CN102462952A - 智能型乒乓球座椅 - Google Patents

Abstract

本发明一种智能型乒乓球座椅涉及一种体育运动装置，特别涉及一种老年人和残疾人乒乓球运动的座椅装置。装置采用双层十字交叉滑台构成，滑台分上下两层，上层滑台在底层滑台上运动，动力采用步进电机驱动，步进电机将丝杆的运动转换为滑台的运动，上层滑台上安装有座椅和传感器箱，其特征在于：底层滑台安置在底层平行导轨上，上层滑台安置在底层滑台上的平行导轨上，上下平行导轨两端均安装有限位开关，在两个滑台的中间底部均装有滚珠丝杆，滚珠丝杆的末端安装联轴器和步进电机，座椅的运动方向由控制器控制两个步进电机运动来进行方向控制。

Description

智能型乒乓球座椅

1.所属技术领域

本发明涉及一种体育运动装置，特别涉及一种老年人和残疾人体育运动的装置。 

2.背景技术

随着世界人口的老龄化和残疾人对体育事业的热爱和投入，传统的轮椅运动极为不方便，轮椅的运动动力来源一般靠手推助力，如果投入到乒乓球运动当中，则此人必需一手推动轮椅车轮运动，一手拿乒乓球拍，这样极为不便也几乎不可能使运动者享受正常人打乒乓球的乐趣。 

现在也有新型的电动轮椅，靠电机驱动来提供动力，但在体育运动像乒乓球这样快速运动的场合，电动轮椅运动起来也极为不便，并且电动轮椅的方向性不好控制。虽然现在有很多新式的电动轮椅，但都和传统的轮椅运用功能相似，单独运用于体育运动特别是乒乓球运动的装置还非常少。 

为了让广大老年群体和残疾人群体和正常人一样享受乒乓球运动的快乐，本发明人基于学习和从事机械制造和自动化控制技术多年丰富的实务经验和专业理论知识，积极研究创新，以期创造出一种运动型乒乓球座椅，使广大需求者早日享受乒乓球运动的乐趣，经过不断的学习、研究、改进，终于创造出具有实用价值的本发明。 

3.发明目的 

本发明就是为了满足广大老年群体和残疾人群体享受打乒乓球的乐趣，克服传统轮椅由于运动的不便而开发的一种智能型乒乓球座椅。该座椅使运动者在打乒乓球时前后左右各个方向运动自如，无需手动提供助力，运动者坐在此座椅上只需扭动腰部即可按所需的方向运动，使原本腿运动不便的残疾人打乒乓球变为现实。 

4.发明内容

本设计提供了针对老年人和残疾人打乒乓球运动不便的智能化的乒乓球座椅，运动者坐在该座椅上只需扭动腰部便可朝所需方向运动，无需手动助力，并且运动迅速准确，使双腿不便者尽情享受打乒乓球的乐趣。 

本发明的一些优点： 

本发明装置结构简单，制造费用低，适合大量推广和运用，其次可控性好速度可调节，方便用户使用，安全性能高和工作环境好。由于本装置采用的双层十字交叉滑台，从而实现了任意方向的运动，且结构简单安装方便。为了使运动平稳并且防止在启动和制动时滑台倾斜和侧翻，这里采用工字型导轨，滑台和导轨间采用滚珠代替直接表面接触，这样可以大大减少滑台和导轨摩擦，为了安全起见，在每根导轨的两端都设有限位开关，这样可以有效的防止滑台产生超程，动力驱动采用步进电机，电机再带动滚珠丝杆旋转转换为滑台的移动，由于步进电机的启动、制动和调速性能非常好，并且价格便宜，所以选择步进电机驱动。电机的控制由中央控制系统进行控制，中央控制系统接收座椅下面的方向传感器信号和其它限位开关信号，最后控制两个电机的运动。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：乒乓球座椅安置在双层十字交叉滑台上，两个滑台成十字型放置，两个滑台的运动由滚珠丝杆的运动来实现，底层滑台安置在两个平行导轨上，两个导轨的平行间垂直距离要保持一定距离，这样才能有足够大的移动距离，但是为了减少装置的体积和放置空间，该装置的设计使滑台的两端部分悬置在空中，这样可以有效的减少结构的占地面积，另外为了减少滑台的体积和质量，滑台采用中空的省材结构，这样在保证结构强度的情况下大大减轻了装置的质量和体积，使滑台运动轻便自如。在两个平行导轨的中间，滑台下面安装有滚珠丝杆，滚珠丝杆的旋转转换为滑台的移动。第二层滑台安置在第一层滑台上的两个平行导轨上，同样导轨采用工字型导轨，导轨和滑台间采用滚珠接触代替直接表面接触，在两个平行导轨的中部也安装有丝杆使其运动，上层滑台的体积很小，无需采用很大的结构，在第二层滑台上安放座椅。在两根滚珠丝杆的末端装上步进电机和联轴器，所有动力均由步进电机提供，下层的步进电机运动提供座椅的前后运动，上层的步进电机运动提供座椅的左右运动，两个电机的联动提供座椅任意反向的运动，座椅下面安置有方向传感器，人坐在座椅上只需腰部扭动，使座椅发生偏移便可控制座椅任意方向的运动，座椅启动和运行灵活准确，制动效果好，座椅的运行速度快慢全部由腰部的运动量大小来控制。另外在上下导轨的两端安置有限位开关传感器，控制系统只要接收到限位开关信号就会停止电机的运行并产生制动，防止滑台冲出轨道。 

