CN108379779B - 划船训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种划船训练装置，包含支撑底座、马力输出模块、卷线装置、缆线、拖曳组件以及操作模块。马力输出模块设置于支撑底座的一端。马力输出模块包含马达、控制装置及编码器。控制装置电连接马达，接收感测信号及设定信号，以及发送控制信号。编码器电连接控制装置，感测马达的运转状态并输出感测信号。卷线装置连接扭力增益装置。缆线的一端缠绕于卷线装置上。拖曳组件连接缆线的另一端。操作模块电连接马力输出模块。本发明的划船训练装置可满足模拟各类训练情况阻力变化的需求。

Description

划船训练装置

技术领域

本发明是关于一种划船训练装置，特别是关于一种以马达提供阻力的一种训练装置。

背景技术

公知的划船训练器材多是以风扇、水箱、磁力盘配合相关构造提供划船动作后拉时的阻力源，然而这些阻力源通常跟使用者后拉动作的快慢相关，无法满足多种训练所需的丰富阻力源；而为了达到后拉-恢复的周期性反复动作训练，必须再设计一个恢复机构，以提供当使用者完成后拉动作释放拉力欲恢复至起始点时的回复力，造成公知划船训练器材的结构较复杂；且，恢复机构的回复力为固定设计值无法调整，因而无法提供模拟回桨时的动作训练。可见公知划船训练器并无法满足及模拟各类训练情况的阻力变化，因此需要一种可解决公知问题的划船训练装置以满足各种训练需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可满足模拟各类训练情况阻力变化需求的划船训练装置。

基于上述目的，本发明提供一种划船训练装置，其包含支撑底座、马力输出模块、卷线装置、缆线、拖曳组件以及操作模块。马力输出模块设置于支撑底座端，马力输出模块包含马达、控制装置及编码器。控制装置电连接马达，并接收感测信号及设定信号，以及根据感测信号及设定信号产生控制信号。编码器电连接控制装置，感测马达的运转状态并输出感测信号。卷线装置连接马力输出模块，并与马达同向转动。缆线一端缠绕于卷线装置上。拖曳组件连接缆线的另一端，并供使用者握持，完成划船动作行程。操作模块电连接马力输出模块并输入设定信号至控制装置。划船动作行程包含后拉动作及复位动作，在后拉动作中马力输出模块提供反向阻力抵抗后拉动作，马达因后拉动作反向旋转，在后拉动作拉力小于反向阻力时，马达将恢复原本旋转方向，编码器感测马达的转向改变，并发送感测信号至控制装置，控制装置发送控制信号控制马达使马力输出模块提供回复力驱动卷线装置回收缆线，完成复位动作。

优选地，马力输出模块还包含扭力增益装置，扭力增益装置连接马达，输出比马达低的转速以及比马达高的扭矩。

优选地，后拉动作及复位动作为横向移动，马力输出模块输出的阻力方向，在后拉动作及恢复动作中均维持同一方向。

优选地，本发明的划船训练装置还包含乘坐部及踏板，踏板及乘坐部设置于支撑底座上。

优选地，马力输出模块输出的阻力大小，在后拉动作及复位动作是不相同。

优选地，本发明的划船训练装置还包含滑轮，滑轮设置于支撑底座上，缆线在滑轮上移动。

优选地，本发明的划船训练装置还包含显示装置，显示装置显示操作模块对马力输出模块输入的设定。

优选地，运转状态包含马达的输出轴心转动的位置、速度或加速度。

优选地，马力输出模块输出的阻力变化包含定值、线性变化、二次曲线变化或函数变化。

优选地，马力输出模块输出的阻力变化与卷线装置转动的位置、速度成比例关系或线性关系或二次曲线关系或函数关系。

本发明提供的划船训练装置与现有技术相比，具有可满足模拟各类训练情况阻力变化需求的有益效果。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的划船训练装置的整体示意图。

