CN110960394A - 具肌力检测功能的肌肉训练装置 - Google Patents

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Abstract

一种具肌力检测功能的肌肉训练装置，其包括一第一支撑壳体、多个薄膜压力感测单元、一运算处理单元以及一弹性包覆单元。第一支撑壳体呈球状，并且具有一第一外表面及一第一容置空间。薄膜压力感测单元设置于第一支撑壳体的第一外表面。运算处理单元设置于第一容置空间中，并且与薄膜压力感测单元电性连接。弹性包覆单元包覆第一支撑壳体。

Description

具肌力检测功能的肌肉训练装置
技术领域
本发明是有关于一种训练装置，且特别是有关于一种具肌力检测功能的肌肉训练装置。
背景技术
凯格尔运动（Kegel exercise）是一个对怀孕妇女的处方指定运动，其主要的目的在于借着伸展骨盆底的耻骨尾骨肌来增强肌肉张力，用来使骨盆底做好诸如怀孕后期和生产所造成的生理压力的准备。
坊间亦有从业者开发所谓的凯格尔球，通过在球内设置钢珠，以针对耻骨尾骨肌进行训练。通过单独使用凯格尔球以达到凯格尔运动所产生的效果，或可进一步搭配凯格尔运动而加强训练效果。
上述的传统凯格尔球至少具有下列缺点：其一是在进行凯格尔运动或使用上述的凯格尔球进行训练后，使用者或医生通常都无法得知肌肉的状态，而难以判断训练成果；其二是现有的凯格尔球仅利用设置钢珠以增加负重，钢珠在球内的移动是不受控制的，因此训练效果也无法受到控制。
发明内容
本发明的一目的，在于提供一种具肌力检测功能的肌肉训练装置，其可通过压力监测以确定肌肉所产生的作用力。
为达上述目的，本发明提供一种具肌力检测功能的肌肉训练装置，其包括一第一支撑壳体、多个薄膜压力感测单元、一运算处理单元以及一弹性包覆单元。第一支撑壳体呈球状，并且具有一第一外表面及一第一容置空间。薄膜压力感测单元设置于第一支撑壳体的第一外表面。运算处理单元设置于第一容置空间中，并且与薄膜压力感测单元电性连接。弹性包覆单元包覆第一支撑壳体。
于本发明的一实施例，其中弹性包覆单元是一体成形的硅胶。
于本发明的一实施例，其中第一支撑壳体具有相对的一第一端及一第二端。于第一端依据一轴心区分为四个象限，各象限设置有至少一薄膜压力感测单元。
于本发明的一实施例，其中肌肉训练装置还包括一电路板，其设置于第一支撑壳体的第一容置空间中。运算处理单元设置并且电性连接于电路板上。
于本发明的一实施例，其中肌肉训练装置还包括一信号传输单元，其设置于第一支撑壳体的第一容置空间中，并且与运算处理单元电性连接。
于本发明的一实施例，其中信号传输单元是一无线信号传输单元。
于本发明的一实施例，其中弹性包覆单元的一内表面是接触于这些薄膜压力感测单元。
于本发明的一实施例，其中肌肉训练装置还包括一第二支撑壳体以及一作用力产生单元。第二支撑壳体呈球状，邻设于第一支撑壳体，并且具有一第二外表面及一第二容置空间。作用力产生单元设置于第二容置空间，并且电性连接运算处理单元，以产生一作用力。弹性包覆单元还包覆第二支撑壳体。
于本发明的一实施例，其中作用力产生单元是包括一陀螺仪。
附图说明
图1是依据本发明第一实施例的一种肌肉训练装置的架构示意图。
图2是部分的肌肉训练装置的爆炸示意图。
图3是由肌肉训练装置的第一端观察的侧视图。
图4是肌肉训练装置的电路架构方块图。
图5是依据本发明第二实施例的一种肌肉训练装置的架构示意图。
图6是依据本发明第三实施例的一种肌肉训练装置的架构示意图。
图7是第三实施例中，第二支撑壳体里设置有作用力产生单元的一架构示意图。
图8是图7中的转向机构动作的一示意图。
附图标记说明
10、20、30 肌肉训练装置
11 第一支撑壳体
111 第一子壳体
112 第二子壳体
12、12-1、12-2、12-3、12-4 薄膜压力感测单元
13 电路板
14 运算处理单元
15、22 弹性包覆单元
16 存储单元
17 信号传输单元
18 电源供应单元
19 软性电路板
21 第二支撑壳体
23 软性电路板
31 作用力产生单元
