CN207085255U - 用于滑行运动模拟设备的底盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于运动器械领域，具体提供一种用于滑行运动模拟设备的底盘装置。本实用新型旨在解决现有的滑行运动模拟设备无法让使用者获得近似真实的滑行体验的问题。为此目的，本实用新型的滑行运动模拟设备包括滑行模拟组件，滑行模拟组件设置在底盘装置上，底盘装置包括支撑架和旋转模拟构件，旋转模拟构件以柔性方式安装在支撑架上，滑行模拟组件连接到旋转模拟构件。通过上述结构，使用者能够感受到如真实滑行运动(例如滑雪)一般，运动惯性给用户身体带来的真实感受，大幅提升模拟设备的用户体验水平，并有效提升训练效果。

Description

用于滑行运动模拟设备的底盘装置

技术领域

本实用新型属于运动器械领域，具体提供一种用于滑行运动模拟设备的底盘装置。

背景技术

滑行运动能够带给人们飞驰的快感以及惊险刺激的感受，同时能使人身心愉悦、放松心情。越来越多的人都加入到了滑行运动的队伍中。但是，每项滑行运动都对运动爱好者有很高的要求，良好的平衡能力以及身体的控制能力是掌握滑行运动的关键，因此，滑行运动存在着较高的难度，初学者因为技术水平有限，容易出现摔倒受伤，给初学者的身心都带来了影响，因此，这项运动需要长时间训练才能掌握运动器材的使用方法，进而感受滑行运动带来的非凡感受。

为了使初学者更安全、更快速地掌握滑行运动的技巧以及提高技术水平，陆续出现了多种模拟设备，如滑雪训练器、滑冰训练器等，这些模拟设备不但能够保证初学者的安全，也能够解决一些滑行运动场地的局限，在室内体验滑行运动的乐趣。

以滑雪为例，运动员在滑雪过程中，以一定速度向前滑行，由于受到外力以及转向时离心力的影响，运动员不仅脚部需要克服外力，同时，腰部和腿部等其他部位也都会受到外力的影响，初学者需要学习的是如何做出反应动作调整重心，进而克服外力影响，因此，对于使用者来说，除了学习专业动作之外，感受以及克服不同场景带来的外力及离心力的影响变得尤为重要。但是，现有的模拟设备大多是与初学者的脚部连接，由于模拟设备是固定放置在地面上的，因此初学者的其他身体部位无法感受到真正滑行时外力给予身体的影响。除此之外，现有的一些模拟设备设置了扶手，防止使用者摔倒，但这种保护方式不能识别用户的危险动作，安全保护方面存在一定的不足。并且，独立的扶手容易让学员因自我保护意识而产生依赖心理，不利于客服心理障碍以及加快形成正确的肌肉记忆。

相应地，本领域需要一种新型的滑行运动模拟设备来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有技术中滑行运动模拟设备无法让使用者获得真正滑行时外力给予身体的影响的技术问题。为此目的，本实用新型提供了一种用于滑行运动模拟设备的底盘装置，所述滑行运动模拟设备包括滑行模拟组件，所述滑行模拟组件设置在所述底盘装置上，所述底盘装置包括支撑架和旋转模拟构件，所述旋转模拟构件以柔性方式安装在所述支撑架上，所述滑行模拟组件连接到所述旋转模拟构件。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述旋转模拟构件包括能够相对于彼此旋转的固定盘和转盘，所述固定盘连接到所述支撑架，所述转盘连接到所述滑行模拟组件。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述底盘装置还包括驱动装置，所述驱动装置包括驱动所述转盘相对于所述固定盘转动的转盘驱动器。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述转盘上设置有传动齿，所述转盘驱动器的输出端设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿彼此啮合，以使所述转盘驱动器能够驱动所述转盘旋转。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述转盘驱动器是电动机。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述固定盘通过多个减震器连接到所述支撑架。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述减震器是弹簧、液压减震器、气缸减震器中的一种或者它们之间的任意组合。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述滑行模拟组件包括中央固定座、第一侧固定座和第一侧脚部固定器以及第二侧固定座和第二侧脚部固定器，所述滑行运动模拟设备还包括上身稳定装置，所述上身稳定装置的下端枢转地连接到所述中央固定座；所述第一侧脚部固定器以能够向两侧枢转、前后滑动和自转的方式连接到所述第一侧固定座，用于固定使用者的一只脚；所述第二侧脚部固定器以能够向两侧枢转、前后滑动和自转的方式连接到所述第二侧固定座，用于固定使用者的另一只脚。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述上身稳定装置包括套环和支撑杆，所述套环用于环绕使用者的上身，所述支撑杆的上端与所述套环相连，所述支撑杆的下端固定连接到所述中央固定座。