图2是根据本发明的实施例的划船训练装置的部分示意图。

图3是根据本发明的实施例的划船训练装置的系统方块图。

图4是根据本发明的实施例的划船训练装置的第一使用状态示意图。

图5是根据本发明的实施例的划船训练装置的第二使用状态示意图。

图6是根据本发明的实施例的划船训练装置的第三使用状态示意图。

具体实施方式

为利于了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达到的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。

以下将参照相关附图，说明依本发明的划船训练装置的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同元件是以相同的符号标示来说明。

请一并参阅图1至图3，其分别是为根据本发明的实施例的划船训练装置的整体示意图、根据本发明的实施例的划船训练装置的部分示意图、根据本发明的实施例的划船训练装置的系统方块图。

如图所示本发明的划船训练装置包含支撑底座100、马力输出模块200、卷线装置300、缆线800、拖曳组件500以及操作模块700。

马力输出模块200可设置于支撑底座100的一端。本发明的马力输出模块200可包含马达201、扭力增益装置202、控制装置203以及编码器204。更进一步，在马达201所提供的扭矩不足的情况下，本发明的扭力增益装置202可连接马达201，输出比马达201低的转速以及比马达201高的扭矩。更进一步，扭力增益装置202可包含减速机，而减速机种类可为行星齿轮减速机、摆线针轮减速机等等。因此利用马达201及扭力增益装置202的互相配置可以增加输出的扭矩，使得本发明的马力输出模块200可以输出足够的阻力以进行训练。

续言之，控制装置203电连接马达201，可接收感测信号2041及设定信号7001，并根据感测信号2041以及设定信号7001发送控制信号2031。另外，编码器204电连接控制装置203因此感测马达201的运转状态后输出感测信号2041。马达201的运转状态包含位置、速度、加速度及电流等。因此编码器204发送感测信号2041至控制装置203以控制马达201，产生回授控制机制。

编码器204可应用于精密机械的定位或速度控制，因此与本发明的马达201一起使用。编码器204依机械结构可分为旋转编码器、线性编码器；依编码方式可分为绝对型编码器、增量型编码器；依信号产生方式的不同可分为机械接触式编码器、电磁编码器、光学编码器等等。因此可依所需的需求选择适当的编码器204，举例而言，若需利用编码器204记忆马达201的旋转位置可使用绝对型编码器，然而选用何种编码器204是依据实际需求以及与马达201、控制装置203的适当的配置所决定。

另外，本发明是通过缆线800及卷线装置300而使得扭力增益装置202的阻力得以传递至拖曳组件500。

续言之，本发明的卷线装置300是连接扭力增益装置202，缆线800的一端是缠绕于卷线装置300上，拖曳组件500连接缆线800的另一端，以供使用者握持完成划船动作行程。

更进一步，为了使得马力输出模块200可依设定信号7001而有不同的阻力变化，因此，使用者可使用操作模块700进行马力输出模块200设定。本发明的操作模块700电连接马力输出模块200，并通过操作模块700输入设定信号7001至控制装置203，因此可通过控制马达201而达到控制马力输出模块200输出的阻力值的功效。

除此之外，如图1所示，本发明还可包含滑轨结构900、乘坐部910、踏板920以及显示装置600。

滑轨结构900可设置于支撑底座100上，乘坐部910滑接于滑轨结构900，踏板920可设置于支撑底座100上，在马力输出模块200及滑轨结构900之间，滑轮930设置于支撑底座100上，缆线800在滑轮930上移动。

显示装置600可用以显示操作模块700对马力输出模块200输入的设定。除此之外操作模块700也可以触控方式与显示装置600相整合，因此使用上可以直接触碰显示装置600使用操作模块700对马力输出模块200进行设定。

现请参阅图3至图6，图4至图6分别是为根据本发明的实施例的划船训练装置的第一使用状态示意图、根据本发明的实施例的划船训练装置的第二使用状态示意图、根据本发明的实施例的划船训练装置的第三使用状态示意图。

