CN109481913B - 一种智慧型健身装置及智慧健身交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧型健身装置及智慧健身交互系统，所述的健身装置包括：一种智慧型健身装置，包括：底座本体，用以实现整体支撑；摇摆机构，设置在底座本体上，用于实现圆周方向360度转动或沿偏移底座本体中心轴线任意角度的摇摆运动；智能硬件单元，附着于摇摆机构上，用于检测、识别摇摆机构的姿态变化并对外输出信号；支撑件，设置在摇摆机构上端，用于与人体接触，在人体施力的作用下驱动摇摆机构旋转或摇摆，在摇摆时摇摆机构又产生相应的复位力，从而实现人体的运动健身；该健身装置通过智能硬件单元还可以检测、识别自身的姿态变化并对外输出信号，让使用者获知自己的使用次数、姿态等参数，进而获得更好的健身效果。

Description

一种智慧型健身装置及智慧健身交互系统

技术领域

本发明涉及运动健身、健康领域，具体为一种智慧型运动健身装置及智能健身交互系统。

背景技术

近些年，从事身体保健运动的人们已使用各种不同的方式来实现它们所希望的健身目标。例如，人们通过用它们自身的重量作为阻力(诸如俯卧撑和仰卧起坐) 进行的常规运动来健身。为了满足他们的健身需求，健身者还使用缆绳、滑轮、 重块、弹簧、和/或弹性棒系统的手持重物和/或装置。

但是近来，从事身体保健运动的人们已认识到将使用者放置在不稳定位置的健身装置的价值。一种类似的装置是稳定性球，也称为健身球或瑞士球。

稳定性球是用于在健身期间产生不稳定性的大柔性球。在不稳定使用者锻炼时，他或她锻炼自己的核心肌肉以在健身程序期间维持平衡。例如，健身者可躺在稳定性球上同时练习手持重物。球的不稳定性要求使用者伸缩和运用核心身体肌肉来维持平衡，同时进行手持重物练习。不同于仅锻炼目标肌肉群，稳定性球上的健身者还使用核心或稳定肌肉，来改善平衡和稳定性。

但稳定性球体积较大，所以受到时间和场地的限制人们通常满足不了这种希望采用稳定性球来锻炼的愿望；再就是这类健身器材没有智能功能，无法满足人们对计数、姿态控制等方面的需求。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种体积小、不受场地限制，可以随时随地进行体育锻炼的运动健身装置，该健身装置还可以检测、识别自身的姿态变化并对外输出信号，让使用者获知自己的使用次数、姿态等参数，进而获得更好的健身效果；此外该运动健身装置同样可在健身期间产生不稳定性，健身者可采用不同的健身方式，来改善平衡和稳定性，达到锻炼核心或稳定肌肉的目的。

本发明又提出了一种基于上述健身装置的智慧交互系统，在实现计数、姿态、健康提醒功能的基础上，实现辅助和游戏操作功能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种智慧型健身装置，包括：

底座本体，用以实现整体支撑；

摇摆机构，设置在底座本体上，用于实现圆周方向360度转动或沿偏移底座本体中心轴线任意角度的摇摆运动；

智能硬件单元，附着于摇摆机构上，用于检测、识别摇摆机构的姿态变化并对外输出信号；

支撑件，设置在摇摆机构上端，用于与人体接触，在人体施力的作用下驱动摇摆机构旋转或摇摆，在摇摆时摇摆机构又产生相应的复位力，从而实现人体的运动健身。

作为优选，所述的智能硬件单元为一智能硬件盒，所述的智能硬件盒与摇摆机构为可拆卸连接。智能硬件盒与摇摆机构可以选择性的安装固定或者分离，以便于充电。

作为优选，还包括有一安装支架以及承载支架，所述的安装支架与摇摆机构连接固定，所述的智能硬件盒容置于承载支架内，承载支架与安装支架为可拆卸连接。

作为优选，安装支架上设有母插件，承载支架上设有公插件，所述的公插件与母插件插接配合并卡接固定。公插件与母插件为卡扣式连接，方便安装与拆卸。

作为优选，所述的摇摆机构包括在外力作用下作摇摆运动的筒体，筒体内部中空，所述的安装支架包括支架主体及由支架主体两端向支架主体同侧方向延伸的支脚，所述的支脚与筒体上端固定相连，承载支架连接于支架主体。

