CN115054874B - 一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及健身器材技术领域，提供了一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，包括机架总成、骨骼仿生机构、转动壳体、第一缓冲部、第二缓冲部、驱动部和第三缓冲部，所述第一缓冲部安装在转动壳体的一侧，所述骨骼仿生机构的前端通过第二缓冲部连接转动壳体，骨骼仿生机构的后端与转动壳体铰接，所述驱动部安装在转动壳体的一端，驱动部还与机架总成啮合连接，所述转动壳体的另一端转动连接在机架总成上，所述第三缓冲部连接在骨骼仿生机构与转动壳体之间，第三缓冲部位于转动壳体上远离第一缓冲部的一侧，所述骨骼仿生机构前端设置有滚轮，所述滚轮滚动连接在转动壳体上，且滚轮与第二缓冲部连接，具备便于使用、舒适性好和安全性高的特点。

Description

一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置
技术领域
本发明涉及健身器材技术领域，具体是涉及一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置。
背景技术
随着技术的不断进步，外骨骼仿生器材越来越多的应用在体育锻炼中，外骨骼仿生装置的穿戴可以提升锻炼过程中的力量，最大限度的减少能量的损失。
但是现有的外骨骼仿生装置进行腹肌锻炼时，经常会出现磕碰下巴、手臂或腿部膝盖的问题，从而降低了腹肌锻炼过程中的舒适性和安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，旨在解决当使用现有的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置存在安全性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，包括机架总成，其特征在于，还包括骨骼仿生机构、转动壳体、第一缓冲部、第二缓冲部、驱动部和第三缓冲部，所述第一缓冲部安装在转动壳体的一侧，所述骨骼仿生机构的前端通过第二缓冲部连接转动壳体，骨骼仿生机构的后端与转动壳体铰接，所述驱动部安装在转动壳体的一端，驱动部还与机架总成啮合连接，所述转动壳体的另一端转动连接在机架总成上，所述第三缓冲部连接在骨骼仿生机构与转动壳体之间，第三缓冲部位于转动壳体上远离第一缓冲部的一侧，所述骨骼仿生机构前端和后端均设置有滚轮，所述滚轮滚动连接在转动壳体上，且滚轮与第二缓冲部连接。
作为本发明的进一步方案，所述骨骼仿生机构包括前臂套、上臂套、腰腹套、柔性骨架、大腿套、小腿套和足套，所述前臂套、手套、上臂套、腰腹套、大腿套、小腿套和足套之间相互铰接，所述前臂套上还铰接有手套，所述滚轮上安装有固定轴，所述手套和足套套设在固定轴上，所述固定轴与第二缓冲部连接。
作为本发明的进一步方案，所述腰腹套内还安装有柔性骨架，所述第三缓冲部连接在柔性骨架与转动壳体之间。
作为本发明的进一步方案，所述转动壳体2上设置有两个第二导轨21，所述第二缓冲部5安装在第二导轨21内，所述滚轮38滚动连接在第二导轨21内，所述第二缓冲部5包括第三缓冲弹簧51和套环52，所述第三缓冲弹簧51连接在套环52和第二导轨21之间，所述套环52活动套设在第一固定轴381上。
作为本发明的进一步方案，所述机架总成包括固定架、齿形导轨和中心轴，所述齿形导轨设置在固定架侧壁，所述中心轴安装在固定架底部，所述驱动部与齿形导轨啮合连接，所述驱动部包括驱动齿轮和驱动马达，所述驱动马达安装在转动壳体上，所述驱动齿轮与驱动马达连接，所述齿形导轨与驱动齿轮啮合连接，所述转动壳体上远离驱动部的一端转动连接在中心轴上。
作为本发明的进一步方案，所述第一缓冲部包括缓冲板、第二缓冲弹簧、第一连杆和第一滑块，所述转动壳体上开设有第一滑槽，所述第一滑块滑动连接在第一滑槽内，所述第一连杆铰接在第一滑块与缓冲板之间，所述缓冲板与固定架底部接触连接，所述第二缓冲弹簧连接在转动壳体与缓冲板之间。
