一种多功能力量训练器械的制作方法

本实用新型涉及训练器械技术领域，具体涉及一种多功能力量训练器械。

背景技术：

目前市场上有各种各样的力量训练器械，分别针对身体各个部位的肌肉进行训练，如：深蹲，卧推，硬拉，引体向上，划船等。部分训练器械提供特定轨迹的力量训练，如腿屈伸器，蝴蝶机等。力量器械调整阻力的方式主要是通过调整配重，如：装卸配重块等，此种训练模式在调整阻力时只能依据配重块的重量进行重量的加减，对于重量的控制不精准。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种多功能力量训练器械，通过使用本装置，可以实现电控训练阻力，实现训练阻力的精准控制。

一种多功能力量训练器械，包括立柱、第一电机、第一传动装置和第一磁粉制动器，所述立柱上连接有导轨，所述导轨上滑动连接有滑块，所述滑块上连接有握杆，所述第一电机与第一传动装置连接，第一传动装置与滑块连接，第一电机能够带动第一传动装置运动进而带动滑块上下运动，第一电机的输出轴插入第一磁粉制动器的轴孔中。为了解决上述问题，发明人设计了本技术方案，本技术方案中设置立柱，在立柱上连接有导轨，导轨上具有与之匹配的滑块，同时设置第一电机和第一传动装置，第一电机能够驱动第一传动装置运动进而带动滑块上下运动，握杆与滑块连接，第一电机的输出轴插入第一磁粉制动器的轴孔中，肌肉主要有两种收缩形式，缩短收缩和拉长收缩，缩短收缩指肌肉张力大于阻力，如举起重物，卧推和深蹲向上的行程等；拉长收缩指肌肉张力小于阻力，如放下重物，卧推和深蹲向下的行程等，本技术方案中以深蹲进行说明，在进行上升过程中，第一电机不工作，第一磁粉制动器工作限制第一电机的输出轴的运动，此时向上举握杆需要克服第一磁粉制动器提供的阻力，向下运动时，第一磁粉制动器断开，第一电机转动带动第一传动装置运动进而带动滑块和握杆向下运动，此时训练者用力阻挡握杆向下运动的趋势进行力量训练，如此循环进行上下方向的力量训练，通过第一电机和第一磁粉制动器的配合，实现上下方向上力的训练，同时通过对第一电机的控制和第一磁粉制动器的控制，能够实现训练阻力的精准控制。

优选地，所述立柱上连接有横梁，所述第一传动装置包括第一主动带轮、第一从动带轮和第一同步带，所述第一主动带轮固定于第一电机的输出轴上，所述第一从动带轮转动设置于横梁上，第一同步带套设于第一主动带轮和第一从动带轮上，第一同步带通过第一横梁与滑块连接。本技术方案中第一传动装置包括第一主动带轮、第一从动带轮和第一同步带，使用的时候，通过第一电机转动带动第一主动带轮运动进而带动第一同步带运动，再带动第一横梁和与之连接的滑块运动。

优选地，所述立柱设置于两根，每根立柱上均连接有导轨，每根导轨上均滑动连接有滑块，所述握杆与两块滑块均连接。本技术方案中立柱设置为两根，每根立柱上均连接有导轨，每根导轨上均滑动连接有滑块，握杆与两块滑块均连接，使用两个滑块对握杆进行固定，可以使握杆固定的更稳固，同时运动也更稳定。