作为优选，在智能硬件盒内设置有：至少一个姿态传感器，用于感应摇摆机构姿态变化，并根据相应的姿态变化输出相应的加速度值、角速度值；无线通信模块，用于与外界无线通信；微处理器模块，用于接收姿态传感器输出的相应数值或信号，经处理后得出摇摆机构姿态并通过无线通信模块对外输出；供电电池，用于对各模块进行电源供应。

作为优选，所述的底座本体包括底盘和中轴；所述的摇摆机构安装在底盘的中轴位置处，所述的摇摆机构包括依次自下向上设置的摇摆执行机构、摇摆动力复位机构和固定件；摇摆执行机构与底盘的中轴转动连接，所述的固定件将摇摆动力复位机构、摇摆执行机构限制在底盘的中轴处。摇摆执行机构与底盘的中轴转动连接，可以实现支撑件及摇摆执行机构在圆周方向360度旋转。

作为优选，所述的摇摆执行机构包括一中盘和一筒体，所述的筒体与中盘同轴线设置且沿中盘的上盘面向上延伸设置，筒体内部中空并套在中轴上，所述的筒体内部下端向中轴处斜向下收缩并形成有内环壁；所述的摇摆动力复位机构上设置有为摇摆执行机构提供复位力的弹性件，所述的弹性件套在中轴上，且弹性件具有沿径向方向设置的弹性环，所述的弹性环具有与内环壁形状相吻合的外环壁，筒体的内环壁与弹性环的外环壁紧密接触配合。支撑件受力传递给筒体，筒体摇摆时，通过内环壁挤压弹性件的弹性环，弹性环变形给筒体提供复位弹力。

为了保证提供足够的支撑与弹力反馈，作为优选，弹性环的外缘向上延伸形成有凸环，所述的凸环与筒体的内壁下部接触。

作为优选，中盘和筒体均是由硬质材料制成。中盘和筒体为诸如金属等硬质材料，而弹性件为软质橡胶或塑料，可以保证筒体有一定的摇摆幅度。

作为优选，所述的弹性件通过固定件压紧固定在底座本体的中轴上。弹性件为一帽状体，其套在中轴上，中轴上设置固定件，固定件通过螺丝固定在中轴上端。

作为优选，还包括有一摇摆基座，摇摆基座处在摇摆执行机构与底盘之间，所述筒体底面形成向下凸出的半球形摇摆弧面，所述的摇摆基座内部与半球形摇摆弧面相对设置有弧形摇摆底面。摇摆基座的存在可以使筒体的半球形摇摆弧面有一定的支撑。

作为优选，所述的中轴沿底盘的中心向上设置，在底盘盘面上以中轴为圆心环设有安装槽，摇摆基座处在安装槽内。这样摇摆基座可以进一步定位，不用担心移位。

作为优选，所述的半球形摇摆弧面的弧度小于弧形摇摆底面的弧度。将半球形摇摆弧面的弧度和弧形摇摆底面的弧度大小设置为不相同，是为了实现摇摆机构在弧度差值范围内360度摇摆，人体直观感受更为舒适自如。

作为优选，所述的摇摆基座为一软胶罩体结构，摇摆基座的内底面为弧形摇摆底面。摇摆基座设置为软胶罩体结构即能够配合摇摆执行机构实现360度摇摆，还可以起到安全防护作用，防止夹手。

作为优选，摇摆基座内部设有向上凸起的圆环盘边，弧形摇摆底面处在圆环盘边包围的空间内。当摇摆执行机构摇摆幅度过大时，圆环盘边可对其提供一定的支撑，提供一定的复位力，使整体保持稳定；同时还可以将半球形摇摆弧面隐藏在内，不仅美观，还可以防止手触及被压伤。

作为优选，所述的摇摆机构包括在外力作用下作摇摆运动的筒体，所述的支撑件由左右对称的第一、第二支撑板组成，第一、第二支撑板并拢后通过转动组件与筒体上端转动连接，且支撑件在转动组件的作用下始终保持中间高、两侧低的状态。支撑件保持中间高、两侧低的状态，可以方便使用者坐、抓持，符合人体工学。

