CN220046958U - 一种磁阻装置及外骨骼设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种磁阻装置及外骨骼设备,涉及外骨骼穿戴技术领域。一种磁阻装置,包括可相对转动的第一组件和第二组件;第一组件包括永磁体;第二组件包括导电件和导磁件;磁阻装置还包括调节模块,调节模块用于调节导电件与导磁件两者正对面积的大小;当肢体通过运动向转子施加驱动力时,第一组件与第二组件之间发生相对转动,以使得导电件在永磁体的磁场的作用下产生涡流;涡流产生的感应磁场与永磁体的磁场相互作用,从而产生阻碍肢体运动的阻力;其中,导磁件用于引导永磁体的磁感线穿过导电件。磁阻装置属于无源装置,且产生的阻力大小可以调节。
Description
技术领域
本申请涉及外骨骼穿戴技术领域,尤其涉及一种磁阻装置及外骨骼设备。
背景技术
阻力训练是指肌肉在克服外来阻力时进行的运动,它主要用于恢复和发展肌肉的力量等。其中,运动员或健身爱好者等可通过阻力训练来提高肌肉的力量或进行肌肉康复等。
外骨骼设备是一种穿戴式的机械设备,其能够为肢体的运动提供阻力,由此达到阻力训练的目的。用于进行阻力训练的外骨骼设备包括阻力模块,外骨骼设备佩戴在肢体上后,当肢体运动时,阻力模块便会对运动的肢体施加阻力。
阻力模块分为有源模块和无源模块两种:
有源模块通过电机等产生阻力,其中,通过对电机进行控制可实现阻力大小的调节,但由于电机需要电源进行驱动,所以,有源模块需要配备电源,从而导致有源模块存在体积大及重量重等问题;
无源模块通过肢体的运动产生阻力,因不需要电源,所以相较于有源模块体积更小且重量更轻,但现有的无源模块存在阻力不可调节的问题,从而无法满足不同场景下的使用需求。
实用新型内容
本申请的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种磁阻装置及外骨骼设备,用以解决现有技术中的问题。
为解决上述问题,本申请实施例第一方面提供了一种磁阻装置,包括可相对转动的第一组件和第二组件;所述第一组件和所述第二组件中的一者用于被用户的肢体所驱动,且该组件被命名为转子;
所述第一组件包括永磁体;所述第二组件包括导电件和导磁件;
所述磁阻装置还包括调节模块,所述调节模块用于带动所述导电件或所述导磁件,以调节所述导电件与所述导磁件两者正对面积的大小;
当所述肢体通过运动向所述转子施加驱动力时,所述第一组件与所述第二组件之间发生相对转动,以使得所述导电件在所述永磁体的磁场的作用下产生涡流;所述涡流产生的感应磁场与所述永磁体的磁场相互作用,从而产生阻碍所述肢体运动的阻力;其中,所述导磁件用于引导所述永磁体的磁感线穿过所述导电件。
在一种可能的实施方式中,所述磁阻装置还包括机壳,所述调节模块与所述机壳可转动相连,所述第一组件和所述第二组件均安装于所述机壳中;
所述导电件与所述导磁件可转动相连;所述调节模块用于带动所述导电件或所述导磁件转动,以调节所述导电件与所述导磁件两者正对面积的大小;所述导电件和所述导磁件上均设置若干个沿自身周向间隔分布的缺口;所述导电件和所述导磁件,两者的正对面积大小与两者所述缺口的正对面积大小呈正相关关系。
在一种可能的实施方式中,所述调节模块包括连接件和活动件,所述连接件设置于所述导电件或所述导磁件上,所述活动件与所述连接件活动相连;
所述机壳上设置有用于对所述调节模块导向的导向结构,所述连接件与所述导向结构可滑动相连;
所述导向结构上设置有至少两个安装位;所述安装位用于供所述活动件可分离地安装于其中,以使得所述调节模块与所述机壳相对固定;当所述活动件位于不同的所述安装位时,所述导电件与所述导磁件两者正对面积的大小不同。
在一种可能的实施方式中,所述连接件包括第一连接部和第二连接部;
所述第一连接部用于与所述导电件或所述导磁件相连;
所述活动件沿套设方向套设于所述第二连接部上,其中,沿所述套设方向上,所述活动件与所述第二连接部滑动相连;
所述导向结构包括贯穿式的轨道,所述第一连接部穿过所述轨道并与所述轨道可滑动相连;所述轨道的宽度小于所述活动件沿所述轨道宽度方向的尺寸;
