CN116850566A - 一种滑雪模拟练习设备 - Google Patents
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Classifications
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- A63B69/18—Training appliances or apparatus for special sports for skiing
Abstract
本发明公开了一种滑雪模拟练习设备,涉及滑雪运动器材技术领域。包括包括基座和踏承组件,所述基座中间设有一工作平面;所述踏承组件包括第一踏承件、第二踏承件、复位机构和平移机构;所述第一踏承件安装在基座上的平移机构上,通过平移机构带动使得第一踏承件能够在所述工作平面上任意方向地平移;所述第一踏承件包括第一架体、中心滚球、限位滚轮和驱动滚轮;所述第二踏承件包括第二架体、设置在第二架体上用于雪靴踏承的脚踏部和用于支撑所述第二架体的支撑轮。本发明通过中心滚球和第二架体的支撑轮之间的相对滚动实现了滑雪前行触感的模拟,在滑雪前行中实现了对滑雪移动动态所带来的身体失衡及平衡感,实现了高真实滑雪模拟。
Description
技术领域
本发明涉及滑雪运动器材技术领域,特别涉及一种滑雪模拟练习设备。
背景技术
近年,冰雪运动得到了极大的发展,滑雪项目也得到进一步地普及,但不能否认的是滑雪运动依然是一项局限性强、运动成本高的体育运动;为适应不同季节及推广,目前开发出如AR滑雪模拟设备、室外滑雪模拟场地、室内滑雪模拟器、滑雪健身器等辅助练习设备,但这些设备要么存在着占地大、成本高昂、只能满足高水平运动员训练用,或满足高端娱乐,或仅是健身用途,不能满足对滑雪推广特别是双板滑雪推广,更不能满足广大群众接触滑雪、练习、训练需求。
中国专利202211485449.2公开了一种滑雪体育训练装置,底座上设置活动安装转环,在转环上设置滑行导轨和滑动的踏板,同时在转环上还设置有固定块活动连接有调节套、调节杆、支撑连杆和伸缩握杆,利用滑动时转动踏板最终带动转动限位板压缩复位弹簧,进行复位和限位保护,设置的调节套、调节杆、支撑连杆和伸缩握杆组成滑雪杖结构,且可以进行长度调节和角度随意转动,并且在滑动踏板的时候可以伸缩伸缩握杆来模拟真实滑雪时的前进支撑滑雪杖,从而使得整体的训练效果更加真实且训练范围广,在底座的底部中间设置液压装置,带动调节导轮张紧限位皮带到一定程度,用来适配踏板左右滑动时的安全限位。上述方案采用通过特定的预设轨道以及液压支撑装置带动人体按预设轨道进行滑雪模拟练习,但该装置不能模拟移动、直犁式制动、犁式转弯等基本动作,其实际属于平衡训练器。
中国专利202210826671.8公开了一种用于滑雪训练的滑雪机,包括滑雪部、造雪部、回水部;滑雪部具有呈坡面倾斜布置、且循环传动的滑雪传送带;造雪部设置在滑雪传送带的倾斜低端一侧,且朝向滑雪传送带的循环传动上层顶面喷雪;回水部设置在滑雪传送带的下方,且用于收集滑雪传送带掉落的雪片,并将融化的雪水供给至造雪部重复造雪。上述方案属于室内滑雪模拟器,通过滑雪传送带模拟滑雪真实场景,但这种装置往往体积大、占地广、维护成本高,使得使用成本也高昂;并且初学者在使用时需要去适应滑雪传送带模拟的速度,对于初学者使用及练习基本动作并不友好。
双板滑雪模拟器结构设计及性能分析(李永泉,张舵,乔晓飞,郑天宇,李玉昆,张立杰.双板滑雪模拟器结构设计及性能分析[J/OL].机械设计.)中提出了一种新型六自由度混联双板滑雪模拟器,由两个P-{2-PRU-PRPR}-U混联机构组成,具有较大的横向和纵向位移空间,大转角及高转动灵巧度的特性,能够模拟滑雪中起滑、加速、减速等过程。该模拟器虽然能够最大程度的模拟滑雪时雪板动作位置变化,但这种结构需要强大的系统算法、算力来支撑,才能使得模拟滑雪场景,否则只是一个动作跟随训练器,对初学者来说可以练习既定动作,但模拟器并不具有滑行感。
