CN105749482B - 一种单杠训练机器人 - Google Patents

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刘平凡
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Abstract

本发明提供一种单杠训练机器人，包括固定底座、立柱、主动齿轮、步进电机、声音传感器、从动齿轮、摆动臂、第一电缸等，所述的固定底座数量为2个，其为长方形结构并通过地脚螺栓固定在地面上；所述的立柱竖直安装在固定底座上，所述的横杠水平安装在立柱的上端部；所述的摆动臂为矩形截面，其上端部与从动齿轮连接；本发明采用摆动臂和滑动臂结合的方法帮助运动员实现倒立，且在训练过程中可以调整手臂部分的支撑力大小，非常适合新的运动员使用。

Description

一种单杠训练机器人
技术领域
本发明涉及体育健身器材技术领域，特别涉及一种单杠训练机器人。
背景技术
单杠是一项传统的体育运动器材，它对人的训练效果是很多其他运动项目所不能及的，尤其是在训练人的手臂力量、腰部力量、胸部力量方面具有较大优势，传统的单杠主要由两侧的立柱和中间的横杠组成，运动员双手握紧单杠进行锻炼，但是相对一些刚入手单杠项目的新运动员来说，做一些难度较高的动作，如倒立、转体等动作时则比较吃力，因此急需一款可以对运动员进行辅助训练的新型单杠。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种单杠训练机器人，其采用摆动臂和滑动臂结合的方法帮助运动员实现倒立，且在训练过程中可以调整手臂部分的支撑力大小，非常适合新的运动员使用。
本发明所使用的技术方案是：一种单杠训练机器人，包括固定底座、立柱、主动齿轮、步进电机、声音传感器、从动齿轮、摆动臂、第一电缸、滑动臂、夹爪、第二电缸、踏板、电控装置、销轴、横杠，其特征在于：所述的固定底座数量为2个，其为长方形结构并通过地脚螺栓固定在地面上；所述的立柱竖直安装在固定底座上，所述的横杠水平安装在立柱的上端部；所述的摆动臂为矩形截面，其上端部与从动齿轮连接；所述的从动齿轮转动安装在横杠上，所述的步进电机水平固定在立柱顶端，在步进电机的电机轴上设置有主动齿轮，所述的主动齿轮与从动齿轮相啮合；
所述的滑动臂滑动安装在摆动臂上，所述的第一电缸设置在滑动臂与摆动臂之间，所述的第一电缸的缸体后端部固定在摆动臂上，所述的第一电缸的伸缩杆前端固定在滑动臂上，所述的踏板固定在伸缩杆下端部；所述的夹爪为圆弧状，其通过销轴与滑动臂转动连接，夹爪数量为2个且对称布置，所述的第二电缸两端分别与两个夹爪的后端部铰接连接。
进一步地，所述的电控装置分别通过导线与步进电机、声音传感器、第二电缸、第一电缸相连接，所述的步进电机、第二电缸、第一电缸的动作均由声音传感器接收到的语音指令控制。
进一步地，所述的声音传感器用来接收并识别运动员的语音指令，其中控制步进电机顺时针旋转的指令为“顺转开始”；控制步进电机倒转的指令为“倒转开始”；控制步进电机停止的指令为“转动停止”；控制第一电缸伸出的指令为“一缸伸出”；控制第一电缸缩回的指令为“一缸缩回”； 控制第一电缸停止动作的指令为“一缸停止”； 控制第二电缸伸出的指令为“二缸伸出”；控制第二电缸缩回的指令为“二缸缩回”； 控制第二电缸停止动作的指令为“二缸停止”。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
1. 本发明采用摆动臂和滑动臂结合的方法帮助运动员实现倒立，且在训练过程中可以调整手臂部分的支撑力大小，非常适合新的运动员使用。
2.本发明使用语音控制的方法来控制各个部件动作，解放了运动员的双手，增加了便捷性和安全性。
附图说明
图1为本发明的整体装配立体结构示意图。
图2为本发明的夹爪安装示意图。
附图标号：1-固定底座；2-立柱；3-主动齿轮；4-步进电机；5-声音传感器；6-从动齿轮；7-摆动臂；8-第一电缸；9-滑动臂；10-夹爪；11-第二电缸；12-踏板；13-电控装置；14销轴；15-横杠。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1、图2所示，一种单杠训练机器人，包括固定底座1、立柱2、主动齿轮3、步进电机4、声音传感器5、从动齿轮6、摆动臂7、第一电缸8、滑动臂9、夹爪10、第二电缸11、踏板12、电控装置13、销轴14、横杠15，其特征在于：所述的固定底座1数量为2个，其为长方形结构并通过地脚螺栓固定在地面上；所述的立柱2竖直安装在固定底座1上，所述的横杠15水平安装在立柱2的上端部；所述的摆动臂7为矩形截面，其上端部与从动齿轮6连接；所述的从动齿轮6转动安装在横杠15上，所述的步进电机4水平固定在立柱2顶端，在步进电机4的电机轴上设置有主动齿轮3，所述的主动齿轮3与从动齿轮6相啮合；
所述的滑动臂9滑动安装在摆动臂7上，所述的第一电缸8设置在滑动臂9与摆动臂7之间，所述的第一电缸8的缸体后端部固定在摆动臂7上，所述的第一电缸8的伸缩杆前端固定在滑动臂9上，所述的踏板12固定在伸缩杆下端部；所述的夹爪10为圆弧状，其通过销轴14与滑动臂9转动连接，夹爪10数量为2个且对称布置，所述的第二电缸11两端分别与两个夹爪10的后端部铰接连接。
进一步地，所述的电控装置13分别通过导线与步进电机4、声音传感器5、第二电缸11、第一电缸8相连接，所述的步进电机4、第二电缸11、第一电缸8的动作均由声音传感器5接收到的语音指令控制。
进一步地，所述的声音传感器5用来接收并识别运动员的语音指令，其中控制步进电机4顺时针旋转的指令为“顺转开始”；控制步进电机4倒转的指令为“倒转开始”；控制步进电机4停止的指令为“转动停止”；控制第一电缸8伸出的指令为“一缸伸出”；控制第一电缸8缩回的指令为“一缸缩回”； 控制第一电缸8停止动作的指令为“一缸停止”； 控制第二电缸11伸出的指令为“二缸伸出”；控制第二电缸11缩回的指令为“二缸缩回”； 控制第二电缸11停止动作的指令为“二缸停止”。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
本发明工作原理：本发明在使用时首先运动员站在踏板12上，然后用语音指令控制第二电缸11伸出并使用夹爪10将脚踝部夹紧固定，下一步运动员双手握紧单杠，进入倒立项目训练后，运动员用语音指令控制步进电机4顺时针旋转，直到运动员呈倒立姿态，如果运动员感觉手臂力量不足以支撑整个身体则可以通过语音指令控制第一电缸8伸出，第一电缸8带动滑动臂9上行，可以把一部分力作用在运动员的脚踝部，在训练的过程中可以反复调整滑动臂9的伸缩量，从而达到预期的训练目的。