311 马达
312 陀螺仪
312a 转子
32 转向机构
321 第一固定部
322 第二固定部
323 枢轴
S01 第一外表面
S02 第一容置空间
S11 第二外表面
S12 第二容置空间
I、II、III、IV 象限 。
具体实施方式
以下将详述本发明的各实施例，并配合附图作为例示。其中，附图仅为示意的用，并非代表元件实际的尺寸、数量或型态，除非有特别说明，并且相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。在以下实施方式的描述中，为了对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节，然而，本发明可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下仍可实施。
请同时参照图1及图2所示，以说明本发明第一实施例的具肌力检测功能的肌肉训练装置。如图1及图2所示，肌肉训练装置10是包括一第一支撑壳体11、多个薄膜压力感测单元12、一电路板13、一运算处理单元14以及一弹性包覆单元15。
第一支撑壳体11具有一第一外表面S01以及一第一容置空间S02。在本实施例中，第一支撑壳体11呈椭圆球状或称为蛋形，并具有一第一子壳体111及一第二子壳体112，其可相互接合而组成具有第一容置空间S02的第一支撑壳体11。第一支撑壳体11的材质可以是树脂、高分子聚合物、陶瓷或金属等具有足够硬度而有支撑能力的材质。
薄膜压力感测单元12是设置于第一支撑壳体11的第一外表面S01。薄膜压力感测单元12具有可挠性，因此可对应于第一支撑壳体11的外表面S01而设置。在本实施例中，第一支撑壳体11的外表面S01具有多个设置区域（图未显示），其数量是对应于薄膜压力感测单元12的数量。薄膜压力感测单元12可通过结合胶而固定于对应的设置区域。
要特别说明的是，虽然第一支撑壳体11的整体外型是呈球状，然而设置区域是可为平面的设计，以使薄膜压力感测单元12容易贴合固定。
第一支撑壳体11还可具有至少一开孔以连通第一容置空间S02与其外部。薄膜压力感测单元12的连接导线是可通过开孔而进入第一容置空间S02中。
电路板13是设置于第一容置空间S02中，并固定连接于第一支撑壳体11。电路板13的基材可以是选自陶瓷、玻璃、树脂或金属。
运算处理单元14是设置于电路板13上，并且与薄膜压力感测单元12电性连接，以接收薄膜压力感测单元12所输出的信号，借以判断外界施予的压力强弱。
弹性包覆单元15的材质是硅胶，其为一体成形并且包覆第一支撑壳体11。
在本实施例中，第一支撑壳体11是呈椭圆，而沿着椭圆的长轴的方向，第一支撑壳体11具有相对的一第一端及一第二端。请参照图3所示，由第一支撑壳体11的第一端观察，其依据椭圆的长轴的轴心区分有四个象限I～IV，而在各个象限中是设置有一薄膜压力感测单元。于本实施例中，例如在象限I设置薄膜压力感测单元12-1，在象限II设置薄膜压力感测单元12-2，在象限III设置薄膜压力感测单元12-3，在象限IV设置薄膜压力感测单元12-4。利用四个象限的薄膜压力感测单元12-1～12-4则可以得到全象限的数据。
承上所述，由于肌肉训练装置10在进入到耻骨尾骨肌的过程中，将由第一支撑壳体11的第一端最先接触到肌肉，因此在第一端所设置的薄膜压力感测单元12-1～12-4即可在此时进行压力感测，而可得知肌肉所施予的力量，借此得到肌力的量化数据。
另外，在第一支撑壳体11的第二端亦可类似于第一端的配置，而设置四个薄膜压力感测单元12。并且，在第一端与第二端之间，也就是第一支撑壳体11的圆周最大的区域，亦可设置四个薄膜压力感测单元12环绕着第一支撑壳体11。承上所述，通过在第一支撑壳体11上设置12个薄膜压力感测单元12，将可执行全方位的肌力检测。
接着，请再同时参照图2及图4所示，其中图4是肌肉训练装置10的电路架构方块图。其中，肌肉训练装置10还包括一存储单元16、一信号传输单元17、一电源供应单元18以及一软性电路板19。