综上,现有大多滑雪模拟器是通过对脚踏在固定轨道上实现来回摆动以模拟滑雪时身体动作平衡,用于锻炼身体平衡能力及双腿掌控力,但只是一种动作平衡的训练器,只能在来回摆动中锻炼左右平衡感,与滑雪时往前滑动所带来的平衡及失衡有实质上区别,仿真效果差。部分滑雪模拟通过滑雪传送带或滑雪毯模拟出雪地场景,以供使用者通过雪靴在滑雪传送带或滑雪毯上滑行,模拟真实滑雪,但其占地大,需要大场馆配套,使用成本高,是一种仿真场地,对一般初学者也并非友好;因此,提出一种具有滑行感、能够供初学者实现滑雪练习、成本低的滑雪模拟器材。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足,本发明提出了一种滑雪模拟练习设备,针对滑雪模拟器材以左右往复式滑动模拟练习平衡带来的滑雪仿真效果差的问题,提出了采用全新相对滑动结构来模拟滑雪真实动态,以实现滑雪场地多态模拟;还提出具有上下坡仿真滑雪模拟练习方法;还提出了基于不同滑雪场景下高仿真训练模拟方法。
具体技术方案如下:
一种滑雪模拟练习设备,包括基座和踏承组件,其特征在于:
所述基座中间设有一工作平面;
所述踏承组件包括第一踏承件、第二踏承件、复位机构和平移机构;所述第一踏承件置于工作平面上,并连接安装在基座上的平移机构,通过平移机构带动使得第一踏承件能够在所述工作平面上任意方向地平移,并形成移动区域;所述第一踏承件包括第一架体、中心滚球、限位滚轮和驱动滚轮,所述第一架体连接平移机构,所述中心滚球位于第一架体中并通过第一架体上的多个所述限位滚轮进行滚动接触支撑,并实现对中心滚球三个平动自由度的限制;所述驱动滚轮设置在第一架体上并与中心滚球接触,用以驱动中心滚球相对中心滚球中心旋转;所述限位滚轮和驱动滚轮的旋转轴线均与中心滚球中心垂线相垂直,所述限位滚轮和驱动滚轮之间的旋转轴线不垂直;
所述第二踏承件包括第二架体、设置在第二架体上用于雪靴踏承的脚踏部和用于支撑所述第二架体的支撑轮,支撑轮为万向球轮;多个所述支撑轮呈球弧状分布设置在第二架体底部并形成与中心滚球滚动接触;所述复位机构设置在第一架体和第二架体之间,所述复位机构使得第一架体和第二架体之间发生位移时提供复位作用力。
优选的,所述踏承组件并列设置两组,两所述踏承组件中第一踏承件的移动区域呈左右对称设置且不交叠。
优选的,所述脚踏部与第二架体之间通过转轴连接,且脚踏部能够相对第二架体转动;所述脚踏部与第二架体之间还设有角度传感器用以检测脚踏部相对第二架体的转动角度;所述第二架体设有用以限定脚踏部转动角度的限位部以及用于脚踏部相对第二架体转动复位的弹性件。
优选的,所述限位滚轮设置两组,每组所述限位滚轮至少四个限位滚轮,每组中的所述限位滚轮均围绕中心滚球中心垂线均匀分布;且两组所述限位滚轮分别设置在中心滚球中心水平面的上下方。
优选的,所述平移机构包括移动座和三个带锁死结构的气动缸;三个所述气动缸之间构成T字型布置,所述气动缸一端铰接在基座上,另一端铰接在移动座上;所述移动座底面与所述基座的工作平面之间摩擦为低阻尼摩擦。
优选的,所述基座沿工作平面边缘设有边框,所述边框上方设置有用于盖合基座的盖板;所述盖板上设有对应所述移动区域大小的安装孔,所述第二踏承件位于所述安装孔的上方;所述第二踏承件与盖板之间设有柔性防护套。
优选的,还包括用于雪杖滑撑的滑撑板,滑撑板位于踏承组件的两侧,且滑撑板两端分别滑动设置在边框上的滑动导轨上,以使得滑撑板能够相对踏承组件左右平移。
优选的,所述复位机构为复位弹簧或复位气缸,所述复位机构沿第一架体周向均布至少三个;所述复位气缸能够调节并限定第一架体和第二架体的偏移角度。
优选的,所述第一架体包括多个用于固定限位滚轮的第一安装架,所述第一安装架之间间隔分布,第一安装架上设置至少两个限位滚轮,并且至少有一个限位滚轮位于中心滚球中心水平面的上方和下方;
所述第二架体包括多个用于固定支撑轮的第二安装架,所述第二安装架之间间隔分布,第二安装架上设置至少两个支撑轮,并且至少有一个支撑轮位于中心滚球中心水平面的上方和下方;
