CN107174479A - 一种被动走步器 - Google Patents

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Abstract

一种被动走步器，包括机座，机座上设置有带有两根立柱的机械结构框架，所述两根立柱的内侧均设置有手臂摆杆和脚腿摆杆，手臂摆杆通过上机械铰链连接在立柱上，脚腿摆杆通过下机械铰链连接在立柱上，电动机的输出通过机械传动铰链带动上机械铰链和下机械铰链交替转动，进而带动手臂摆杆和脚腿摆杆交替前后摆动，本发明可使得腿脚不灵活甚至失去行走能力的人能够在本器械的带动下被动行走，从而使这一部分人在家能够更快更安全的进行健身、康复锻炼。本发明将腿部和胳膊的锻炼集成一体，集成性能好，实用性高，使用效果好，可提高康复效率。

Description

一种被动走步器
技术领域
本发明属于健身设备技术领域，特别涉及一种被动走步器。
背景技术
随着社会的老龄化，越来越多的老年人因为脑梗等一系列疾病的困扰而失去自由行走能力。在这种情况下，需要进行长期的运动康复训练，从而延缓肌肉以及神经萎缩。
但是，在病变过程中，很难去主动行走，而现有的一些健身设备，均是针对健康人士所设计，对这些有运动困难的病人来说，使用这些设备是很不现实的。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种被动走步器，通过器械的支撑，可使得腿脚不灵活甚至失去行走能力的人能够在本器械的带动下被动行走，从而使这一部分人在家能够更快更安全的进行健身、康复锻炼。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种被动走步器，包括机座1，机座1上设置有带有两根立柱的机械结构框架4，所述两根立柱的内侧均设置有手臂摆杆11和脚腿摆杆6，手臂摆杆11通过上机械铰链15连接在立柱上，脚腿摆杆6通过下机械铰链7连接在立柱上，电动机2的输出通过机械传动铰链8带动上机械铰链15和下机械铰链7交替转动，进而带动手臂摆杆11和脚腿摆杆6交替前后摆动。
所述手臂摆杆11的末端为手握柄10，所述脚腿摆杆6的末端为脚踏板5，所述手握柄10位置设置有车闸式启动开关12，对机械传动铰链8的传动进行控制。
所述立柱高度可调，分为若干段，在立柱外侧设置有手摇式高度调节器14。
所述手臂摆杆11和脚腿摆杆6位于不同的段上。
所述手臂摆杆11和脚腿摆杆6位于最上部的立柱段上。
所述电动机2连接有变速箱3，电动机2的输出通过变速箱3传递至机械传动铰链8。
所述立柱上设置有手动摇柄9，手动摇柄9上设置有健身记录装置：健身记录装置包括MCU单元、触摸显示屏、触摸控制模块、串口智能显示终端。
本发明通过缺齿齿轮与滚珠丝杠的联合传动机构实现所述上机械铰链15和下机械铰链7交替转动。
所述联合传动机构上机械铰链15以及下机械铰链7动力传递方向的下方，包括与机械传动铰链8动力连接的齿轮17，齿轮17通过传动轴18与缺齿圆柱齿轮16连接传递动力，滚珠丝杠19的一端与缺齿圆柱齿轮16通过齿轮传递扭矩，滚珠丝杠19上设置有螺母20，沿滚珠丝杠19的另一端套有液压软管21，液压软管21一端与螺母20接触，另一端连接手臂摆杆11或脚腿摆杆6。
所述上机械铰链15处的缺齿圆柱齿轮16与下机械铰链7处的缺齿圆柱齿轮16之间的缺齿处具有一定角度差，即，当机械铰链15处的缺齿圆柱齿轮16与滚珠丝杠19上的齿轮17啮合，即手臂摆杆11上升时，下机械铰链7处的缺齿圆柱齿轮16与滚珠丝杠19不啮合，即此时的腿脚摆杆6正由上而下下落，以此往复，达到此起彼伏、交错摆动的效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的结构组成不但构思新颖，而且设计科学合理。
2、本发明在运用过程中，人体双脚踏在脚踏板正面所设的固脚条纹上，随着脚腿摆杆前后摆动，增加了本机的稳定性，达到了健身的目的。
3、本发明在使用过程中，由机座整体固定于地面，提高了安全性能。
4、本发明占地面积小，适合家庭使用。
5、本发明结构简单，制作成本低，但应用效果显著，市场前景非常好。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明机座结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种被动走步器，包括机座1，机座1上设置有带有两根立柱的机械结构框架4，立柱高度可调，分为若干段，在立柱外侧设置有手摇式高度调节器14。立柱上设置有手动摇柄9，手动摇柄9上设置有健身记录装置：健身记录装置包括MCU单元、触摸显示屏、触摸控制模块、串口智能显示终端。
