CN115068878B - 智慧跳绳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧跳绳装置，包括第一手柄、第二手柄和连接在第一手柄与第二手柄之间的绳体，所述第一手柄和第二手柄皆包括具备圆筒形容纳腔的壳体、设置在壳体内侧的数据无线传输模块A、可转动地设置在壳体筒口处的转头、以及设置在转头与壳体之间的霍尔传感器，所述第一手柄或第二手柄上还设置有微控制器，第一手柄的转头上还设置有电机和与电机的动力输出轴传动连接的卷轴。本发明的智慧跳绳装置具有在跳绳过程中自动调节长度以较少拌绳问题发生的功能，解决了以往跳绳长度难以根据身高自动调节问题。
Description
技术领域
本发明涉及体育用品领域，尤其涉及一种智慧跳绳装置。
背景技术
跳绳是一种常见的运动器具，跳绳运动具有简单易行、无需特殊场地和不受特定时间限制的优点，是一种能够很好地满足人们对于健身、减肥、塑身等需求的有益运动。目前，跳绳器材过于简单，其存在以下不足：1)对于不同身高的人来说，每个高度的人都有自己最佳的跳绳长度；2)初学者无法连续跳绳，经常因拌绳而被打断跳绳运动，而拌绳的原因只能通过跳绳者自己摸索，现在的跳绳器具不能智能化地对跳绳者进行指导，更不具有在跳绳过程中自动调节长度以较少拌绳问题发生的功能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种智慧跳绳装置，该智慧跳绳装置具有在跳绳过程中自动调节长度以较少拌绳问题发生的功能，解决了以往跳绳长度难以根据身高自动调节问题。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明的智慧跳绳装置，包括第一手柄、第二手柄和连接在第一手柄与第二手柄之间的绳体，所述第一手柄和第二手柄皆包括具备圆筒形容纳腔的壳体、设置在壳体内侧的数据无线传输模块A、可转动地设置在壳体筒口处的转头、以及设置在转头与壳体之间的霍尔传感器，所述第一手柄或第二手柄上还设置有微控制器，第一手柄的转头上还设置有电机和与电机的动力输出轴传动连接的卷轴，所述卷轴同轴设置在第一手柄的壳体内，所述卷轴与转头之间转动配合，所述转头内面向容纳腔一侧的端面上开有柱形的凹槽，所述凹槽与卷轴同轴设置，凹槽的半径与卷轴的半径之差与绳体的直径大小相应，所述转头的外圆周面上设置有允许绳体从中穿过的且与凹槽相互联通的通孔A，所述绳体的一端穿过通孔A后与卷轴外侧端周向固定连接，通过电机驱动卷轴转动可使绳体缠绕在卷轴上，所述微控制器分别与电机、霍尔传感器、数据无线传输模块电连接。
进一步，所述第二手柄的转头上设置有伸入到第二手柄的容纳腔内的圆筒形电池仓，所述转头的外侧端面上设置有可打开电池仓的仓盖，所述转头的外圆周面上设置有允许绳体从中穿过通孔B，所述绳体内设置有导线，所述绳体内的导线一端穿过通孔B后与电池仓的电极连接。
进一步，所述卷轴的外圆周面上沿卷轴轴向上设置有狭长的开口，所述开口上设置有可沿开口在卷轴轴向上往复移动的滑块，所述绳体的端部固定在滑块上。
进一步，所述转头上靠近卷轴与转头的转动配合处设置有两个电刷，所述电刷与微控制器连接，所述卷轴上对应每个电刷的位置处各设置有一个导电环，所述绳体内的导线穿过滑块后进入到卷轴内部，并从卷轴内部延伸至两个导电环处后与导电环电连接。
进一步，还包括可穿戴在脚腕处的脚环，所述脚环上设置有加速度传感器、数据无线传输模块B、单片机、电源，所述单片机分别与加速度传感器、数据无线传输模块B、电源电路连接。
进一步，所述第二手柄上还设置有语音元件，所述语音元件与微控制器连接；所述转头与壳体之间的霍尔传感器设置有三个霍尔组件。
进一步，所述电机的动力输出轴伸入到转头内，且动力输出轴的外圆周面上设置有平台，所述第一手柄上还设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括设置在转头上旋钮，所述旋钮上设置螺柱，所述螺柱可通过螺纹配合的方式旋入到转头中以抵在动力输出轴的平台上限制动力输出轴与转头之间发生相对转动。