所述第一安装架和第二安装架之间呈交错设置。
优选的,还包括控制单元和用于滑雪场景模拟显示的显示设备,控制单元根据显示设备的模拟场景调节控制驱动滚轮和平移机构。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明通过中心滚球和第二架体的支撑轮之间的相对滚动实现了滑雪前行触感的模拟;并且由于中心滚球和第二架体的支撑轮之间并非相对固定,而是可以存在角度偏移在,使得相对滑动时,能够带来如滑雪时移动动态所带来的身体失衡及平衡感,实现了高真实滑雪模拟,便于初学者练习掌握及克服初始滑雪时身体协调、及平衡问题,为真实雪地滑雪打下良好基础。本发明中通过平移机构带动使得第一踏承件能够沿所述移动区域任意方向移动,以实现真实滑雪动作所需动作空间,如行走,单脚前移等,通过第一踏承件可以在移动区域滑移,还用于在练习时发现使用者腿部控制存在那些问题,腿部肌肉群有哪些不足,以加强训练。
2、本发明通过调节第一踏承件、第二踏承件的相对角度,以实现上坡或下坡的场地环境模拟,使得使用者切身感受到时处于上坡滑行或下坡滑雪;并且通过所述平移机构调节可以模拟出滑行时由于雪板的蛇形走位等滑雪技巧动作。
3、本发明可以结合VR眼镜等场景显示设备,以增强视觉接触来了的真实感,使得身体有更加真实的反应,以便在练习时强化身体肌肉的记忆力。并且控制单元还可以根据显示设备的模拟场景调节控制驱动滚轮和平移机构,已实现更真实体验,使得训练更有真实感已强化训练效果。
附图说明
图1是设备功能结构示意图;
图2是图1中设备俯视图;
图3是第一踏承件及复位机构意图;
图4是另一复位机构示意图;
图5是中心滚球自由度分析示意图;
图6是脚踏部自由度分析示意图;
图7是犁式制动仿真训练示意图;
图8是八字登坡仿真训练示意图;
附图中,1-基座、11-工作平面、12-边框、13-盖板、14-柔性防护套、2-第一踏承件、21-第一架体、22-中心滚球、23-限位滚轮、24-驱动滚轮、3-第二踏承件、31-第二架体、32-脚踏部、33-支撑轮、34-转轴、35-弹性件、4-复位机构、5-平移机构、6-移动区域。
具体实施方式
以下结合说明书附图对发明实施方式进一步地详细描述,以使得本发明的目的、技术方案和技术效果更加清楚呈现。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种单板滑雪模拟练习设备,该设备采用全向式滑动模拟用于给使用者有滑动的触感。
其中,设备包括基座1和踏承组件,且基座1中间设有一工作平面11。踏承组件包括第一踏承件2、第二踏承件3、复位机构4和平移机构5。第一踏承件2置于工作平面11上,并连接安装在基座1上的平移机构5,通过平移机构5带动使得第一踏承件2能够在所述工作平面11上任意方向地平移,并形成移动区域6。第一踏承件2包括第一架体21、中心滚球22、限位滚轮23和驱动滚轮24,所述第一架体21连接平移机构5。中心滚球22位于第一架体21中并通过第一架体21上的多个所述限位滚轮23进行滚动接触支撑,并实现对中心滚球22三个平动自由度的限制。驱动滚轮24设置在第一架体21上并与中心滚球22接触,用以驱动中心滚球22相对中心滚球22中心旋转。限位滚轮23和驱动滚轮24的旋转轴线均与中心滚球22中心垂线相垂直,限位滚轮23和驱动滚轮24之间的旋转轴线不垂直。并且本实施例中,驱动滚轮24设置一个,可以使得中心滚球22只有一个自转自由度,而驱动滚轮24旋转方向与练习设备的正面朝向相同。
第二踏承件3包括第二架体31、设置在第二架体31上用于雪靴踏承的脚踏部32和用于支撑所述第二架体31的支撑轮33。脚踏部32上设有对应单板中两脚踏部32固定的固定器。多个所述支撑轮33呈球弧状分布设置在第二架体31底部并形成与中心滚球22滚动接触。复位机构4设置在第一架体21和第二架体31之间,所述复位机构4使得第一架体21和第二架体31之间发生位移时提供复位作用力。