Claims (3)

1.一种单杠训练机器人，包括固定底座（1）、立柱（2）、主动齿轮（3）、步进电机（4）、声音传感器（5）、从动齿轮（6）、摆动臂（7）、第一电缸（8）、滑动臂（9）、夹爪（10）、第二电缸（11）、踏板（12）、电控装置（13）、销轴（14）、横杠（15），其特征在于：所述的固定底座（1）数量为2个，其为长方形结构并通过地脚螺栓固定在地面上；所述的立柱（2）竖直安装在固定底座（1）上，所述的横杠（15）水平安装在立柱（2）的上端部；所述的摆动臂（7）为矩形截面，其上端部与从动齿轮（6）连接；所述的从动齿轮（6）转动安装在横杠（15）上，所述的步进电机（4）水平固定在立柱（2）顶端，在步进电机（4）的电机轴上设置有主动齿轮（3），所述的主动齿轮（3）与从动齿轮（6）相啮合；
所述的滑动臂（9）滑动安装在摆动臂（7）上，所述的第一电缸（8）设置在滑动臂（9）与摆动臂（7）之间，所述的第一电缸（8）的缸体后端部固定在摆动臂（7）上，所述的第一电缸（8）的伸缩杆前端固定在滑动臂（9）上，所述的踏板（12）固定在伸缩杆下端部；所述的夹爪（10）为圆弧状，其通过销轴（14）与滑动臂（9）转动连接，夹爪（10）数量为2个且对称布置，所述的第二电缸（11）两端分别与两个夹爪（10）的后端部铰接连接。
2.根据权利要求1所述的一种单杠训练机器人，其特征在于：所述的电控装置（13）分别通过导线与步进电机（4）、声音传感器（5）、第二电缸（11）、第一电缸（8）相连接，所述的步进电机（4）、第二电缸（11）、第一电缸（8）的动作均由声音传感器（5）接收到的语音指令控制。
3.根据权利要求1所述的一种单杠训练机器人，其特征在于：所述的声音传感器（5）用来接收并识别运动员的语音指令，其中控制步进电机（4）顺时针旋转的指令为“顺转开始”；控制步进电机（4）倒转的指令为“倒转开始”；控制步进电机（4）停止的指令为“转动停止”；控制第一电缸（8）伸出的指令为“一缸伸出”；控制第一电缸（8）缩回的指令为“一缸缩回”；控制第一电缸（8）停止动作的指令为“一缸停止”； 控制第二电缸（11）伸出的指令为“二缸伸出”；控制第二电缸（11）缩回的指令为“二缸缩回”； 控制第二电缸（11）停止动作的指令为“二缸停止”。
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