一种多功能力量架的制作方法

本发明涉及一种运动健身器材，尤其是涉及一种多功能力量架。

背景技术：

在运动健身器材种类繁多的今天，力量架因其独特的优势而越来越受到人们的欢迎。传统的力量架一般采用金属杠铃片作为训练阻力的来源，金属杠铃片结构简单，加工方便，但其运动惯性在某些状况下可能导致训练者受伤。而且，传统的力量架只能通过调整金属杠铃片的种类和数量来进行负载调节，但受杠铃片的规格限制，其能调节的阻力范围只能是5kg的倍数，负载调节方式较为单一。

现代体能和耐力训练往往需要更细微的阻力调整来实现更精准和更有针对性的训练。传统的力量架只能利用重力制造训练阻力，无法根据训练者的需求改变阻力输出的模式，也无法进行数字化的训练规划和数据记录，已经越来越不能满足使用需求。近年来出现了以气动压力作为附加训练阻力源的新型力量架，这种新型力量架中，气动压力阻力源克服了传统金属杠铃片的一些缺点，调节也更加便捷，但因气动压力阻力源以空气作为介质，而空气介质本身固有特点，其输出阻力难以保持恒定，训练模式仍旧单一，也难以实现个性化、多样化和数字化的训练方案。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种输出阻力可以保持恒定，具有多种备选的运动模式，可以实现个性化、多样化和数字化的训练方案的多功能力量架。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多功能力量架，包括两个导轨、骨架、第一杠铃杆、引体向上杆、两个炮筒组件、双杠、阻力源和两个杠铃片组，两个所述的导轨左右间隔排列，两个所述的导轨位于所述的骨架下方，所述的骨架安装在两个所述的导轨上，所述的引体向上杆安装在所述的骨架的前端顶部，每个所述的杠铃片组分别由一系列杠铃片组成，两个所述的杠铃片组分别悬挂在所述的骨架的后部的左右两侧，所述的第一杠铃杆的材料为碳钢，重量为15～20kg，两个所述的炮筒组件左右对称安装在所述的骨架的前端下部，当挂上杠铃片的第一杠铃杆插入两个所述的炮筒组件中时，能够进行单臂推肩训练，所述的双杠设置在所述的骨架的左侧或者右侧，所述的阻力源包括输入模块、控制器和两个动力单元，两个所述的动力单元一一对应安装在两个所述的导轨上，每个所述的动力单元分别包括拉绳、第一动滑轮、导轨滑轮组和阻力产生输出机构，所述的阻力产生输出机构包括壳体、伺服电机驱动器、伺服电机、阻力输出滑轮组、电机架、绕盘和钢丝绳，所述的伺服电机驱动器、所述的伺服电机、所述的阻力输出滑轮组、所述的电机架、所述的绕盘和所述的钢丝绳均位于所述的壳体内，所述的电机架固定在所述的壳体上，所述的伺服电机安装在所述的电机架上，所述的绕盘和所述的伺服电机连接，所述的伺服电机和所述的伺服电机驱动器连接，所述的伺服电机驱动器和所述的控制器连接，所述的钢丝绳缠绕在所述的绕盘上，所述的钢丝绳的一端固定，所述的钢丝绳的另一端伸出，所述的阻力输出滑轮组包括分别安装在所述的壳体上的动滑轮组、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮和第七定滑轮，所述的动滑轮组包括动滑轮架、第二动滑轮和第三动滑轮，所述的第二动滑轮和所述的第三动滑轮左右并行同轴安装在所述的动滑轮架上，所述的动滑轮架安装在所述的壳体上且与所述的钢丝绳的另一端连接，所述的第二动滑轮位于所述的第三动滑轮的右侧，所述的第一定滑轮位于所述的第二定滑轮的前侧，所述的第一定滑轮和所述的第二定滑轮的安装位置低于所述的第二动滑轮，所述的第三定滑轮、所述的第四定滑轮、所述的第五定滑轮、所述的第六定滑