CN105413137B - 一种自由泳训练器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于体育器械领域，提供了一种自由泳训练器。一种自由泳训练器，包括手部部分、胸部部分和腿部部分，自由泳训练器整体固定在底面固定板上。不同身高的使用者拨动档位手柄，选择合适的档位。胸部趴在胸部板上，胸部两块板间有弹簧支撑，以便泳姿训练中进行侧身。大腿搭在腿部踏板上，可以附加用绳绑住或其他方法固定住。初学者或训练者在陆地上就可以得到标准泳姿的训练，手腿配合，直至连贯，一定程度上可以克服初学者对于水中摸索学习的恐惧，提高了学习效率。
Description
技术领域
本发明属于体育器械领域，特别涉及一种自由泳泳姿陆上训练器械。
背景技术
自由泳的臂部动作是推动身体前进的主要动力。一个周期可以分为入水、抱水、划水、出水和空中移臂五个不可分割的阶段。其基本过程简要叙述如下：
1.入水：完成空中移臂后，手在控制下自然放松入水。入水时手指自然伸直并拢，大臂旋转使肘关节抬高处于最高点，使手指首先触水，然后是小臂，最后是大臂自然插入水中。
2.抱水：臂入水后，在向下方插入的过程中，手掌从向斜外下方转向斜内后方并开始屈腕、屈肘，肘高于手。抱水结束，手掌已经接近对水，肘关节屈至150゜左右，为划水做准备。
3.划水：进入拉水阶段，这时要保持抬肘，并使大臂内旋。同时继续屈肘，使手的动作迅速赶上身体的前进速度。大臂在保持内旋姿势，带动小臂，用力向后推水。整个划水动作，手的轨迹始于肩前，继之到腹下，最后到大腿旁，呈S形。
4.出水：划水结束时，掌心转向大腿，出水时小指向上，手臂放松，微屈肘。由上臂带动，肘部向外上方提拉带前臂和手出水面，掌心转向后上方。
5.空中移臂：紧接出水不停顿地进入空中移臂，移臂时，肘高于手。自由泳的腿部动作：
自由泳腿部动作虽有一定的推进力，但主要起平衡作用，保持身体的稳定和协调双臂做有力地划水。要求两腿自然并拢，脚稍内旋，踝关节关松，以髋关节为轴，由大腿带动小腿和脚掌，两腿交替做拍打动作，两脚尖上下最大幅度约30～40厘米，膝关节最大屈度约为160°。
联动动作：
联动动作主要包括左右手和手脚的配合。左右手要保持相对位置的稳定，确保任何时刻基本都有着一支手臂为身体提供推进力。手脚的配合要维持频率比、节奏稳定，使身体保持平衡。
对于前后手脚的配合，初学者一般者采4：2：1的节奏，即呼吸一次、臂划两次、腿打4次，这种配合方法易保持平衡和协调掌握自由泳技术。
目前，学习正确的自由泳泳姿通常通过动作分解来进行，而到了水中，需要各个动作的连贯配合，对于初学者是个很大的挑战。更有甚者，对于水比较畏惧，一下水就四肢僵硬，忘了动作或者连贯不起来，时间一长，对于下水更加害怕。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题，提供一种有效的陆上训练自由泳泳姿的器械。
一种自由泳训练器，包括手部部分、胸部部分和腿部部分；
自由泳训练器整体固定在底面固定板36上；
手部部分：自由泳训练器具有两个手部部分，位于底面固定板36前端；四个梯形的第三手部板28分为前后两组固定于底面固定板36上，每组第三手部板28间通过内嵌条8固定；长方形的第二手部板26固定于四个第三手部板28上；长方形的第四手部板35固定于四个第三手部板28中间，第四手部板35的面积小于四个第三手部板28所形成的空间；两直线滑轨轨道25分别固定在第二手部板26两端，直线滑轨轨道25设置有直线滑轨滑块24；直线滑轨滑块24与长方形的第一手部板23两端固定连接；第一手部板23、第二手部板26、第四手部板35与底面固定板36相互平行；两杆架垫片22固定于第一