软性电路板19是电性连接于薄膜压力感测单元12以及电路板13之间，以传递薄膜压力感测单元12所检测的信号。
运算处理单元14是分别与薄膜压力感测单元12、存储单元16以及信号传输单元17电性连接。运算处理单元14例如是微处理器（micro processor）或是中央处理器（centralprocessing unit），或其他具有运算处理能力的元件，以处理由薄膜压力感测单元12所感测的资讯。运算处理单元14例如是将薄膜压力感测单元12所感测的资讯作资料格式转换，并且可与其他健康资讯或环境资讯整合。
存储单元16可储存由运算处理单元14所输出的资讯，亦即其是储存对应于肌力检测的相关健康资讯以及环境资讯。存储单元16例如是为快闪记忆体（flash memory），或其他挥发性记忆体或非挥发性记忆体，于此并未加以限制。
信号传输单元17可以为有线信号传输单元亦可为无线信号传输单元，其可将存储单元16中储存的资讯传输至其他电子装置，亦可由外界接收资讯。有线信号传输单元例如是USB，而无线信号传输单元例如是蓝牙或Wi-Fi。信号传输单元17例如可将检测结果等资讯传输至云端存储空间，或是装载有对应应用程序的移动通讯装置或电脑。
电源供应单元18是分别与薄膜压力感测单元12、运算处理单元14、存储单元16以及信号传输单元17电性连接，并分别提供对应的电源至各个单元，以供其运作所需的电力。
承上所述，本发明的肌肉训练装置，是以分区检测的概念而设置多个薄膜压力感测单元，针对不同的区域独立检测。据此将可得到全面性的检测数据，以协助判断肌肉训练的成果。另外，并可通过即时将检测结果传输至对应的电子装置上，以供使用者判读，进一步提高实用性。
接着，请再参照图5所示，以说明本发明第二实施例的肌肉训练装置。如图5所示，肌肉训练装置20与上述第一实施例的肌肉训练装置10的差异在于，肌肉训练装置20还包括一第二支撑壳体21，其邻设于第一支撑壳体11并且与其一同被包覆在一弹性包覆单元22内。
类似于第一支撑壳体11，第二支撑壳体21亦呈椭圆球状，并具有一第二外表面S11以及一第二容置空间S12。薄膜压力感测单元12还设置于第二支撑壳体21的第二外表面S11，同样是用以执行肌力检测之用。请同时配合前述图2所示，设置于第二外表面S11的薄膜压力感测单元12可以通过一软性电路板23而与第一支撑壳体11内的运算处理单元14电性连接。其中，软性电路板23可以先由第二外表面S11走线进入第二容置空间S12，再穿出第二支撑壳体21，最后进入第一支撑壳体11的第一容置空间S02而电性连接于电路板13。然而在其他实施例中，走线方式并不局限于上述，任何能够达到电性连接功效且不妨碍弹性包覆单元22包覆第一支撑壳体11以及第二支撑壳体21的连接的方式，皆在本发明欲保护的范围。
通过设置于第一支撑壳体11的第一外表面S01以及第二支撑壳体21的第二外表面S11的薄膜压力感测单元12，可以执行检测的区域及范围可以更加扩大，也可以获得更全面的资讯。
以下的实施例除了对应的附图之外，请同时配合图2及图4以进行说明。请再参照图6所示，以说明本发明第三实施例的肌肉训练装置。如图6所示，肌肉训练装置30与上述第二实施例的肌肉训练装置20的差异在于，肌肉训练装置30的第二支撑壳体21的第二外表面并未设置有薄膜压力感测单元，且肌肉训练装置30还包括一作用力产生单元31。
作用力产生单元31设置于第二支撑壳体21的第二容置空间S12中，用以产生一特定方向的作用力。请再同时配合图7所示，作用力产生单元31可包括一马达311及一陀螺仪312。马达311是与电源供应单元17电性连接，以接受对应的驱动电源，并进而驱动陀螺仪312的一转子312a转动，而产生对应于地心引力的作用力。
接着，请再参照图8所示，肌肉训练装置30还包括一转向机构32，其连接于陀螺仪312，以改变陀螺仪的倾斜角度，借以改变作用力的大小及/或方向。转向机构32具有一第一固定部321、一第二固定部322及一枢轴323。第一固定部321是固定于第二支撑壳体21，第二固定部322是固定于陀螺仪312，而枢轴323是连接于第一固定部321及第二固定部322之间。通过驱动枢轴323的动作，即可使得陀螺仪312改变其与第二支撑壳体21的相对位置。在其他实施例中，枢轴323可以是单轴向的转动，或多轴向的转动，甚至可为360度的万向转轴，于此并未加以限定。
