CN107617208B - 一种模拟攀岩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟攀岩机，包括主机架及底座，主机架上设有左链轮机构与右链轮机构；所述左链轮机构包括左上链轮、左下链轮及左环链；所述右链轮机构包括右上链轮、右下链轮及右环链；还包括若干输送条，主机架上设有用于驱动左上链轮与右上链轮转动的伺服电机，输送条与左链节单体一一对应，输送条与对应的左链节单体连接，输送条与右链节单体一一对应，输送条与对应的右链节单体连接；输送条上设有至少一个攀岩支点块。本发明的有益效果是：结构合理，能模拟攀岩岩壁，占地面积小，占用空间少，可供攀岩者进行持续攀爬；且攀岩支点位置可以变化，能提供多种形式的模拟岩壁；可有效降低失重感，体验效果上佳。

Description

一种模拟攀岩机

技术领域

本发明属于运动机械技术领域，尤其涉及一种模拟攀岩机。

背景技术

随着时代的发展和生活水平的提高，攀岩运动已成了受欢迎的运动项目之一。然而，自然攀岩场所本身就不多，且许多地方危险性也较大，因此，人工岩场营运而生，人工岩场内可以设置各类攀岩壁，以供攀岩者使用。不过，人工岩场也存在这明显的缺点，那就是占地面积较大，总体费用较高，不利于小范围使用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种结构合理，能模拟攀岩岩壁，占地面积小，占用空间少，可供攀岩者进行持续攀爬，且攀岩支点位置可以变化，能提供多种形式的模拟岩壁的模拟攀岩机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种模拟攀岩机，包括

主机架及与主机架连接的底座，底座与地面固定，主机架上设有对称布置的左链轮机构与右链轮机构；

所述左链轮机构包括可相对主机架转动的左上链轮、可相对主机架转动的左下链轮及由多个左链节单体依次首尾铰接构成的左环链，左环链首尾闭合且绕过左上链轮与左下链轮；

所述右链轮机构包括可相对主机架转动的右上链轮、可相对主机架转动的右下链轮及由多个右链节单体依次首尾铰接构成的右环链，右环链首尾闭合且绕过右上链轮与右下链轮；

还包括若干输送条，主机架上设有用于驱动左上链轮与右上链轮转动的伺服电机，输送条与左链节单体一一对应，输送条与对应的左链节单体连接，输送条与右链节单体一一对应，输送条与对应的右链节单体连接；

所述输送条上设有至少一个攀岩支点块，在一个输送条上：攀岩支点块与攀岩支点滑动连接，攀岩支点块滑动方向水平，攀岩支点块上设有用于将攀岩支点块固定在输送条上的压紧螺钉，压紧螺钉包括螺柱及头部，螺柱与攀岩支点块螺纹连接，螺柱穿过攀岩支点块，螺柱一端压紧输送条。

作为优选，所述主机架上设有与主机架转动连接的上轴，左上链轮、右上链轮及上轴同轴布置，上轴一端连接左上链轮，上轴另一端连接右上链轮，主机架上设有与主机架转动连接的下轴，上轴处在下轴上方，左下链轮、右下链轮及下轴同轴布置，下轴一端连接左下链轮，上轴另一端连接右下链轮。

作为优选，所述输送条长度方向水平，上轴轴线水平，下轴轴线水平，上轴竖直投影与下轴竖直投影重合。

作为优选，所述主机架上设有上循环传感器、下循环传感器及控制器，控制器与上循环传感器电连接，控制器与下循环传感器电连接，控制器与伺服电机电连接。

作为优选，所述主机架上设有上停止传感器及下停止传感器，控制器与上停止传感器电连接，控制器与下停止传感器电连接，在竖直方向上，上停止传感器、上循环传感器、下循环传感器及下停止传感器由上至下依次布置。

作为优选，还包括设置在主机架下方的气囊垫、设置在主机架上方的保护触发机构及设置在主机架旁的保护执行机构；

保护触发机构包括触发缸体，触发缸体内设有与触发缸体滑动密封配合的触发活塞，触发活塞滑动方向竖直，触发活塞将触发缸体内部分隔成触发气腔及与大气连通的触发空腔，触发活塞上设有若干穿过触发空腔的竖活塞杆，触发缸体下方设有触发横板，竖活塞杆下端连接触发横板，竖活塞杆上套设有处在触发空腔内的支撑弹簧，支撑弹簧一端接触触发活塞，支撑弹簧另一端接触触发缸体，在竖直方向上，触发气腔、触发活塞、触发空腔及触发横板由上至下依次布置，触发横板处在最高的输送条的下方；