作为优选，所述的转动组件包括扭簧、销轴和多个连接座，所述的连接座分别连接第一、第二支撑板，并且在连接座的自由端设有轴孔，筒体上端设有两个带有连接孔的连接耳，所述的销轴贯穿连接座的轴孔、连接耳的连接孔和扭簧的中孔，扭簧的两端分别压设在第一、第二支撑板上，第一、第二支撑板以销轴为轴心转动并通过扭簧复位。第一、第二支撑板通过销轴转动连接，第一、第二支撑板在扭簧的作用下始终保持向下偏转的趋势。

作为优选，还包括有转盘及用于调整第一、第二支撑板之间夹角的调节执行件；在筒体外侧面设有外螺纹，所述的转盘套在筒体上并与筒体螺纹连接；调节执行件设置在转盘与支撑件之间并且调节执行件与筒体上下滑动配合，通过向一方向旋转转盘使得调节执行件上移，以扩大第一、第二支撑板之间夹角；反方向旋转转盘，调节执行件下移，第一、第二支撑板在自身重力或扭簧作用下逐步复位。

作为优选，套筒外侧面上设有卡槽，调节执行件包括套环，所述的套环套在套筒上，且套环的内圈上设有与卡槽滑动配合的限位块，套环的外圈上形成有用于改变第一、第二支撑板之间夹角的翘动支撑结构。卡槽与限位块配合，防止调节执行件周向转动，只允许其上下移动，翘动支撑结构用于与第一、第二支撑板接触，以改变两者的夹角。

作为优选，所述的翘动支撑结构为两个形成于套环外圈上的向外伸展的矩形凸块，两矩形凸块的夹角为180度，且矩形凸块的上表面为与第一或第二支撑板接触配合的曲面。这样的结构设计不仅可以使翘动支撑结构可以有效将第一、第二支撑板顶起，还可以使施力的方向为向上或斜向上，实现力的有效传递。

为了方便任意部位都可以转动转盘，作为优选，所述的转盘上沿周向向外辐射有多个方便手指拨动的齿。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一，本发明的健身装置造型新颖，体积小巧，不占空间，方便携带；更重要的是，该健身装置通过智能硬件单元还可以检测、识别自身的姿态变化并对外输出信号，让使用者获知自己的使用次数、姿态等参数，进而获得更好的健身效果；因此较一般健身装置而言可以较大的增加使用者的兴趣与喜爱程度，从而在一定程度上提高了使用频率，延长了健身时间。

二，支撑件设置在摇摆机构上，某些使用状态可以当作坐垫使用，可以起到对健身者动作的动态支撑和辅助作用，使健身更加有效；同时利用全角度旋转的设计，能够更有效的锻炼力量，平衡感和核心力量。锻炼的过程中，支撑件的动态支撑辅助健身者对平衡感的锻炼，使健身者快速的掌握身体平衡。

坐垫处于稳定和平衡的状态，如果健身者的力量和平衡感不够，手臂和身体会抖动。健身者通过长期锻炼，保持身体的平衡感。

三，该健身装置的摇摆机构，可以实现支撑件的360度旋转运动，同时又可以沿偏移底座本体中心轴线任意角度的摇摆运动，因此可以自动适应人体相应部位支撑以及坐姿任意角度变化的需要，实现使用者任意角度姿态的变化，姿态的变化可以保持人体相应部位的健康和放松，而不被压迫，使用更加舒适，健康。

四，本发明的健身装置还可以与一带支撑杆或气杆的底座组件组合为一健康座具，此时支撑件变为坐垫，当人坐在支撑件上时，处于半坐半站的状态，上半身的重量主要由坐骨承担，所以上身躯干可以自然保持挺直的状态，不会产生坐传统座椅时发生的弯腰驼背现象，而同时，由于本发明具有摇摆功能，所以在人坐在上面左右摇摆、前后俯仰时又可以达到自适应的效果，在任意角度都可以保持脊椎健康与身体平衡，符合健康的要求；而人坐在上面，又可以进行诸如拉伸等健身动作，对人体的健康产生有益效果。

再进一步说，本发明的健身装置放置在地面上或者放置在凳子上，也可以作为一个独立的座具供使用者坐着休息，弥补或改善传统椅子或凳子由于设计不佳导致的久坐疲劳感等缺陷，由于本发明支撑件的人体工学曲面形状设计，使得它可以有效缓解骨盆处集聚的人体重量带来的压力，可以改善下肢血液循环，减缓肩部、颈部的肌肉压力，改善脊椎和背部健康，同时又可增加大脑的供血及供氧，减轻疲劳感。