作为本发明的进一步方案，所述第三缓冲部包括第二连杆、第三连杆和第二滑块，所述转动壳体上安装有固定轴，所述第二滑块活动套设在固定轴上，所述第二连杆铰接在柔性骨架与转动壳体之间，所述第三连杆铰接在第二连杆与第二滑块之间，所述固定轴上还活动套设有第一缓冲弹簧。
作为本发明的进一步方案，所述固定架侧壁还开设有第一导轨，所述转动壳体侧壁安装有固定块，所述固定块滑动连接在第一导轨内。
作为本发明的进一步方案，还包括位于两个第二导轨内的锁紧部，所述锁紧部包括锁紧杆、提拉块、锁紧弹簧和拉环，所述滚轮的中心位置开设有限位槽，所述锁紧杆滑动连接在第二导轨侧壁，且锁紧杆的一端插合连接在限位槽内，锁紧杆位于限位槽内时，滚轮悬空在第二导轨内，锁紧杆离开限位槽内时，滚轮与第二导轨底部接触连接，且滚轮顶部远离锁紧杆，所述锁紧杆的另一端安装有提拉块，所述拉环安装在提拉块上，所述锁紧弹簧活动套设在锁紧杆上。
综上本发明的有益效果是：驱动部能够自动调节骨骼仿生机构的角度，便于用户锻炼和穿戴，第一缓冲部、第二缓冲部和第三缓冲部不仅能够在锻炼过程中起到缓冲的作用，还能够防止出现因误操作导致的损伤躯体的现象，具备便于使用、舒适性好和安全性高的特点，用户通过自由选择移动手套上的滚轮或足套上的滚轮的方式，还可达到锻炼不同位置肌群的目的，从而提高了肌肉的锻炼效果。
附图说明
图1为本发明实施例一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置的结构示意图。
图2为本发明实施例中机架总成的结构示意图。
图3为本发明实施例中转动壳体、第一缓冲部、第二缓冲部和第二缓冲部的连接关系图。
图4为本发明实施例中骨骼仿生机构和第三缓冲部的连接关系图。
图5为本发明实施例中第二缓冲部和手套的连接关系图。
图6为本发明图1中a的局部放大图。
图7为本发明图6中b的局部放大图。
附图标记：1-机架总成、11-固定架、12-齿形导轨、13-第一导轨、14-中心轴、2-转动壳体、21-第二导轨、22-第一滑槽、23-固定块、24-第二固定轴、25-第一缓冲弹簧、3-骨骼仿生机构、31-前臂套、311-手套、32-上臂套、33-腰腹套、34-柔性骨架、35-大腿套、36-小腿套、37-足套、38-滚轮、381-第一固定轴、382-限位槽、4-第一缓冲部、41-缓冲板、42-第二缓冲弹簧、43-第一连杆、44-第一滑块、5-第二缓冲部、51-第三缓冲弹簧、52-套环、6-驱动部、61-驱动齿轮、62-驱动马达、7-第三缓冲部、71-第二连杆、72-第三连杆、73-第二滑块、8-锁紧部、81-锁紧杆、82-提拉块、83-锁紧弹簧、84-拉环。
实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1至图6，本发明实施例提供的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，包括机架总成1，其特征在于，还包括骨骼仿生机构3、转动壳体2、第一缓冲部4、第二缓冲部5、驱动部6和第三缓冲部7，所述第一缓冲部4安装在转动壳体2的一侧，所述骨骼仿生机构3的前端通过第二缓冲部5连接转动壳体2，骨骼仿生机构3的后端与转动壳体2铰接，所述驱动部6安装在转动壳体2的一端，驱动部6还与机架总成1啮合连接，所述转动壳体2的另一端转动连接在机架总成1上，所述第三缓冲部7连接在骨骼仿生机构3与转动壳体2之间，第三缓冲部7位于转动壳体2上远离第一缓冲部4的一侧，所述骨骼仿生机构3前端和后端均设置有滚轮38，所述滚轮38滚动连接在转动壳体2上，且滚轮38与第二缓冲部5连接。
在本发明实施例中，驱动部6能够自动调节骨骼仿生机构3的角度，便于用户锻炼和穿戴，第一缓冲部4、第二缓冲部5和第三缓冲部7不仅能够在锻炼过程中起到缓冲的作用，还能够防止出现因误操作导致的损伤躯体的现象，具备便于使用、舒适性好和安全性高的特点。