保护执行机构包括执行缸体，执行缸体内设有与执行缸体滑动密封配合的执行活塞，执行活塞滑动方向水平，执行活塞将触发缸体内部分隔成执行气腔及与大气连通的执行空腔，执行活塞上设有穿过执行空腔的横活塞杆，横活塞杆上设有卡体，执行气腔与触发气腔之间通过气管连通。

作为优选，所述触发横板底面上设有弹性垫层。

作为优选，所述卡体包括用于伸入相邻输送条之间的横卡管及处在横卡管内的适应弹簧，输送条呈平板状，横卡管一端为开口端，横卡管另一端为封闭端，横活塞杆穿过开口端，横卡管与横活塞杆滑动连接，横卡管滑动方向水平，适应弹簧轴线水平，适应弹簧一端连接横活塞杆，适应弹簧另一端连接封闭端，在执行活塞滑动方向上，执行气腔、执行空腔、开口端、封闭端及任一输送条依次布置。

本发明的有益效果是：结构合理，能模拟攀岩岩壁，占地面积小，占用空间少，可供攀岩者进行持续攀爬；且攀岩支点位置可以变化，能提供多种形式的模拟岩壁；可有效降低失重感，体验效果上佳。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图；

图3是本发明输送条处的结构示意图

图4是图2中A处的放大图；

图5是图2中B处的放大图；

图6是本发明实施例2中触发缸体及气囊垫处的结构示意图；

图7是本发明实施例2的局部结构示意图。

图中：主机架1、上循环传感器11、下循环传感器12、上停止传感器13、下停止传感器14、气囊垫15、底座2、左下链轮31、右下链轮32、下轴33、输送条4、攀岩支点块51、压紧螺钉52、触发缸体6、触发气腔6a、触发空腔6b、触发活塞61、竖活塞杆62、触发横板63、支撑弹簧64、执行缸体7、执行气腔7a、执行空腔7b、执行活塞71、横活塞杆72、卡体73、横卡管731、适应弹簧732。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1：如图1至图5所示的实施例中，一种模拟攀岩机，包括

主机架1及与主机架连接的底座2，底座与地面固定，主机架上设有对称布置的左链轮机构与右链轮机构；

所述左链轮机构包括可相对主机架转动的左上链轮、可相对主机架转动的左下链轮31及由多个左链节单体依次首尾铰接构成的左环链，左环链首尾闭合且绕过左上链轮与左下链轮；

所述右链轮机构包括可相对主机架转动的右上链轮、可相对主机架转动的右下链轮32及由多个右链节单体依次首尾铰接构成的右环链，右环链首尾闭合且绕过右上链轮与右下链轮；

还包括若干输送条4，主机架上设有用于驱动左上链轮与右上链轮转动的伺服电机，输送条与左链节单体一一对应，输送条与对应的左链节单体连接，输送条与右链节单体一一对应，输送条与对应的右链节单体连接；

所述输送条上设有至少一个攀岩支点块51，在一个输送条上：攀岩支点块与攀岩支点滑动连接，攀岩支点块滑动方向水平，攀岩支点块上设有用于将攀岩支点块固定在输送条上的压紧螺钉52，压紧螺钉包括螺柱及头部，螺柱与攀岩支点块螺纹连接，螺柱穿过攀岩支点块，螺柱一端压紧输送条。

对任一输送条而言，上轴与该输送条上的攀岩支点块处在该输送条的相对两侧。

所述主机架上设有与主机架转动连接的上轴，左上链轮、右上链轮及上轴同轴布置，上轴一端连接左上链轮，上轴另一端连接右上链轮，主机架上设有与主机架转动连接的下轴33，上轴处在下轴上方，左下链轮、右下链轮及下轴同轴布置，下轴一端连接左下链轮，上轴另一端连接右下链轮。

所述输送条长度方向水平，上轴轴线水平，下轴轴线水平，上轴竖直投影与下轴竖直投影重合。

攀岩者(人体)可以利用输送条上的攀岩支点块来进行攀岩。在向上攀岩的过程中，伺服电机可通过左链轮机构、右链轮机构带动人体所在一侧的输送条下移，从而可持续进行攀岩(人体在向上攀岩，输送条在带动下移，二者抵消)。当人体下降到一定高度后，伺服电机可以停机，也可以反转，带动人体上移。强化攀岩者的上升体验。此外，每个输送条上的攀岩支点块位置可调(旋动压紧螺钉使压紧螺钉离开输送条，此时攀岩支点块可以滑动，滑动到位后，再次旋动压紧螺钉，使压紧螺钉压紧输送条，完成攀岩支点块的固定)，从而可模拟多种攀岩岩壁。