所述安装位设置有插接孔,所述活动件用于插接入所述插接孔中。
在一种可能的实施方式中,所述活动件内部设置有容纳孔,所述容纳孔的内壁与所述第二连接部的侧壁之间形成容纳空间,所述容纳空间内设置有弹性件;
所述第二连接部远离所述第一连接部的一端设置有固定件;
所述弹性件的一端与所述容纳孔的底面相抵接,另一端与所述固定件相抵接,其中,所述弹性件用于向所述活动件施加朝向所述第一连接部的作用力;
当所述活动件位于所述插接孔外且正对于所述插接孔时,所述弹性件作用于所述活动件使得所述活动件在所述第二连接部上滑动,以驱使所述活动件插入至所述插接孔中并实现定位。
在一种可能的实施方式中,所述磁阻装置还包括传动机构,所述传动机构与所述转子传动相连,所述传动机构用于增大所述阻力。
在一种可能的实施方式中,所述传动机构包括行星齿轮传动机构。
在一种可能的实施方式中,所述磁阻装置还包括检测模块,所述检测模块用于检测所述转子的转动参数。
在一种可能的实施方式中,所述检测模块包括磁性编码器。
本申请实施例第二方面提供了一种外骨骼设备,包括穿戴部和如上所述的磁阻装置;
所述穿戴部用于穿戴于用户的肢体上,且所述穿戴部与所述磁阻装置的转子传动相连。
本申请的有益效果包括:
本申请提出的磁阻装置,包括可相对转动的第一组件和第二组件,第一组件包括永磁体,第二组件包括导电件和导磁件,其中,通过调节模块可以调节导电件与导磁件两者正对面积的大小。
当肢体通过运动向转子施加驱动力时,第一组件与第二组件之间发生相对转动,以使得导电件在永磁体的磁场的作用下产生涡流;涡流产生的感应磁场与永磁体的磁场相互作用,从而产生阻碍肢体运动的阻力。由于转子由肢体驱动,所以,为了克服磁阻装置产生的阻力,需要肌肉发出更大的力量才能驱动转子,由此便起到了阻力训练的目的。
导磁件用于引导永磁体的磁感线穿过导电件,其中,通过调节导电件与导磁件两者正对面积的大小可以改变永磁体的磁感线穿过导电件的数量,从而实现对所产生的阻力大小的调节。
该磁阻装置属于无源装置,且产生的阻力大小可以调节。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1a示出了一种磁阻装置的第一示意图;
图1b示出了图1a中磁阻装置的第二示意图;
图2示出了图1a磁阻装置的爆炸视图;
图3示出了一种永磁体的示意图;
图4示出了图1a中磁场装置的第一剖视图;
图5示出了一种导电件与导磁件正对面积最大时两者之间的位置关系示意图;
图6示出了一种导电件与导磁件正对面积最小时两者之间的位置关系示意图;
图7示出了图1a中磁场装置的第二剖视图;
图7a示出了图7中的局部放大图;
图8示出了一种传动机构的爆炸视图。
主要元件符号说明:
10-磁阻装置;110-第一组件;111-转动圆盘;1111-第一轴体;1112-第二轴体;112-永磁体;1121-第一磁铁;1122-第二磁铁;120-第二组件;121-导电件;1211-连接耳;122-导磁件;1221-凸起环;1222-连接臂;200-调节模块;210-连接件;211-第一连接部;212-第二连接部;220-活动件;230-容纳空间;240-弹性件;251-环形挡片;252-固定螺丝;300-机壳;301-第一支撑轴承;302-第二支撑轴承;310-盖体;311-第三支撑轴承;312-第四支撑轴承;320-导向结构;321-轨道;322-插接孔;400-传动机构;411-安装腔;412-内凸部;421-小带轮;422-大带轮;423-同步带;431-太阳轮;432-行星轮;433-内齿圈;4331-内凹部;434-行星架;435-行星轴;441-端盖;442-第一连接轴承;443-第二连接轴承;444-压盖;445-连接盖;446-凸缘;500-检测模块;510-检测磁铁;511-安装座;520-电路板。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。
实施例
参照图1a、图1b和图2,在本实施例中,提供了一种磁阻装置10。