请参阅图1至图6，本发明的一个实施例中，所述骨骼仿生机构3包括前臂套31、上臂套32、腰腹套33、柔性骨架34、大腿套35、小腿套36和足套37，所述前臂套31、手套311、上臂套32、腰腹套33、大腿套35、小腿套36和足套37之间相互铰接，所述前臂套31上还铰接有手套311，所述滚轮38上安装有第一固定轴381，所述手套3和足套37套设在第一固定轴381上，所述第一固定轴381与第二缓冲部5连接。
在本发明实施例中，前臂套31、上臂套32、腰腹套33、柔性骨架34、大腿套35、小腿套36和足套37以及手套311均采用柔性材质制作而成，具备柔韧性好和舒适性好的特点。
请参阅图1至图6，本发明的一个实施例中，所述腰腹套33内还安装有柔性骨架34，所述第三缓冲部7连接在柔性骨架34与转动壳体2之间。
在本发明实施例中，整个过程中柔性骨架34能够跟随腰部的运动发生变形，能够全程与腰腹部紧密贴合，具备舒适性好的特点。
请参阅图1至图6，本发明的一个实施例中，所述转动壳体2上设置有两个第二导轨21，所述第二缓冲部5安装在第二导轨21内，所述滚轮38滚动连接在第二导轨21内，所述第二缓冲部5包括第三缓冲弹簧51和套环52，所述第三缓冲弹簧51连接在套环52和第二导轨21之间，所述套环52活动套设在第一固定轴381上。
在本发明实施例中，锻炼时，躯体上升阶段，用户利用腰腹部肌肉的力量，配合着前臂套31、上臂套32、腰腹套33、柔性骨架34、大腿套35、小腿套36和足套37之间的活动连接，能够带动滚轮38在第二导轨21内移动，同理，躯体下压阶段，又能够克服第三缓冲弹簧51的弹力带动滚轮38反向移动，此处第三缓冲弹簧51不仅可以起到缓冲的作用，还能够通过增加阻力的方式增强锻炼腹肌的效果。
请参阅图1至图6，本发明的一个实施例中，所述机架总成1包括固定架11、齿形导轨12和中心轴14，所述齿形导轨12设置在固定架11侧壁，所述中心轴14安装在固定架11底部，所述驱动部6与齿形导轨12啮合连接，所述驱动部6包括驱动齿轮61和驱动马达62，所述驱动马达62安装在转动壳体2上，所述驱动齿轮61与驱动马达62连接，所述齿形导轨12与驱动齿轮61啮合连接，所述转动壳体2上远离驱动部6的一端转动连接在中心轴14上。
在本发明实施例中，锻炼开始之前，骨骼仿生机构3处于直立状态，也就是说转动壳体2与固定架11底部相互垂直，当用户进入或穿戴进骨骼仿生机构3内之后，启动驱动马达62带动驱动齿轮61旋转，利用啮合原理，能够带动转动壳体2和骨骼仿生机构3旋转至固定架11底部，此时用户可以开始锻炼了。
请参阅图1至图6，本发明的一个实施例中，所述第一缓冲部4包括缓冲板41、第二缓冲弹簧42、第一连杆43和第一滑块44，所述转动壳体2上开设有第一滑槽22，所述第一滑块44滑动连接在第一滑槽22内，所述第一连杆43铰接在第一滑块44与缓冲板41之间，所述缓冲板41与固定架11底部接触连接，所述第二缓冲弹簧42连接在转动壳体2与缓冲板41之间。
在本发明实施例中，当转动壳体2上的第一缓冲部4与固定架11接触的过程中，利用第二缓冲弹簧42、第一连杆43和第一滑块44之间的相互配合能够起到缓冲的作用，能够减弱转动壳体2受到来自固定架11底部的纵向冲击力度。
请参阅图1至图6，本发明的一个实施例中，所述第三缓冲部7包括第二连杆71、第三连杆72和第二滑块73，所述转动壳体2上安装有第二固定轴24，所述第二滑块73活动套设在第二固定轴24上，所述第二连杆71铰接在柔性骨架34与转动壳体2之间，所述第三连杆72铰接在第二连杆71与第二滑块73之间，所述第二固定轴24上还活动套设有第一缓冲弹簧25，第三缓冲部7配合着第三缓冲部25也可以起到缓冲的作用，能够防止出现因误操作导致的损伤躯体的现象。
请参阅图1至图7，本发明的一个实施例中，所述固定架11侧壁还开设有第一导轨13，所述转动壳体2侧壁安装有固定块23，所述固定块23滑动连接在第一导轨13内。
