CN108042983A - 一种脚踝三维力量训练装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脚踝三维力量训练装置,涉及体育训练设备技术领域,包括底座和立座,底座和立座均为空心壳,底座固定在立座一侧面的底端,二者的内部连通,底座和立座内部安装有训练机构,训练机构包括踏板、转板、旋转座、底座磁粉制动器和立座磁粉制动器,踏板和转板转动连接使踏板能够绕Y轴转动,转板和旋转座转动连接使踏板和转板整体能够绕X轴转动,旋转座转动安装在底座内部使踏板、转板和旋转座能够绕Z轴转动,底座磁粉制动器能够提供Z轴上的阻力,立座磁粉制动器能够提供X轴上的阻力,踏板和转板之间的磁铁和电磁铁能够提供Y轴上的阻力,本训练装置不但能提供三维训练,而且每个维度上的阻力均可以控制,以提供良好的训练效果。
Description
技术领域
本发明涉及体育训练设备技术领域,特别是涉及一种脚踝三维力量训练装置。
背景技术
众所周知,踝关节是能够直接影响人体脚部力量和灵活性的重要关节,因此在各项体育训练项目中,踝关节的训练是必不可少的。
目前有少部分专利涉及到了踝关节的训练,但是都只是限定在一个或两个自由度上的训练,不能实现全方位全角度的训练,使训练效果大打折扣。
发明内容
本发明实施例提供了一种脚踝三维力量训练装置,可以解决现有技术中存在的问题。
本发明提供了一种脚踝三维力量训练装置,该训练装置包括底座和立座,所述底座和立座均为空心壳,且所述立座的高度高于所述底座的高度,所述底座固定在所述立座一侧面的底端,二者的内部连通;
所述底座和立座内部安装有训练机构,所述训练机构包括踏板、转板、旋转座、底座磁粉制动器和立座磁粉制动器,所述踏板底面在两宽度方向上的两端分别垂直固定有一个上连板,所述转板位于所述踏板的正下方,所述转板顶面在两宽度方向上的两端分别垂直固定有一个下连板,每个所述上连板均与一个所述下连板通过连板转轴转动连接在一起;
所述踏板底面在两长度方向上的两端分别固定有一个磁铁,所述转板顶面上安装有两个分别位于两个所述磁铁正下方的电磁铁,所述电磁铁通电后对上方的所述磁铁产生斥力;
所述转板底面在长度方向上的两端分别垂直固定有安装板,所述旋转座为圆柱状结构,其顶面上相对于圆心对称固定有两个立杆,两个所述立杆和两个所述安装板通过安装轴转动连接在一起,所述旋转座和底座磁粉制动器传动连接在一起;
所述立座磁粉制动器固定安装在所述立座的内壁上,所述立座磁粉制动器的转轴上固定安装有曲轴,所述曲轴的弯曲部转动安装有一个连接杆,所述连接杆的下端转动连接在所述转板上。
优选地,所述训练机构还包括微型发电机和电池,所述立座磁粉制动器和微型发电机均固定安装在所述立座的内壁上,二者处于同一高度且高于所述转板,所述立座磁粉制动器的转轴和微型发电机转轴相对且通过所述曲轴固定连接在一起,所述电池也安装在所述立座内部,其输入端与所述微型发电机的输出端连接。
优选地,所述立座内部还安装有一个电路板,该电路板上焊接有微控制器,所述电池的输出端与所述微控制器的电源输入端连接,所述立座的外侧壁上安装至少三个控制旋钮,该三个控制旋钮均与所述微控制器的控制输入端连接,所述微控制器的控制输入端分别连接至所述电磁铁、底座磁粉制动器和立座磁粉制动器,以分别控制输出的电流,调整所述底座磁粉制动器和立座磁粉制动器的输出阻尼,以及所述电磁铁的斥力。
优选地,所述立座的外侧壁底部安装有液晶显示屏,其与所述微控制器的显示输出端连接,以显示每个控制旋钮的当前档位、当前时间以及电池电量信息。
优选地,所述底座的顶面上开设有一个操作孔,所述踏板从所述操作孔中伸出,所述操作孔的尺寸大于所述转板的尺寸,以使所述转板能够自由转动。
优选地,所述踏板为矩形板,其顶面上固定安装有挡块和绑带,所述挡块为弧形块,所述挡块和绑带分别安装在所述踏板顶面的两端。