五，本发明健身装置的支撑件由两瓣第一、第二支撑板并拢并转动连接组成，第一、第二支撑板之间的夹角可调节，因此支撑件的大小形态以及投影在地面的正投影面积可以变大变小，能满足不同体型、不同坐姿、不同使用习惯和站立辅助的需求，更能够满足不同使用者的喜好。

附图说明

图1为本发明健身装置主体结构的装配结构示意图；

图2为本发明健身装置主题结构的分解结构示意图；

图3为本发明健身装置中底座与摇摆机构的立体结构示意图；

图4为本发明健身装置中底座与摇摆机构、支撑件的一种分解结构示意图；

图5为本发明健身装置中转盘的结构示意图；

图6为本发明健身装置中调节执行件的结构示意图；

图7为本发明健身装置中支撑件的结构示意图；

图8为本发明健身装置中摇摆机构的剖视图；

图9为本发明健身装置中底座本体的立体结构示意图；

图10为本发明健身装置中摇摆基座的结构示意图；

图11为本发明健身装置中摇摆执行机构的剖视图；

图12为本发明健身装置中摇摆动力复位机构的剖视图；

图13为本发明健身装置中固定件的一种结构示意图；

图14是本发明健身装置中第一、第二支撑板调节夹角变化的过程状态示意图；

图15是本发明健身装置中摇摆机构进行摇摆的变化状态示意图；

图16-24为本发明健身装置作健身动作的各种应用场景图；

图25为本发明健身装置另一角度的整体结构示意图；

图26为摇摆机构与智能硬件盒、安装支架、承载支架的拆分状态示意图；

图27、28示意了摇摆机构的筒体通过安装支架、承载支架与智能硬件盒的连接结构；

图29为智能硬件盒与安装支架、承载支架的拆分状态示意图；

图30为智能硬件盒的拆分状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做详细描述。应当理解，附图中所示各零部件是示意性而非限制性的，各特征未按比例画出。

首先定义本发明各部件的参考方位，本发明以健身装置在正常摆放使用状态作为参考，健身装置的上方和下方分别指健身装置中轴垂直地面方向的上方和下方。

在图1、图2、图3、图4所示的实施例中：

本实施例的一种健身装置，包括：

底座本体1，底座本体1上设置有上下位移调节结构5、距离调节结构6和连接固定结构7；底座本体1的底面为平面；

转盘2，用于与底座本体配合并可沿底座上下转动的调节部件；转盘2上设置有实现转盘2沿底座1上下移动且与上下位移调节结构5相配合的转盘位移调节结构8；

摇摆机构13，设置在底座本体1中间部位，所述的摇摆机构13包括在外力作用下作摇摆运动的筒体138；

智能硬件单元，附着于摇摆机构13上，用于检测、识别摇摆机构的姿态变化并对外输出信号；

调节执行件3，用于与底座本体1上下滑动配合并通过转盘2带动实现上下移动调节的执行部件；调节执行件3上设置与距离调节结构6滑动配合的限位块9，调节执行件3上设置有翘动支撑结构10；

支撑件4，用于响应调节执行件3的移动实现自身正投影面积的大小变化，支撑件4设置在调节执行件3的上方并与筒体138连接；支撑件4呈分体式瓣状结构，每一瓣是由中间向外侧延伸，且中间高、两侧低，并且每一瓣表面由中后部朝着斜向前的方向，形成一个由高到低的过渡斜曲面，支撑件的前部中间设有一内凹的缺口309；支撑件4与底座本体1之间保持一定间距，具体的说，支撑件4对半设置有第一支撑板41和第二支撑板42，第一支撑板41和第二支撑板42的一侧边并拢对齐并在此处转动连接，并且第一支撑板41和第二支撑板42之间设置有实现第一支撑板41和第二支撑板42夹角改变的转动组件11。

如图25-29所示，所述的智能硬件单元为一智能硬件盒43，所述的智能硬件盒43与摇摆机构为可拆卸连接；具体的说，还包括有一安装支架44以及承载支架45，所述的安装支架44与摇摆机构的筒体138连接固定，所述的智能硬件盒43容置于承载支架45内，承载支架45与安装支架44为可拆卸连接。