请参阅图1至图7，本发明的一个实施例中，还包括位于两个第二导轨21内的锁紧部8，所述锁紧部8包括锁紧杆81、提拉块82、锁紧弹簧83和拉环84，所述滚轮38的中心位置开设有限位槽382，所述锁紧杆81滑动连接在第二导轨21侧壁，且锁紧杆81的一端插合连接在限位槽382内，锁紧杆81位于限位槽382内时，滚轮38悬空在第二导轨21内，锁紧杆81离开限位槽382内时，滚轮38与第二导轨21底部接触连接，且滚轮38顶部远离锁紧杆81，所述锁紧杆81的另一端安装有提拉块82，所述拉环84安装在提拉块82上，所述锁紧弹簧83活动套设在锁紧杆81上。
在本发明实施例中，当需要通过移动手套311上的滚轮38锻炼肌肉时，首先将足套37上的滚轮38向上抬起，然后将锁紧杆81插入限位槽382内，此时足套37上的滚轮38就是固定的，当需要移动足套37上的滚轮38锻炼肌肉时，按以上方法固定手套311上的滚轮38之后，再将锁紧杆81从足套37上连接的滚轮38内抽出，滚轮38在自身重力的作用下自动落在下方的第二导轨21内，具备便于操作的特点，用户通过自由选择移动手套311上的滚轮38或足套37上的滚轮38的方式，还可达到锻炼不同位置肌群的目的，从而提高了肌肉的锻炼效果。
在本发明实施例中，第一导轨13和固定块23相互配合的设计，具备稳定性好的特点。
本发明实施例的工作过程为：锻炼开始之前，骨骼仿生机构3处于直立状态，也就是说转动壳体2与固定架11底部相互垂直，当用户进入或穿戴进骨骼仿生机构3内之后，启动驱动马达62带动驱动齿轮61旋转，利用啮合原理，能够带动转动壳体2和骨骼仿生机构3旋转至固定架11底部，当转动壳体2上的第一缓冲部4与固定架11接触的过程中，利用第二缓冲弹簧42、第一连杆43和第一滑块44之间的相互配合能够起到缓冲的作用，能够减弱转动壳体2受到来自固定架11底部的纵向冲击力度；
锻炼时，躯体上升阶段，用户利用腰腹部肌肉的力量，配合着前臂套31、上臂套32、腰腹套33、柔性骨架34、大腿套35、小腿套36和足套37之间的活动连接，能够带动滚轮38在第二导轨21内移动，同理，躯体下压阶段，又能够克服第三缓冲弹簧51的弹力带动滚轮38反向移动，此处第三缓冲弹簧51不仅可以起到缓冲的作用，还能够通过增加阻力的方式增强锻炼腹肌的效果，整个过程中柔性骨架34能够跟随腰部的运动发生变形，能够全程与腰腹部紧密贴合，而且第三缓冲部7配合着第三缓冲部25也可以起到缓冲的作用，能够防止出现因误操作导致的损伤躯体的现象，具备便于使用、舒适性好和安全性高的特点。
对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等效的范围内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，包括机架总成(1)，其特征在于，还包括骨骼仿生机构(3)、转动壳体(2)、第一缓冲部(4)、第二缓冲部(5)、驱动部(6)和第三缓冲部(7)，所述第一缓冲部(4)安装在转动壳体(2)的下侧，所述骨骼仿生机构(3)的前端通过第二缓冲部(5)连接在转动壳体(2)上方，骨骼仿生机构(3)的后端与转动壳体(2)铰接，所述驱动部(6)安装在转动壳体(2)的一端，驱动部(6)还与机架总成(1)啮合连接，所述转动壳体(2)的另一端转动连接在机架总成(1)上方并在竖直面内转动，所述第三缓冲部(7)连接在骨骼仿生机构(3)与转动壳体(2)之间，第三缓冲部(7)位于转动壳体(2)上远离第一缓冲部(4)的一侧，所述骨骼仿生机构(3)前端和后端均设置有滚轮(38)，所述滚轮(38)滚动连接在转动壳体(2)上，且滚轮(38)与第二缓冲部(5)连接;
