CN112546535A - 一种多功能自动摇绳器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能自动摇绳器，涉及健身器械技术领域，自动摇绳器包括绳索和两个摇绳主体，摇绳主体内部安装有驱动机构，驱动机构包括旋转体和驱动电机，旋转体的一端从摇绳主体的一侧面露出，另一端固定连接有转杆，转杆与驱动电机传动连接。旋转体和转杆内部开设有穿孔，绳索的两端分别穿过两个摇绳主体内部的穿孔后连接在摇绳主体的内部，当驱动电机通电转动后带动绳索摆动，以模仿人手摇绳的动作。本发明将摇绳动作由机器完成，而且具有碰撞停止和频率可调的功能，满足了人们对跳绳运动的要求。

Description

一种多功能自动摇绳器

技术领域

本发明涉及健身器械技术领域，特别是涉及一种多功能自动摇绳器。

背景技术

跳绳是很多人都喜欢的运动项目，单人跳绳、多人跳绳等目前已经成为了很多赛事的必备项目。

在多种形式的跳绳运动中，参与感最强的是多人跳绳，多人参与一场跳绳运动，不但能够对体力进行锻炼，而且对团队协作能力的要求也比较高。传统的多人跳绳需要两个人手持绳索在场地两端摇绳，导致无法使所有人都同时参与到跳绳运动中，影响参与体验。

发明内容

本发明实施例提供了一种多功能自动摇绳器，可以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供了一种多功能自动摇绳器，包括绳索和两个摇绳主体：第一摇绳主体和第二摇绳主体，两个所述摇绳主体均为空心壳体，其内部均安装有驱动机构；

所述驱动机构包括旋转体和驱动电机，所述旋转体的一侧面固定安装有转杆，所述驱动电机与该转杆传动连接，所述旋转体和转杆均转动安装在所述摇绳主体内部，所述摇绳主体的一侧面上开设有通孔，所述旋转体背对转杆的一端从该通孔中露出；

所述旋转体内部开设有穿孔，所述穿孔的一端从所述旋转体背对转杆的侧面露出，另一端延伸至所述转杆内部，并从所述转杆背对旋转体的侧面露出，所述穿孔从所述旋转体侧面露出的位置处在所述转杆轴线以外的位置；

所述绳索的一端穿过第一摇绳主体中的穿孔连接在第一摇绳主体内部，另一端穿过第二摇绳主体中的穿孔连接在第二摇绳主体内部。

优选地，每个所述摇绳主体内部均安装有控制器，所述控制器与驱动电机的驱动板电连接，用以控制所述驱动电机的工作状态。

优选地，所述绳索内部安装有多个加速度传感器，所述加速度传感器分别与所述控制器电连接，用以检测所述绳索各个位置的加速度数据，所述控制器根据加速度传感器采集的加速度数据判断是否发生绳索与人员的碰撞，进而对所述驱动电机的工作状态进行控制；

两个所述摇绳主体中的控制器均电连接有无线通信装置，当所述第一摇绳主体中的控制器通过导线接收到加速度传感器采集的加速度数据后，根据加速度数据判断是否发生碰撞，如果确定发生碰撞，则第一摇绳主体中的控制器在控制驱动电机停止转动的同时，也向所述第二摇绳主体中的控制器发送紧急停止指令，所述第二摇绳主体中的控制器响应该紧急停止指令控制驱动电机紧急停止。

优选地，所述控制器接收到加速度传感器采集的加速度数据后，首先判断所有加速度传感器采集的加速度数据是否发生突变，如果存在突变的情况，再根据所述驱动电机的转动角度判断当前绳索是否处在最低点，如果是则忽略此次加速度突变的事件；否则表明发生了人员和绳索的碰撞，所述控制器控制驱动电机紧急停止。

优选地，两个所述摇绳主体中的控制器通过所述无线通信装置按照固定的时间间隔进行驱动电机的转动角度同步操作。

优选地，两个所述摇绳主体中的至少一个内部安装有卷收机构，所述卷收机构包括卷收轮和卷收电机；

所述卷收轮转动安装在摇绳主体内部，且处在正对所述转杆的位置，所述绳索的一端固定连接在卷收轮的环状侧面上，并在该环状侧面上卷绕多圈后穿过所述穿孔延伸至所述摇绳主体外部；

所述卷收轮的侧面中心固定安装有卷绕轴，所述卷收电机与该卷绕轴传动连接，所述卷收电机的驱动板与所述控制器电连接。

优选地，所述卷收机构安装在第一摇绳主体中，所述绳索内部的加速度传感器通过导线与第二摇绳主体中的控制器电连接。

优选地，每个所述摇绳主体在一侧面上均安装有移动架，所述移动架包括支架和行走轮；

所述支架包括两个支臂，两个所述支臂连接在一起形成的夹角为锐角，且两个所述支臂的连接点通过铰链与所述摇绳主体一侧面的底端转动连接，使所述支架在侧面的底端沿竖直方向转动，所述行走轮转动安装在所述支架的下端。