轮和所述的第七定滑轮的安装位置高于所述的第二动滑轮，所述的第三定滑轮和所述的第四定滑轮前后间隔设置，所述的第三定滑轮位于所述的第四定滑轮的前侧，所述的第五定滑轮位于所述的第三定滑轮前侧且安装位置高于所述的第三定滑轮，所述的第六定滑轮和所述的第七定滑轮上下间隔设置且均位于所述的第五定滑轮的前侧，所述的导轨滑轮组包括第八定滑轮、第九定滑轮、第十定滑轮、第十一定滑轮、第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、轮架和固定旋钮，所述的轮架位于所述的导轨内，所述的第一滚轮和所述的第二滚轮前后间隔安装在所述的轮架的左侧，所述的第三滚轮安装在所述的轮架的右侧，所述的第八定滑轮和所述的第九定滑轮安装在所述的导轨的前端，且所述的第八定滑轮位于所述的第九定滑轮上方，所述的第十定滑轮和所述的第十一定滑轮安装在所述的轮架上，所述的第十定滑轮位于所述的第十一定滑轮的前方，所述的导轨上设置有多个与所述的固定旋钮匹配的插孔，当所述的固定旋钮旋入所述的插孔内时，所述的轮架被固定在所述的导轨上，当所述的固定旋钮旋出所述的插孔内时，所述的轮架受力时能通过所述的第一滚轮、所述的第二滚轮和所述的第三滚轮沿所述的轨道前后移动，所述的拉绳首尾相连，所述的拉绳依次经过所述的第一动滑轮、所述的第十定滑轮、所述的第八定滑轮、所述的第九定滑轮、所述的第二定滑轮、所述的第四定滑轮、所述的第三定滑轮、所述的第二动滑轮、所述的第五定滑轮、所述的第三动滑轮、所述的第六定滑轮、所述的第七定滑轮、所述的第一定滑轮和所述的第十一定滑轮，所述的控制器中存储有四种运动模式、各运动模式的伺服电机扭矩控制信号以及各运动模式的伺服电机参考转速范围，所述的四种运动模式分别为恒力等张模式、向心等张模式、离心等张模式和弹性力模式，所述的输入模块包括输入面板和安装在智能手机上的手机app，所述的输入面板与所述的控制器连接，所述的手机app通过蓝牙与所述的控制器进行通讯，训练者能够在所述的输入模块中建立相应的训练计划、选择不同运动模式和设定多种训练参数，当开启所述的多功能力量架时，所述的伺服电机复位，此时所述的伺服电机处于机械零点位置，其转速为零，如果训练者要采用所述的第一杠铃杆和阻力源进行训练，首先根据所述的第一杠铃杆的位置调整所述的轮架的位置，将两个所述的动力单元中的第一动滑轮分别悬挂在所述的第一杠铃杆的左右两端，训练者通过所述的输入面板或者所述的手机app选择运动模式，所述的控制器根据训练者选择的运动模式将对应的扭矩控制信号输入所述的伺服电机驱动器，所述的伺服电机驱动器根据接收到的扭矩控制信号控制所述的伺服电机输出相应的设定输出扭矩，训练者举起所述的第一杠铃杆开始训练，在训练者训练过程中，训练者通过拉动所述的第一杠铃杆牵引所述的第一杠铃杆两端的第一动滑轮同步移动，对所述的拉绳施加拉力，所述的拉绳的拉力经过所述的阻力输出滑轮组传递到所述的绕盘上从而对所述的伺服电机施加外部扭矩负载，所述的伺服电机驱动器将外部负载扭矩与所述的伺服电机设定输出扭矩进行对比，并根据对比结果改变所述的伺服电机的运动状态，所述的伺服电机内的编码器实时地将位置信号反馈给所述的伺服电机驱动器，所述的伺服电机驱动器计算位置信号得到所述的伺服电机的实时转速并发送给所述的控制器，所述的控制器将接收到的伺服电机的实时转速与其内存储的当前运动模式下的伺服电机的参考转速范围进行比对，并根据比对结果将转速控制信号发送所述的伺服电机驱动器，所述的伺服电机驱动器从而调整所述的伺服电机的转速，使所述的伺服电机转速处于当前运动模式下伺服电机的参考转速范围内，实现阻力恒定输出。

