CN109847276A - 具有安全防护功能的力量举运动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有安全防护功能的力量举运动装置，旨在提供一种能够监测运动员握持杠铃的状态，一旦运动员出现力竭或者杠铃脱手，能够迅速反应制动杠铃，从而避免杠铃因重力打击伤害运动员身体的问题的力量举运动装置。它包括机架；制动单元，制动单元包括制动机构，制动机构设置在机架上的竖直导轨、沿竖直导轨滑动的重锤滑块、用于制动重锤滑块的条形制动块、与条形制动块一一对应的支撑杆组及制动块驱动执行机构；传导单元，传导单元包括传动绳及设置在机架上的导向滑轮组，传动绳的第一端与重锤滑块相连接，传动绳的第二端绕过导向滑轮组并悬挂在导向滑轮组的下方；杠铃，杠铃的杠铃杆与传动绳的第二端相连接。

Description

具有安全防护功能的力量举运动装置

技术领域

本发明涉及一种力量举运动装置，具体涉及一种具有安全防护功能的力量举运动装置。

背景技术

力量举是历史悠久的力量运动，包括：深蹲、卧推和硬拉，其中，深蹲可以训练到大腿、臀部、大腿后肌，同时可以增强骨头、韧带和横贯下半身的肌腱，被认为是增长腿部和臀部力量和围度，以及发展核心力量必不可少的练习；卧推参与的骨肉多，尤其对发展上肢伸肌和胸大肌有显著作用，是其它动作(除俯卧撑外)无法比拟的；硬拉是一种负重训练，主要分为屈腿硬拉和直腿硬拉，屈腿硬拉主要用于锻炼下背部即竖脊肌，直腿硬拉主要锻炼股二头肌。力量举本来是基本力量训练的重要手段，后来发展为独立的体育运动竞赛项目。此项目开始盛行于英、美等国，逐步普及到其他国家。随着人们的健身意识提高，越来越多的人参与到力量举训练当中。

目前的力量举三项动作全部为使用杠铃负重进行，尤其是在力量举比赛中，有时负重量极大，必须有专人看护，否则一旦健身人员或者运动员出现力竭或者脱手失误，极易受到杠铃的重力打击，有受伤甚至致命的危险。因此力量举运动虽然健身效果很好，但存在极大的运动风险，需要足够的安全防护。然而，目前并没有行之有效的力量举运动安全防护装置，当前的健身训练或者力量举比赛中，多为人员看护，人员看护并不能避免危险，甚至有时还会同时对看护人员造成伤害。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有安全防护功能的力量举运动装置，其能够监测运动员握持杠铃的状态，一旦运动员出现力竭或者杠铃脱手，能够迅速反应制动杠铃，从而避免杠铃因重力打击伤害运动员身体的问题。

本发明的技术方案是：

一种具有安全防护功能的力量举运动装置，包括：机架；制动单元，制动单元包括制动机构，制动机构设置在机架上的竖直导轨、沿竖直导轨滑动的重锤滑块、用于制动重锤滑块并与竖直导轨相平行的条形制动块、与条形制动块一一对应的支撑杆组及用于带动条形制动块上下移动的制动块驱动执行机构，所述支撑杆组包括若干自上而下并排分布的支撑杆，支撑杆的一端与机架铰接相连，支撑杆的另一端与条形制动块的侧面铰接相连；传导单元，传导单元包括传动绳及设置在机架上的导向滑轮组，传动绳的第一端与重锤滑块相连接，传动绳的第二端绕过导向滑轮组并悬挂在导向滑轮组的下方；杠铃，杠铃的杠铃杆与传动绳的第二端相连接，所述杠铃杆的表面上设有压力传感器。

本方案的具有安全防护功能的力量举运动装置通过压力传感器来监测运动员握持杠铃的状态，运动员抓握杠铃杆上压力传感器所在位置进行力量举运动（压力传感器受压），当所述压力传感器检测到设定压力后，制动单元不工作，运动员可以任意移动杠铃杆，杠铃杆通过传动绳与所述重锤滑块连接，以使运动员移动杠铃过程中，传动绳保持绷紧；而一旦运动员出现力竭或者脱手失误，压力传感器检测到压力值的剧烈波动，此时，制动单元工作，通过条形制动块制动重锤滑块，使重锤滑块停止运动，从而迅速反应制动杠铃，使得杠铃静止，保证了运动员的安全，避免杠铃因重力打击伤害运动员身体的问题，可以对运动员起到安全防护的作用。