优选地，所述驱动电机通过减速箱与所述转杆传动连接，所述减速箱具有输入端和输出端，所述输入端的转速大于输出端的转速，所述驱动电机的转轴与减速箱的输入端传动连接，所述转杆与减速箱的输出端传动连接。

优选地，所述驱动电机为调速电机，所述控制器根据摇绳主体上安装的操作面板输出的控制指令生成相应的转速命令，然后发送给驱动电机的驱动板，该驱动板根据转速命令控制驱动电机运行在相应的转速，以使所述绳索按照需要的频率摆动。

本发明中的一种多功能自动摇绳器，包括绳索和两个摇绳主体，摇绳主体内部安装有驱动机构，驱动机构包括旋转体和驱动电机，旋转体的一端从摇绳主体的一侧面露出，另一端固定连接有转杆，转杆与驱动电机传动连接。旋转体和转杆内部开设有穿孔，绳索的两端分别穿过两个摇绳主体内部的穿孔后连接在摇绳主体的内部，当驱动电机通电转动后带动绳索摆动，以模仿人手摇绳的动作。本发明将摇绳动作由机器完成，而且具有碰撞停止和频率可调的功能，满足了人们对跳绳运动的要求。

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为本发明提供的一种多功能自动摇绳器在收起状态的示意图；

图2为摇绳器使用状态的示意图；

图3为驱动机构的结构示意图；

图4为卷收机构的结构示意图。

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，本发明提供了一种多功能自动摇绳器，所述自动摇绳器包括两个摇绳主体：第一摇绳主体100和第二摇绳主体200，两个所述摇绳主体均为空心壳体，其内部安装有驱动机构和卷收机构。

当所述自动摇绳器不使用时，可以将两个所述摇绳主体100紧贴在一起，以减小对空间的占用。在本实施例中，两个所述摇绳主体均为立方体结构，其一侧面上均安装有磁吸装置，当两个所述摇绳主体安装有磁吸装置的侧面贴在一起时即可牢固的吸附在一起。

需要使用所述自动摇绳器时，将两个所述摇绳主体放置在场地一端，然后将二者分开，其中的一个所述摇绳主体不动，将另一个摇绳主体移动到场地的另一端即可。本实施例中，为了方便移动所述摇绳主体，每个所述摇绳主体在一侧面上安装有移动架，该移动架包括支架101和行走轮102，所述支架101包括两个支臂，两个所述支臂连接在一起形成的夹角为锐角，且两个所述支臂的连接点通过铰链与所述摇绳主体一侧面的底端转动连接，使所述支架101能够在侧面的底端沿竖直方向转动。所述行走轮102转动安装在所述支架101的下端。使用时将所述支架101的上端向远离摇绳主体的方向转动，在杠杆的作用下所述摇绳主体的一侧即被翘起，同时行走轮102转动到摇绳主体的下方，接着将摇绳主体向支架的方向转动使其整体离地，这样就可以在行走轮102的作用下很方面的带动摇绳主体移动了。

参照图2，所述第一摇绳主体100和第二摇绳主体200的内部均安装有所述驱动机构110，所述驱动机构110用以驱动绳索300摆动，进而模拟人手动摇绳的动作。

所述驱动机构的结构如图3所示，包括旋转体111和驱动电机115，所述旋转体111的一侧面中央固定安装有转杆112，所述驱动电机115与该转杆112传动连接，所述旋转体111和转杆112均转动安装在所述摇绳主体内部，因此当所述驱动电机115通电转动后即可带动所述旋转体111转动。

所述旋转体111内部开设有穿孔113，所述穿孔113的一端从所述旋转体111背对转杆112的侧面露出，另一端延伸至所述转杆112内部，并从所述转杆112背对旋转体111的侧面露出，所述穿孔113从所述旋转体111侧面露出的位置处在所述转杆112轴线以外的位置，使所述绳索300从摇绳主体内部穿过穿孔113伸出摇绳主体外部后，在所述旋转体111的带动下所述绳索300即开始摆动。

所述摇绳主体在安装磁吸装置的侧面上开设有通孔，所述旋转体111背对转杆112的一端从该通孔中露出。

在本实施例中，所述旋转体111为圆锥台，所述转杆112为圆杆，其直径与所述旋转体111直径较小的侧面直径相当，且所述转杆112与该直径较小的侧面同轴固定连接在一起。所述穿孔113位于旋转体111内部的部分从直径较小的侧面的中心延伸至直径较大的侧面的边缘，所述穿孔113位于所述转杆112内部的部分与所述转杆112同轴。