磁阻装置10包括可相对转动的第一组件110和第二组件120。第一组件110和第二组件120中的一者用于被用户的肢体所驱动,且该组件被命名为转子。
为了方便描述,本实施例以第一组件110作为转子为例进行说明。在其他实施例中,可以根据需要将第二组件120设为转子。
参照图2和图3,第一组件110包括转动圆盘111和永磁体112。转动圆盘111可采用导磁的材料制成,如此,转动圆盘111可以被永磁体112磁化,由此增大永磁体112所产生的磁场强度。
如图2所示,第二组件120包括导电件121和导磁件122。其中,导电件121与导磁件122两者正对面积的大小可调。
磁阻装置10还包括调节模块200,调节模块200用于带动导电件121或导磁件122,以调节导电件121与导磁件122两者正对面积的大小。
在本实施例中,导电件121可采用铜等导电率高的材料制成,导磁件122可采用铁等导磁的材料制成。导电件121和导磁件122均可设置呈圆盘形,且导电件121、导磁件122和转动圆盘111三者的中心轴可平行或共线,其中,参照图4,转动圆盘111、永磁体112、导电件121和导磁件122自上而下依次设置。
当肢体通过运动向第一组件110施加驱动力时,第一组件110与第二组件120之间发生相对转动,以使得导电件121在永磁体112的磁场的作用下产生涡流;涡流产生的感应磁场与永磁体112的磁场相互作用,从而产生阻碍肢体运动的阻力。
由于导磁件122可以导磁,所以永磁体112的磁感线能够被导磁件122所引导。
导磁件122可引导永磁体112的磁感线穿过导电件121。当导电件121与永磁体112相对转动时,导电件121切割永磁体112的磁感线并由此产生涡流。其中,通过调节导电件121与导磁件122两者正对面积的大小,可以改变永磁体112的磁感线穿过导电件121的数量,从而改变了所产生的涡流大小,由此实现对所产生的阻力大小的调节。
参照图3,在本实施例中,永磁体112包括第一磁铁1121和第二磁铁1122,第一磁铁1121的北极和第二磁铁1122的南极均朝向于同一侧,其中,第一磁铁1121和第二磁铁1122沿一圆周方向依次交替设置于转动圆盘111上。第一磁铁1121和第二磁铁1122可通过粘胶等固定于转动圆盘111上。第一磁铁1121和第二磁铁1122可采用N45等牌号的磁铁。
在本实施例中,第一磁铁1121的北极和第二磁铁1122的南极均朝向于导电件121所在的同一侧。
永磁体112采用上述的方式进行设置,能够提高永磁体112所产生的磁场的不均匀性。由于永磁体112产生的磁场不均匀,所以,当第一组件110相对于第二组件120转动时,导电件121各部位所处于的磁场强度会随着永磁体112的转动而不间断地发生变化,其中,在电磁感应的作用下,导电件121就可以产生更大的涡流,相应的,涡流产生的感应磁场的强度也就会更强,从而向肢体提供更大的阻力。
在本实施例中,磁阻装置10包括调节模块200和机壳300,调节模块200与机壳300可转动相连,第一组件110和第二组件120均安装于机壳300中。
第一组件110的转动圆盘111上设置有第一轴体1111和第二轴体1112,第一轴体1111与第二轴体1112分置于转动圆盘111的两端。其中,转动圆盘111、第一轴体1111和第二轴体1112可为一体式结构。
如图4所示,第一轴体1111上套设有第一支撑轴承301,第二轴体1112上套设有第二支撑轴承302,其中,第一支撑轴承301和第二支撑轴承302均安装于机壳300中。第一支撑轴承301和第二支撑轴承302可根据需要选用合适种类的轴承,例如,第一支撑轴承301可采用球轴承等,第二支撑轴承302可采用推力轴承等。
继续参照图4,机壳300还包括有盖体310,其中,第二轴体1112插入至盖体310中,且第二轴体1112通过第三支撑轴承311与盖体310转动相连。第三支撑轴承311可根据需要选用合适种类的轴承,例如,可采用球轴承等。
在本实施例中,导电件121与导磁件122可转动相连,其中,两者可同轴设置。调节模块200用于带动导电件121或导磁件122转动,以调节导电件121与导磁件122两者正对面积的大小。