如图所示，划船动作行程包含后拉动作及复位动作，且后拉动作及复位动作为横向移动。在后拉动作中马力输出模块200提供预定反向阻力抵抗后拉动作，马达201因后拉动作反向旋转，当使用者施力在拖曳组件500的拉力小于反向阻力时，马达201将恢复原本的旋转方向，此时马力输出模块200的预定反向阻力成为回复力以驱动卷线装置300回收缆线800，编码器204感测马达201的转向改变，并发送感测信号2041至控制装置203，控制装置203发送控制信号2031控制马达201。使用者也可视实际需求以操作模块700调整复位动作的回复力，例如增大或是减少。

一般而言，划船动作行程有两种模式，一为视使用者的关节活动度或是习惯以图4或图5作为起始动作，利用腿部、躯干、背部及手部的肌群后拉拖曳组件500，而成为如图6的后拉动作完成姿态，其后再由图6的后拉动作回复至图4或图5完成复位动作，此为一次完整的划船动作行程，由于此种划船动作行程使用腿部、躯干、背部及手部的肌群共同完成划船动作行程，因此多是用以进行全身性的锻炼，一般而言是会以较高的动作行程次数的方式以进行有氧运动、间歇训练或是实际划船专项运动的训练。

另一方面，在健美领域中，若是要对于背部肌群进行单独的训练，所使用的划船动作行程则会与上述有所不同。举例而言，由于本发明的乘坐部910滑接于滑轨结构900，因此使用者可将腿部以图5或图6的方式踩踏于踏板920之上，并且在划船动作行程之中不再屈伸，借此使得划船动作行程最大程度的仅以上半身的背部及手部肌群做为主动肌群后拉及复位拖曳组件500，并且以躯干肌群稳定此动作，以此最大化的刺激背部及手部肌群，特别是背部肌群中的阔背肌。此种划船动作行程一般而言是用以训练及增长背部肌群，因此一般情况之下多会选用较高的阻力与较低的划船动作行程数进行训练。

由于人体的背部肌群较为复杂，因此为了能全面训练，本发明的拖曳组件500种类可包含字型握把、V型握把、U型握把、单手握把、拉绳。因此，通过选用不同类型的握把可以有效的偏重锻炼背部的不同肌群。

举例而言，如图4所示，若是选用一字型握把的拖曳组件500以正握方式(掌心朝下)将拖曳组件500往腹部后拉，使用者可以有效刺激锻炼阔背肌，若是以反握方式(掌心朝上)，则可将手肘更靠近身体，更进一步的刺激阔背肌，利用不同的握法产生不同的刺激方式。

而选用V型握把或U型握把的拖曳组件500的情况下，使用者可以掌心相对的方式握持拖曳组件500，使得手臂不需外旋可保持较为自然的角度后拉，而一般V型握把可以锻炼较下方的背部肌群，U型握把可锻炼中部的背部肌群。

除此之外，为避免锻炼时可能会有肌群左右侧由于施力不均而失衡的现象，也可选用单手握把或拉绳的拖曳组件500，借此使用者可单手操作划船动作行程，改善左右施力不均的问题，或是供可能只能单手操作的使用者使用本发明的划船训练装置。

更进一步，除了可选用不同种类的拖曳组件500搭配马力输出模块200所输出之阻力进行锻炼之外，亦可将拖曳组件500朝使用者之胸部位置后拉，使得三角肌之后束能够更进一步的接受刺激进行锻炼。因此，综上所述，本发明的划船训练装置可以具有各种不同的训练型态，以满足各种需求。

然而本发明不仅于此，由于在后拉动作中马力输出模块200提供后拉阻力抵抗后拉动作，因此可能在复位动作中马力输出模块200所提供的后拉阻力太大，使得使用者被后拉阻力快速拖回，可能导致受伤。因此，编码器204可感测马达201的运转状态并发送感测信号2041至控制装置203，以发送控制信号2031控制马达201改变转速，使马力输出模块200提供较后拉阻力小的回复力驱动卷线装置300回收缆线800。