在上述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置的优选技术方案中，所述滑行运动模拟设备是滑雪模拟设备、滑草模拟设备、轮滑模拟设备、滑沙模拟设备、冲浪模拟设备、滑冰模拟设备和划水模拟设备中的一种。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，由于滑行模拟组件与旋转模拟构件连接，并且旋转模拟构件以柔性方式安装在支撑架上，因此，本实用新型的滑行运动模拟设备能够在操作过程中最大限度地模拟实际滑行场景－例如滑雪场景，从而让使用者获得更加真实的滑行感受。

此外，通过驱动装置提供反向作用力，能够增加使用者脚部运动肌肉负荷，真切地呈现实际滑雪中改变重心时离心力对于脚部的运动负荷。其中，转盘驱动器不仅可以模拟转向时重心发生变化时身体受到的作用力，还能模拟改变使用者的行进方向，从而将使用者带入真实的滑雪体验中。

另一方面，上身稳定装置包括套环和支撑杆，该套环能够环绕使用者的腰部，在保护使用者安全的基础上，该套环借助支撑杆能够给使用者施加离心力，从而让使用者感受到转向或者其他动作时身体的感受，让使用者从模拟设备中感受到与真实滑行运动相似的情形。

附图说明

下面参照附图并结合滑雪模拟设备来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的滑雪运动模拟设备的结构示意图；

图2是图1所示滑雪运动模拟设备的滑行模拟组件的放大图；

图3是图1所示滑雪运动模拟设备的旋转模拟构件的放大图；

图4是图1所示滑雪运动模拟设备的使用状态图。

附图标记列表：

1、滑行模拟组件；2、上身稳定装置；3、底盘装置；31、支撑架；311、支撑构件；32、旋转模拟构件；321、固定盘；322、转盘；323、连接板；12、第一侧固定座；13、第二侧固定座；14、第一侧脚部固定器；141、第一踏板；142、脚部的绳带；143、连接构件；144、腿部的绳带；15、第二侧脚部固定器；41、第一脚部驱动器；42、第二脚部驱动器；43、转盘驱动器；431、驱动齿轮；44、支撑杆驱动器；21、套环；22、支撑杆；4、显示屏幕。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然说明书和附图是以双板滑雪板作为优选实施方式进行描述的，但是很明显滑雪板也可以是单板滑雪板或者其他滑行构件(例如滑轮、滑沙板等等)来替代，以便将本实用新型的技术方案应用于其他滑行设备，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参阅图1，图1是本实用新型的滑雪运动模拟设备的结构示意图。如图1所示，该滑雪运动模拟设备包括：滑行模拟组件1，其用于供使用者站立，在使用时，使用者可以将双脚放置到滑行模拟组件1中，以便支撑使用者的双脚并模拟滑行动作，例如转向、减速等技术动作；上身稳定装置2，该上身稳定装置2的上端连接到使用者的上身，下端连接到滑行模拟组件1，上身稳定装置2用于给使用者施加离心力和下坠力，因此，使用者能够感受到真实滑雪中，运动惯性给身体部位带来的真切感受，例如转向时身体受到的离心力、转向时做出的技术动作给使用者下肢带来的负荷等，为使用者呈现了一个真实的滑雪感受。