为了方便描述,在本实施例中,以调节模块200用于带动导磁件122转动为例进行说明。在其他实施例中,调节模块200可用于带动导电件121转动。
如图4、图5和图6所示,导磁件122的两侧均可设置有凸起环1221,导电件121套设于一侧的凸起环1221上且与该凸起环1221转动相连。由于视角的缘故,图5和图6中仅示出了一侧的凸起环1221。
参照图5和图6,导电件121和导磁件122上均设置若干个沿自身周向间隔分布的缺口。其中,导电件121和导磁件122两者的正对面积大小与两者缺口的正对面积大小呈正相关关系。
如图5所示,导电件121和导磁件122两者正对的面积最大,相应的,两者缺口的正对面积也最大。此时,永磁体112的磁感线穿过导电件121的数量最多,相应的,磁阻装置10所能产生的阻力也就更大。
如图6所示,导电件121和导磁件122两者正对的面积最小,相应的,两者缺口的正对面积也最小。此时,永磁体112的磁感线穿过导电件121的数量最少,相应的,磁阻装置10所能产生的阻力也就更小。
导磁件122相对于导电件121转动时,导磁件122关于一旋转轴线转动,在本实施例中,该旋转轴线即为导电件121和导磁件122的中心轴线。在平行于导电件121和导磁件122的中心轴线的方向上,对第二组件120进行投影时,导电件121和导磁件122两者相重叠部分的面积,即为导电件121和导磁件122的正对面积。相应的。在平行于导电件121和导磁件122的中心轴线的方向上,对第二组件120进行投影时,导电件121和导磁件122两者的缺口相重叠部分的面积,即为导电件121和导磁件122两者缺口的正对面积。
参照图4、图5和图6,导电件121周向的边缘凸设有多个间隔分布的连接耳1211,其中,连接耳1211上设置有用于供螺栓穿过的通孔。
在进行组装时,螺栓穿过盖体310和连接耳1211上的通孔后与机壳300固定螺纹相连,由此实现机壳300、盖体310以及导电件121三者之间的固定。其中,导磁件122背向导电件121一侧的凸起环1221上套设有第四支撑轴承312,第四支撑轴承312安装于盖体310上。第四支撑轴承312可根据需要选用合适种类的轴承,例如,可采用球轴承等。
如图7和图7a所示,调节模块200包括连接件210和活动件220,连接件210设置于导磁件122上,活动件220与连接件210活动相连。需要说明的是,在其他实施例中,若调节模可用于带动导电件121转动时,连接件210设置于导电件121上。
参照图1a和图1b,机壳300上设置有用于对调节模块200导向的导向结构320,连接件210与导向结构320可滑动相连。
导向结构320上设置有至少两个安装位。安装位用于供活动件220可分离地安装于其中,以使得调节模块200与机壳300相对固定。其中,当活动件220位于不同的安装位时,导电件121与导磁件122两者正对面积的大小不同。
在本实施例中,导向结构320上设置有两个安装位,其中,这两个安装位分别对应图5和图6中导电件121和导磁件122两者之间的相对位置关系。在图1a和图1b中,活动件220安装于其中一个安装位中。在其他实施例中,上述两个安装位之间还可增设若干数量的安装位。
如图7a所示,连接件210包括第一连接部211和第二连接部212。
第一连接部211用于与导磁件122相连。参照图7a,第一连接部211上设置有卡槽,导磁件122周向的边缘凸设有连接臂1222,连接臂1222插入至卡槽内,其中,连接臂1222与卡槽之间可通过过盈配合等方式固定相连。
活动件220沿套设方向套设于第二连接部212上,其中,沿套设方向上,活动件220与第二连接部212滑动相连。参照图7a,套设方向平行于第二连接部212的长度方向,即图中箭头所指方向。
在本实施例中,导向结构320包括贯穿式的轨道321,第一连接部211穿过轨道321并与轨道321可滑动相连。其中,轨道321的宽度小于活动件220沿轨道321宽度方向的尺寸,由此使得活动件220无法进入到轨道321中,例如,活动件220为圆柱体形时,活动件220的外径大于轨道321的宽度。