进一步，所述容纳腔内还设置有与卷轴并列设置的螺杆，所述螺杆的一端可转动地设置在转头上，所述转头上还设置有中间传动齿轮，所述螺杆上设置有从动齿轮，所述卷轴上设置主动齿轮，所述中间传动齿轮分别与从动齿轮和主动齿轮啮合，当所述螺杆相对卷轴转动时，螺杆上面的螺纹可推动缠绕在卷轴上的绳体沿卷轴轴向上移动。
进一步，所述第二手柄上还设有显示屏，所述微控制器与显示屏电连接。
本发明的有益效果：本发明的智慧跳绳装置，包括第一手柄、第二手柄和连接在第一手柄与第二手柄之间的绳体，所述第一手柄和第二手柄皆包括具备圆筒形容纳腔的壳体、设置在壳体内侧的数据无线传输模块A、可转动地设置在壳体筒口处的转头、以及设置在转头与壳体之间的霍尔传感器，所述第一手柄或第二手柄上还设置有微控制器，第一手柄的转头上还设置有电机和与电机的动力输出轴传动连接的卷轴。本发明的智慧跳绳装置具有在跳绳过程中自动调节长度以较少拌绳问题发生的功能，解决了以往跳绳长度难以根据身高自动调节问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明智慧跳绳装置的立体结构示意图；
图2为本发明智慧跳绳装置中第一手柄的内部结构示意图；
图3为本发明智慧跳绳装置中第一手柄的另一种内部结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明：
如图1至图3所示，本实施例中的智慧跳绳装置，包括第一手柄1、第二手柄2和连接在第一手柄1与第二手柄2之间的绳体3，所述第一手柄1和第二手柄2皆包括具备圆筒形容纳腔4的壳体5、设置在壳体5内侧的数据无线传输模块A6、可转动地设置在壳体5筒口处的转头7、以及设置在转头7与壳体5之间的霍尔传感器8，所述霍尔传感器8包括霍尔组件和永磁体，霍尔组件和永磁体可分别设置在转头与壳体上，壳体与转头之间可通过凸缘和勾在凸缘上面的卡勾连接，其中霍尔组件设置在转头上且位置靠近壳体与转头的连接处，永磁体设置在壳体的端部，其位置也靠近壳体与转头的连接处，具体地，所述数据无线传输模块A6采用4G传输模块，所述第二手柄2上设有两个按键K1、K2，所述第二手柄2上还设有显示屏9和微控制器，所述第二手柄2上还设置有语音元件26，所述语音元件与微控制器连接；所述转头7与壳体5之间的霍尔传感器8设置有三个霍尔组件。
优选的，所述显示屏9可以设置在第二手柄2的转头上，所述微控制器分别与显示屏9、数据无线传输模块A6和霍尔传感器8连接，由于有数据无线传输模块A6，所以所述微控制器也可以设置在第一手柄上；第一手柄1的转头7上还设置有电机10和与电机10的动力输出轴传动连接的卷轴11，所述电机10采用可加大扭力的减速电机，所述卷轴11同轴设置在第一手柄1的壳体5内，所述卷轴11与转头7之间转动配合，所述转头7内面向容纳腔4一侧的端面上开有柱形的凹槽12，所述凹槽12与卷轴11同轴设置，凹槽12的半径与卷轴11的半径之差与绳体3的直径大小相应，所述转头7的外圆周面上设置有允许绳体3从中穿过的且与凹槽12相互联通的通孔A13，所述绳体3的一端穿过通孔A13后与卷轴11外侧端周向固定连接，通过电机10驱动卷轴11转动可使绳体3缠绕在卷轴11上，所述微控制器通过线路与第一手柄1上的电机10电连接、与第一手柄1上的数据无线传输模块A6信号连接，第一手柄1上的数据无线传输模块A6与霍尔传感器8连接。
作为上述技术方案的进一步改进，如图2所示，所述电机10的动力输出轴14伸入到转头7内，且动力输出轴的外圆周面上设置有平台15，所述第一手柄1上还设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括设置在转头7上旋钮16，所述旋钮上设置螺柱17，所述螺柱可通过螺纹配合的方式旋入到转头7中以抵在动力输出轴的平台15上以限制动力输出轴14与转头7之间发生相对转动。