手部板23一端，凸台轴承座20固定在杆架垫片22上，第二轴21穿过凸台轴承座20；曲柄摇杆机构摇杆14与凸台轴承座20同轴，曲柄摇杆机构连杆15和曲柄摇杆机构摇杆14通过销轴16铰接，曲柄摇杆机构连杆15上设有档位手柄13，曲柄摇杆机构连杆15的下端与曲柄摇杆机构曲柄9的上端铰接；曲柄摇杆机构曲柄9下端和第三齿轮12同轴，通过第一轴10固定在第一手部板23上，第一轴10上装有轴用弹性挡圈11；第三齿轮12、第四齿轮17、第二齿轮7和第一齿轮5从上而下依次啮合(见图3)，第四齿轮17位于第二手部板26上，圆柱凸轮6与第二齿轮7同轴转动，转动过程中，拨杆18穿过第二手部板26，拨杆18上端通过拨杆固定块19固定在第一手部板23上，拨杆18下端带动线轴承37在圆柱凸轮6表面的不规则滑槽内滑动，拨杆固定块(19)带动第一手部板23，即带动直线滑轨滑块24沿着直线滑轨轨道25滑动。
胸部部分：胸部部分位于两手部部分中间，两块上下胸部板27通过两组梯形板支撑，下方的胸部板27上表面的四个角与上方的胸部板27的四个角通过弹簧连接；
腿部部分：第二齿轮7和第一齿轮5啮合，第一齿轮5通过传动轴3和前齿形带轮4同轴转动，传动轴3穿过轴承座2座落于传动轴垫片1上；前齿形带轮4通过皮带34带动后齿形带轮30转动，后齿形带轮30通过齿形带轮连接轴31与曲柄滑块机构39同轴转动，齿形带轮连接轴31穿过立式轴承座33座落在垫片32上，两个腿部踏板29通过刚性杆穿过万向轴承座38铰接在曲柄滑块机构39上；传动轴垫片1和垫片32固定于底面固定板36上。
本发明有益效果是：初学者或训练者在陆地上就可以得到标准泳姿的训练，手腿配合，直至连贯，一定程度上可以克服初学者对于水中摸索学习的恐惧，提高了学习效率。
1.由于游泳者的手臂动作轨迹是一条空间不规则曲线，发明者通过平面曲柄摇杆机构及垂直面的水平运动相互耦合而得。通过编制算法找寻到曲柄摇杆机构上轨迹与手部轨迹最接近的那一点，耦合运动由拨杆和圆柱凸轮来实现。
2.所需实现的两腿交替做拍打动作，使用类似于船舶柴油机的曲柄滑块机构来实现。不同的曲柄臂长互成一定角度可以使顶板在不同时刻交错达到上止点。
3.手部装置与腿部装置之间利用齿轮的传动比控制手脚运动的频率比，然后用同步齿形带带轮机构将手臂的动力传到后面。
附图说明
图1是本发明的结构侧视图。
图2是自由泳手部轨迹分解图。
图3是本发明的A-A剖视图。
图4是本发明腿部的曲柄滑块机构图。
图5是本发明结构俯视图的分块示意图。
图中：1传动轴垫片；2轴承座；3传动轴；4前齿形带轮；5第一齿轮；6圆柱凸轮；7第二齿轮；8内嵌条；9曲柄摇杆机构曲柄；10第一轴；11轴用弹性挡圈；12第三齿轮；13档位手柄；14曲柄摇杆机构摇杆；15曲柄摇杆机构连杆；16销轴；17第四齿轮；18拨杆；19拨杆固定块；20凸台轴承座；21第二轴；22杆架垫片；23第一手部板；24直线滑轨滑块；25直线滑轨轨道；26第二手部板；27胸部板；28第三手部板；29腿部踏板；30后齿形带轮；31齿形带轮连接轴；32垫片；33立式轴承座；34皮带；35第四手部板；36底面固定板；37线轴承；38万向轴承座；39曲柄滑块机构；40手部左侧结构；41手部右侧结构；42胸部结构；43腿部结构。
具体实施方式
以下结合技术方案和说明书附图，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，不同身高的使用者拨动档位手柄13，选择合适的档位。胸部趴在胸部板27上，胸部两块板间有弹簧支撑，以便泳姿训练中进行侧身。大腿搭在腿部踏板29上，可以附加用绳绑住或其他方法固定住。准备工作完成。接下来，手部摇动档位手柄13，曲柄摇杆机构曲柄9开始运动，带动第三齿轮12转动，第三齿轮12和第四齿轮17啮合，第四齿轮17和第二齿轮7啮合，而圆柱凸轮6和第二齿轮7同轴转动，转动过程中，随着拨杆18连带线轴承37在圆柱凸轮6表面的不规则滑槽内滑动，进而带动直线滑轨滑块24沿着滑道25滑动，这样连带着手部板23和曲柄摇杆机构水平移动，以上过程即实现了如图2所示的运动轨迹耦合。