具体的,中心滚球22包括硬质球体及覆盖在球体外的防滑层,如耐磨防滑的橡胶层;驱动滚轮24同样设置防滑层,驱动滚轮24采用带减速器的伺服电机驱动,以确保中心滚球22稳定转动。
具体的,支撑轮33采用全向的万向球轮,而复位机构4采用复位弹簧,复位弹簧设置六个沿第一架体21和第二架体31间周向均匀设置;复位弹簧用于支撑轮33保持与中心滚球22接触,避免两部件间脱离,同时还在第一架体21和第二架体31之间发生位移时提供弹性恢复力,并且位移越大阻力越大,这样也起到模拟实际滑雪中转弯、侧滑等所遇到阻力。复位弹簧的选型根据不同需要选择不同弹性弹簧,如面对初学者选择弹力较强的,利于初学者适应;如对应进阶提升则选择成人自身重量易做出偏移角度的弹簧;如限定偏移角度则限定方向选择弹力强的复位弹簧;上述这些根据需要进行选型即可,这里不对数据进行详述。当然,为了进一步确保运动安全,对第一架体21和第二架体31之间可以设置安全绳、位移限定器或位置锁定装置等一种或几种安全装置,以限定第一架体21和第二架体31最大偏转角度,以及避免支撑轮33脱离中心滚球22接触;安全绳、位移限定器可以参照现有技术中相应安全装置设置,位置锁定装置设置在第二架体31和第二架体31之间,当第二架体31位于初始位置时,用于锁定及开启第二架体31位移。本实施例中,采用位移限定器、位置锁定装置、围栏扶手等安全安全装置。
这里,平移机构5采用三个带锁死结构的气动缸组成的平面二自由度并联机构,用于带动踏承组件整体平移,这样可以模拟单板在滑动过程需要做的左右移动动作。
为满足单板滑雪站位平衡需要,中心滚球22的直径可以设置大一些,如20-30cm直径;多个支撑轮33形成两组,一组沿第二架体31底部外圆周均布,另一组设沿第二架体31底部内圆周均布。而两支撑轮33之间最大距离为单板宽度大小,这样增加稳定同时,模拟出单板雪地接触时的平稳性。
在结合上述结构中,已经可以做到单板滑雪动基本的一些基本动作训练,如直线滑动、刹车等。使用时,第二架体31位于初始位置,位置锁定装置锁定第二架体31位移;使用者双腿踏上脚踏部32并进行固定,初学者可以先在位置锁定装置锁定第二架体31中进行适应站立下蹲等;接着位置锁定装置解锁,初学者可以借助围栏扶手适应第二架体31位和第二架体31发生的滑动,与实际中初次单板站立雪地近似;再接着初学者初步适应无围栏扶手站立及进行相关动作;然后是初学者在中心滚球22启动转动、平移机构5移动等情况下,模拟水平滑动、左右滑动等单板滑雪动作。
实施例2
本实施例提供一种双板板滑雪模拟练习设备,该设备采用全向式滑动模拟用于给使用者有滑动的触感。
如图1-3所示,设备包括基座1和两踏承组件,且基座1中间设有一工作平面11,两踏承组件用于对应双板。踏承组件包括第一踏承件2、第二踏承件3、复位机构4和平移机构5。第一踏承件2置于工作平面11上,并连接安装在基座1上的平移机构5,通过平移机构5带动使得第一踏承件2能够在所述工作平面11上任意方向的平移,并形成移动区域6。第一踏承件2包括第一架体21、中心滚球22、限位滚轮23和驱动滚轮24,所述第一架体21连接平移机构5。中心滚球22位于第一架体21中并通过第一架体21上的多个所述限位滚轮23进行滚动接触支撑,并实现对中心滚球22三个平动自由度的限制。驱动滚轮24设置在第一架体21上并与中心滚球22接触,用以驱动中心滚球22相对中心滚球22中心旋转。限位滚轮23和驱动滚轮24的旋转轴线均与中心滚球22中心垂线相垂直,限位滚轮23和驱动滚轮24之间的旋转轴线不垂直,限位滚轮23和驱动滚轮24之间的旋转轴线不垂直。驱动滚轮24旋转方向为模拟滑动的方向,限位滚轮23和驱动滚轮24之间的旋转轴线不垂直,避免了限位滚轮23干涉到中心滚球22转动。
第二踏承件3包括第二架体31、设置在第二架体31上用于雪靴踏承的脚踏部32和用于支撑所述第二架体31的支撑轮33。脚踏部32上设有对应单板中两脚踏部32固定的固定器。多个所述支撑轮33呈球弧状分布设置在第二架体31底部并形成与中心滚球22滚动接触。复位机构4设置在第一架体21和第二架体31之间,所述复位机构4使得第一架体21和第二架体31之间发生位移时提供复位作用力。
