TWI626071B - 划船訓練裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種划船訓練裝置，包含支撐底座、馬力輸出模組、捲線裝置、纜線、拖曳組件以及操作模組。馬力輸出模組設置於支撐底座一端。馬力輸出模組包含馬達、控制裝置及編碼器。控制裝置電連接馬達，接收感測訊號及設定訊號，以及發送控制訊號。編碼器電連接控制裝置，感測馬達之運轉狀態並輸出感測訊號。捲線裝置連接扭力增益裝置。纜線之一端纏繞於捲線裝置上。拖曳組件連接纜線之另一端。操作模組電連接馬力輸出模組。

Description

划船訓練裝置

本發明係關於一種划船訓練裝置，特別是關於一種以馬達提供阻力之一種訓練裝置。

習知之划船訓練器材多係以風扇、水箱、磁力盤配合相關構造提供划船動作後拉時之阻力源，然而這些阻力源通常跟使用者後拉動作之快慢相關，無法滿足多種訓練所需之豐富阻力源；而為了達到後拉-恢復之週期性反覆動作訓練，必須再設計一恢復機構，以提供當使用者完成後拉動作釋放拉力欲恢復至起始點時之回復力，造成習知划船訓練器材之結構較複雜；且，恢復機構之回復力為固定設計值無法調整，因而無法提供模擬回槳時之動作訓練。可見習知划船訓練器並無法滿足及模擬各類訓練情境之阻力變化，因此需要一種可解決習知問題之划船訓練裝置以滿足各種訓練需求。

基於上述目的，本發明係提供一種划船訓練裝置，其包含支撐底座、馬力輸出模組、捲線裝置、纜線、拖曳組件以及操作模組。馬力輸出模組設置於支撐底座端，馬力輸出模組包含馬達、控制裝置及編碼器。控制裝置電連接馬達，並接收感測訊號及設定訊號，以及根據感測訊號及設定訊號產生控制訊號。編碼器電連接該控制裝置，感測馬達之運轉狀態並輸出感測訊號。捲線裝置連接馬力輸出模組，並與馬達同向轉動。纜線一端纏繞於捲線裝置上。拖曳組件連接纜線之另一端，並供一使用者握持，完成划船動作行程。操作模組電連接馬力輸出模組並輸入設定訊號至控制裝置。划船動作行程包含後拉動作及復位動作，於後拉動作中馬力輸出模組提供反向阻力抵抗後拉動作，馬達因後拉動作反向旋轉，於後拉動作出力小於反向阻力時，馬達將恢復原本旋轉方向，編碼器感測馬達之轉向改變，並發送感測訊號至控制裝置，控制裝置發送控制訊號控制馬達使馬力輸出模組提供一回復力驅動捲線裝置回收纜線，完成該復位動作。

較佳地，馬力輸出模組更包含扭力增益裝置，扭力增益裝置連接馬達，輸出較馬達低之轉速以及較馬達高之轉矩。

較佳地，後拉動作及復位動作於橫向移動，馬力輸出模組輸出之阻力方向，於後拉行程及恢復行程均維持同一方向。

較佳地，本發明之划船訓練裝置更包含乘坐部及踏板，踏板及乘坐部係設置於支撐底座上。

較佳地，馬力輸出模組輸出之阻力大小，於後拉動作及復位動作係不同。

較佳地，本發明之划船訓練裝置更包含滑輪，滑輪設置於支撐底座上，纜線於滑輪上移動。

較佳地，本發明之划船訓練裝置更包含顯示裝置，顯示裝置顯該操作模組對馬力輸出模組輸入之設定。

較佳地，運轉狀態包含馬達之輸出軸心轉動之位置、速度或加速度。

較佳地，馬力輸出模組輸出之阻力變化包含定值、線性變化、二次曲線變化或函數變化。

較佳地，馬力輸出模組輸出之阻力變化與捲線裝置轉動之位置、速度係成一比例關係或線性關係或二次曲線關係或函數關係。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之划船訓練裝置之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請一併參閱第1圖至第3圖，其分別係為根據本發明之實施例之划船訓練裝置之整體示意圖、根據本發明之實施例之划船訓練裝置之部分示意圖、根據本發明之實施例之划船訓練裝置之系統方塊圖。