优选地,所述底座的左右两侧壁之间固定有一个板状的安装座,该安装座上开设有贯穿顶面和顶面转孔,该转孔的直径与所述旋转座的直径相当,所述旋转座的外侧壁上具有一圈凸起,所述转孔的侧壁上具有与所述凸起匹配的凹槽,将所述凸起插入所述凹槽中即可使所述旋转座在水平面内转动。
优选地,所述旋转座的底面上具有同心的导轮,所述底座磁粉制动器的主体固定在所述底座的内壁上,转轴朝下且固定有导轮,两个导轮之间通过皮带或链条转动连接。
优选地,所述曲轴和连接杆之间、以及所述连接杆和转板之间均使用万向节连接。
优选地,所述立座的侧壁上开设有电源接口,以使用市电提供电源。
本发明实施例中的一种脚踝三维力量训练装置,该训练装置包括底座和立座,底座和立座均为空心壳,底座固定在立座一侧面的底端,二者的内部连通,底座和立座内部安装有训练机构,训练机构包括踏板、转板、旋转座、底座磁粉制动器和立座磁粉制动器,踏板和转板转动连接使踏板能够绕Y轴转动,转板和旋转座转动连接使踏板和转板整体能够绕X轴转动,旋转座转动安装在底座内部使踏板、转板和旋转座能够绕Z轴转动,底座磁粉制动器能够提供Z轴上的阻力,立座磁粉制动器能够提供X轴上的阻力,安装在踏板和转板之间的磁铁和电磁铁能够提供Y轴上的阻力,本训练装置不但能提供三维训练,而且每个维度上的阻力均可以控制,以提供良好的训练效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种脚踝三维力量训练装置的整体结构示意图;
图2为图1中训练装置除去底座外壳和立座外壳后的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1,本发明实施例中提供了一种脚踝三维力量训练装置,该训练装置包括底座100和立座200,所述底座100和立座200均为立方体空心壳,且所述立座200的高度高于所述底座100的高度,所述底座100固定在所述立座200一侧面的底端,二者的底部齐平且内部连通。
一并参照图2,所述底座100和立座200内部安装有训练机构300,所述训练机构300包括踏板310、转板320、旋转座340、底座磁粉制动器350、立座磁粉制动器360、微型发电机370和电池390,所述踏板310为矩形板,尺寸比成人的脚部略大。在本实施例中所述踏板310的顶面上固定安装有挡块311和绑带312,所述挡块311为弧形块,所述挡块311和绑带312分别安装在所述踏板310顶面的两端。使用时将脚趾伸入所述绑带312,脚后跟抵在所述挡块311上即可,可以保证所述踏板310紧紧地贴在使用者脚部,避免晃动。
所述踏板310底面在两宽度方向上的两端分别垂直固定有一个上连板313,两个所述上连板313的底部分别开设有一个通孔,该两个通孔的轴线重合且轴线与所述踏板310的长度方向平行。
所述转板320的形状和大小均与所述踏板310相同,且位于所述踏板310的正下方。所述转板320顶面在两宽度方向上的两端分别垂直固定有一个下连板321,两个所述下连板321的顶部分别开设一个通孔,该两个通孔的轴线重合且轴线与所述转板320的长度方向平行。所述下连板321上的通孔大小与所述上连板313上的通孔大小相同,每个所述上连板313分别抵持在一个所述下连板321的侧壁上,且通过连板转轴转动连接在一起。
所述踏板310底面在两长度方向上的两端分别固定有一个磁铁314,所述转板320顶面上安装有两个分别位于两个所述磁铁314正下方的电磁铁323,所述电磁铁323通电后对上方的所述磁铁314产生斥力,且随着电流的变化斥力也随之变化。
所述转板320底面在长度方向上的两端分别垂直固定有安装板322,两个所述安装板322的底部均开设有一个安装孔,两个所述安装孔的轴线重合且轴线与所述转板320的宽度方向平行。
所述旋转座340为圆柱状结构,其顶面上相对于圆心对称垂直固定有两个立杆330,两个所述立杆330相对设置且顶端分别开设有一个安装孔,所述立杆上的安装孔大小与所述安装板322上的安装孔大小相同,一个安装轴穿过所述立杆330上的安装孔和所述安装板322上的安装孔,将所述立杆330和安装板322转动连接在一起。