本发明的有益效果是：可以使残障人群、康复人群、老年人群全身心投入到体育运动中，充实这部分人群的生活，有益健康，有益社会。 

综上所述，本发明装置具有诸多优点和实用价值，并在同类产品中未见有同类似结构设计公开发表或使用，其无论从产品新颖还是结构方面都有很大的创新，在技术上有很大的进步，并产生了很大的实用价值和意义，从实际角度解决了老年人群和残疾人群体的身体健康问题，具有很大的产业价值。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清晰的了解本发明装置，以下以本发明具体附图加以说明。 

5.附图说明

下面结合附图和实施方案对本发明进一步说明。 

图1是本发明的具体实施方式的结构示意图。 

图2是图1的俯视图。 

图3是上层工字型导轨结构示意图。 

图4是上层滑台结构示意图。 

图5是图4的剖视图。 

图中1底层滑台滑槽，2.底层滑台，3.上层滑台，4.传感器箱，5.座椅立柱，6.座椅，7.上层步进电机联轴器，8.底层导轨，9.底层滚珠丝杆，10.上层导轨，11.上层步进电机，12.底层步进电机，13.底层步进电机联轴器，14.上层滚珠丝杆。 

6.具体实施方案

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的智能型乒乓球座椅其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。 

如图1至图5所示，一种用于乒乓球运动的移动座椅装置，底层滑台2安装在两个平行工字型导轨8上，两个平行导轨8要保持绝对的平行度和平面度，这样才能有效的保证滑台的运动，底层滑台滑槽1和导轨8通过滚珠接触，在两个平行导轨8的中间安装滚珠丝杆9，在滚珠丝杆9的一端安装联轴器和步进电机12。上层滑台3安装在底层滑台2的两个平行导轨10上，同样两个导轨10也要保证绝对的平行度和平面度，上层滑台滑槽和导轨10同样通过滚珠接触，在两个平行导轨10的中间安装滚珠丝杆14，在滚珠丝杆14的末端安装联轴器和步进电机11。座椅6和传感器箱4安置在上层滑台3上，在平行导轨8和平行导轨10的连个末端分别装有限位开关传感器，当滑台2和滑台3接触到限位开关时，中央控制系统会立即停止电机的运行，并采取制动措施。底层步进电机12通过底层滚珠丝杆9带动底层滑台2运动，上层步进电机11通过上层滚珠丝杆14带动上层滑台3运动，人坐在座椅6上通过腰部运动带动立柱5运动，立柱5的运动将运动信号传给传感器箱4，传感器再将方向信号传给中央控制系统控制电机的运动。 

工作时，人坐在座椅6上系好安全带，一手握乒乓球拍，一手扶座椅6椅臂，当使用者需要向哪个方向运动时，人坐在座椅6上只需通过腰部扭动带动座椅立柱5运动，座椅立柱5的运动会触动传感器箱4，传感器箱4将方向信号传给中央控制系统，控制系统快速响应传感器4的信号控制步进电机11和12的运动，步进电机11和12通过联轴器7和13带动丝杆14和9转动，丝杆14和9的运动最终转换为底层滑台2和上层滑台3的移动，两个步进电机11和12的联动可以实现座椅6任意方向的移动，座椅6移动速度的快慢由座椅立柱5的偏移量决定，座椅立柱5偏移量越大则座椅6移动速度越快，座椅立柱5的偏移方向决定了座椅6的移动方向，座椅6前后和左后单方向的运动很好控制，控制系统接收到传感器4的方向信号后只需单独控制步进电机11和12运转即可，步进电机11和12运转的快慢控制了滑台2和3的移动快慢，如果座椅6向其它方面移动时，则传感器4将方向信号输送到控制系统后，控制系统将经过严格控制算法后，最终控制步进电机11和12的运动，这就是两个电机的联动，当滑台2和3由于超行程触到导轨8和10上的限位开关时，控制系统会立即停止电机的运转，有效的防止事故的发生。 

Claims (5)

1.一种智能型乒乓球座椅，包括座椅、传感器箱、十字交叉滑台、工字型导轨、滚珠丝杆和步进电机，其特征在于：底层滑台安置在底层平行导轨上，上层滑台安置在底层滑台上的平行导轨上，上下平行导轨两端均安装有限位开关，在两个滑台的中间底部均装有滚珠丝杆，滚珠丝杆的末端安装联轴器和步进电机。

2.根据权利要求1所述的智能型乒乓球座椅，其特征是：座椅安装在上层滑台上，座椅立柱安置在传感器箱中央。

3.根据权利要求1所述的智能型乒乓球座椅，其特征是：底层导轨和上层导轨均采用平行工字型导轨，导轨和滑台采用滚珠接触。

4.根据权利要求1所述的智能型乒乓球座椅，其特征是：滚珠丝杆末端安装步进电机，步进电机直接通过联轴器驱动丝杆旋转。

5.根据权利要求1或2所述的智能型乒乓球座椅，其特征是：所述传感器箱可接收座椅立柱任意方向的运动信号，控制系统控制座椅任意方向的运动。

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