为了对活动件220进行固定,安装位设置有插接孔322,其中,活动件220用于插接入插接孔322中。插接孔322与安装位一一对应,其中,两个插接孔322分置于轨道321的两端。
在本实施例中,活动件220内部设置有容纳孔,容纳孔的内壁与第二连接部212的侧壁之间形成容纳空间230,容纳空间230内设置有弹性件240。弹性件240可采用压缩弹簧。
第二连接部212远离第一连接部211的一端设置有固定件,其中,固定件包括环形挡片251和固定螺丝252,第二连接部212上设置有用于与固定螺丝252螺纹连接的螺纹孔。
参照图7a,调节模块200与导磁件122组装流程大致如下:
将第一连接部211的卡槽与导磁件122的连接臂1222固定相连;
将压缩弹簧放置于容纳空间230中并套设于第二连接部212上;
将环形挡片251置于第二连接部212的顶部;
固定螺丝252穿过环形挡片251并与第二连接部212上的螺纹孔螺纹连接。
固定螺丝252与第二连接部212固定后,环形挡片251相应地被固定。其中,弹性件240的一端与容纳孔的底面相抵接,另一端与固定件的环形挡片251相抵接,弹性件240用于向活动件220施加朝向第一连接部211的作用力。参照图7a,弹性件240提供的作用下平行于箭头所示方向,且朝向于第一连接部211。
当活动件220位于插接孔322外且正对于插接孔322时,弹性件240作用于活动件220使得活动件220在第二连接部212上滑动,以驱使活动件220插入至插接孔322中并实现定位,由此实现导磁件122与机壳300之间的相对固定。
当需要调节阻力大小时,使用外力并沿第二连接部212的长度方向拔动活动件220,使得活动件220与当前的插接孔322分离;保持活动件220处于被拔出的状态,并驱使活动件220带动调节模块200沿轨道321滑动;当活动件220移动至另一个安装位后,撤出外力,其中,在弹性件240的作用下,活动件220可自动插入至对应的插接孔322中。通过设置弹性件240,使得活动件220可以自动插入至插接孔322中并实现定位,简化了调节的过程。
在本实施例中,磁阻装置10还包括传动机构400,传动机构400与转子传动相连,传动机构400用于增大阻力。
如图4和图8所示,传动机构400安装于机壳300上。
传动机构400包括小带轮421、大带轮422和同步带423,同步带423绕设于小带轮421和大带轮422上,其中,小带轮421与第一轴体1111同步转动连接。
小带轮421与第一轴体1111同轴设置,两者可通过过盈配合等方式等实现同步转动连接。当小带轮421转动时,第一轴体1111随着同步转动,由此使得第一组件110转动。
同步带423可采用橡胶等材料。将同步带423绕设于小带轮421和大带轮422上,并使得同步带423处于张紧状态。当大带轮422转动时,在静摩擦力的作用下,同步带423随之运动,继而带动小带轮421转动;随着小带轮421转动,第一轴体1111随着同步转动,由此使得第一组件110转动。当第一组件110转动时,第二组件120便会处于变化的磁场中,如此,第二组件120便会产生涡流,并在电磁感应的作用下,产生阻碍第一组件110转动的反作用力,即阻碍肢体运动的阻力。
第一组件110旋转的速度越快,产生的涡流就会越大,相应的,阻碍第一组件110转动的反作用力也就越大。这意味用户可以通过控制肢体的运动速度,改变阻力的大小。
通过改变传动比,可实现第一组件110转速的放大,从而实现阻力的增大。
在本实施例中,小带轮421的直径小于大带轮422的直径。由于小带轮421与大带轮422通过同步带423进行传动,所以,小带轮421和大带轮422两者与同步带423相接触的外周面的线速度相同,又因为小带轮421的直径比大带轮422小,所以,根据线速度与角度速度之间的关系可知,小带轮421的角速度比大带轮422大,如此便可以提升第一组件110的转速。
在本实施例中,传动机构400还包括行星齿轮传动机构。
行星齿轮传动机构包括行星轮432系。行星轮432系包括太阳轮431、行星轮432和内齿圈433,内齿圈433与第二组件120相对固定。