如图1所示,基座1沿工作平面11边缘设有边框12,所述边框12上方设置有用于盖合基座1的盖板13;所述盖板13上设有对应所述移动区域6大小的安装孔,所述第二踏承件3位于所述安装孔的上方;所述第二踏承件3与盖板13之间设有柔性防护套14。
这里,限位滚轮23设置两组,每组所述限位滚轮23至少四个限位滚轮23,每组中的所述限位滚轮23均围绕中心滚球22中心垂线均匀分布;且两组所述限位滚轮23分别设置在中心滚球22中心水平面的上下方。
其中,脚踏部32与第二架体31之间通过转轴34连接,且脚踏部32能够相对第二架体31转动。脚踏部32与第二架体31之间还设有角度传感器用以检测脚踏部32相对第二架体31的转动角度;第二架体31设有用以限定脚踏部32转动角度的限位部及用于脚踏部32与用于脚踏部32相对第二架体31转动复位的弹性件35,弹性件35为弧形弹簧,弹性件35提供复位弹力可以模拟滑雪中两雪板非直线滑动时,雪板受到的横向作用力。
如图2所示,两组踏承组件并列设置,两所述踏承组件中第一踏承件2的移动区域6呈左右对称设置且不交叠。平移机构5包括移动座和三个带锁死结构的气动缸;三个所述气动缸之间构成T字型布置,气动缸一端铰接在基座1上,另一端铰接在移动座上。移动座底面与所述基座1的工作平面11之间摩擦为低阻尼摩擦。
同样的,本实施例中支撑轮33采用全向的万向球轮,而复位机构4采用复位弹簧,复位弹簧设置六个沿第一架体21和第二架体31间周向均匀设置;复位弹簧用于支撑轮33保持与中心滚球22接触,避免两部件间脱离,同时还在第一架体21和第二架体31之间发生位移时提供弹性恢复力,并且位移越大阻力越大,这样也起到模拟实际滑雪中转弯、侧滑等所遇到阻力。本实施例中,还采用位移限定器、位置锁定装置、围栏扶手等安全安全装置;平移机构5采用三个带锁死结构的气动缸组成的平面二自由度并联机构,用于带动踏承组件整体平移。
在结合上述结构中,已经可以做到双板滑雪动基本的一些基本动作训练,如直线滑动、犁式制动、八字登坡等。使用时,同样的第一架体21位于初始位置,位置锁定装置锁定第一架体21位移;使用者踏上脚踏部32并进行固定,初学者可以先在位置锁定装置锁定第一架体21中进行适应站立下蹲等;接着位置锁定装置解锁,初学者可以借助围栏扶手适应第一架体21位和第二架体31发生的滑动,与实际中初次双板站立雪地近似;再接着初学者初步适应无围栏扶手站立及进行相关动作;然后是初学者在中心滚球22启动转动、平移机构5移动等情况下,模拟双板滑雪技巧动作。
实施例3
如图4所示,本实施例在实施例1或实施例2基础上提供一种改进方案。具体是,复位机构4为复位气缸,复位气缸可以进行行程锁定,并且复位机构4沿第一架体21周向均布三个;复位气缸能够调节并限定第一架体21和第二架体31的偏移角度。复位气缸通过控制单元进行调节。本实施例在将复位气缸确定为复位气缸后,训练设备将用于跟随性训练。具体过程为:控制单元根据训练要求及模拟的场景动作,控制单元通过调节脚踏部32相对第一架体21的位置以模拟场景动作中对腿部位置要求;具体是,根据场景动作控制单元通过控制复位气缸进而控制脚踏部32相对第一架体21的位置。具体应用时,通过这样设置可以用来模拟跟随蛇形走位等滑雪技巧动作。
为加强真实效果,还可以设置用于滑雪场景模拟显示的显示设备,控制单元根据显示设备的模拟场景调节控制驱动滚轮24的驱动速度以模拟滑行速度、调节控制平移机构5带动第一架体21平移以模拟滑板走位,调节控制复位气缸调节脚踏部32相对第一架体21的倾斜角度模拟滑行的坡度,进而实现模拟滑雪场景中滑雪动作状态需求,以实现跟随训练目的。为加强数据的反馈,中心滚球22还可以设置电子陀螺仪以检测反馈旋转方向。
实施例4