如圖所示本發明之划船訓練裝置包含支撐底座100、馬力輸出模組200、捲線裝置300、纜線800、拖曳組件500以及操作模組700。

馬力輸出模組200可設置於支撐底座100一端。本發明之馬力輸出模組200可包含馬達201、扭力增益裝置202、控制裝置203以及編碼器204。更進一步，在馬達201所提供之轉矩不足的情況下，本發明之扭力增益裝置202可連接馬達201，輸出較馬達201低之轉速以及較馬達201高之轉矩。更進一步，扭力增益裝置202可包含減速機，而減速機種類可為行星齒輪減速機、擺線針輪減速機等等。因此利用馬達201及扭力增益裝置202之互相配置可以增加輸出之轉矩，使得本發明之馬力輸出模組200可以輸出足夠的阻力以進行訓練。

續言之，控制裝置203電連接馬達201，可接收感測訊號2041及設定訊號7001，並根據感測訊號2041以及設定訊號7001發送控制訊號2031。另外，編碼器204電連接控制裝置203因此感測馬達201之運轉狀態後輸出感測訊號2041。馬達201之運轉狀態包含之位置、速度、加速度及電流等。因此編碼器204發送感測訊號2041至控制裝置203以控制馬達201，產生一回授控制機制。

編碼器204可應用於精密機械的定位或速度控制，因此與本發明之馬達201一起使用。編碼器204依機械結構可分為旋轉編碼器、線性編碼器；依編碼方式可分為絕對型編碼器、增量型編碼器；依訊號產生方式之不同可分為機械接觸式編碼器、電磁編碼器、光學編碼器等等。因此可依所需之需求選擇適當之編碼器204，舉例而言，若需利用編碼器204記憶馬達201之旋轉位置可使用絕對型編碼器，然而選用何種編碼器204係依據實際需求以及與馬達201、控制裝置203之適當的配置所決定。

另外，本發明係透過纜線800及捲線裝置300而使得扭力增益裝置202之阻力得以傳遞至拖曳組件500。

續言之，本發明之捲線裝置300係連接扭力增益裝置202，纜線800之一端係纏繞於捲線裝置300上，拖曳組件500連接纜線800之另一端，以供一使用者握持完成划船動作行程。

更進一步，為了使得馬力輸出模組200可依設定訊號7001而有不同之阻力變化，因此，使用者可使用操作模組700進行馬力輸出模組200設定。本發明之操作模組700電連接馬力輸出模組200，並透過操作模組700輸入設定訊號7001至控制裝置203，因此可藉由控制馬達201而達到控制馬力輸出模組200輸出之阻力值的功效。

除此之外，如第1圖所示，本發明更可包含滑軌結構900、乘坐部910、踏板920以及顯示裝置600。

滑軌結構900可設置於支撐底座100上，乘坐部910滑接於滑軌結構900，踏板920可設置於支撐底座100上，於馬力輸出模組200及滑軌結構900之間，滑輪930設置於支撐底座100上，纜線800於滑輪930上移動。

顯示裝置600可用以顯示操作模組700對馬力輸出模組200輸入之設定。除此之外操作模組700亦可以觸控方式與顯示裝置600相整合，因此使用上可以直接觸碰顯示裝置600使用操作模組700對馬力輸出模組200進行設定。

現請參閱第3圖至第6圖，第4圖至第6圖分別係為根據本發明之實施例之划船訓練裝置之第一使用狀態示意圖、根據本發明之實施例之划船訓練裝置之第二使用狀態示意圖、根據本發明之實施例之划船訓練裝置之第三使用狀態示意圖。

如圖所示，划船動作行程係包含後拉動作及復位動作，且後拉動作及復位動作於橫向移動。於後拉動作中馬力輸出模組200提供一預定反向阻力抵抗後拉動作，馬達201因後拉動作反向旋轉，於使用者施力在拖曳組件500之出力小於反向阻力時，馬達201將恢復原本旋轉方向，此時馬力輸出模組200之預定反向阻力成為一回復力以驅動捲線裝置300回收纜線800，編碼器204感測馬達201之轉向改變，並發送感測訊號2041至控制裝置203，控制裝置203發送控制訊號2031控制馬達201。使用者亦可視實際需求以操作模組700調整復位動作之回復力，例如增大或是減少。

一般而言，划船動作行程有兩種模式，一為視使用者之關節活動度或是習慣以第4圖或第5圖作為起始動作，利用腿部、核心、背部及手部之肌群後拉拖曳組件500，而成為如第6圖之後拉動作完成態樣，其後再由第6圖之後拉動作回復至第4圖或第5圖完成復位動作，此為一次完整之划船動作行程，由於此種划船動作行程使用腿部、核心、背部及手部之肌群共同完成一划船動作行程，因此多是用以進行全身性的鍛鍊，一般而言是會以較高的動作行程次數的方式以進行有氧運動、間歇訓練或是實際划船專項運動之訓練。