其中，两根立柱的内侧均设置有手臂摆杆11和脚腿摆杆6，手臂摆杆11和脚腿摆杆6位于不同的段上，一般可位于最上部的立柱段上。手臂摆杆11通过上机械铰链15连接在立柱上，脚腿摆杆6通过下机械铰链7连接在立柱上，手臂摆杆11的末端为手握柄10，脚腿摆杆6的末端为脚踏板5，手握柄10位置设置有车闸式启动开关12，对机械传动铰链8的传动进行控制。
本发明采用电动机2输出动力，电动机2连接有变速箱3，电动机2的输出通过变速箱3传递至机械传动铰链8。带动上机械铰链15和下机械铰链7交替转动，进而带动手臂摆杆11和脚腿摆杆6交替前后摆动。
本发明中，机座1是一块方形板块，长150cm、宽30cm、高6cm，机座1边缘5cm处设有6个凹槽用于地面固定，并设置有机械结构框架卡口用于安装机械结构框架4，设置变速箱卡口用于安装变速箱3，设置电机卡口用于安装电动机2。
电动机2输出动力，将电能转化为动能，带动脚腿摆杆6、手臂摆杆11匀速摆动起到锻炼腿部和胳膊的作用。变速箱3可以调节摆动速度。
机械结构框架4为空心钢管高度221cm——271cm，框架内部安装机械传动铰链8，手动摇柄9位于框架左则立柱100cm高度处，与机械传动铰链8连接。
手动摇柄9长20cm宽10cm，其上设置有健身记录装置：健身记录装置包括MCU单元、触摸显示屏、触摸控制模块、串口智能显示终端，通过手动摇柄9可以电动/手动调节摆动频率。
脚踏板5是一块方形板块，长25cm，宽15cm，在脚踏板5的正面设置有固脚条纹，脚踏板5的反面设置有固定柱安置孔，与脚腿摆杆6相连接。
脚腿摆杆6长60cm，一端与脚踏板5连接，另一端在机械结构框架4的75cm高度处通过齿轮与下机械铰链7连接。下机械铰链7带动脚踏板5匀速前后摆动可以很好地锻炼人体的下肢。
手握柄10为圆柱形，长10cm，一端与手臂摆杆11、车闸式启动开关12相连接，手臂摆杆11，长50cm，宽10cm，一端连接手握柄10另一端在机械结构框架4上方75cm处通过齿轮与上机械铰链15连接，由上机械铰链15连接带动手握柄10匀速前后摆动，可以很好地锻炼人体的上肢。
车闸式启动开关12握紧时启动电源开始摆臂锻炼，松开时断开停止摆臂。
电源开关13设在机械结构框架4右侧立柱的上方90cm处，电源开关13在开始运动前或结束运动时用于接通/断开电源，只有电源开关13处于打开状态时，车闸式启动开关12才起作用，这样增加了本机的安全性能。
手摇式高度调节器14设置在机械结构框架4右侧立柱50cm高度处，调节范围为50cm。因人的身高不同站在同一高度的脚踏板5时手的高度是不同的，通过手摇式高度调节器14来调节手臂摆杆的高度，来达到适应不同高度的人使用。
具体地，本发明可通过缺齿齿轮与滚珠丝杠的联合传动机构实现上机械铰链15和下机械铰链7交替转动。结构细节参照图2，联合传动机构上机械铰链15以及下机械铰链7动力传递方向的下方，包括与机械传动铰链8动力连接的齿轮17，齿轮17通过传动轴18与缺齿圆柱齿轮16连接传递动力，滚珠丝杠19的一端与缺齿圆柱齿轮16通过齿轮传递扭矩，滚珠丝杠19上设置有螺母20，沿滚珠丝杠19的另一端套有液压软管21，液压软管21一端与螺母20接触，另一端连接手臂摆杆11或脚腿摆杆6。手臂摆杆11的运动原理为：
动力通过机械传动铰链8传递给齿轮17，齿轮17通过传动轴18将动力传递给缺齿圆柱齿轮16。滚珠丝杠19将扭矩转化为螺母20的左右直线运动。螺母20的左右直线运动传递给液压软管21，转化为液压能，驱动手臂摆杆11向上的运动。在缺齿圆柱齿轮16转动一圈的周期内，由于其缺少一部分齿数，因此有一段时间，缺齿圆柱齿轮16是不传递动力给滚珠丝杠19的，此时的手臂摆杆11在上部，由于人的手的重量，重力会通过液压软管21传递给滚珠丝杠19，将滚珠丝杠19向右推，并退回原处。完成一个周期，以此循环往复。
脚腿摆杆6原理同上。
值得说明的是，本发明中，上机械铰链15处的缺齿圆柱齿轮16与下机械铰链7处的缺齿圆柱齿轮16之间的缺齿处应具有一定角度差，即，当机械铰链15处的缺齿圆柱齿轮16与滚珠丝杠19上的齿轮17啮合，即手臂摆杆11上升时，下机械铰链7处的缺齿圆柱齿轮16与滚珠丝杠19不啮合，即此时的腿脚摆杆6正由上而下下落，以此往复，达到此起彼伏、交错摆动的效果，从而符合人体行走形态。