如图8所示,内齿圈433的外周面可设置有若干个等间距分布的内凹部4331,机壳300的安装腔411内壁设置有与内凹部4331一一对应的内凸部412,其中,通过内凹部4331和内凸部412之间的配合,可实现内齿圈433的安装定位。在安装内齿圈433时,将内凹部4331与内凸部412相对准,之后,将内齿圈433压装至机壳300的安装腔411内,内凹部4331嵌入至内凸部412之中,同时,内齿圈433的外壁与机壳300的安装腔411的内壁过盈配合,如此,便实现了对内齿圈433的固定。
在本实施例中,行星轮432有多个且关于太阳轮431的旋转轴线呈环形阵列分布,其中,行星轮432均可转动地设置于行星架434上。行星架434上设置有行星轴435,其中,行星轮432通过行星轴435可转动地安装于行星架434上。
内齿圈433与太阳轮431同轴设置,其中,内齿圈433和太阳轮431均与行星轮432啮合。
在本实施例中,大带轮422与太阳轮431同步转动相连。其中,大带轮422可通过螺丝连接与太阳轮431固定相连,由此实现两者之间的同步转动连接。
参照图8,传动机构400还包括端盖441、第一连接轴承442、第二连接轴承443、压盖444和连接盖445。端盖441可通过螺丝连接等方式与行星架434固定连接;第一连接轴承442安装于安装腔411内,用于对行星架434进行旋转支撑;第二连接轴承443可套设于太阳轮431的轮轴上,用于对太阳轮431进行旋转支撑;压盖444用于盖在安装腔411的外部,可对行星轮432系进行限位,使得行星轮432系被限定在安装腔411的内部;连接盖445可通过螺丝连接等方式与安装腔411外侧的凸缘446固定连接。
行星架434与端盖441固定连接,其中,行星架434或端盖441通过传动连杆等结构与用户的肢体传动相连。当肢体运动时,便可驱使行星架434转动;随着行星架434的旋转,太阳轮431相应的进行转动;太阳轮431带动大带轮422转动,其中,在同步带423的作用下,大带轮422带动小带轮421转动;由于第一组件110与小带轮421同步转动连接,所以,随着小带轮421的旋转,第一组件110会随之同步转动。
以肢体向转子传动的方向上来看,行星架434作为输入件,转子作为输出件,由此实现了增速传动,使得转子的转速得到提升;以转子相肢体的传动方向上来看,转子作为输入件,行星架434作为输出件,由此实现了增扭传动,从而增大了对肢体的阻力。
本实施例中提出的磁阻装置10,包括第一组件110和第二组件120,第一组件110通过传动机构400与用户的肢体相连。当训练者的肢体进行摆动时,传动机构400便会带动第一组件110转动,其中,在传动的过程中,传动机构400实现了增速传动,由此使得第一组件110获得更大的转速,如此,提高了第二组件120内所产生的涡流,实现了阻尼的放大,使得训练者进行抗阻训练时能够获得更好的训练效果。
当第一组件110相对于第二组件120转动,第二组件120产生涡流,继而对第一组件110产生反作用力,以阻碍的第一组件110的转动。此时,视第二组件120对第一组件110的反作用力为输入,其中,通过传动机构400作用,实现了减速增扭作用,如此,使得涡流产生的阻力得到放大,使得用户的肢体在运动时会受到更大的阻力,达到阻力训练的目的。
在本实施例中,磁阻装置10还包括检测模块500,检测模块500用于检测转子的转动参数。其中,转动参数可包括转动速度及转动角度。
检测模块500包括磁性编码器。磁性编码器包括检测磁铁510、霍尔传感器和电路板520,其中,霍尔传感器可安装于电路板520上,电路板520固定设置于盖体310上。
第二轴体1112的端部设置有凹孔,凹孔内设置有安装座511,检测磁铁510固定于安装座511中。当第一组件110转动时,检测磁铁510便随着第一组件110同步转动,其中,检测磁铁510与第一组件110两者的转动参数是相同的。
霍尔传感器与电路板520通信连接。当检测磁铁510转动时,霍尔传感器检测到检测磁铁510的磁场的变化,由此便可以获得检测磁铁510的转动速度及转动角度的数据,其中,检测到的数据传递至电路板520并通过分析处理后,用户可以获得可读的数值。