另一方面，一般力量举运动中杠铃杆的运动轨迹为弧线而非直线，本方案通过传动绳连接铃杆，正常力量举运动范围内不限制杠铃杆的自由度，保证了运动员进行正确的力量举动作。

作为优选，制动块驱动执行机构与条形制动块一一对应，制动块驱动执行机构包括设置在条形制动块的上端的水平导轨、滑动设置在水平导轨上的滑动连接块及设置在机架上并位于水平导轨上方的推杆电机，所述支撑杆与条形制动块之间的铰接轴和滑动连接块的滑动方向相垂直，推杆电机的推杆竖直设置，且推杆电机的推杆与滑动连接块相连接。

由于条形制动块通过支撑杆组与机架连接，条形制动块在制动重锤滑块时，条形制动块需具备一个Z向（竖直方向）和一个X向（水平方向）两个方向的分运动，本方案的制动块驱动执行机构在不影响条形制动块的Z向（竖直方向）和一个X向（水平方向）两个方向的分运动的情况下，带动条形制动块移动，实现制动重锤滑块或解除制动重锤滑块。

作为优选，机架包括左支架与右支架，制动单元为两个，其中一个制动单元设置在左支架上，另一个制动单元设置在右支架上，同一制动单元包括两个制动机构。

作为优选，传导单元还包括与制动单元一一对应的杠铃提环，传动绳的第二端通过杠铃提环与杠铃杆相连接，传动绳的第二端与对应的杠铃提环相连接，杠铃提环套设在杠铃杆上。

作为优选，传导单元还包括与制动单元一一对应的分线轮组，分线轮组包括三个并排设置在机架上分线轮，所述传动绳位于相邻两个分线轮之间，且相邻两个分线轮之间仅分布一根分线轮。

作为优选，左支架由左前壳体与左后壳体组成，左前壳体与左后壳体通过螺纹连接；所述右支架由右前壳体与右后壳体组成，右前壳体与右后壳体通过螺纹连接。

作为优选，导向滑轮组位于制动单元的上方。

作为优选，导向滑轮组包括三个导向滑轮。

作为优选，压力传感器与杠铃杆的手握位置对应。

作为优选，杠铃杆上设有手握套圈，手握套圈嵌套在杠铃杆上，所述压力传感器位于杠铃杆与手握套圈之间。

本方案中运动员通过抓握手握套圈进行力量举运动，如此可以保证运动员进行力量举运动的过程中（压力传感器受压），压力传感器可以准确的监测运动员握持杠铃的状态。

本发明的有益效果是：

通过压力传感器来监测运动员握持杠铃的状态，运动员抓握杠铃杆上压力传感器所在位置进行力量举运动（压力传感器受压），当所述压力传感器检测到设定压力后，制动单元不工作，运动员可以任意移动杠铃杆，杠铃杆通过传动绳与所述重锤滑块连接，以使运动员移动杠铃过程中，传动绳保持绷紧； 而一旦运动员出现力竭或者脱手失误，压力传感器检测到压力值的剧烈波动，此时，制动单元工作，通过条形制动块制动重锤滑块，使重锤滑块停止运动，从而迅速反应制动杠铃，使得杠铃静止，保证了运动员的安全，避免杠铃因重力打击伤害运动员身体的问题，可以对运动员起到安全防护的作用。另一方面，一般力量举运动中杠铃杆的运动轨迹为弧线而非直线，本方案通过传动绳连接铃杆，正常力量举运动范围内不限制杠铃杆的自由度，保证了运动员进行正确的力量举动作。

附图说明

图1是本发明的具有安全防护功能的力量举运动装置的一种结构示意图。

图2是本发明的一种的具有安全防护功能的力量举运动装置的内部结构示意图。

图3是本发明的一种的具有安全防护功能的力量举运动装置的条形制动块的一种结构示意图。

图4是本发明的一种的具有安全防护功能的力量举运动装置的杠铃的一种结构示意图。

图中：

机架1，左支架1.1，左前壳体1.11，左后壳体1.12，右支架1.2，右前壳体1.21，右后壳体1.22；

传导单元2，传动绳2.1，导向滑轮组2.2，杠铃提环2.3，分线轮组2.4；

制动机构3，竖直导轨3.1，重锤滑块3.2，条形制动块3.3，平面轴承3.31，支撑杆3.4，铰接轴3.5，水平导轨3.6，滑动连接块3.7，推杆电机3.8；

杠铃4，杠铃杆4.1，手握套圈4.2。

具体实施方式

为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施例一：如图1 、图2所示，一种具有安全防护功能的力量举运动装置，包括机架1、制动单元、传导单元2、杠铃4及控制器。