所述的一种多功能力量架还包括第二杠铃杆，所述的第二杠铃杆的材料为铝合金，重量为2～3kg，所述的第二杠铃杆的两端用于悬挂两个所述的动力单元中的第一动滑轮后与所述的动力源配合进行训练。该结构中，第二杠铃杆与第一杠铃杆配合，能够通过第一杠铃杆实现较大力量的训练，通过第一杠铃杆实现较小力量训练，训练模式更加灵活。

所述的骨架两侧分别设置有一个延伸到所述的骨架前侧的支架，每个所述的支架内部有一根绳索穿过，当两根所述的绳索的一端能够一一对应与两个所述的动力单元中的第一动滑轮连接，当两根所述的绳索的一端一一对应与两个所述的动力单元中的第一动滑轮连接时，训练者能够通过两根绳索与阻力源的配合进行手臂锻炼，也能够将两根绳索绑在腰部，完成辅助引体向上动作。

所述的骨架包括多个立柱，多个所述的立柱围成长方体状，多个所述的立柱分别安装在两个所述的导轨上，每相邻两根立柱的顶部通过一根横梁连接，所述的骨架左右两侧分别安装有一根横向护挡，当训练者采用所述的第一杠铃杆或者所述的第二杠铃杆在所述的横向护挡上方位置处训练时，如果所述的第一杠铃杆或者所述的第二杠铃杆非正常掉落时，能被两根所述的横向护挡支撑住，所述的骨架的前端左右间隔设置有两个安全架，当训练者采用所述的第一杠铃杆或者所述的第二杠铃杆在所述的安全架上方位置处训练时，如果所述的第一杠铃杆或者所述的第二杠铃杆非正常掉落时，会被两根所述的横向护挡支撑住。