如图26-29所示，筒体138内部中空，所述的安装支架44包括支架主体441及由支架主体441两端向支架主体441同侧方向延伸的支脚442，所述的支脚442与筒体138上端周缘通过螺钉固定相连，承载支架45连接于支架主体441；智能硬件盒43为长方体形状，承载支架45为与智能硬件盒43形状、大小基本相匹配的框架式容器，安装时，将智能硬件盒43推入承载支架45，并通过卡扣固定。

安装支架44的支架主体441上设有母插件443，承载支架45上设有公插件451，所述的公插件451与母插件443插接配合并卡接固定；智能硬件盒43放入承载支架45后，再将承载支架45与安装支架44相连，智能硬件盒43、承载支架45保持一个水平的姿态。

图30显示了智能硬件盒43的内部结构示意图，智能硬件盒43包括构成外壳的上壳431与下壳432、以及集成电路板433与供电电池434，集成电路板433上设有充电接口435及电源开关436，在集成电路板433上集成设置有：至少一个姿态传感器，用于感应摇摆机构姿态变化，并根据相应的姿态变化输出相应的加速度值、角速度值；无线通信模块，用于与外界无线通信；微处理器模块，用于接收姿态传感器输出的相应数值或信号，经处理后得出摇摆机构姿态并通过无线通信模块对外输出。姿态传感器检测的数据与姿态之间的转换在本申请人申请号为：CN201610818545.2的发明专利申请中有详细叙述。

采用了上述结构，当供电电池434需要充电时，可以将智能硬件盒43取下单独进行充电，充好电后再安装上去，十分方便。

上下位移调节结构5为形成在筒体138上的外螺纹，外螺纹为左旋螺纹或为右旋螺纹。

距离调节结构6为对称设置在筒体138上的卡槽，卡槽在底座本体轴线方向上的高度与调节执行件3的调节位移的大小配合设置。

连接固定结构7为沿筒体138上端向上延伸设置的两对称连接耳，连接耳上设置有连接孔71。

距离调节结构6在筒体138上的设置位置与连接固定结构7在底座1上的设置位置呈十字交叉结构。

转盘2为一外圈带齿305的圆盘（见图5），转盘位移调节结构8为设置在转盘中心孔上的内螺纹，内螺纹为左旋螺纹或为右旋螺纹。

调节执行件3包括套环306，套环306上设置有中心安装孔31（见图6），限位块9呈对称结构凸设在中心安装孔的孔壁上，且限位块9处在筒体138上的卡槽内，所述的翘动支撑结构10为两个形成于套环外圈上的向外伸展的矩形凸块，两矩形凸块的夹角为180度，且矩形凸块的上表面为与第一或第二支撑板接触配合的曲面。

转动组件11包括扭簧111、连接座112和销轴113，连接座112呈折页结构并分别连接在第一支撑板41和第二支撑板42上，并且在连接座的自由端设有轴孔307，扭簧111与连接座112的轴孔307同轴线设置且扭簧111的两端分别压设在第一支撑板41和第二支撑板42上，销轴113贯穿连接座112的轴孔307、连接耳的连接孔71和扭簧111的中孔308，第一支撑板41和第二支撑板42以销轴113为轴心转动并通过扭簧111复位。

通过向一方向旋转转盘使得调节执行件上移，以扩大第一、第二支撑板之间夹角；反方向旋转转盘，调节执行件下移，第一、第二支撑板逐步复位。

再进一步说，所述的底座本体1包括底盘121和中轴123；所述的摇摆机构13安装在底盘121的中轴位置处，在底盘121上设有环形的安装槽122（见图9）。

中轴123沿底盘121的中心向上设置，安装槽122以中轴为圆心环设在底盘121盘面上。

摇摆机构13包括依次自下向上设置的摇摆基座130、摇摆执行机构131、摇摆动力复位机构132和固定件133（见图8），摇摆执行机构131上设置有半球形摇摆弧面134，摇摆基座130内部设置有弧形摇摆底面135，半球形摇摆弧面134的弧度小于弧形摇摆底面135的弧度，摇摆动力复位机构132上设置有为摇摆执行机构13提供摇摆动力和实现摇摆执行机构复位的弹性件136。