在其他实施例中，所述旋转体111还可以为立方体或者圆柱体结构。

由于所述驱动电机115的转速比较快，因此所述驱动电机115输出的转速经过减速箱114减速后再传输给所述转杆112。具体地，所述减速箱114具有输入端和输出端，输入端的转速大于输出端的转速，所述驱动电机115的转轴与该减速箱114的输入端传动连接，所述转杆112与该减速箱114的输出端传动连接。所述的传动连接可以是通过皮带或链条连接，或者通过齿轮啮合。

两个所述摇绳主体中的至少一个内部安装有所述卷收机构，用以对所述绳索300进行卷收，减少所述自动摇绳器在不使用时占用的空间。

所述卷收机构如图4所示，包括卷收轮120和卷收电机122，所述卷收轮120转动安装在摇绳主体内部，且处在正对所述转杆112的位置，所述卷收轮120的环状侧面上开设有卷收槽121，所述绳索300的一端即固定连接在该卷收槽121中，并在该卷收槽121中卷绕多圈后穿过所述穿孔113延伸至所述摇绳主体外部。

所述卷收轮120的侧面中心固定安装有卷绕轴，所述卷收电机122与该卷绕轴传动连接，使所述卷轴电机122带动卷收轮120转动进而对所述绳索300进行收放。

应理解，基于与所述驱动机构相同的理由，所述卷收电机122输出的转速也需要经过减速箱减速处理，再输出至所述卷收轮120。

每个所述摇绳主体内部均安装有控制器，所述控制器与驱动电机115的驱动板和卷收电机122的驱动板分别电连接，用以控制所述驱动电机115和卷收电机122的工作状态。所述摇绳主体的侧面上安装有操作面板，该操作面板上具有多个开关，该些开关包括电源开关、频率设置开关、绳索收放开关等，所述开关与控制器均电连接，用以向控制器发送各种控制指令。

在本实施例中，所述驱动电机115为调速电机，所述控制器根据操作面板输出的控制指令生成相应的转速命令，然后发送给驱动电机115的驱动板，该驱动板即根据转速命令控制驱动电机115运行在相应的转速，以使所述绳索300按照需要的频率摆动。

为了防止参与人员被绳索300挂到后发生绊倒等危险情况，所述绳索300内部还安装有多个传感器301，所述传感器301分别与所述控制器电连接，用以检测绳索300各处的状态，所述控制器根据检测的状态数据判断是否发生绳索与人员的碰撞，进而对所述驱动电机115的工作状态进行控制，在碰撞发生的初期就将危险规避掉。

在本实施例中，所述传感器301为加速度传感器，所述绳索300为尼龙网状的空心管结构，所述加速度传感器安装在绳索300内部的各处，并且每个所述加速度传感器均通过导线与控制器电连接，以向加速度传感器提供电源和传输信号。

在本实施例中，所述卷收机构只安装在一个所述摇绳主体中，所述绳索300内部的加速度传感器上连接的导线均延伸至另一个所述摇绳主体中，因此所述绳索300仅由一个所述摇绳主体进行卷收。

为了使两个所述摇绳主体同步工作，所述控制器还电连接有无线通信装置，两个所述摇绳主体内部的无线通信装置进行无线通信连接，当一个所述摇绳主体中的控制通过导线接收到加速度传感器采集的加速度数据后，根据加速度数据判断是否发生碰撞，如果确定发生碰撞，则该摇绳主体中的控制器在控制驱动电机115停止转动的同时也向另一个所述摇绳主体中的控制器发送紧急停止指令，另一个所述摇绳主体中的控制器响应该紧急停止指令控制驱动电机115紧急停止。

具体地，所述加速度数据代表当前所述绳索300各处的加速度，正常情况下除了绳索300接触地面的瞬间，其他时间加速度都应保持一个相对稳定的值。因此所述控制器首先判断所有加速度传感器接收到的加速度数据是否发生突变，如果存在突变的情况，再根据所述驱动电机115的转动角度判断当前绳索300是否处在最低点，如果是则忽略此次加速度突变的事件。否则表明发生了人员和绳索300的碰撞，所述控制器即控制驱动电机115紧急停止。

由于两个所述摇绳主体中驱动电机115经过长时间运转后会发生转动角度的差异，因此两个所述摇绳主体中的控制器按照固定的时间间隔进行驱动电机115的转动角度同步操作，避免因驱动电机115转动角度不同影响绳索300的摆动状态。