所述的骨架上还设置有用于悬挂所述的第一杠铃杆和所述的第二杠铃杆的两对三明治挂钩。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过两个导轨、骨架、第一杠铃杆、引体向上杆、两个炮筒组件、双杠、阻力源和两个杠铃片组构建多功能力量架，两个导轨左右间隔排列，两个导轨位于骨架下方，骨架安装在两个导轨上，引体向上杆安装在骨架的前端顶部，每个杠铃片组分别由一系列杠铃片组成，两个杠铃片组分别悬挂在骨架的后部的左右两侧，第一杠铃杆的材料为碳钢，重量为15～20kg，两个炮筒组件左右对称安装在骨架的前端下部，当挂上杠铃片的第一杠铃杆插入两个炮筒组件中时，能够进行单臂推肩训练，双杠设置在骨架的左侧或者右侧，阻力源包括输入模块、控制器和两个动力单元，两个动力单元一一对应安装在两个导轨上，每个动力单元分别包括拉绳、第一动滑轮、导轨滑轮组和阻力产生输出机构，阻力产生输出机构包括壳体、伺服电机驱动器、伺服电机、阻力输出滑轮组、电机架、绕盘和钢丝绳，伺服电机驱动器、伺服电机、阻力输出滑轮组、电机架、绕盘和钢丝绳均位于壳体内，电机架固定在壳体上，伺服电机安装在电机架上，绕盘和伺服电机连接，伺服电机和伺服电机驱动器连接，伺服电机驱动器和控制器连接，钢丝绳缠绕在绕盘上，钢丝绳的一端固定，钢丝绳的另一端伸出，阻力输出滑轮组包括分别安装在壳体上的动滑轮组、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮和第七定滑轮，动滑轮组包括动滑轮架、第二动滑轮和第三动滑轮，第二动滑轮和第三动滑轮左右并行同轴安装在动滑轮架上，动滑轮架安装在壳体上且与钢丝绳的另一端连接，第二动滑轮位于第三动滑轮的右侧，第一定滑轮位于第二定滑轮的前侧，第一定滑轮和第二定滑轮的安装位置低于第二动滑轮，第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮和第七定滑轮的安装位置高于第二动滑轮，第三定滑轮和第四定滑轮前后间隔设置，第三定滑轮位于第四定滑轮的前侧，第五定滑轮位于第三定滑轮前侧且安装位置高于第三定滑轮，第六定滑轮和第七定滑轮上下间隔设置且均位于第五定滑轮的前侧，导轨滑轮组包括第八定滑轮、第九定滑轮、第十定滑轮、第十一定滑轮、第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、轮架和固定旋钮，轮架位于导轨内，第一滚轮和第二滚轮前后间隔安装在轮架的左侧，第三滚轮安装在轮架的右侧，第八定滑轮和第九定滑轮安装在导轨的前端，且第八定滑轮位于第九定滑轮上方，第十定滑轮和第十一定滑轮安装在轮架上，第十定滑轮位于第十一定滑轮的前方，导轨上设置有多个与固定旋钮匹配的插孔，当固定旋钮旋入插孔内时，轮架被固定在导轨上，当固定旋钮旋出插孔内时，轮架受力时能通过第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮沿轨道前后移动，拉绳首尾相连，拉绳依次经过第一动滑轮、第十定滑轮、第八定滑轮、第九定滑轮、第二定滑轮、第四定滑轮、第三定滑轮、第二动滑轮、第五定滑轮、第三动滑轮、第六定滑轮、第七定滑轮、第一定滑轮和第十一定滑轮，控制器中存储有四种运动模式、各运动模式的伺服电机扭矩控制信号以及各运动模式的伺服电机参考转速范围，四种运动模式分别为恒力等张模式、向心等张模式、离心等张模式和弹性力模式，输入模块包括输入面板和安装在智能手机上的手机app，输入面板与控制器连接，手机app通过蓝牙与控制器进行通讯，训练者能够在输入模块中建立相应的训练计划、选择不同运动模式和设定多种训练参数，当开启多功能力量架时，伺服电机复位，此时伺服电机处于机械零点位置，其转速为零，如果训练者要采用第一杠铃杆和阻力源进行训练，首先根据第一杠铃杆的位置调整轮架的位置，将两个动力单元中的第一动滑轮分别悬挂在第一杠铃杆的左右两端，训练者通过输入面板或者手机app选择运动模式，控制器根据训练者选择的运动模式将对应的扭矩控制信号输入伺服电机驱动器，伺服电机驱动器根据接收到的扭矩控制信号控制伺服电机输出相应的设定输出扭矩，训练者举起第一杠铃杆开始训练，在训练者训练过程中，训练者通过拉动第一杠铃杆牵引第一杠铃杆两端的第一动滑轮同步移动，对拉绳施加拉力，拉绳的拉力经过阻力输出滑轮组传递到绕盘上从而对伺服电机施加外部扭矩负载，伺服电机驱动器将外部负载扭矩与伺服电机设定输出扭矩进行对比，并根据对比结果改变伺服电机的运动状态，伺服电机内的编码器实时地将位置信号反馈给伺服电机驱动器，伺服电机驱动器计算位置信号得到伺服电机的实时转速并发送给控制器，控制器将接收到的伺服电机的实时转速与其内存储的当前运动模式下的伺服电机的参考转速范围进行比对，并根据比对结果将转速控制信号发送伺服电机驱动器，伺服电机驱动器从而调整伺服电机的转速，使伺服电机转速处于当前运动模式下伺服电机的参考转速范围内，实现阻力恒定输出，由此本发明输出阻力可以保持恒定，具有多种备选的运动模式，可以实现个性化、多样化和数字化的训练方案。