优选地，还包括支撑板和第二传动装置，所述支撑板与滑块连接，所述支撑板上连接有第二导轨，所述第二导轨上滑动连接有第二滑块，所述滑块上安装有第二电机、第二磁粉制动器和第二传动装置，所述第二电机的输出轴插入第二磁粉制动器的轴孔中，所述第二电机与第二传动装置连接，第二传动装置与第二滑块连接，第二电机能够带动第二传动装置运动进而带动第二滑块在水平方向上运动，所述握杆固定于第二滑块上。针对身体各个部位的肌肉和训练动作，需要数十种不同的训练器械完成，本技术方案中在滑块上连接支撑板，支撑板上连接有第二导轨，第二导轨上连接有第二滑块，滑块上还安装有第二电机、第二磁粉制动器和第二传动装置，使用的时候，第二电机能够带动第二传动装置运动进而带动第二滑块运动，再带动握杆在水平方向上运动，例如向外拉动握杆时，此时第二电机不工作，第二磁粉制动器工作限制第二电机的输出轴的运动，此时训练者需要克服第二磁粉制动器提供的训练阻力，当向外运动到设定位置时，此时第二电机工作，第二磁粉制动器断开，第二电机带动第二传动装置运动进而带动第二滑块和握杆向内运动，此时，训练者用力阻挡握杆向内运动的趋势，直到回到初始位置，第二电机和第二磁粉制动器切换工作状态，如此循环，进行水平方向上的力量训练，本技术方案中，通过竖直方向训练和水平方向训练的结合，可以进行多个方向的力量训练，通过使用本装置，可以代替大多数的力量训练器械，完成大多数的力量训练动作，实现一设备多用，极大的减少各种训练设备的成本，同时能够实现训练阻力的精准控制。

优选地，所述第二传动装置包括第二主动带轮、第二从动带轮和第二同步带，所述第二主动带轮固定于第二电机的输出轴上，所述第二从动带轮转动设置于支撑板上，第二同步带套设于第二主动带轮和第二从动带轮上，所述第二滑块与第二同步带连接。本技术方案中二传动装置包括第二主动带轮、第二从动带轮和第二同步带，使用时，第二电机转动带动第二主动带轮运动进而带动第二同步带运动，第二同步带运动带动第二滑块和握杆在水平方向上运动。

优选地，还包括第二固定座，所述第二电机和第二磁粉制动器均与第二固定座连接，第二固定座固定于滑块上。

优选地，还包括固定座，所述固定座与第二滑块连接，所述握杆固定在固定座上。

优选地，还包括底板和第一固定座，所述立柱设置于底板上，所述第一电机和第一磁粉制动器均与第一固定座连接，所述第一固定座固定于底板上。

优选地，所述握杆水平放置。

优选地，所述第一电机上安装有电机刹车，所述握杆上安装有力传感器。在进行大重量的力量训练时，动作组的最后几个动作往往出现力竭的现象，本技术方案中在第一电机上安装电机刹车，在握杆上安装力传感器，通过电机刹车与力传感器及控制系统的配合，当训练者无力进行训练时，力传感器通过检测力的状态对第一电机进行刹车，实现训练保护。

本实用新型的有益效果体现在：本技术方案中设置立柱，在立柱上连接有导轨，导轨上具有与之匹配的滑块，同时设置第一电机和第一传动装置，第一电机能够驱动第一传动装置运动进而带动滑块上下运动，握杆与滑块连接，第一电机的输出轴插入第一磁粉制动器的轴孔中，在进行上升过程中，第一电机不工作，第一磁粉制动器工作限制第一电机的输出轴的运动，此时向上举握杆需要克服第一磁粉制动器提供的阻力，向下运动时，第一磁粉制动器断开，第一电机转动带动第一传动装置运动进而带动滑块和握杆向下运动，此时训练者用力阻挡握杆向下运动的趋势进行力量训练，如此循环进行上下方向的力量训练，如此通过第一电机和第一磁粉制动器的配合，实现上下方向上力的训练，同时通过对第一电机的控制和第一磁粉制动器的控制，能够实现训练阻力的精准控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型底部斜上看的结构示意图；