本实施例是对实施例1或实施例2提供一种改进方案。具体是,第一架体21包括多个用于固定限位滚轮23的第一安装架,所述第一安装架之间间隔分布,第一安装架上设置至少两个限位滚轮23,并且至少有一个限位滚轮23位于中心滚球22中心水平面的上方和下方。第二架体31包括多个用于固定支撑轮33的第二安装架,所述第二安装架之间间隔分布,第二安装架上设置至少两个支撑轮33,并且至少有一个支撑轮33位于中心滚球22中心水平面的上方和下方。第一安装架和第二安装架之间呈交错设置。通过上述设置后,第二架体31相对第一架体21只能在固定方向进行偏移,但这样第一架体21更加稳定的滑动套设在中心滚球22上,增强了稳定性。本实施例改进适合高强度训练或蛇形走位等滑雪技巧动作训练使用。
实施例5
本实施例是对实施例2提供一种升级方案。即设置雪杖滑撑的滑撑板,滑撑板位于踏承组件的两侧,且滑撑板两端分别滑动设置在边框12上的滑动导轨上,以使得滑撑板能够相对踏承组件左右平移。进一步的,滑撑板可以设置压力感应器用于检测雪杖滑撑力度,以调节控制驱动滚轮24的驱动速度,当然也可以使用现有智能雪杖感应滑撑力度及要调节的方向控制第一驱动滚轮24和第二驱动滚轮24的驱动速度,以实现对中心滚球22旋转方向控制。
上述实施例中,脚踏部32还可以按照模拟雪板长度及样式设置进行装饰,以更好模拟还原。
在上述实施例下,还需要说明的是:如图5所示,为中心滚球22在平移机构5作用下所具有的自由度,包括在XYZ三坐标系下中心滚球22可以在X轴和Y轴方向平移,这是平移机构5带来的;在xyz三坐标系下中心滚球22可以在x轴和y轴方向自转,这是限位滚轮23和驱动滚轮24共同限定的。如图6所示,为脚踏部32为中心滚球22在平移机构5作用下所具有的自由度,包括在XYZ三坐标系下脚踏部32可以在X轴和Y轴方向平移,同样是平移机构5带来的;在xyz三坐标系下中心滚球22可以在z轴方向自转,这是脚踏部32与第二架体31之间通过转轴连接进行限定的。在上述自由度支撑下,脚踏部32可以做与真实滑雪过程中两雪靴或雪板之间位置距离变化、形成夹角角度变化、雪靴靴口朝向变化等动作姿势操作,使用者在使用过程中可以最大程度的进行真实滑雪模拟,并且脚踏部32能够通过支撑轮33与中心滚球22相对滑动具有正在前行滑动的真实感,并且具有前行滑动所带来的身体失衡等确实感受;在进行前行滑动中在本设备中进行相应滑雪动作也是具有一定的真实感受的,当然存在的不足是设备动作流畅性和风阻所带来的缺失,这些是可以依靠材料加工、风阻辅助设备、场景显示设备来加强的真实感的,这里不再展开叙述。再结合图7,为犁式制动的动作站位的仿真训练示意图,其中箭头为脚踏部32感受前进方向,这是中心滚球22带来的。如图8所示,为八字登坡的动作站位的仿真训练示意图,其中箭头为脚踏组件感受移动方向,这是平移机构5带来的。其中,八字登坡的动作仿真训练中通过平移机构5不断平移复位到原位置以实现重复训练,同样通过平移机构5的气动缸锁定及解锁实现对八字登坡一脚踏组件平移另一脚踏组件保持不动的控制。上述功能效果是现有的滑雪训练器材所不具有的,并且相比模拟雪地滑雪更具有性价比,更易推广。
以上所述仅是本发明较佳可行实施例,非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神及原则之内,所完成的同等变化、等同替换或修饰变更,均应包含在本发明所涵盖专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种滑雪模拟练习设备,包括基座和踏承组件,其特征在于:
所述基座中间设有一工作平面;
所述踏承组件包括第一踏承件、第二踏承件、复位机构和平移机构;所述第一踏承件置于工作平面上,并连接安装在基座上的平移机构,通过平移机构带动使得第一踏承件能够在所述工作平面上任意方向地平移,并形成移动区域;所述第一踏承件包括第一架体、中心滚球、限位滚轮和驱动滚轮,所述第一架体连接平移机构,所述中心滚球位于第一架体中并通过第一架体上的多个所述限位滚轮进行滚动接触支撑,并实现对中心滚球三个平动自由度的限制;所述驱动滚轮设置在第一架体上并与中心滚球接触,用以驱动中心滚球相对中心滚球中心旋转;所述限位滚轮和驱动滚轮的旋转轴线均与中心滚球中心垂线相垂直,所述限位滚轮和驱动滚轮之间的旋转轴线不垂直;