接着参阅图2和图3并继续参阅图1，图2是图1所示滑雪运动模拟设备的滑行模拟组件的放大图；图3是图1所示滑雪运动模拟设备的底盘装置的放大图。如图2和3所示，所述滑行运动模拟设备还包括底盘装置3，所述滑行模拟组件1设置在底盘装置3上，底盘装置3用于支撑滑行模拟组件1和上身稳定装置2并为使用者提供旋转力。具体地，底盘装置3包括支撑架31和旋转模拟构件32，旋转模拟构件32以柔性方式安装在所述支撑架31上，滑行模拟组件1连接到旋转模拟构件32。具体地，由于地形及雪的柔软特性，滑雪板在雪地上滑动的过程中，会有轻微的颠簸，为了更好地模拟这一情况，将旋转模拟构件32以柔性的方式架设在支撑架31上。如图2所示，可以在支撑架31和旋转模拟构件32之间设置三个支撑构件，可以将该支撑构件的两端分别通过万向节与支撑架31和旋转模拟构件32连接。进一步地，还可以在万向节上设置限位部件来约束旋转模拟构件32相对于支撑架31的摆动幅度。除此之外，支撑构件还可以具有减震功能，从而能够更好地模拟滑雪板在雪地上的颠簸情形，因此该支撑构件可以是液压缸、气缸、弹簧等。当然，这并不是限制性的，支撑构件可以是其他任何柔性支撑构件。这样一来，连接在旋转模拟构件32上的滑行模拟组件1便可以将这种情形传递给人体，让使用者体验到真实的滑雪感受。此外，可以理解的是，支撑构件的数量并不是限制性的，本领域技术人员可以根据支撑构件的工作性能调整支撑构件的数量。

继续参阅图3，具体地，该旋转模拟构件32包括能够彼此相对旋转的固定盘321和转盘322，固定盘321与支撑构件311连接，转盘322连接到滑行模拟组件1，使得滑行模拟组件1能够通过固定盘321安装在支撑架31上，并且当转盘322转动时，会带动滑行模拟组件相对于支撑架31旋转。进一步地，该底盘装置3还包括驱动装置，该驱动装置包括驱动转盘322相对于固定盘321转动的转盘驱动器43，具体地，转盘322上设置有传动齿(图中未标示)，该转盘驱动器43的输出端连接有驱动齿轮431，该驱动齿轮431与传动齿彼此啮合，从而当转盘驱动器43开启后，借助驱动齿轮431能够带动转盘322旋转，从而带动滑行模拟组件1旋转。本领域技术人员能够理解的是，转盘驱动器43驱动转盘322旋转，从而产生旋转阻尼，这能够增加使用者旋转滑雪板时的肌肉运动负荷，为使用者提供更真实的滑雪体验。优选地，该转盘驱动器43可以是电动机。但是，可以理解的是，虽然上文是以电动机作为转盘驱动器43的优选实施方式进行描述的，但很明显也可以用其他方式替代，例如液压马达等；该旋转模拟构件32可以是回转支承。可以理解的是，虽然上文是以回转支承作为旋转模拟机构的优选实施方式进行描述的，但很明显也可以用其他方式替代，例如圆锥滚子轴承等。

重新参阅图2并继续参与图3，该滑行模拟组件1包括中央固定座(图中未示出)、第一侧固定座12和第一侧脚部固定器14以及第二侧固定座13和第二侧脚部固定器15。具体地，转盘322上可以固设一块连接板323，中央固定座固定安装到该连接板323上，并且上身稳定装置2的下端枢转地连接到该中央固定座，当转盘322转动时，能够带动中央固定座和上身稳定装置2一起旋转。第一侧固定座12和第二侧固定座13分别设置在连接板323的上表面，并且第一侧固定座12与第二侧固定座13的连线经过转盘322的圆心。在第一侧固定座12的上端还枢转地连接有第一侧脚部固定器14，该第一侧脚部固定器14能够相对于第一侧固定座12向两侧枢转、前后滑动并且能够与第一侧固定座12一起相对于连接板323自转，向两侧枢转可通过任何适当的水平转轴来实现，前后滑动例如可通过图2所示的滑槽结构来实现，而自转可通过任何适当的竖向转轴来实现，但是，本实用新型并不局限于这种具体的枢转结构和滑动结构，该第一侧脚部固定器14用于固定使用者的左脚；在第二侧固定座13的上端还枢转地连接有第二侧脚部固定器15，该第二侧脚部固定器15能够相对于第二侧固定座13向两侧枢转、前后滑动并且能够与第二侧固定座13一起相对于连接板323自转，向两侧枢转可通过任何适当的水平转轴来实现，前后滑动例如可通过图2所示的滑槽结构来实现，而自转可通过任何适当的竖向转轴来实现，但是，本实用新型并不局限于这种具体的枢转结构和滑动结构，该第二侧脚部固定器15用于固定使用者的右脚。进一步地，以第一侧脚部固定器14为例，该第一侧脚部固定器14还可以包括第一踏板141以及松紧可调的用于固定使用者脚部的绳带142，该绳带设置在第一踏板141上，从而脚部不同尺码的使用者都可以通过绳带进行固定。另一方面，还可以设置腿部的绳带144。具体地，在第一踏板141上固设一连接构件143，腿部的绳带144设置在连接构件143的上端，当使用者把脚放置在第一踏板141上时，腿部的绳带144能够可调节地将连接构件143与使用者的腿部固定。同样地，第二侧腿部固定器也可以设置成与第一侧腿部固定器一样的结构。