摇摆基座130为一软胶罩体结构（见图10），弧形摇摆底面135设置在摇摆基座130的内部。

摇摆执行机构131包括一中盘137和一筒体138（见图11），筒体138与中盘137同轴线沿中盘137的上盘面向上延伸设置，半球形摇摆弧面134与中盘137同轴线沿中盘的下盘面向下延伸设置，筒体138内部中空并套在中轴123上，所述的筒体138内部下端向中轴处斜向下收缩并形成有内环壁139。

所述的摇摆动力复位机构132上设置有为摇摆执行机构提供复位力的弹性件136，所述的弹性件136套在中轴123上，且弹性件136具有沿径向方向设置的弹性环310，所述的弹性环310具有与内环壁139形状相吻合的外环壁311，筒体的内环壁139与弹性环的外环壁311紧密接触配合（见图12），摇摆动力复位机构132设置在筒体138内部并且通过固定件133（见图13）压紧固定在底座本体12上。弹性环310的外缘向上延伸形成有凸环312，所述的凸环312与筒体的内壁下部接触。中盘137和一筒体138均是由硬质材料制成，优选为金属。

具体安装过程如下：首先将摇摆机构套设在底盘的中轴上，摇摆动力复位机构132也套在中轴上并与摇摆执行机构的内壁接触，再将固定件通过螺丝固定在中轴上；将转盘通过螺纹安装到摇摆执行机构131的筒体138上，转盘左右转动的时候会通过螺纹的作用，在底座的中心点上产生上下移动的状态，上下移动的方向取决于螺纹的旋转方向。再将调节执行件3套放在摇摆执行机构131的筒体138上，调节执行件上的限位块9和摇摆执行机构131筒体上的卡槽是完全契合的，调节执行件3通过限位块9只能在卡槽的活动范围范围内上下移动。

销轴113贯穿连接座112的轴孔307、连接耳的连接孔71和扭簧111的中孔308，将筒体和支撑件连为一体，支撑件上预先包覆或布置有软垫或者皮革海绵，这样就安装成一个完整的健身装置。

如图14所示，通过左右旋转转盘，转盘会在底座的摇摆执行机构131上上下移动，转盘上下移动时就会带动调节执行件上下移动，上下移动的距离由卡槽控制。如转盘向左旋转，调节执行件是向上移动，调节执行件向上移动的时，调节执行件两端的翘动支撑结构10就会把第一支撑板和第二支撑板的底部向上顶起，而第一支撑板和第二支撑板的中间由于通过销轴固定在连接耳上，调节执行件向上顶支撑件左右两边第一支撑板和第二支撑板的底部时，支撑件的中间不动，支撑件左右两边的第一支撑板和第二支撑板就会随调节执行件的上下移动而改变角度，当支撑件的角度向上变大时支撑件的投影于地面的正投影尺寸就增大，角度向下变小时支撑件的尺寸就缩小，实现了第一、第二支撑板夹角大小的调节，使得健身装置可以满足不同人群的需要。为了增加舒适度，支撑件的表面还会包覆上海绵和面料。

如图15所示，该健身装置还可以360度运动自动适应人体坐姿，进行任意角度变化，实现了360度自由调节角度。

摇摆基座130设置呈防护罩形状，摇摆基座内部设置有弧形摇摆底面135与摇摆执行机构131上的半球形摇摆弧面134配合，摇摆基座130是用软胶注塑成型，摇摆基座130的另一个作用是防止夹手的一个软胶桶。底座本体和摇摆基座130也可以设定成一个整体。

摇摆执行机构131 上的半球形摇摆弧面与摇摆基座130内的弧形摇摆底面135配合，摇摆执行机构131内部的内环壁是与摇摆动力复位机构132上的外环壁。摇摆动力复位机构132是软胶弹性套，摇摆动力复位机构132上设置有两个固定孔是与底座本体的中轴上的安装孔配合。

固定件133为一固定板，固定件133上设有两个柱形的螺丝安装孔，用于将摇摆动力复位机构132固定在中轴上。将配件依顺序从上往下放置安装，将固定件133上的柱形安装孔透过摇摆动力复位机构132上的固定孔，用螺丝连接中轴上的安装孔，这样就将整个摇摆机构连接为一个整体，支撑件用螺丝连接摇摆执行机构131上，这样就完成整个健身装置的组装。