另外，在其他实施例中，肌肉训练装置30还可包括一控制单元（图未显示），其分别与马达311以及运算处理单元14电性连接。控制单元可以依据运算处理单元14所输出的资讯而据以转换为控制信号，而控制马达的转速。另外，控制单元亦可与枢轴323的一驱动单元电性连接，据以控制枢轴323的转向角度。
在其他实施例中，肌肉训练装置可以包括多个作用力产生单元，其可以不同的角度设置于支撑壳体内，借以产生不同方向及强度的作用力，进而可调整肌肉训练的模式。
在其他实施例中，肌肉训练装置可以包括多个作用力产生单元，其可以不同的角度设置于支撑壳体内，借以产生不同方向及强度的作用力，进而可调整肌肉训练的模式。
并且，于其他实施例中，电源供应单元17、运算处理单元14、存储单元15、信号传输单元16及/或控制单元皆可选择性的被设置于第一支撑壳体11的第一容置空间S01，或被设置于第二支撑壳体21的第二容置空间S12中。于此并未加以限制。
更甚的，具有薄膜压力感测单元12的第一支撑壳体11与具有作用力产生单元31的第二支撑壳体21是可分开而成为各自单独的元件而被使用。
综上所述，本发明具肌力检测功能的肌肉训练装置是利用设置于第一支撑壳体及/或第二支撑壳体上的多个薄膜压力感测单元作为肌力的检测。当薄膜压力感测单元分布于第一支撑壳体及/或第二支撑壳体的外表面，可以通过薄膜压力感测单元得知全方位的肌肉施予的压力，进而通过运算处理单元换算为对应的肌肉状态，也因此使用者或医师可以得知肌肉的肌力。另外，作用力产生单元可以产生特定方向及强度的作用力，以达到训练特定肌肉群的效果。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。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，均应包括权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种具肌力检测功能的肌肉训练装置，其特征在于，包括：
一第一支撑壳体，呈球状，并且具有一第一外表面及一第一容置空间；
多个薄膜压力感测单元，设置于该第一支撑壳体的该第一外表面；
一运算处理单元，设置于该第一容置空间中，并且与该薄膜压力感测单元电性连接；以及
一弹性包覆单元，包覆该第一支撑壳体。
2.如权利要求1所述的肌肉训练装置，其特征在于，该弹性包覆单元为一体成形的硅胶。
3.如权利要求1所述的肌肉训练装置，其特征在于，该第一支撑壳体具有相对的一第一端及一第二端，于该第一端依据一轴心区分为四个象限，各象限设置有至少一薄膜压力感测单元。
4.如权利要求1所述的肌肉训练装置，其特征在于，还包括：
一信号传输单元，设置于该第一支撑壳体的该第一容置空间中，并且与该运算处理单元电性连接。
5.如权利要求4所述的肌肉训练装置，其特征在于，该信号传输单元为一无线信号传输单元。
6.如权利要求1所述的肌肉训练装置，其特征在于，该弹性包覆单元的一内表面接触于这些薄膜压力感测单元。
7.如权利要求1所述的肌肉训练装置，其特征在于，还包括：
一第二支撑壳体，邻设于该第一支撑壳体，呈球状，并且具有一第二容置空间;以及
一作用力产生单元，设置于该第二容置空间，并且电性连接该运算处理单元，以产生一作用力。
8.如权利要求7所述的肌肉训练装置，其特征在于，该作用力产生单元包括一陀螺仪。
9.如权利要求7所述的肌肉训练装置，其特征在于，该弹性包覆单元还包覆该第二支撑壳体。
10.如权利要求7所述的肌肉训练装置，其特征在于，还包括：
一电源供应单元，设置于该第一支撑壳体的该第一容置空间内或设置于该第二支撑壳体的该第二容置空间内，以输出一电源。
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