所述主机架上设有上循环传感器11、下循环传感器12及控制器，控制器与上循环传感器电连接，控制器与下循环传感器电连接，控制器与伺服电机电连接。控制器与伺服电机电连接指的是控制器与伺服电机的伺服驱动器电连接，控制器可以是单片机等常规控制器。

所述主机架上设有上停止传感器13及下停止传感器14，控制器与上停止传感器电连接，控制器与下停止传感器电连接，在竖直方向上，上停止传感器、上循环传感器、下循环传感器及下停止传感器由上至下依次布置。

当上循环传感器检测到人体达到设定高度M后，就可以将信号传输给控制器，控制器控制伺服电机，带动人体所在一侧的输送条下移，达到设定位置后停止，此时攀岩者可以继续上爬，当上停止传感器检测到人体达到设定高度X(X大于M)后，说明上循环传感器损坏，此时上停止传感器将信号传输给控制器，控制器控制伺服电机停机。

当下循环传感器检测到人体达到设定高度N后，就可以将信号传输给控制器，控制器控制伺服电机，带动人体所在一侧的输送条下移，当下停止传感器检测到人体达到设定高度Y(N大于Y)后，说明下循环传感器损坏，此时下停止传感器将信号传输给控制器，控制器控制伺服电机停机。

各传感器可以是红外线传感器、距离传感器等常规传感器，只要能检测人体是否达到位置即可。

需要指出的是，攀岩者可以带着VR眼镜来进行攀岩，伺服电机也可以不断改变驱动速度，以减少攀岩者的失重感(与电梯一样，下降时，若加速度不断变化，则失重感不会那么明显)。

实施例2：本实施例的基本结构及实施方式同实施例1，其不同之处在于，如图6至图7中所示，还包括设置在主机架下方的气囊垫15、设置在主机架上方的保护触发机构及设置在主机架旁的保护执行机构；

保护触发机构包括触发缸体6，触发缸体内设有与触发缸体滑动密封配合的触发活塞61，触发活塞滑动方向竖直，触发活塞将触发缸体内部分隔成触发气腔6a及与大气连通的触发空腔6b，触发活塞上设有若干穿过触发空腔的竖活塞杆62，触发缸体下方设有触发横板63，竖活塞杆下端连接触发横板，竖活塞杆上套设有处在触发空腔内的支撑弹簧64，支撑弹簧一端接触触发活塞，支撑弹簧另一端接触触发缸体，在竖直方向上，触发气腔、触发活塞、触发空腔及触发横板由上至下依次布置，触发横板处在最高的输送条的下方；

保护执行机构包括执行缸体7，执行缸体内设有与执行缸体滑动密封配合的执行活塞71，执行活塞滑动方向水平，执行活塞将触发缸体内部分隔成执行气腔7a及与大气连通的执行空腔7b，执行活塞上设有穿过执行空腔的横活塞杆72，横活塞杆上设有卡体73，执行气腔与触发气腔之间通过气管连通。触发活塞一个端面面积为执行活塞一个端面面积的10至30倍。

气囊垫可以对攀岩者进行坠落保护，不过最好是不要直接掉落，因为从高空落下，即使有气囊垫，若掉落姿势不当，也难免会受伤(例如手臂压在身体下面，手臂容易受伤)。当电控系统(传感器、控制器等)损坏时，若攀岩者身体最高点在快要达到最高输送条处后，还会被持续带动上升，则攀岩者头部或上身会开始接触到触发横板(弓着身子则上身会碰到触发横板)，触发横板带动出发活塞上移，触发气腔内一部分气体经气管进入执行气腔，从而执行活塞移动，带动横活塞杆、卡体移动，使卡体卡入相邻两个输送条之间，从而实现机械式的锁死(卡死)，可避免人体继续上移(若继续上移，则将无处可抓、无处可踩，人体就会坠落。)

所述触发横板底面上设有弹性垫层。用弹性垫层来接触人体，保护效果更好，人体不适感(如疼痛感)会明显减少。

所述卡体包括用于伸入相邻输送条之间的横卡管731及处在横卡管内的适应弹簧732，输送条呈矩形柱状，横卡管一端为开口端，横卡管另一端为封闭端，横活塞杆穿过开口端，横卡管与横活塞杆滑动连接，横卡管滑动方向水平，适应弹簧轴线水平，适应弹簧一端连接横活塞杆，适应弹簧另一端连接封闭端，在执行活塞滑动方向上，执行气腔、执行空腔、开口端、封闭端及任一输送条依次布置。卡体(横卡管)移动时，不一定刚好能伸入相邻两个输送条之间，也可能顶住输送条，此时适应弹簧会收缩，横卡管会向着横活塞杆移动，待输送条继续移动一小段距离、横卡管与相邻输送条之间的间隙对齐后，在适应弹簧作用下，横卡管会卡入相邻输送条之间，实现锁死。本方案的卡体具有适应位移能力，可避免顶住输送条而导致的结构损坏(结构损坏可能会导致失去锁死能力，从而影响安全性，也会导致后期维修成本变大)。