Claims (10)

1.一种被动走步器，包括机座(1)，机座(1)上设置有带有两根立柱的机械结构框架(4)，其特征在于，所述两根立柱的内侧均设置有手臂摆杆(11)和脚腿摆杆(6)，手臂摆杆(11)通过上机械铰链(15)连接在立柱上，脚腿摆杆(6)通过下机械铰链(7)连接在立柱上，电动机(2)的输出通过机械传动铰链(8)带动上机械铰链(15)和下机械铰链(7)交替转动，进而带动手臂摆杆(11)和脚腿摆杆(6)交替前后摆动。
2.根据权利要求1所述被动走步器，其特征在于，所述手臂摆杆(11)的末端为手握柄(10)，所述脚腿摆杆(6)的末端为脚踏板(5)，所述手握柄(10)位置设置有车闸式启动开关(12)，对机械传动铰链(8)的传动进行控制。
3.根据权利要求1所述被动走步器，其特征在于，所述立柱高度可调，分为若干段，在立柱外侧设置有手摇式高度调节器(14)。
4.根据权利要求3所述被动走步器，其特征在于，所述手臂摆杆(11)和脚腿摆杆(6)位于不同的段上。
5.根据权利要求3所述被动走步器，其特征在于，所述手臂摆杆(11)和脚腿摆杆(6)位于最上部的立柱段上。
6.根据权利要求1所述被动走步器，其特征在于，所述电动机(2)连接有变速箱(3)，电动机(2)的输出通过变速箱(3)传递至机械传动铰链(8)。
7.根据权利要求1所述被动走步器，其特征在于，所述立柱上设置有手动摇柄(9)，手动摇柄(9)上设置有健身记录装置：健身记录装置包括MCU单元、触摸显示屏、触摸控制模块、串口智能显示终端。
8.根据权利要求1所述被动走步器，其特征在于，通过缺齿齿轮与滚珠丝杠的联合传动机构实现所述上机械铰链(15)和下机械铰链(7)交替转动。
9.根据权利要求8所述被动走步器，其特征在于，所述联合传动机构上机械铰链(15)以及下机械铰链(7)动力传递方向的下方，包括与机械传动铰链(8)动力连接的齿轮(17)，齿轮(17)通过传动轴(18)与缺齿圆柱齿轮(16)连接传递动力，滚珠丝杠(19)的一端与缺齿圆柱齿轮(16)通过齿轮传递扭矩，滚珠丝杠(19)上设置有螺母(20)，沿滚珠丝杠(19)的另一端套有液压软管(21)，液压软管(21)一端与螺母(20)接触，另一端连接手臂摆杆(11)或脚腿摆杆(6)。
10.根据权利要求8所述被动走步器，其特征在于，所述上机械铰链(15)处的缺齿圆柱齿轮(16)与下机械铰链(7)处的缺齿圆柱齿轮(16)之间的缺齿处具有一定角度差，即，当机械铰链(15)处的缺齿圆柱齿轮(16)与滚珠丝杠(19)上的齿轮(17)啮合，即手臂摆杆(11)上升时，下机械铰链(7)处的缺齿圆柱齿轮(16)与滚珠丝杠(19)不啮合，即此时的腿脚摆杆(6)正由上而下下落，以此往复，达到此起彼伏、交错摆动的效果。
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