作为上述技术方案的进一步改进，如图1所示，还包括可穿戴在脚腕处的脚环31，所述脚环上设置有加速度传感器、数据无线传输模块B、单片机、电源，所述单片机分别与加速度传感器、数据无线传输模块B、电源电路连接。
本发明的智慧跳绳装置的工作原理：
1)跳绳前的准备：双臂自然垂放在身体两侧，双手分别握住第一手柄1和第二手柄2，然后双脚踩住绳体3，前臂向外侧抬起至水平状态，绳体3通过电机10收紧，此时就是绳体3最佳的长度，跳绳人可以选择通过旋钮固定卷轴11与转头7之间的相对位置；
2)定长跳绳模式：当跳绳人选择锁住卷轴11与转头7之间相对位置时，在跳绳的过程中电机10不会工作，绳子的长度是固定的，显示屏9能显示手机信号强度、电池电量、跳绳次数、跳绳时间、作业模式、考试模式等信息。长按K1能在“自由跳”、“定时跳”、“定量跳”3个功能之间切换。按下K2能调节定量跳的次数在“100-200-300-400-500-600-700-800”之间切换或者调节定时跳的时间在“1分钟-2分钟-3分钟-4分钟-5分钟”之间切换。跳绳连续转动3圈之后，次数从3开始计算。硬件能记录跳绳的总次数、发生拌绳的次数和时间点等数据。当1分钟之内无跳绳触发信号，通过数据无线传输模块A6，自动发送当前数据到云端，并启动休眠。
3)防拌绳模式：跳绳人通过旋转旋钮解锁卷轴11与转头7之间相对位置后，跳绳时利用脚环上的加速度传感器和微处理器计算小腿跳起高度和起跳时间，以及通过霍尔传感器8计算跳绳的转动速度，通过计算可预先判断出跳绳在当前起跳高度下能否正常通过，如果判断跳绳转动速度过快，则电机10驱动释放一定的绳体3长度，从而减缓绳体3通过脚下的时间。另外，当微处理器计算出小腿跳起高度不达标时可以向发音元件发送预先录制的语音来提醒跳绳人。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第二手柄2的转头7上设置有伸入到第二手柄2的容纳腔4内的圆筒形电池仓18，所述转头7的外侧端面上设置有可打开电池仓的仓盖19，所述转头7的外圆周面上设置有允许绳体3从中穿过通孔B20，所述绳体3内设置有导线21，所述绳体3内的导线一端穿过通孔B后与电池仓的电极连接。具体地，电池电量能支持跳绳装置正常使用1星期，并支持TYPEC接口充电，显示屏9上有充电指示和手机信号强度指示。通过在绳体中设置导线的方式，解决了对第一手柄远程供电的问题，上述改进后的连接结构其优点是对上述线路的连接不会影响到第一手柄对绳体长度的调节。
作为上述技术方案的进一步改进，所述卷轴11的外圆周面上沿卷轴11轴向上设置有狭长的开口22，所述开口22上设置有可沿开口在卷轴11轴向上往复移动的滑块23，所述绳体3的端部固定在滑块23上。上述设置的目的是通过设置可移动的滑块可以使得缠绕在卷轴上的绳体更加紧密，同时也可以最大化地提高绳体伸长的长度。
作为上述技术方案的进一步改进，所述转头7上靠近卷轴11与转头7的转动配合处设置有两个电刷24，所述电刷与微控制器连接，所述卷轴11上对应每个电刷的位置处各设置有一个导电环25，所述绳体3内的导线穿过滑块后进入到卷轴11内部，并从卷轴11内部延伸至两个导电环处后与导电环电连接。当然，为避免因滑块移动导致导线在卷轴内发生挤压、堆叠，可以在卷轴内侧壁上固定设置两根金属线，两根金属线的端部分别与两个导电环25连接，然后在滑块上设置两个分别与两根金属线接触的导电触片，两个导电触片对应与绳体内的两根导线连接。上述改进设置，巧妙地解决了通过第二手柄内的电池对第一手柄上的用电装置进行供电的技术难题。