在本实施例中,还提出了一种外骨骼设备,包括上文中提到的磁阻装置10。
进一步地,外骨骼设备还包括穿戴部,穿戴部用于穿戴于用户的肢体上,且穿戴部与磁阻装置的转子传动相连。穿戴部可通过绑带等结构佩戴与肢体上,当肢体运动时,转子被肢体所驱动并发生转动。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种磁阻装置,其特征在于,包括可相对转动的第一组件和第二组件;所述第一组件和所述第二组件中的一者用于被用户的肢体所驱动,且该组件被命名为转子;
所述第一组件包括永磁体;所述第二组件包括导电件和导磁件;
所述磁阻装置还包括调节模块,所述调节模块用于带动所述导电件或所述导磁件,以调节所述导电件与所述导磁件两者正对面积的大小;
当所述肢体通过运动向所述转子施加驱动力时,所述第一组件与所述第二组件之间发生相对转动,以使得所述导电件在所述永磁体的磁场的作用下产生涡流;所述涡流产生的感应磁场与所述永磁体的磁场相互作用,从而产生阻碍所述肢体运动的阻力;其中,所述导磁件用于引导所述永磁体的磁感线穿过所述导电件。
2.根据权利要求1所述的磁阻装置,其特征在于,所述磁阻装置还包括机壳,所述调节模块与所述机壳可转动相连,所述第一组件和所述第二组件均安装于所述机壳中;
所述导电件与所述导磁件可转动相连;所述调节模块用于带动所述导电件或所述导磁件转动,以调节所述导电件与所述导磁件两者正对面积的大小;所述导电件和所述导磁件上均设置若干个沿自身周向间隔分布的缺口;所述导电件和所述导磁件,两者的正对面积大小与两者所述缺口的正对面积大小呈正相关关系。
3.根据权利要求2所述的磁阻装置,其特征在于,所述调节模块包括连接件和活动件,所述连接件设置于所述导电件或所述导磁件上,所述活动件与所述连接件活动相连;
所述机壳上设置有用于对所述调节模块导向的导向结构,所述连接件与所述导向结构可滑动相连;
所述导向结构上设置有至少两个安装位;所述安装位用于供所述活动件可分离地安装于其中,以使得所述调节模块与所述机壳相对固定;当所述活动件位于不同的所述安装位时,所述导电件与所述导磁件两者正对面积的大小不同。
4.根据权利要求3所述的磁阻装置,其特征在于,所述连接件包括第一连接部和第二连接部;
所述第一连接部用于与所述导电件或所述导磁件相连;
所述活动件沿套设方向套设于所述第二连接部上,其中,沿所述套设方向上,所述活动件与所述第二连接部滑动相连;
所述导向结构包括贯穿式的轨道,所述第一连接部穿过所述轨道并与所述轨道可滑动相连;所述轨道的宽度小于所述活动件沿所述轨道宽度方向的尺寸;
所述安装位设置有插接孔,所述活动件用于插接入所述插接孔中。
5.根据权利要求4所述的磁阻装置,其特征在于,所述活动件内部设置有容纳孔,所述容纳孔的内壁与所述第二连接部的侧壁之间形成容纳空间,所述容纳空间内设置有弹性件;
所述第二连接部远离所述第一连接部的一端设置有固定件;
所述弹性件的一端与所述容纳孔的底面相抵接,另一端与所述固定件相抵接,其中,所述弹性件用于向所述活动件施加朝向所述第一连接部的作用力;
当所述活动件位于所述插接孔外且正对于所述插接孔时,所述弹性件作用于所述活动件使得所述活动件在所述第二连接部上滑动,以驱使所述活动件插入至所述插接孔中并实现定位。
6.根据权利要求1所述的磁阻装置,其特征在于,所述磁阻装置还包括传动机构,所述传动机构与所述转子传动相连,所述传动机构用于增大所述阻力。
7.根据权利要求6所述的磁阻装置,其特征在于,所述传动机构包括行星齿轮传动机构。
8.根据权利要求1所述的磁阻装置,其特征在于,所述磁阻装置还包括检测模块,所述检测模块用于检测所述转子的转动参数。
9.根据权利要求8所述的磁阻装置,其特征在于,所述检测模块包括磁性编码器。
10.一种外骨骼设备,其特征在于,包括穿戴部和权利要求1-9中任一项所述的磁阻装置;
所述穿戴部用于穿戴于用户的肢体上,且所述穿戴部与所述磁阻装置的转子传动相连。
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