图15所示：摇摆执行机构131的半球形摇摆弧面134与摇摆基座内部设置有弧形摇摆底面135的弧度是不一样的，半球形摇摆弧面134的弧面小于弧形摇摆底面135，摇摆基座和摇摆执行机构131都是安装在底座本体的中轴上，它们的圆心都是中轴，摇摆执行机构131会在半球形摇摆弧面134和弧形摇摆底面135的弧度差值范围内360度摇摆。软胶弹性套摇摆动力复位机构132也是安装于中轴上的，摇摆动力复位机构132的上端被固定件133固定于中轴的上端，摇摆动力复位机构132的外壁与摇摆执行机构131的内壁是完全契合的，当摇摆执行机构131随中轴摇摆的时候，摇摆执行机构131的内壁会挤压摇摆动力复位机构132的外壁，摇摆动力复位机构132是由软胶加工成型的，非常富有弹性，当摇摆执行机构131摇摆时，摇摆动力复位机构132就会构成一个弹性的装置，成为摇摆执行机构131摇摆和复位的动力。

再进一步说，如果用户坐在支撑件上，随着人体坐姿前后或左右侧倾，坐垫就会随着人体坐姿改变在活动范围内360度任意活动，实现自动适应人体坐姿任意角度变化的功能。

基于上述健身装置的健身方法，包括但不限于以下A-J动作中的任意一种：

A，如图16所示，将健身装置置于地面上，使用者呈俯卧姿势，双脚尖着地；手臂直立，一只手撑于健身装置的支撑件上，另一只手向前扬起，双手交替重复上述动作；这样可以对人体的腹部肌群、背部肌群、肩部肌群起到锻炼效果；

B，同样的，将健身装置置于地面上，使用者呈俯卧姿势，双脚尖着地；两手臂弯曲，两手臂肘部及手臂上肢支撑于健身装置的支撑件上，保持此动作在预定时间及以上；这样可以对人体的腹部肌群起到锻炼效果；

C，如图18所示，将健身装置置于地面上，使用者躺卧于地面上，且使用者头部、背部枕于支撑件上，双腿弯曲、脚掌着地，间歇性抬起腰臀部，达到预定次数及以上；这样可以对人体的臀部肌群、腿部肌群起到锻炼效果；

D，如图20所示，将健身装置置于地面上，使用者坐在支撑件上，两手臂向后撑于地面，两腿弯曲同时小腿抬起再放下，重复上述动作达到预定次数及以上；这样可以对人体的腹部肌群起到锻炼效果；

E，如图21所示，将健身装置置于地面上，使用者坐在支撑件上，两手臂向后撑于地面，两腿向前伸直，且交替性抬起两腿，重复上述动作达到预定次数及以上；这样可以对人体的腹部肌群、腿部肌群起到锻炼效果；

F，如图22所示，将健身装置置于地面上，使用者呈俯卧姿势，双脚尖及膝盖着地，腹部贴于支撑件上；两手臂向前伸直，并且上半身与两手臂同时进行扬起、放下，重复上述动作达到预定次数及以上；这样可以对人体的腰背部肌群起到锻炼效果；

G，如图24所示，将健身装置置于地面上，使用者呈起跑姿势，两脚交替性踩踏于支撑件上，同时两手臂交替性弯曲上抬，重复上述动作达到预定次数及以上；这样可以对人体的腿部肌群起到锻炼效果；

H，如图17所示，将健身装置置于一竖直直立的支撑杆302上，离地60-100CM，使用者坐在支撑件上，两腿弯曲并且交替性抬起，两手臂同时弯曲上抬，上半身朝着腿抬起的方向扭转，重复上述动作达到预定次数及以上；这样可以对人体的腹部肌群起到锻炼效果；

I，如图19所示，将健身装置置于一支撑杆上，离地60-100CM，使用者呈俯卧姿势，两脚尖与支撑件接触，身体伸直，两手臂撑于地面上，保持此动作不动达到预定时间及以上，或是做俯卧撑达到预定次数及以上；这样可以对人体的手部肌群、胸部肌群、腹部肌群起到锻炼效果；