作为上述技术方案的进一步改进，所述容纳腔4内还设置有与卷轴11并列设置的螺杆27，所述螺杆的一端可转动地设置在转头7上，所述转头7上还设置有中间传动齿轮28，所述螺杆上设置有从动齿轮29，所述卷轴11上设置主动齿轮30，所述中间传动齿轮分别与从动齿轮和主动齿轮啮合，当所述螺杆相对卷轴11转动时，螺杆上面的螺纹可推动缠绕在卷轴11上的绳体3沿卷轴11轴向上移动。具体地，所述螺杆的螺纹旋转方向与绳体在卷轴上的缠绕方向相反，螺杆和卷轴在中间传动齿轮的传动下，两者旋转时的方向相同，使得电机工作时，螺杆的螺纹可以对绳体产生沿卷轴轴向上的推力，从而使得绳体能够顺利地在卷轴上移动。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种智慧跳绳装置，包括第一手柄、第二手柄和连接在第一手柄与第二手柄之间的绳体，其特征在于：所述第一手柄和第二手柄皆包括具备圆筒形容纳腔的壳体、设置在壳体内侧的数据无线传输模块A、可转动地设置在壳体筒口处的转头、以及设置在转头与壳体之间的霍尔传感器，所述第一手柄或第二手柄上还设置有微控制器，第一手柄的转头上还设置有电机和与电机的动力输出轴传动连接的卷轴，所述卷轴同轴设置在第一手柄的壳体内，所述卷轴与转头之间转动配合，所述转头内面向容纳腔一侧的端面上开有柱形的凹槽，所述凹槽与卷轴同轴设置，凹槽的半径与卷轴的半径之差与绳体的直径大小相应，所述转头的外圆周面上设置有允许绳体从中穿过的且与凹槽相互联通的通孔A，所述绳体的一端穿过通孔A后与卷轴外侧端周向固定连接，通过电机驱动卷轴转动可使绳体缠绕在卷轴上，所述微控制器分别与电机、霍尔传感器、数据无线传输模块A电连接；还包括可穿戴在脚腕处的脚环，所述脚环上设置有加速度传感器、数据无线传输模块B、单片机、电源，所述单片机分别与加速度传感器、数据无线传输模块B、电源电路连接，跳绳时利用脚环上的加速度传感器和微处理器计算小腿跳起高度和起跳时间，以及通过霍尔传感器计算跳绳的转动速度，通过计算可预先判断出跳绳在当前起跳高度下能否正常通过，如果判断跳绳转动速度过快，则电机驱动释放一定的绳体长度，从而减缓绳体通过脚下的时间。
2.根据权利要求1所述的智慧跳绳装置，其特征在于：所述第二手柄的转头上设置有伸入到第二手柄的容纳腔内的圆筒形电池仓，所述转头的外侧端面上设置有可打开电池仓的仓盖，所述转头的外圆周面上设置有允许绳体从中穿过通孔B，所述绳体内设置有导线，所述绳体内的导线一端穿过通孔B后与电池仓的电极连接。
3.根据权利要求2所述的智慧跳绳装置，其特征在于：所述卷轴的外圆周面上沿卷轴轴向上设置有狭长的开口，所述开口上设置有可沿开口在卷轴轴向上往复移动的滑块，所述绳体的端部固定在滑块上。
4.根据权利要求3所述的智慧跳绳装置，其特征在于：所述转头上靠近卷轴与转头的转动配合处设置有两个电刷，所述电刷与微控制器连接，所述卷轴上对应每个电刷的位置处各设置有一个导电环，所述绳体内的导线穿过滑块后进入到卷轴内部，并从卷轴内部延伸至两个导电环处后与导电环电连接。
5.根据权利要求4所述的智慧跳绳装置，其特征在于：所述第二手柄上还设置有语音元件，所述语音元件与微控制器连接；所述转头与壳体之间的霍尔传感器设置有三个霍尔组件。
6.根据权利要求5所述的智慧跳绳装置，其特征在于：所述电机的动力输出轴伸入到转头内，且动力输出轴的外圆周面上设置有平台，所述第一手柄上还设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括设置在转头上旋钮，所述旋钮上设置螺柱，所述螺柱可通过螺纹配合的方式旋入到转头中以抵在动力输出轴的平台上限制动力输出轴与转头之间发生相对转动。
7.根据权利要求6所述的智慧跳绳装置，其特征在于：所述容纳腔内还设置有与卷轴并列设置的螺杆，所述螺杆的一端可转动地设置在转头上，所述转头上还设置有中间传动齿轮，所述螺杆上设置有从动齿轮，所述卷轴上设置主动齿轮，所述中间传动齿轮分别与从动齿轮和主动齿轮啮合，当所述螺杆相对卷轴转动时，螺杆上面的螺纹可推动缠绕在卷轴上的绳体沿卷轴轴向上移动。
8.根据权利要求7所述的智慧跳绳装置，其特征在于：所述第二手柄上还设有显示屏，所述微控制器与显示屏电连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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