机架1包括左支架1.1与右支架1.2。左支架与右支架相平行。左支架与右支架均呈n字形结构。左支架由左前壳体1.11与左后壳体1.12组成，左前壳体与左后壳体通过螺纹连接。右支架1.2由右前壳体1.21与右后壳体1.22组成，右前壳体与右后壳体通过螺纹连接。

制动单元为两个，其中一个制动单元设置在左支架上，另一个制动单元设置在右支架上。制动单元包括制动机构3，且同一制动单元包括两个制动机构3。

制动机构设置在机架上的竖直导轨3.1、沿竖直导轨滑动的重锤滑块3.2、用于制动重锤滑块并与竖直导轨相平行的条形制动块3.3、与条形制动块一一对应的支撑杆组及用于带动条形制动块上下移动的制动块驱动执行机构。同一制动机构中：条形制动块3.3为两个，且两个位于重锤滑块的相对两侧。朝向重锤滑块的条形制动块的侧面为摩擦面。朝向条形制动块的重锤滑块的侧面也为摩擦面。

支撑杆组包括若干自上而下并排分布的支撑杆3.4，同一支撑杆组的支撑杆相互平行。支撑杆3.4的一端与机架铰接相连，支撑杆的另一端与条形制动块的侧面铰接相连；如此，条形制动块具备一个Z向（竖直方向）和一个X向（水平方向）两个方向的分运动。重锤滑块两侧的条形制动块靠近重锤滑块，从而夹紧重锤滑块，起到制动作用。

制动块驱动执行机构与条形制动块一一对应。制动块驱动执行机构包括设置在条形制动块的上端的水平导轨3.6、滑动设置在水平导轨上的滑动连接块3.7及设置在机架上并位于水平导轨上方的推杆电机3.8。支撑杆与条形制动块之间的铰接轴3.5和滑动连接块的滑动方向相垂直。推杆电机位于条形制动块的上方。推杆电机的推杆竖直设置，且推杆电机的推杆与滑动连接块通过螺栓相连接。推杆电机通过信号线与控制器电连接。如此，制动块驱动执行机构在不影响条形制动块的Z向（竖直方向）和一个X向（滑动连接块的滑动方向）两个方向的分运动的情况下，带动条形制动块移动，实现制动重锤滑块或解除制动重锤滑块。

如图2 、图3所示，本实施例中，朝向左前壳体的条形制动块的侧面上设有若干自上而下依次分布的平面轴承3.31，且该平面轴承抵在左前壳体的内侧面上；朝向左后壳体的条形制动块的侧面上也设有若干自上而下依次分布的平面轴承，且该平面轴承抵在左后壳体的内侧面上；如此即可以提高左支架内的条形制动块的移动稳定性，又可以减小条形制动块的运动阻力。朝向右前壳体的条形制动块的侧面上设有若干自上而下依次分布的平面轴承，且该平面轴承抵在右前壳体的内侧面上；朝向右后壳体的条形制动块的侧面上也设有若干自上而下依次分布的平面轴承，且该平面轴承抵在右后壳体的内侧面上；如此即可以提高右支架内的条形制动块的移动稳定性，又可以减小条形制动块的运动阻力。

传导单元2包括传动绳2.1、设置在机架上的导向滑轮组2.2及与制动单元一一对应的杠铃提环2.3。本实施例中传导单元的传动绳2.1与制动机构一一对应，传导单元的导向滑轮组与制动机构一一对应。导向滑轮组位于制动单元的上方。导向滑轮组包括三个导向滑轮。传动绳2.1的第一端与对应的重锤滑块相连接，传动绳2.2的第二端绕过对应导向滑轮组2.2的各导向滑轮并悬挂在导向滑轮组的下方。传动绳的第二端与对应的杠铃提环2.3相连接，具体说是，左支架上的传动绳的第二端与对应的杠铃提环相连接，右支架上的传动绳的第二端与对应的杠铃提环相连接。

一般力量举运动中杠铃杆的运动轨迹为弧线而非直线，本方案通过传动绳连接铃杆，正常力量举运动范围内不限制杠铃杆的自由度，保证了运动员进行正确的力量举动作。

传导单元还包括与制动单元一一对应的分线轮组2.4，其中一个分线轮组设置在左支架上，另一个分线轮组设置在右支架上。分线轮组位于导向滑轮组的下方。分线轮组包括三个并排设置在机架上分线轮。传动绳2.1位于相邻两个分线轮之间，且相邻两个分线轮之间仅分布一根分线轮。分线轮能够使传动绳不相互缠绕打结。