所述旋转座340转动安装在所述底座100的内壁上,在本实施例中,所述底座100的左右两侧壁之间固定有一个板状的安装座,该安装座上开设有贯穿顶面和顶面转孔,该转孔的直径与所述旋转座340的直径相当。所述旋转座340的外侧壁上具有一圈凸起341,所述转孔的侧壁上具有与所述凸起341匹配的凹槽,将所述凸起341插入所述凹槽中即可使所述旋转座340在水平面内转动。当然还可以在所述转孔的侧壁上安装轴承,旋转座340固定在轴承的内圈上也可以实现在水平面内的转动。
所述旋转座340的底面上具有同心的导轮,所述底座磁粉制动器350的主体固定在所述底座100的内壁上,转轴朝下且固定有导轮,两个导轮之间通过皮带或链条转动连接。
所述立座磁粉制动器360和微型发电机370均固定安装在所述立座200的内壁上,二者处于同一高度且高于所述转板320。所述立座磁粉制动器360的转轴和微型发电机370转轴相对且通过曲轴380固定连接在一起,所述曲轴380的弯曲部转动安装有一个连接杆381,所述连接杆381的下端转动连接在所述转板320上。由于所述转板320需要在水平面和竖直面内转动,因此需要使用万向节将所述曲轴380、连接杆381和转板320连接起来,以实现所有方向的正常转动。
所述电池390也安装在所述立座200内部,其输入端与所述微型发电机370的输出端连接。所述立座200内部还安装有一个电路板,该电路板上焊接有微控制器等电子器件,所述电池390的输出端与所述微控制器的电源输入端连接,所述立座200的外侧壁上安装至少三个控制旋钮,该三个控制旋钮均与所述微控制器的控制输入端连接,所述微控制器的控制输入端分别连接至所述电磁铁323、底座磁粉制动器350和立座磁粉制动器360,以分别控制输出的电流,调整所述底座磁粉制动器350和立座磁粉制动器360的输出阻尼,以及所述电磁铁323的斥力。所述立座200的外侧壁底部安装有液晶显示屏210,其与所述微控制器的显示输出端连接,以显示每个控制旋钮的当前档位、当前时间以及电池电量等信息。
当然,所述微型发电机380产生的电量可能会不足,因此可以在所述立座200的侧壁上开设电源接口,以使用市电提供电源。
所述底座100的顶面上开设有一个操作孔110,所述踏板310从所述操作孔110中伸出,所述操作孔110的尺寸大于所述转板320的尺寸,以使所述转板320能够自由转动。当然所述操作孔110还可以为圆形孔,所述训练机构300还可以完全收纳在所述底座100内部,使用时将脚伸入所述操作孔110即可。
所述训练装置在使用时,使用者将脚伸入绑带中固定,脚后跟抵在挡块上,即可进行X、Y和Z轴方向上的训练。X轴即踏板和转板均绕安装轴转动,Y轴即踏板绕连板转轴转动,Z轴即踏板、转板和旋转座同时绕旋转座的轴线转动。使用过程中可以通过控制旋钮控制阻力的档位,例如控制底座磁粉制动器的控制旋钮处于低档位时,底座磁粉制动器产生的阻力比较小,因此旋转座受到的阻力也比较小,即Z轴上的阻力比较小;控制立座磁粉制动器的控制旋钮处于低档位时,立座磁粉制动器产生的阻力比较小,在曲轴和连接杆的带动下,转板受到的阻力也比较小,即X轴上的阻力比较小;控制电磁铁的控制旋钮处于低档位时,电磁铁对磁铁产生的斥力比较小,即Y轴上的阻力比较小。曲轴转动带动微型发电机的转轴转动,产生的电能存入电池中。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种脚踝三维力量训练装置,其特征在于,该训练装置包括底座和立座,所述底座和立座均为空心壳,且所述立座的高度高于所述底座的高度,所述底座固定在所述立座一侧面的底端,二者的内部连通;
所述底座和立座内部安装有训练机构,所述训练机构包括踏板、转板、旋转座、底座磁粉制动器和立座磁粉制动器,所述踏板底面在两宽度方向上的两端分别垂直固定有一个上连板,所述转板位于所述踏板的正下方,所述转板顶面在两宽度方向上的两端分别垂直固定有一个下连板,每个所述上连板均与一个所述下连板通过连板转轴转动连接在一起;