继续参阅图2和图3，为了给使用者提供真实的滑雪感受，该滑行运动模拟设备还包括驱动第一侧脚部固定器14相对于第一侧固定座12枢转的第一脚部驱动器41以及驱动第二侧脚部固定器15相对于第二侧固定座13枢转的第二脚部驱动器42。具体地，当用户进行立刃动作时，主控单元通过接收第一侧脚部固定器14以及第二侧脚部固定器15传导出的信息，控制第一脚部驱动器41和第二脚部驱动器42提供一个反作用力，增加使用者脚部运动肌肉负荷，真切地呈现实际滑雪中改变重心时离心力对于脚部的运动负荷。此外，由于要采集使用者在进行立刃动作时其双脚的信息，因此可以在第一侧脚部固定器14和第二侧脚部固定器15上安装压力传感器，通过压力传感器采集使用者脚部的压力变化，从而主控单元通过压力传感器采集的信息进而控制第一脚部驱动器41和第二脚部驱动器42施加反作用力。进一步地，在滑雪过程中，改变重心对双脚的运动负荷是不同的，例如立刃滑法是先从重心脚单脚立刃开始，逐渐过渡到双脚立刃，因此，通过分别设置第一脚部驱动器41和第二脚部驱动器42可以贴切地模拟出重心变化对使用者每只脚的负荷，从而让使用者真切地感受到实际滑雪的情形，进而大幅度地提高滑雪运动模拟设备的用户体验。除此之外，上文提到了转盘驱动器43，其与第一脚部驱动器41和第二脚部驱动器42相接合会更加贴切的呈现出真实滑雪中人们的切身感受。仍以使用者做出立刃动作进行说明，在实际滑雪运动中，运动员做出立刃动作之后，除了重心发生变化以外，其行进方向也会发生改变，转盘驱动器43就是为了模拟这一情形，将使用者带入真实的滑雪体验中。具体地，当主控单元接收到第一侧脚部固定器14和第二侧脚部固定器15上压力传感器发出的信息之后，控制转盘驱动器43带动转盘322转动，改变使用者朝向，符合实际滑雪情形的同时，还能够提供离心力，从而使用者能够真切地感受到立刃动作给身体带来的感受，因此，该滑雪运动模拟设备能够完美地呈现真实滑雪的情况以及给使用者带来的切身感受，进而大幅度地提高了滑雪运动模拟设备的用户体验。

重新参阅图1，上身稳定装置2包括套环21和支撑杆22，该套环21用于环绕使用者的上身，支撑杆22的上端与套环21连接，支撑杆22的下端固定连接到中央固定座。具体地，该套环21具有调节功能，可以设置成类似腰带或者安全带的形式，除了保护使用者以外，套环21还具有给使用者施加外力的作用，以使得使用者体验到真实滑雪中离心力作用到身体的感受。支撑杆22可以设置成高度可调节的伸缩杆，针对不同身高的使用者，支撑杆22的长度可以进行调节，使套环21能够安装到合适的位置。此外，驱动装置还包括支撑杆22驱动器44，其能够驱动支撑杆22相对于中央固定座旋转，当使用者做出转向、立刃等动作时，主控单元通过接收第一侧脚部固定器14和第二侧脚部固定器15上的压力传感器传递的信息，控制支撑杆22一同旋转，由此使用者能够感受到转向时自身受到的离心力，使用者必须通过腰部调整身体平衡来克服离心力的影响，进而大幅度地提高了滑雪运动模拟设备的用户体验。另一方面，即使使用者受到离心力作用后失去平衡，由于设置有套环21及第一侧脚部固定器14和第二侧脚部固定器15，也能够保护使用者不受伤害。进一步地，驱动装置还包括牵引器(图中未示出)，该牵引器设置在脚部支撑装置上，通过牵引器拉动套环21给使用者一个下坠力，从而使用者的腿部负荷变大，进而使用者能够体会到离心力对身体的影响，提高了滑雪运动模拟设备的用户体验。具体地，可以将支撑杆22设置成具有伸缩功能的连接杆，比如利用弹簧配合内外套管使支撑杆22能够伸缩，牵引器可以通过一根拉线拉动支撑杆22的活动部分，从而拉动套环21向下运动。