Claims (6)

1.一种模拟攀岩机，其特征是，包括

主机架及与主机架连接的底座，底座与地面固定，主机架上设有对称布置的左链轮机构与右链轮机构；

所述左链轮机构包括可相对主机架转动的左上链轮、可相对主机架转动的左下链轮及由多个左链节单体依次首尾铰接构成的左环链，左环链首尾闭合且绕过左上链轮与左下链轮；

所述右链轮机构包括可相对主机架转动的右上链轮、可相对主机架转动的右下链轮及由多个右链节单体依次首尾铰接构成的右环链，右环链首尾闭合且绕过右上链轮与右下链轮，右上链轮与主机架转动连接，右下链轮与主机架转动连接；

还包括若干输送条，主机架上设有用于驱动左上链轮与右上链轮转动的伺服电机，输送条与左链节单体一一对应，输送条与对应的左链节单体连接，输送条与右链节单体一一对应，输送条与对应的右链节单体连接；

所述输送条上设有至少一个攀岩支点块，在一个输送条上：攀岩支点块与攀岩支点滑动连接，攀岩支点块滑动方向水平，攀岩支点块上设有用于将攀岩支点块固定在输送条上的压紧螺钉，压紧螺钉包括螺柱及头部，螺柱与攀岩支点块螺纹连接，螺柱穿过攀岩支点块，螺柱一端压紧输送条；

还包括设置在主机架下方的气囊垫、设置在主机架上方的保护触发机构及设置在主机架旁的保护执行机构；

保护触发机构包括触发缸体，触发缸体内设有与触发缸体滑动密封配合的触发活塞，触发活塞滑动方向竖直，触发活塞将触发缸体内部分隔成触发气腔及与大气连通的触发空腔，触发活塞上设有若干穿过触发空腔的竖活塞杆，触发缸体下方设有触发横板，竖活塞杆下端连接触发横板，竖活塞杆上套设有处在触发空腔内的支撑弹簧，支撑弹簧一端接触触发活塞，支撑弹簧另一端接触触发缸体，在竖直方向上，触发气腔、触发活塞、触发空腔及触发横板由上至下依次布置，触发横板处在最高的输送条的下方；

保护执行机构包括执行缸体，执行缸体内设有与执行缸体滑动密封配合的执行活塞，执行活塞滑动方向水平，执行活塞将执行缸体内部分隔成执行气腔及与大气连通的执行空腔，执行活塞上设有穿过执行空腔的横活塞杆，横活塞杆上设有卡体，执行气腔与触发气腔之间通过气管连通；

所述卡体包括用于伸入相邻输送条之间的横卡管及处在横卡管内的适应弹簧，输送条呈平板状，横卡管一端为开口端，横卡管另一端为封闭端，横活塞杆穿过开口端，横卡管与横活塞杆滑动连接，横卡管滑动方向水平，适应弹簧轴线水平，适应弹簧一端连接横活塞杆，适应弹簧另一端连接封闭端，在执行活塞滑动方向上，执行气腔、执行空腔、开口端、封闭端及任一输送条依次布置。

2.根据权利要求1所述的一种模拟攀岩机，其特征是，所述主机架上设有与主机架转动连接的上轴，左上链轮、右上链轮及上轴同轴布置，上轴一端连接左上链轮，上轴另一端连接右上链轮，主机架上设有与主机架转动连接的下轴，上轴处在下轴上方，左下链轮、右下链轮及下轴同轴布置，下轴一端连接左下链轮，上轴另一端连接右下链轮。

3.根据权利要求2所述的一种模拟攀岩机，其特征是，所述输送条长度方向水平，上轴轴线水平，下轴轴线水平，上轴竖直投影与下轴竖直投影重合。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种模拟攀岩机，其特征是，所述主机架上设有上循环传感器、下循环传感器及控制器，控制器与上循环传感器电连接，控制器与下循环传感器电连接，控制器与伺服电机电连接。

5.根据权利要求4所述的一种模拟攀岩机，其特征是，所述主机架上设有上停止传感器及下停止传感器，控制器与上停止传感器电连接，控制器与下停止传感器电连接，在竖直方向上，上停止传感器、上循环传感器、下循环传感器及下停止传感器由上至下依次布置。

6.根据权利要求1所述的一种模拟攀岩机，其特征是，所述触发横板底面上设有弹性垫层。