在本发明中，两个所述摇绳主体中的一个内部的控制器还电连接有计数器，所述计数器通过与控制器电连接的操作面板控制工作状态，所述计数器还与嵌设在摇绳主体侧面上的液晶显示屏电连接，当所述控制器控制驱动电机带动旋转体转动时，所述计数器统计旋转体的旋转圈数，并通过所述液晶显示屏进行显示。所述控制面板上还具有对所述计数器进行清零的开关。

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)

1.一种多功能自动摇绳器，其特征在于，包括绳索和两个摇绳主体：第一摇绳主体和第二摇绳主体，两个所述摇绳主体均为空心壳体，其内部均安装有驱动机构；

所述驱动机构包括旋转体和驱动电机，所述旋转体的一侧面固定安装有转杆，所述驱动电机与该转杆传动连接，所述旋转体和转杆均转动安装在所述摇绳主体内部，所述摇绳主体的一侧面上开设有通孔，所述旋转体背对转杆的一端从该通孔中露出；

所述旋转体内部开设有穿孔，所述穿孔的一端从所述旋转体背对转杆的侧面露出，另一端延伸至所述转杆内部，并从所述转杆背对旋转体的侧面露出，所述穿孔从所述旋转体侧面露出的位置处在所述转杆轴线以外的位置；

所述绳索的一端穿过第一摇绳主体中的穿孔连接在第一摇绳主体内部，另一端穿过第二摇绳主体中的穿孔连接在第二摇绳主体内部。

2.如权利要求1所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，每个所述摇绳主体内部均安装有控制器，所述控制器与驱动电机的驱动板电连接，用以控制所述驱动电机的工作状态。

3.如权利要求2所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，所述绳索内部安装有多个加速度传感器，所述加速度传感器分别与所述控制器电连接，用以检测所述绳索各个位置的加速度数据，所述控制器根据加速度传感器采集的加速度数据判断是否发生绳索与人员的碰撞，进而对所述驱动电机的工作状态进行控制；

两个所述摇绳主体中的控制器均电连接有无线通信装置，当所述第一摇绳主体中的控制器通过导线接收到加速度传感器采集的加速度数据后，根据加速度数据判断是否发生碰撞，如果确定发生碰撞，则第一摇绳主体中的控制器在控制驱动电机停止转动的同时，也向所述第二摇绳主体中的控制器发送紧急停止指令，所述第二摇绳主体中的控制器响应该紧急停止指令控制驱动电机紧急停止。

4.如权利要求3所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，所述控制器接收到加速度传感器采集的加速度数据后，首先判断所有加速度传感器采集的加速度数据是否发生突变，如果存在突变的情况，再根据所述驱动电机的转动角度判断当前绳索是否处在最低点，如果是则忽略此次加速度突变的事件；否则表明发生了人员和绳索的碰撞，所述控制器控制驱动电机紧急停止。

5.如权利要求2所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，两个所述摇绳主体中的控制器通过所述无线通信装置按照固定的时间间隔进行驱动电机的转动角度同步操作。

6.如权利要求3所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，两个所述摇绳主体中的至少一个内部安装有卷收机构，所述卷收机构包括卷收轮和卷收电机；

所述卷收轮转动安装在摇绳主体内部，且处在正对所述转杆的位置，所述绳索的一端固定连接在卷收轮的环状侧面上，并在该环状侧面上卷绕多圈后穿过所述穿孔延伸至所述摇绳主体外部；

所述卷收轮的侧面中心固定安装有卷绕轴，所述卷收电机与该卷绕轴传动连接，所述卷收电机的驱动板与所述控制器电连接。

7.如权利要求6所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，所述卷收机构安装在第一摇绳主体中，所述绳索内部的加速度传感器通过导线与第二摇绳主体中的控制器电连接。

8.如权利要求1所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，每个所述摇绳主体在一侧面上均安装有移动架，所述移动架包括支架和行走轮；

所述支架包括两个支臂，两个所述支臂连接在一起形成的夹角为锐角，且两个所述支臂的连接点通过铰链与所述摇绳主体一侧面的底端转动连接，使所述支架在侧面的底端沿竖直方向转动，所述行走轮转动安装在所述支架的下端。

9.如权利要求1所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，所述驱动电机通过减速箱与所述转杆传动连接，所述减速箱具有输入端和输出端，所述输入端的转速大于输出端的转速，所述驱动电机的转轴与减速箱的输入端传动连接，所述转杆与减速箱的输出端传动连接。

10.如权利要求1所述的一种多功能自动摇绳器，其特征在于，所述驱动电机为调速电机，所述控制器根据摇绳主体上安装的操作面板输出的控制指令生成相应的转速命令，然后发送给驱动电机的驱动板，该驱动板根据转速命令控制驱动电机运行在相应的转速，以使所述绳索按照需要的频率摆动。

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