附图说明

图1为本发明的多功能力量架的立体图；

图2为本发明的多功能力量架的动力单元的局部结构图；

图3为本发明的多功能力量架的拉绳的环绕结构示意图；

图4为本发明的多功能力量架的拉绳的导轨滑轮组的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例：如图所示，一种多功能力量架，包括两个导轨1、骨架、第一杠铃杆2、引体向上杆3、两个炮筒组件4、双杠5、阻力源和两个杠铃片组6，两个导轨1左右间隔排列，两个导轨1位于骨架下方，骨架安装在两个导轨1上，引体向上杆3安装在骨架的前端顶部，每个杠铃片组6分别由一系列杠铃片组成，两个杠铃片组6分别悬挂在骨架的后部的左右两侧，第一杠铃杆2的材料为碳钢，重量为15～20kg，两个炮筒组件4左右对称安装在骨架的前端下部，当挂上杠铃片的第一杠铃杆2插入两个炮筒组件4中时，能够进行单臂推肩训练，双杠5设置在骨架的左侧或者右侧，阻力源包括输入模块、控制器和两个动力单元，两个动力单元一一对应安装在两个导轨1上，每个动力单元分别包括拉绳7、第一动滑轮8、导轨滑轮组和阻力产生输出机构9，阻力产生输出机构9包括壳体10、伺服电机驱动器、伺服电机11、阻力输出滑轮组、电机架12、绕盘13和钢丝绳14，伺服电机驱动器、伺服电机11、阻力输出滑轮组、电机架12、绕盘13和钢丝绳14均位于壳体10内，电机架12固定在壳体10上，伺服电机11安装在电机架12上，绕盘13和伺服电机11连接，伺服电机11和伺服电机驱动器连接，伺服电机驱动器和控制器连接，钢丝绳14缠绕在绕盘13上，钢丝绳14的一端固定，钢丝绳14的另一端伸出，阻力输出滑轮组包括分别安装在壳体10上的动滑轮组、第一定滑轮15、第二定滑轮16、第三定滑轮17、第四定滑轮18、第五定滑轮19、第六定滑轮20和第七定滑轮21，动滑轮组包括动滑轮架、第二动滑轮22和第三动滑轮23，第二动滑轮22和第三动滑轮23左右并行同轴安装在动滑轮架上，动滑轮架安装在壳体10上且与钢丝绳14的另一端连接，第二动滑轮22位于第三动滑轮23的右侧，第一定滑轮15位于第二定滑轮16的前侧，第一定滑轮15和第二定滑轮16的安装位置低于第二动滑轮22，第三定滑轮17、第四定滑轮18、第五定滑轮19、第六定滑轮20和第七定滑轮21的安装位置高于第二动滑轮22，第三定滑轮17和第四定滑轮18前后间隔设置，第三定滑轮17位于第四定滑轮18的前侧，第五定滑轮19位于第三定滑轮17前侧且安装位置高于第三定滑轮17，第六定滑轮20和第七定滑轮21上下间隔设置且均位于第五定滑轮19的前侧，导轨滑轮组包括第八定滑轮24、第九定滑轮25、第十定滑轮26、第十一定滑轮27、第一滚轮28、第二滚轮29、第三滚轮、轮架30和固定旋钮31，轮架30位于导轨1内，第一滚轮28和第二滚轮29前后间隔安装在轮架30的左侧，第三滚轮安装在轮架30的右侧，第八定滑轮24和第九定滑轮25安装在导轨1的前端，且第八定滑轮24位于第九定滑轮25上方，第十定滑轮26和第十一定滑轮27安装在轮架上，第十定滑轮26位于第十一定滑轮27的前方，导轨1上设置有多个与固定旋钮31匹配的插孔32，当固定旋钮31旋入插孔32内时，轮架30被固定在导轨1上，当固定旋钮31旋出插孔32内时，轮架30受力时能通过第一滚轮28、第二滚轮29和第三滚轮沿导轨1前后移动，拉绳7首尾相连，拉绳7依次经过第一动滑轮8、第十定滑轮26、第八定滑轮24、第九定滑轮25、第二定滑轮16、第四定滑轮18、第三定滑轮17、第二动滑轮22、第五定滑轮19、第三动滑轮23、第六定滑轮20、第七定滑轮21、第一定滑轮15和第十一定滑轮27，控制器中存储有四种运动模式、各运动模式的伺服电机11扭矩控制信号以及各运动模式的伺服电机11参考转速范围，四种运动模式分别为恒力等张模式、向心等张模式、离心等张模式和弹性力模式，输入模块包括输入面板33和安装在智能手机上的手机app，输入面板33与控制器连接，手机app通过蓝牙与控制器进行通讯，训练者能够在输入模块中建立相应的训练计划、选择不同运动模式和设定多种训练参数，当开启多功能力量架时，伺服电机11复位，此时伺服电机11处于机械零点位置，其转速为零，如果训练者要采用第一杠铃杆2和阻力源进行训练，首先根据第一杠铃杆2的位置调整轮架的位置，将两个动力单元中的第一动滑轮8分别悬挂在第一杠铃杆2的左右两端，训练者通过输入面板33或者手机app选择运动模式，控制器根据训练者选择的运动模式将对应的扭矩控制信号输入伺服电机驱动器，伺服电机驱动器根据接收到的扭矩控制信号控制伺服电机11输出相应的设定输出扭矩，训练者举起第一杠铃杆2开始训练，在训练者训练过程中，训练者通过拉动第一杠铃杆2牵引第一杠铃杆2两端的第一动滑轮8同步移动，对拉绳7施加拉力，拉绳7的拉力经过阻力输出滑轮组传递到绕盘13上从而对伺服电机11施加外部扭矩负载，伺服电机驱动器将外部负载扭矩与伺服电机11设定输出扭矩进行对比，并根据对比结果改变伺服电机11的运动状态，伺服电机11内的编码器实时地将位置信号反馈给伺服电机驱动器，伺服电机驱动器计算位置信号得到伺服电机11的实时转速并发送给控制器，控制器将接收到的伺服电机11的实时转速与其内存储的当前运动模式下的伺服电机11的参考转速范围进行比对，并根据比对结果将转速控制信号发送伺服电机驱动器，伺服电机驱动器从而调整伺服电机11的转速，使伺服电机11转速处于当前运动模式下伺服电机11的参考转速范围内，实现阻力恒定输出。