接着参阅图4，图4是本实用新型的滑雪模拟设备的使用状态参考图。该滑雪模拟设备在开始使用之前，使用者可以提供体重、身高、模拟场地、个人技术水平以及模拟转弯半径大小等信息，控制单元计算出转弯离心力变化曲线，当使用者开始体验该滑雪模拟设备时，压力传感器将采集到的信息传递给控制单元，控制单元经过计算之后，再由驱动装置提供离心力反馈给使用者，进而使用者能够切身感受到真正滑雪时给身体带来的负荷体验。此外，如图4所示，还可以在模拟设备前方通过显示屏幕4播放实时滑行的场景，使用者根据虚拟地形做出技术动作，从视觉体验上带领使用者进入逼真的场景。进一步地，当使用者完成一次模拟滑行之后，控制单元将信息自动储存，使用者可以调出滑雪记录并将自己的动作与规范技术动作进行比较分析，查找错误，从而提升专业训练效果。

最后，本领域技术人员容易理解的是，尽管这里是结合双板滑雪模拟设备描述的，但是，本实用新型的滑行运动模拟设备既可以应用于双板滑雪设备，也可以应用于单板滑雪设备，还可以应用于模拟其他滑行运动，例如模拟滑草、冲浪以及滑沙等。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于滑行运动模拟设备的底盘装置，所述滑行运动模拟设备包括滑行模拟组件，所述滑行模拟组件设置在所述底盘装置上，

其特征在于，所述底盘装置包括支撑架和旋转模拟构件，所述旋转模拟构件以柔性方式安装在所述支撑架上，所述滑行模拟组件连接到所述旋转模拟构件。

2.根据权利要求1所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述旋转模拟构件包括能够相对于彼此旋转的固定盘和转盘，所述固定盘连接到所述支撑架，所述转盘连接到所述滑行模拟组件。

3.根据权利要求2所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述底盘装置还包括驱动装置，所述驱动装置包括驱动所述转盘相对于所述固定盘转动的转盘驱动器。

4.根据权利要求3所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述转盘上设置有传动齿，所述转盘驱动器的输出端设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿彼此啮合，以使所述转盘驱动器能够驱动所述转盘旋转。

5.根据权利要求4所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述转盘驱动器是电动机。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述固定盘通过多个减震器连接到所述支撑架。

7.根据权利要求6所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述减震器是弹簧、液压减震器、气缸减震器中的一种或者它们之间的任意组合。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述滑行模拟组件包括中央固定座、第一侧固定座和第一侧脚部固定器以及第二侧固定座和第二侧脚部固定器，所述滑行运动模拟设备还包括上身稳定装置，所述上身稳定装置的下端枢转地连接到所述中央固定座；所述第一侧脚部固定器以能够向两侧枢转、前后滑动和自转的方式连接到所述第一侧固定座，用于固定使用者的一只脚；所述第二侧脚部固定器以能够向两侧枢转、前后滑动和自转的方式连接到所述第二侧固定座，用于固定使用者的另一只脚。

9.根据权利要求8所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述上身稳定装置包括套环和支撑杆，所述套环用于环绕使用者的上身，所述支撑杆的上端与所述套环相连，所述支撑杆的下端固定连接到所述中央固定座。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的用于滑行运动模拟设备的底盘装置，其特征在于，所述滑行运动模拟设备是滑雪模拟设备、滑草模拟设备、轮滑模拟设备、滑沙模拟设备、冲浪模拟设备、滑冰模拟设备和划水模拟设备中的一种。