如图1、图2 、图4所示，杠铃4包括杠铃杆4.1。杠铃的杠铃杆与传动绳的第二端相连接，具体说是，传动绳的第二端通过杠铃提环与杠铃杆相连接，杠铃提环套设在杠铃的杠铃杆上。

杠铃杆的表面上设有压力传感器，具体的，压力传感器位于杠铃杆的手握位置。本实施例中杠铃杆上设有手握套圈4.2，手握套圈为两个，手握套圈位于杠铃杆的手握位置。手握套圈嵌套在杠铃杆上。压力传感器位于杠铃杆与手握套圈之间，本实施例中，每个手握套圈与杠铃杆之间均设有一个或多个压力传感器。压力传感器通过信号线与控制器电连接。压力传感器用于在使用者抓握后实时监测使用者发力状态，及时感知使用者力竭或者脱手失误。

具体使用时：

运动员通过抓握手握套圈进行力量举运动，在这个过程中压力传感器受压，以实现通过压力传感器准确的监测运动员握持杠铃的状态，当所述压力传感器检测到设定压力后，制动单元不工作，重锤滑块能够沿竖直导轨自由滑动，此时，运动员可以任意移动杠铃杆，杠铃杆通过传动绳与所述重锤滑块连接，以使运动员移动杠铃过程中，传动绳保持绷紧；一旦运动员出现力竭或者脱手失误，压力传感器检测到压力值的剧烈波动，此时，控制器控制制动单元工作，推杆电机的推杆往下伸出，从而通过滑动连接块和水平导轨带动条形制动块一边下移，一边靠近重锤滑块，从而通过两个条形制动块将重锤滑块夹紧，使重锤滑块停止运动（条形制动块的制动行程很短），从而迅速反应制动杠铃，使得杠铃静止，保证了运动员的安全，避免杠铃因重力打击伤害运动员身体的问题，可以对运动员起到安全防护的作用。

Claims (10)

1.一种具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，包括：

机架；

制动单元，制动单元包括制动机构，制动机构设置在机架上的竖直导轨、沿竖直导轨滑动的重锤滑块、用于制动重锤滑块并与竖直导轨相平行的条形制动块、与条形制动块一一对应的支撑杆组及用于带动条形制动块上下移动的制动块驱动执行机构，所述支撑杆组包括若干自上而下并排分布的支撑杆，支撑杆的一端与机架铰接相连，支撑杆的另一端与条形制动块的侧面铰接相连；

传导单元，传导单元包括传动绳及设置在机架上的导向滑轮组，传动绳的第一端与重锤滑块相连接，传动绳的第二端绕过导向滑轮组并悬挂在导向滑轮组的下方；

杠铃，杠铃的杠铃杆与传动绳的第二端相连接，所述杠铃杆的表面上设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述制动块驱动执行机构与条形制动块一一对应，制动块驱动执行机构包括设置在条形制动块的上端的水平导轨、滑动设置在水平导轨上的滑动连接块及设置在机架上并位于水平导轨上方的推杆电机，所述支撑杆与条形制动块之间的铰接轴和滑动连接块的滑动方向相垂直，推杆电机的推杆竖直设置，且推杆电机的推杆与滑动连接块相连接。

3.根据权利要求1所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述机架包括左支架与右支架，制动单元为两个，其中一个制动单元设置在左支架上，另一个制动单元设置在右支架上，同一制动单元包括两个制动机构。

4.根据权利要求3所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，传导单元还包括与制动单元一一对应的杠铃提环，传动绳的第二端通过杠铃提环与杠铃杆相连接，所述传动绳的第二端与对应的杠铃提环相连接，杠铃提环套设在杠铃杆上。

5.根据权利要求3或4所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述传导单元还包括与制动单元一一对应的分线轮组，分线轮组包括三个并排设置在机架上分线轮，所述传动绳位于相邻两个分线轮之间，且相邻两个分线轮之间仅分布一根分线轮。

6.根据权利要求3或4所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述左支架由左前壳体与左后壳体组成，左前壳体与左后壳体通过螺纹连接；所述右支架由右前壳体与右后壳体组成，右前壳体与右后壳体通过螺纹连接。

7.根据权利要求1或2或3所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述导向滑轮组位于制动单元的上方。

8.根据权利要求1或2或3所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述导向滑轮组包括三个导向滑轮。

9.根据权利要求1或2或3所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述压力传感器位于杠铃杆的手握位置。

10.根据权利要求1或2或3所述的具有安全防护功能的力量举运动装置，其特征是，所述杠铃杆上设有手握套圈，手握套圈嵌套在杠铃杆上，所述压力传感器位于杠铃杆与手握套圈之间。