图3为本实用新型中第一电机、第一主动带轮、第一固定座和第一磁粉制动器的整体结构示意图；

图4为本实用新型中第二电机、第二主动带轮、第二固定座和第二磁粉制动器的整体结构示意图；

图5为本实用新型中电机刹车的控制原理图。

附图中，1-底板，2-立柱，3-导轨，4-滑块，6-横梁，7-第一电机，8-第一同步带，9-第一从动带轮，10-第一主动带轮，11-第一横梁，12-第一固定座，13-第一磁粉制动器，14-第二导轨，15-第二滑块，16-固定座，17-力传感器，18-握杆，19-第二同步带，20-支撑板，23-第二电机，24-第二磁粉制动器，25-第二主动带轮，26-第二固定座，27-第二从动带轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1所示，本实施例中包括底板1、第一电机7、第一传动装置和第一磁粉制动器13，所述底板1上设有两根立柱2，立柱2竖直设置，两根立柱2之间连接有横梁6，每根立柱2上均连接有导轨3，导轨3上滑动连接有滑块4，滑块4上连接有握杆18，握杆18的两端分别与两个滑块4连接，所述第一电机7与第一传动装置连接，第一传动装置与滑块4连接，第一传动装置包括第一主动带轮10、第一从动带轮9和第一同步带8，所述第一主动带轮10固定于第一电机7的输出轴上，所述第一从动带轮9转动设置于横梁6上，第一同步带8套设于第一主动带轮10和第一从动带轮9上，第一同步带8通过第一横梁11与滑块4连接，第一电机7运动带动第一从动带轮9运动进而带动第一同步带8运动，第一同步带8运动带动第一横梁11和滑块4上下运动，第一电机7的输出轴插入第一磁粉制动器13的轴孔中，本实施例中所述握杆18水平放置，本实施例中所述握杆18上安装有力传感器17，本实施例中所述第一电机7上安装有电机刹车。本实施例中横梁6的底壁上设有两个凸起，第一固定轴两端固定于两个凸起上，第一从动带轮10转动设置于第一固定轴上，实现第一从动带轮9转动设置于横梁6上。

为了便于第一电机7和第一磁粉制动器13的安装，本实施例中还包括第一固定座12，所述第一电机7和第一磁粉制动器13均与第一固定座12连接，所述第一固定座12通过螺栓固定于底板1上。

具体是这样实施的，本实施例中以深蹲进行工作原理的说明，首先第一电机7和第一磁粉制动器13均未处于工作状态，此时训练者根据自身的需求将握杆18调整到合适的位置(深蹲中一般为比肩稍低的位置)，然后，训练者根据自身的实际情况通过操作界面输入训练的重量、组数、上举高度等参数，例如训练者需要训练50kg的重量，训练者将握杆18扛在肩上，像扛杠铃一样，向上的过程中，此时第一电机7是不通电的，第一电机7的输出轴可以旋转，此时第一磁粉制动器13(磁粉制动器是利用电流控制，电流越大，咬合力越大)启动，限制第一电机7的输出轴的旋转，此时第一磁粉制动器13提供50kg的训练阻力，训练者提供50kg的力向上举握杆18带动滑块4向上运动进而带动第一横梁11向上运动，第一横梁11带动与之连接的第一同步带8运动，第一同步带8带动第一主动带轮10运动进而带动第一电机7的输出轴转动，从而克服第一磁粉制动器13提供的50kg的训练阻力，实现深蹲中的向上运动，深蹲中下降过程，此时第一磁粉制动器13处于未工作状态，第一电机7启动，带动第一同步带8运动进而带动第一横梁11和滑块4向下运动，第一电机7提供50kg向下的阻力，此时训练者抗着50kg的力向下蹲，如同扛着50kg的杠铃下蹲，如此通过第一电机7和第一磁粉制动器13的配合，实现深蹲训练，实现训练重量的精准控制，同时训练数据可以通过第一电机7的控制器和第一磁粉制动器13的控制器输入至存储系统，进行训练数据的存储及分析，在深蹲训练过程中，需要设置握杆18向上运动的距离，当达到设定位置时，第一电机7和第一磁粉制动器13进行工作状态的切换。(本技术方案中使用受力分析情况进行原理阐述，在实际运用过程中还需要考虑各部件的重量，例如固定在滑块4上部件的总重量为10kg，训练50kg的重量向上时，第一磁粉制动器13提供40kg的训练阻力即可，训练50kg的重量向下时，第一电机7提供40kg向下的阻力即可)