同时，前齿形带轮4与第一齿轮5同轴转动，带动了后齿形带轮30转动，腿部的曲柄滑块机构随之运动，腿部踏板29一左一右交替着，实现了腿部的交替拍打动作。
以上所述即是本发明的技术方案和工作原理，但此原理不仅适用于自由泳，同时基于此原理，也可以将蛙泳、仰泳等泳姿进行轨迹分解耦合、频率控制及手腿联动。
Claims (1)
1.一种自由泳训练器，其特征在于，该自由泳训练器包括手部部分、胸部部分和腿部部分；
自由泳训练器整体固定在底面固定板(36)上；
手部部分：自由泳训练器具有两个手部部分，位于底面固定板(36)前端；四个梯形的第三手部板(28)分为前后两组固定于底面固定板(36)上，每组第三手部板(28)间通过内嵌条(8)固定；长方形的第二手部板(26)固定于四个第三手部板(28)上；长方形的第四手部板(35)固定于四个第三手部板(28)中间，第四手部板(35)的面积小于四个第三手部板(28)所形成的空间；两直线滑轨轨道(25)分别固定在第二手部板(26)两端，直线滑轨轨道(25)设置有直线滑轨滑块(24)；直线滑轨滑块(24)与长方形的第一手部板(23)两端固定连接；第一手部板(23)、第二手部板(26)、第四手部板(35)与底面固定板(36)相互平行；两杆架垫片(22)固定于第一手部板(23)一端，凸台轴承座(20)固定在杆架垫片(22)上，第二轴(21)穿过凸台轴承座(20)；曲柄摇杆机构摇杆(14)与凸台轴承座(20)同轴，曲柄摇杆机构连杆(15)和曲柄摇杆机构摇杆(14)通过销轴(16)铰接，曲柄摇杆机构连杆(15)上设有档位手柄(13)，曲柄摇杆机构连杆(15)的下端与曲柄摇杆机构曲柄(9)的上端铰接；曲柄摇杆机构曲柄(9)下端和第三齿轮(12)同轴，通过第一轴(10)固定在第一手部板(23)上，第一轴(10)上装有轴用弹性挡圈(11)；第三齿轮(12)、第四齿轮(17)、第二齿轮(7)和第一齿轮(5)从上而下依次啮合，第四齿轮(17)位于第二手部板(26)上，圆柱凸轮(6)与第二齿轮(7)同轴转动，转动过程中，拨杆(18)穿过第二手部板(26)，拨杆(18)上端通过拨杆固定块(19)固定在第一手部板(23)上，拨杆(18)下端带动线轴承(37)在圆柱凸轮(6)表面的不规则滑槽内滑动，拨杆固定块(19)带动第一手部板(23)，即带动直线滑轨滑块(24)沿着直线滑轨轨道(25)滑动；
胸部部分(42)：胸部部分位于两手部部分中间，两块上下胸部板(27)通过两组梯形板支撑，下方的胸部板(27)上表面的四个角与上方的胸部板(27)的四个角通过弹簧连接；
腿部部分(43)：第二齿轮(7)和第一齿轮(5)啮合，第一齿轮(5)通过传动轴(3)和前齿形带轮(4)同轴转动，传动轴(3)穿过轴承座(2)座落于传动轴垫片(1)上；前齿形带轮(4)通过皮带(34)带动后齿形带轮(30)转动，后齿形带轮(30)通过齿形带轮连接轴(31)与曲柄滑块机构(39)同轴转动，齿形带轮连接轴(31)穿过立式轴承座(33)座落在垫片(32)上，两个腿部踏板(29)通过刚性杆穿过万向轴承座(38)铰接在曲柄滑块机构(39)上；传动轴垫片(1)和垫片(32)固定于底面固定板(36)上。
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