所述骨骼仿生机构(3)包括前臂套(31)、上臂套(32)、腰腹套(33)、柔性骨架(34)、大腿套(35)、小腿套(36)和足套(37)，所述前臂套(31)、上臂套(32)、腰腹套(33)、大腿套(35)、小腿套(36)和足套(37)之间相互铰接，所述前臂套(31)上还铰接有手套(311)，所述滚轮(38)上安装有第一固定轴(381)，所述手套(311)和足套(37)套设在第一固定轴(381)上，所述第一固定轴(381)与第二缓冲部(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，其特征在于，所述腰腹套(33)内还安装有柔性骨架(34)，所述第三缓冲部(7)连接在柔性骨架(34)与转动壳体(2)之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，其特征在于，所述转动壳体(2)上设置有两个第二导轨(21)，所述第二缓冲部(5)安装在第二导轨(21)内，所述滚轮(38)滚动连接在第二导轨(21)内，所述第二缓冲部(5)包括第三缓冲弹簧(51)和套环(52)，所述第三缓冲弹簧(51)连接在套环(52)和第二导轨(21)之间，所述套环(52)活动套设在第一固定轴(381)上。
4.根据权利要求3所述的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，其特征在于，所述机架总成(1)包括固定架(11)、齿形导轨(12)和中心轴(14)，所述齿形导轨(12)设置在固定架(11)侧壁，所述中心轴(14)安装在固定架(11)底部，所述驱动部(6)与齿形导轨(12)啮合连接，所述驱动部(6)包括驱动齿轮(61)和驱动马达(62)，所述驱动马达(62)安装在转动壳体(2)上，所述驱动齿轮(61)与驱动马达(62)连接，所述齿形导轨(12)与驱动齿轮(61)啮合连接，所述转动壳体(2)上远离驱动部(6)的一端转动连接在中心轴(14)上。
5.根据权利要求4所述的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，其特征在于，所述第一缓冲部(4)包括缓冲板(41)、第二缓冲弹簧(42)、第一连杆(43)和第一滑块(44)，所述转动壳体(2)上开设有第一滑槽(22)，所述第一滑块(44)滑动连接在第一滑槽(22)内，所述第一连杆(43)铰接在第一滑块(44)与缓冲板(41)之间，所述缓冲板(41)与固定架(11)底部接触连接，所述第二缓冲弹簧(42)连接在转动壳体(2)与缓冲板(41)之间。
6.根据权利要求5所述的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，其特征在于，所述第三缓冲部(7)包括第二连杆(71)、第三连杆(72)和第二滑块(73)，所述转动壳体(2)上安装有第二固定轴(24)，所述第二滑块(73)活动套设在第二固定轴(24)上，所述第二连杆(71)铰接在柔性骨架(34)与转动壳体(2)之间，所述第三连杆(72)铰接在第二连杆(71)与第二滑块(73)之间，所述第二固定轴(24)上还活动套设有第一缓冲弹簧(25)。
7.根据权利要求6所述的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，其特征在于，所述固定架(11)侧壁还开设有第一导轨(13)，所述转动壳体(2)侧壁安装有固定块(23)，所述固定块(23)滑动连接在第一导轨(13)内。
8.根据权利要求3所述的一种用于腹肌锻炼运动的外骨骼仿生装置，其特征在于，还包括位于两个第二导轨(21)内的锁紧部(8)，所述锁紧部(8)包括锁紧杆(81)、提拉块(82)、锁紧弹簧(83)和拉环(84)，所述滚轮(38)的中心位置开设有限位槽(382)，所述锁紧杆(81)滑动连接在第二导轨(21)侧壁，且锁紧杆(81)的一端插合连接在限位槽(382)内，锁紧杆(81)位于限位槽(382)内时，滚轮(38)悬空在第二导轨(21)内，锁紧杆(81)离开限位槽(382)内时，滚轮(38)与第二导轨(21)底部接触连接，且滚轮(38)顶部远离锁紧杆(81)，所述锁紧杆(81)的另一端安装有提拉块(82)，所述拉环(84)安装在提拉块(82)上，所述锁紧弹簧(83)活动套设在锁紧杆(81)上。
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