本实施例中，多功能力量架还包括第二杠铃杆34，第二杠铃杆34的材料为铝合金，重量为2～3kg，第二杠铃杆34的两端用于悬挂两个动力单元中的第一动滑轮8后与动力源配合进行训练。

本实施例中，骨架两侧分别设置有一个延伸到骨架前侧的支架35，每个支架35内部有一根绳索穿过，当两根绳索的一端能够一一对应与两个动力单元中的第一动滑轮8连接，当两根绳索的一端一一对应与两个动力单元中的第一动滑轮8连接时，训练者能够通过两根绳索与阻力源的配合进行手臂锻炼，也能够将两根绳索绑在腰部，完成辅助引体向上动作。

本实施例中，骨架包括多个立柱36，多个立柱36围成长方体状，多个立柱36分别安装在两个导轨1上，每相邻两根立柱36的顶部通过一根横梁37连接，骨架左右两侧分别安装有一根横向护挡38，当训练者采用第一杠铃杆2或者第二杠铃杆34在横向护挡38上方位置处训练时，如果第一杠铃杆2或者第二杠铃杆34非正常掉落时，能被两根横向护挡38支撑住，骨架的前端左右间隔设置有两个安全架39，当训练者采用第一杠铃杆2或者第二杠铃杆34在安全架39上方位置处训练时，如果第一杠铃杆2或者第二杠铃杆34非正常掉落时，会被两根横向护挡38支撑住。

本实施例中，骨架上还设置有用于悬挂第一杠铃杆2和第二杠铃杆34的两对三明治挂钩40。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除