所述踏板底面在两长度方向上的两端分别固定有一个磁铁,所述转板顶面上安装有两个分别位于两个所述磁铁正下方的电磁铁,所述电磁铁通电后对上方的所述磁铁产生斥力;
所述转板底面在长度方向上的两端分别垂直固定有安装板,所述旋转座为圆柱状结构,其顶面上相对于圆心对称固定有两个立杆,两个所述立杆和两个所述安装板通过安装轴转动连接在一起,所述旋转座和底座磁粉制动器传动连接在一起;
所述立座磁粉制动器固定安装在所述立座的内壁上,所述立座磁粉制动器的转轴上固定安装有曲轴,所述曲轴的弯曲部转动安装有一个连接杆,所述连接杆的下端转动连接在所述转板上。
2.如权利要求1所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述训练机构还包括微型发电机和电池,所述立座磁粉制动器和微型发电机均固定安装在所述立座的内壁上,二者处于同一高度且高于所述转板,所述立座磁粉制动器的转轴和微型发电机转轴相对且通过所述曲轴固定连接在一起,所述电池也安装在所述立座内部,其输入端与所述微型发电机的输出端连接。
3.如权利要求2所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述立座内部还安装有一个电路板,该电路板上焊接有微控制器,所述电池的输出端与所述微控制器的电源输入端连接,所述立座的外侧壁上安装至少三个控制旋钮,该三个控制旋钮均与所述微控制器的控制输入端连接,所述微控制器的控制输入端分别连接至所述电磁铁、底座磁粉制动器和立座磁粉制动器,以分别控制输出的电流,调整所述底座磁粉制动器和立座磁粉制动器的输出阻尼,以及所述电磁铁的斥力。
4.如权利要求3所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述立座的外侧壁底部安装有液晶显示屏,其与所述微控制器的显示输出端连接,以显示每个控制旋钮的当前档位、当前时间以及电池电量信息。
5.如权利要求3所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述底座的顶面上开设有一个操作孔,所述踏板从所述操作孔中伸出,所述操作孔的尺寸大于所述转板的尺寸,以使所述转板能够自由转动。
6.如权利要求1所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述踏板为矩形板,其顶面上固定安装有挡块和绑带,所述挡块为弧形块,所述挡块和绑带分别安装在所述踏板顶面的两端。
7.如权利要求1所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述底座的左右两侧壁之间固定有一个板状的安装座,该安装座上开设有贯穿顶面和顶面转孔,该转孔的直径与所述旋转座的直径相当,所述旋转座的外侧壁上具有一圈凸起,所述转孔的侧壁上具有与所述凸起匹配的凹槽,将所述凸起插入所述凹槽中即可使所述旋转座在水平面内转动。
8.如权利要求1所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述旋转座的底面上具有同心的导轮,所述底座磁粉制动器的主体固定在所述底座的内壁上,转轴朝下且固定有导轮,两个导轮之间通过皮带或链条转动连接。
9.如权利要求1所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述曲轴和连接杆之间、以及所述连接杆和转板之间均使用万向节连接。
10.如权利要求1所述的脚踝三维力量训练装置,其特征在于,所述立座的侧壁上开设有电源接口,以使用市电提供电源。
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