J，如图23所示，将健身装置置于一带有支撑脚300的支撑杆上，离地60-100CM，使用者坐在支撑件上，将一弹力绳301穿过支撑脚，两腿弯曲脚着地，同时两手分别抓持弹力绳的两端，向各方向牵拉，重复上述牵拉动作达到预定次数及以上。这样可以对人体的肩部肌群起到锻炼效果。

以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在上述实施例的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种智慧型健身装置，其特征在于包括：

底座本体，用以实现整体支撑；

摇摆机构，设置在底座本体上，用于实现圆周方向360度转动或沿偏移底座本体中心轴线任意角度的摇摆运动；

智能硬件单元，附着于摇摆机构上，用于检测、识别摇摆机构的姿态变化并对外输出信号；

支撑件，设置在摇摆机构上端，用于与人体接触，在人体施力的作用下驱动摇摆机构旋转或摇摆，在摇摆时摇摆机构又产生相应的复位力，从而实现人体的运动健身；

所述的底座本体包括底盘和中轴；所述的摇摆机构安装在底盘的中轴位置处，所述的摇摆机构包括依次自下向上设置的摇摆执行机构、摇摆动力复位机构和固定件；摇摆执行机构与底盘的中轴转动连接，所述的固定件将摇摆动力复位机构、摇摆执行机构限制在底盘的中轴处；所述的摇摆执行机构包括一中盘和一筒体，所述的筒体与中盘同轴线设置且沿中盘的上盘面向上延伸设置，筒体内部中空且筒体套在中轴上，所述的筒体内部下端向中轴处斜向下收缩并形成有内环壁；所述的摇摆动力复位机构上设置有为摇摆执行机构提供复位力的弹性件，所述的弹性件套在中轴上，且弹性件具有沿径向方向设置的弹性环，所述的弹性环具有与内环壁形状相吻合的外环壁，筒体的内环壁与弹性环的外环壁紧密接触配合。

2.根据权利要求1所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：所述的智能硬件单元为一智能硬件盒，所述的智能硬件盒与摇摆机构为可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：还包括有一安装支架以及承载支架，所述的安装支架与摇摆机构连接固定，所述的智能硬件盒容置于承载支架内，承载支架与安装支架为可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：安装支架上设有母插件，承载支架上设有公插件，所述的公插件与母插件插接配合并卡接固定。

5.根据权利要求3所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：所述的摇摆机构包括在外力作用下作摇摆运动的筒体，筒体内部中空，所述的安装支架包括支架主体及由支架主体两端向支架主体同侧方向延伸的支脚，所述的支脚与筒体上端固定相连，承载支架连接于支架主体。

6.根据权利要求2所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：在智能硬件盒内设置有：至少一个姿态传感器，用于感应摇摆机构姿态变化，并根据相应的姿态变化输出相应的加速度值、角速度值；无线通信模块，用于与外界无线通信；微处理器模块，用于接收姿态传感器输出的相应数值或信号，经处理后得出摇摆机构姿态并通过无线通信模块对外输出；供电电池，用于对各模块进行电源供应。

7.根据权利要求1所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：弹性环的外缘向上延伸形成有凸环，所述的凸环与筒体的内壁下部接触。

8.根据权利要求1所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：中盘和筒体均是由硬质材料制成，所述的弹性件通过固定件压紧固定在底座本体的中轴上。

9.根据权利要求1所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：还包括有一摇摆基座，摇摆基座处在摇摆执行机构与底盘之间，所述筒体底面形成向下凸出的半球形摇摆弧面，所述的摇摆基座内部与半球形摇摆弧面相对设置有弧形摇摆底面。

10.根据权利要求1所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：所述的中轴沿底盘的中心向上设置，在底盘盘面上以中轴为圆心环设有安装槽，摇摆基座处在安装槽内。

11.根据权利要求9所述的一种智慧型健身装置，其特征在于：所述的摇摆基座为一软胶罩体结构，摇摆基座的内底面为弧形摇摆底面；摇摆基座内部设有向上凸起的圆环盘边，弧形摇摆底面处在圆环盘边包围的空间内。

12.一种智慧健身交互系统，其特征在于：包括权利要求1-11中任一项所述的智慧型健身装置以及与其无线通信的智能设备。

13.根据权利要求12所述的一种智慧健身交互系统，其特征是：所述的智能设备为智能手机、平板电脑、PC或VR设备中的任意一种。