举例而言，由于马达201的运转状态包含马达201输出轴心的转动位置、转动速度、转动角速度或转动加速度，而编码器204可感测马达201的运转状态，因此若是马达201提供逆时针方向的阻力且以逆时针方向转动，产生逆时针方向力矩保持住卷线装置300处于收线状态，而当使用者操作后拉动作且拉力大于阻力时，将得以拉动卷线装置300以顺时针方向转动，进而也带动马达201以顺时针旋动，此时马达201提供的阻力方向仍持续维持在逆时针方向，所以当使用者拉力小于马达201所提供的阻力时，马达201提供的阻力将使马达201以逆时针方向旋转进而驱动卷线装置300回收缆线800，因此在此情况之下马达201可在回收缆线800时输出小于反向阻力的回复力，保障训练时的安全。另外，由于编码器204可感测马达201输出轴心因旋转方向不同所造成的位置、速度、角速度及其中之一或是其组合的改变，并输出感测信号2041至控制装置203，控制装置203再依据感测信号2041及操作模块700所输入的设定信号7001控制马达201，最终改变马力输出模块200所输出的阻力。

更进一步，马力输出模块200输出的阻力变化可包含定值、线性变化、二次曲线变化或函数变化，而马力输出模块200输出的阻力变化与卷线装置300转动的位置、速度、加速度可成比例关系或线性关系或二次曲线关系或函数关系。因此，在上述的各种变化关系且可以在划船动作行程中改变马力输出模块200输出阻力情况的机制之下，本发明的划船训练装置也可依操作模块700的预先设定以供使用者不同的训练模式，例如上述的有氧训练、间歇训练等不同形式的每个划船动作行程间的阻力变化，或是在单一的划船动作行程中的阻力变化，使得本发明的划船训练装置可以提供多种训练方式。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种划船训练装置，其特征在于，包含：

支撑底座；

马力输出模块，设置于所述支撑底座的一端，所述马力输出模块包含：

马达；

控制装置，电连接所述马达，并接收感测信号及设定信号，以及根据所述感测信号及所述设定信号产生控制信号；及

编码器，电连接所述控制装置，感测所述马达的运转状态并输出所述感测信号；

卷线装置，所述卷线装置连接所述马力输出模块，并与所述马达同向转动；

缆线，其一端缠绕于所述卷线装置上；

拖曳组件，连接所述缆线的另一端，并供使用者握持，完成划船动作行程；以及

操作模块，电连接所述马力输出模块，并输入所述设定信号至所述控制装置；

其中所述划船动作行程包含后拉动作及复位动作，在所述后拉动作中所述马力输出模块提供反向阻力抵抗所述后拉动作，所述马达因所述后拉动作反向旋转，在所述后拉动作拉力小于所述反向阻力时，所述马达将恢复原本旋转方向，所述编码器感测所述马达的转向改变，并发送所述感测信号至所述控制装置，所述控制装置发送所述控制信号控制所述马达使所述马力输出模块提供回复力驱动所述卷线装置回收所述缆线，完成所述复位动作。

2.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，所述马力输出模块还包含扭力增益装置，连接所述马达，所述扭力增益装置输出比所述马达低的转速以及比所述马达高的扭矩。

3.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，所述后拉动作及所述复位动作为横向移动，所述马力输出模块输出的阻力方向，在后拉动作及复位动作中均维持同一方向。

4.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，还包含乘坐部及踏板，所述踏板及所述乘坐部设置于所述支撑底座上。

5.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，所述马力输出模块输出的阻力大小，在所述后拉动作及所述复位动作时不相同。

6.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，还包含滑轮，所述滑轮设置于所述支撑底座上，所述缆线在所述滑轮上移动。

7.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，还包含显示装置，所述显示装置显示所述操作模块对所述马力输出模块输入的设定。

8.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，所述运转状态包含所述马达的输出轴心转动的位置、速度或加速度。

9.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，所述马力输出模块输出的阻力变化包含函数变化。

10.如权利要求1所述的划船训练装置，其特征在于，所述马力输出模块输出的阻力变化与所述卷线装置转动的位置、速度或加速度成函数关系。