所述第二踏承件包括第二架体、设置在第二架体上用于雪靴踏承的脚踏部和用于支撑所述第二架体的支撑轮,支撑轮为万向球轮;多个所述支撑轮呈球弧状分布设置在第二架体底部并形成与中心滚球滚动接触;所述复位机构设置在第一架体和第二架体之间,所述复位机构使得第一架体和第二架体之间发生位移时提供复位作用力。
2.根据权利要求1所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:所述踏承组件并列设置两组,两所述踏承组件中第一踏承件的移动区域呈左右对称设置且不交叠。
3.根据权利要求1所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:所述脚踏部与第二架体之间通过转轴连接,且脚踏部能够相对第二架体转动;所述脚踏部与第二架体之间还设有角度传感器用以检测脚踏部相对第二架体的转动角度;所述第二架体设有用以限定脚踏部转动角度的限位部以及用于脚踏部相对第二架体转动复位的弹性件。
4.根据权利要求1所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:所述限位滚轮设置两组,每组所述限位滚轮至少四个限位滚轮,每组中的所述限位滚轮均围绕中心滚球中心垂线均匀分布;且两组所述限位滚轮分别设置在中心滚球中心水平面的上下方。
5.根据权利要求2所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:所述平移机构包括移动座和三个带锁死结构的气动缸;三个所述气动缸之间构成T字型布置,所述气动缸一端铰接在基座上,另一端铰接在移动座上;所述移动座底面与所述基座的工作平面之间摩擦为低阻尼摩擦。
6.根据权利要求1所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:所述基座沿工作平面边缘设有边框,所述边框上方设置有用于盖合基座的盖板;所述盖板上设有对应所述移动区域大小的安装孔,所述第二踏承件位于所述安装孔的上方;所述第二踏承件与盖板之间设有柔性防护套。
7.根据权利要求6所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:还包括用于雪杖滑撑的滑撑板,滑撑板位于踏承组件的两侧,且滑撑板两端分别滑动设置在边框上的滑动导轨上,以使得滑撑板能够相对踏承组件左右平移。
8.根据权利要求1所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:所述复位机构为复位弹簧或复位气缸,所述复位机构沿第一架体周向均布至少三个;所述复位气缸能够调节并限定第一架体和第二架体的偏移角度。
9.根据权利要求1所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:
所述第一架体包括多个用于固定限位滚轮的第一安装架,所述第一安装架之间间隔分布,第一安装架上设置至少两个限位滚轮,并且至少有一个限位滚轮位于中心滚球中心水平面的上方和下方;
所述第二架体包括多个用于固定支撑轮的第二安装架,所述第二安装架之间间隔分布,第二安装架上设置至少两个支撑轮,并且至少有一个支撑轮位于中心滚球中心水平面的上方和下方;
所述第一安装架和第二安装架之间呈交错设置。
10.根据权利要求1所述的一种滑雪模拟练习设备,其特征在于:还包括控制单元和用于滑雪场景模拟显示的显示设备,控制单元根据显示设备的模拟场景调节控制驱动滚轮和平移机构。
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2023
- 2023-07-05 CN CN202310820512.1A patent/CN116850566A/zh active Pending
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