另一方面，於健美領域中，若是要對於背部肌群進行孤立的訓練，所使用的划船動作行程則會與上述有所不同。舉例而言，由於本發明之乘坐部910滑接於滑軌結構900，因此使用者可將腿部以第5圖或第6圖的方式踩踏於踏板920之上，並且於划船動作行程之中不再屈伸，藉此使得划船動作行程最大程度的僅以上半身之背部及手部肌群做為主動肌群後拉及復位拖曳組件500，並且以核心肌群穩定此動作，以此最大化的刺激背部及手部肌群，特別是背部肌群中的闊背肌。此種划船動作行程一般而言是用以訓練及增長背部肌群，因此一般情況之下多會選用較高的阻力與較低的划船動作行程數進行訓練。

由於人體之背部肌群較為複雜，因此為了能全面訓練，本發明之拖曳組件500種類可包含一字型握把、V型握把、U型握把、單手握把、拉繩。因此，藉由選用不同類型之握把可以有效的偏重鍛鍊背部之不同肌群。

舉例而言，如第4圖所示，若是選用一字型握把之拖曳組件500以正握方式(掌心朝下)將拖曳組件500往腹部後拉，使用者可以有效刺激鍛鍊闊背肌，若是以反握方式(掌心朝上)，則可將手肘更靠近身體，更進一步的刺激闊背肌，利用不同之握法產生不同之刺激方式。

而選用V型握把或U型握把之拖曳組件500的情況下，使用者可以掌心相對的方式握持拖曳組件500，使得手臂不需外旋可保持較為自然的角度後拉，而一般V型握把可以鍛鍊較下方之背部肌群，U型握把可鍛鍊中部之背部肌群。

除此之外，未免鍛鍊時可能會有肌群左右側由於施力不均而失衡的現象，亦可選用單手握把或拉繩之拖曳組件500，藉此使用者可單手操作划船動作行程，改善左右施力不均的問題，或是供可能只能單手操作之使用者使用本發明之划船訓練裝置。

更進一步，除了可選用不同種類之拖曳組件500搭配馬力輸出模組200所輸出之阻力進行鍛鍊之外，亦可將拖曳組件500朝使用者之胸部位置後拉，使得三角肌之後束能夠更進一步的接受刺激進行鍛鍊。因此，綜上所述，本發明之划船訓練裝置可以具有各種不同之訓練型態，以滿足各種需求。

然而本發明不僅於此，由於於後拉動作中馬力輸出模組200提供後拉阻力抵抗後拉動作，因此可能於復位動作中馬力輸出模組200所提供之後拉阻力太大，使得使用者被後拉阻力快速拖回，可能導致受傷。因此，編碼器204可感測馬達201之運轉狀態並發送感測訊號2041至控制裝置203，以發送控制訊號2031控制馬達201改變轉速，使馬力輸出模組200提供較後拉阻力小之回復力驅動捲線裝置300回收纜線800。

舉例而言，由於馬達201之運轉狀態包含馬達201之輸出軸心之轉動位置、轉動速度、轉動角速度或轉動加速度，而編碼器204可感測馬達201之運轉狀態，因此若是馬達201提供逆時針方向之阻力且以逆時針方向轉動，產生逆時針方向力矩保持住捲線裝置300處於收線狀態，而當使用者操作後拉動作且拉力大於阻力時，將得以拉動捲線裝置300以順時針方向轉動，進而也帶動馬達201以順時針旋動，此時馬達201提供之阻力方向仍持續維持在逆時針方向，所以當使用者拉力小於馬達201所提供之阻力時，馬達201提供之阻力將使馬達201以逆時針方向旋轉進而驅動捲線裝置300回收纜線800，因此在此情況之下馬達201可於回收纜線800時輸出小於反向阻力之回復力，保障訓練時的安全。另外，由於編碼器204可感測馬達201之輸出軸心因旋轉方向不同所造成之位置、速度、角速度及其中之一或是其組合的改變，並輸出感測訊號2041至控制裝置203，控制裝置203再依據感測訊號2041及操作模組700所輸入之設定訊號7001控制馬達201，最終改變馬力輸出模組200所輸出之阻力。

