、链传动组件和辅助滑动组件。所述的肢端着力组件包括用于双脚着力的2个脚蹬31和用于双手着力的2个握把32。所述的链传动组件包括经由轴43以轴毂连接方式安装在第一支架21顶部的第一链轮421、经轴毂连接安装在第一支架21底部内的第二链轮422、以及与所述第一链轮421、第二链轮422啮合连接的链条41；链条41处于凹槽211内并在两组链轮之间形成交叉。辅助滑动组件设有4组，分别包括刚性连接部51和滑动部52； 2个脚蹬31及2个握把32分别通过4个刚性连接部51与链条41连接在一
起，且2个脚蹬31及2个握把32处于凹槽211外；滑动部52与刚性连接部51固定连接形成与凹槽211内部形状匹配的整体，并可以在所述凹槽211内壁流畅滑动；滑动部52可以是多种与刚性连接部51通过轴连接的部件，例如滚轮或轴承。所述的辅助滑动组件保证了来自2个脚蹬31和2个握把32的力通过链条41沿着所述凹槽211高效传导至所述的链轮。
[0034]
阻力单元包括直流电机8和控制电路板9；直流电机8的转子81与固定第一链轮421的轴43的一端经联轴器形成同轴固定连接，轴43另一端上还固定连接有测速码盘10；控制电路板9设有单片机。
[0035]
第一支架21上设有电子触摸屏，电子触摸屏与控制电路板9电连接，用于向控制电路板9的单片机输入预设的阻力参数，同时单片机控制电子触摸屏的显示内容，如攀爬步幅、攀爬高度、攀爬时间、消耗的能量等。
[0036]
控制电路板9上的单片机还用于控制直流电机8的线圈导通时间、用于配合测速码盘10测量直流电机8的转速、换向等参数，从而获得攀爬训练动作的速度。控制电路板9还设有无线数据接收模块，用于通过无线传输方式接收外设测量装置的测量数据，所述外设测量装置包括但不限于心率监测装置、血压监测装置、气体代谢分析仪等测量装置。
[0037]
本实用新型的攀爬训练设备使用时，当训练者通过2个脚蹬31和2个握把32模拟练习攀爬时，会通过链条41传动，带动第一链轮421的轴43转动，此时与第一链轮421的轴43同轴固定连接的直流电机8的转子81就会转动，从而产生电，产生的电反作用在电机线圈上产生磁阻力，通过控制电路板9上单片机控制直流电机8的线圈导通的时间，就可以在直流电机8的转子81产生不同的阻力，训练者通过克服施加在电机转子上的所述阻力来完成训练。
[0038]
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。