CN101347673A - 人工重力模拟器 - Google Patents

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孙喜庆
张舒
杨长斌
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Abstract

本发明提供一种人工重力模拟装置，由脚踏驱动装置(2)、电力驱动装置、控制装置(5)、显示装置(4)、座椅(6)、转臂(3)和底座(13)七部分组成，脚踏驱动装置(2)和电力驱动装置用来提供动力，控制装置(5)和显示装置(4)分别用来控制和显示人工重力模拟器转速。本装置可采用脚踏驱动装置驱动，既产生人工重力又进行下肢锻炼，也可采用电力驱动装置驱动，仅产生人工重力，适用于航天员进行失重对抗训练。

Description

人工重力模拟器
所属技术领域
本发明涉及一种航天员训练装置。
背景技术
航天飞行时失重环境会对人体多系统带来影响，可引起航天员心血管功能失调、骨质疏松、肌肉萎缩、免疫功能下降及航天运动病等。未来的载人航天任务是建立空间站、月球基地及登陆火星，航天员将在太空失重环境中停留更长的时间，因此上述影响会更加严重，威胁到航天员的健康和安全。
为保障航天员的健康、安全和工作效率，除必须在航天飞船、空间站以及月球基地中配置必要的医疗仪器外，还必须配备专项训练设备。目前认为，体育锻炼和人工重力是对抗失重影响的有效措施之一。
发明内容
现有的人工重力模拟装置主要采用电力驱动，仅可产生人工重力而不能锻炼下肢。为了克服存在的上述问题，本发明提供一种适宜于空间站和月球基地应用的新型低功耗、小型化、简捷操作的多功能人工重力模拟装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多功能人工重力模拟器由脚踏驱动装置、电力驱动装置、控制装置、显示装置、座椅、转臂和底座等部分组成，脚踏驱动装置和电力驱动装置用来提供动力，控制装置和显示装置分别用来控制和显示模拟器转速。
本发明的有益效果是：可采用脚踏驱动装置驱动人工重力模拟器，既产生人工重力又进行下肢锻炼，也可采用电力驱动装置驱动人工重力模拟器，仅产生人工重力，从而实现一机多用，达到对抗失重不良影响的目的。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的构造图。
图中1.脚踏板，2.脚踏驱动装置，3.转臂，4.显示装置，5.控制装置，6.座椅，7.蓄电池，8.齿轮，9.变速装置，10.电机，11.齿轮，12.轮轴，13.底座。
具体实施方式
在图1中，转臂(3)为长方形刚性结构，两端呈半圆弧形，底部中央通过齿轮(11)固定在底座(13)的轮轴(12)上，转臂(3)可绕轮轴(12)转动。脚踏驱动装置(2)、电力驱动装置和变速装置(9)均置于转臂(3)内。两个脚踏驱动装置(2)分别固定于转臂(3)两端，每个脚踏驱动装置(2)连接两个脚踏板(1)，脚踏驱动装置(2)通过链条与齿轮(8)相连，齿轮(8)固定于转臂(3)内，通过链条与变速装置(9)的一端相连。变速装置(9)固定于转臂(3)内，变速装置(9)的另一端与齿轮(11)相连。电机(10)固定于转臂(3)靠近中央的底部内，通过传送带与变速装置(9)的一端相连。蓄电池(7)置于转臂(3)中央的壳体内，通过导线与电机(10)相连。显示装置(4)、控制装置(5)和座椅(6)均置于转臂(3)之上。两个显示装置(4)分别固定于转臂(3)两端半圆弧形壳体上，用来显示离心机转速等参数。两个控制装置(5)分别固定于转臂(3)上两个座椅(6)的一侧，通过导线与电机(10)相连，用来控制电机(10)转速。两个座椅(6)分别固定于转臂(3)之上，座椅(6)位置和椅背角度可以调节。
使用时，一名或两名受训者仰卧在座椅(6)上并用安全带固定好，双脚放在脚踏板(1)上。选择人力驱动时，受训者双脚用力踏动脚踏板(1)，通过脚踏驱动装置(2)驱动人工重力模拟器绕轴转动，模拟器转速通过显示装置(4)显示给受训者，从而使受训者既受到人工重力作用，又锻炼了下肢肌肉；选择电力驱动时，受训者右手握住控制装置(5)手柄，通过电力驱动装置驱动人工重力模拟器绕轴转动，模拟器转速通过显示装置(4)显示给受训者，从而使受训者仅受到人工重力作用。

Claims (3)

1.一种人工重力模拟装置，由脚踏驱动装置(2)、电力驱动装置、控制装置(5)、显示装置(4)、座椅(6)、转臂(3)和底座(13)七部分组成，其特征是：转臂(3)为长方形刚性结构，两端呈半圆弧形，底部中央通过齿轮(11)固定在底座(13)的轮轴(12)上，转臂(3)可绕轮轴(12)转动，脚踏驱动装置(2)、电力驱动装置和变速装置(9)均置于转臂(3)内，显示装置(4)、控制装置(5)和座椅(6)均置于转臂(3)之上。
2.根据权利要求1所述的人工重力模拟装置，其特征在于所述的脚踏驱动装置(2)分别固定于转臂(3)两端，每个脚踏驱动装置(2)连接两个脚踏板(1)，脚踏驱动装置(2)通过链条与齿轮(8)相连，齿轮(8)固定于转臂(3)内，通过链条与变速装置(9)的一端相连，变速装置(9)固定于转臂(3)内，变速装置(9)的另一端与齿轮(11)相连，电机(10)固定于转臂(3)靠近中央的底部内，通过传送带与变速装置(9)的一端相连，蓄电池(7)置于转臂(3)中央的壳体内，通过导线与电机(10)相连。
3.根据权利要求1所述的人工重力模拟装置，其特征在于所述的显示装置(4)分别固定于转臂(3)两端半圆弧形壳体上，控制装置(5)分别固定于转臂(3)上两个座椅(6)的一侧，通过导线与电机(10)相连，两个座椅(6)分别固定于转臂(3)之上，座椅(6)位置和椅背角度可以调节。
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