更進一步，馬力輸出模組200輸出之阻力變化可包含定值、線性變化、二次曲線變化或函數變化，而馬力輸出模組200輸出之阻力變化與捲線裝置300轉動之位置、速度、加速度可成一比例關係或線性關係或二次曲線關係或函數關係。因此，在上述之各種變化關係且可以於划船動作行程中改變馬力輸出模組200輸出阻力情況的機制之下，本發明之划船訓練裝置亦可依操作模組700之預先設定以供使用者不同之訓練模式，例如上述之有氧訓練、間歇訓練等不同形式每一划船動作行程間的阻力變化，或是於單一划船動作行程中之阻力變化，使得本發明之划船訓練裝置可以提供多種訓練方式。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100‧‧‧支撐底座
200‧‧‧馬力輸出模組
201‧‧‧馬達
202‧‧‧扭力增益裝置
203‧‧‧控制裝置
2031‧‧‧控制訊號
204‧‧‧編碼器
2041‧‧‧感測訊號
300‧‧‧捲線裝置
500‧‧‧拖曳組件
600‧‧‧顯示裝置
700‧‧‧操作模組
7001‧‧‧設定訊號
800‧‧‧纜線
900‧‧‧滑軌結構
910‧‧‧乘坐部
920‧‧‧踏板
930‧‧‧滑輪

第1圖係根據本發明之實施例之划船訓練裝置之整體示意圖。

第2圖係根據本發明之實施例之划船訓練裝置之部分示意圖。

第3圖係根據本發明之實施例之划船訓練裝置之系統方塊圖。

第4圖係根據本發明之實施例之划船訓練裝置之第一使用狀態示意圖。

第5圖係根據本發明之實施例之划船訓練裝置之第二使用狀態示意圖。

第6圖係根據本發明之實施例之划船訓練裝置之第三使用狀態示意圖。

Claims (10)

1. 一種划船訓練裝置，係包含： 一支撐底座； 一馬力輸出模組，係設置於該支撐底座一端，該馬力輸出模組係包含： 一馬達； 一控制裝置，係電連接該馬達，並接收一感測訊號及一設定訊號，以及根據該感測訊號及該設定訊號產生一控制訊號；及 一編碼器，係電連接該控制裝置，感測該馬達之一運轉狀態並輸出該感測訊號； 一捲線裝置，該捲線裝置係連接該馬力輸出模組，並與該馬達同向轉動； 一纜線，其一端係纏繞於該捲線裝置上； 一拖曳組件，係連接該纜線之另一端，並供一使用者握持，完成一划船動作行程；以及 一操作模組，係電連接該馬力輸出模組，並輸入該設定訊號至該控制裝置； 其中該划船動作行程係包含一後拉動作及一復位動作，於該後拉動作中該馬力輸出模組提供一反向阻力抵抗該後拉動作，該馬達因該後拉動作反向旋轉，於該後拉動作出力小於該反向阻力時，該馬達將恢復原本旋轉方向，該編碼器感測該馬達之轉向改變，並發送該感測訊號至該控制裝置，該控制裝置發送該控制訊號控制該馬達使該馬力輸出模組提供一回復力驅動該捲線裝置回收該纜線，完成該復位動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，其中該馬力輸出模組更包含一扭力增益裝置，係連接該馬達，輸出較該馬達低之轉速以及較該馬達高之轉矩。
3. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，其中該後拉動作及該復位動作係於橫向移動，該馬力輸出模組輸出之阻力方向，於後拉行程及恢復行程均維持同一方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，更包含一乘坐部及一踏板，該踏板及該乘坐部係設置於該支撐底座上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，其中該馬力輸出模組輸出之阻力大小，於該後拉動作及該復位動作係不同。
6. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，更包含一滑輪，該滑輪係設置於該支撐底座上，該纜線係於該滑輪上移動。
7. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，更包含一顯示裝置，該顯示裝置係顯示該操作模組對該馬力輸出模組輸入之一設定。
8. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，其中該運轉狀態係包含該馬達之一輸出軸心轉動之位置、速度或加速度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，其中該馬力輸出模組輸出之阻力變化係包含定值、線性變化、二次曲線變化或函數變化。
10. 如申請專利範圍第1項所述之划船訓練裝置，其中該馬力輸出模組輸出之阻力變化與該捲線裝置轉動之位置、速度或加速度係成一比例關係或線性關係或二次曲線關係或函數關係。