本实施例中在第一电机7上安装电机刹车，在握杆18上安装有力传感器17，在实际运用时，电机刹车的控制系统还包括手动控制器和切换开关，电机刹车与切换开关连接，切换开关能够与手动控制器或单片机连接，初始调整握杆18位置时，切换开关与手动控制器连接，第一电机7、电机刹车和第一磁粉制动器13均处于未工作状态，当握杆18调整到指定位置时，此时手动控制器控制电机刹车工作限制握杆18到指定位置，然后切换开关切换使电机刹车与单片机连接，单片机与力传感器17连接，此时，当力传感器17未检测到向上的力时，单片机控制电机刹车工作限制第一电机7输出轴的转动，当力传感器17检测到有向上的力时，力传感器17将信息传输至单片机，单片机控制电机刹车放开不再限制第一电机7输出轴的转动，电机刹车和力传感器17配合可以便于调整握杆18的初始位置，同时在训练过程中，例如在深蹲的下降过程中，如果训练者没有力气了，此时放开握杆18，此时力传感器17没有检测到向上的力，电机刹车刹住第一电机7，对训练者起到保护作用。

实施例2

为了使本装置在水平方向上进行力量训练，本实施例在实施例1的基础上进行了进一步限定，本实施例中每个滑块4上均连接有支撑板20和第二传动装置，所述支撑板20上连接有第二导轨14，所述第二导轨14上滑动连接有第二滑块15，每个滑块4上均安装有第二电机23、第二磁粉制动器24和第二传动装置，所述第二电机23的输出轴插入第二磁粉制动器24的轴孔中，所述第二电机23与第二传动装置连接，第二传动装置与第二滑块15连接，第二电机23能够带动第二传动装置运动进而带动第二滑块15在水平方向上运动，所述握杆18固定于第二滑块15上，所述力传感器17为多维力传感器，本实施例中所述第二导轨14固定于支撑板20的底壁上。

本实施例中所述第二传动装置包括第二主动带轮25、第二从动带轮27和第二同步带19，所述第二主动带轮25固定于第二电机23的输出轴上，所述第二从动带轮27转动设置于支撑板20上，第二同步带19套设于第二主动带轮25和第二从动带轮27上，所述第二滑块15与第二同步带19连接。本实施例中第二从动带轮27转动设置于第二固定轴上，第二固定轴固定于支撑板20的底壁上实现第二从动带轮27转动设置于支撑板20上。

本实施例中还包括第二固定座26，所述第二电机23和第二磁粉制动器24均与第二固定座26连接，第二固定座26固定于滑块4上。

本实施例中第二滑块15的底壁上还连接有固定座16，所述握杆18的两端分别与两个固定座16连接。

本实施例中握杆18与第二滑块15为可拆卸连接，如此可以根据实际需求选择握杆18的形状，实现不同的握法，满足不同的锻炼动作。

具体是这样实施的，当需要进行水平方向的力量训练时，例如训练50kg的力，训练者根据自身的实际情况通过操作界面输入训练的重量、组数、水平运动的位置等参数，训练者向外拉动握杆18，此时第二电机23处于不工作状态，第二磁粉制动器24工作，限制第二电机23输出轴的旋转，第二磁粉制动器24提供50kg的阻力，训练者提供50kg的力拉动握杆18向外运动，握杆18回位时，第二磁粉制动器24不工作，第二电机23工作，带动第二同步带19运动，进而带动握杆18向内运动，此时第二电机23提供50kg的向内的力，训练者阻挡握杆18回到初始位置从而进行力量训练，如此实现水平方向的力量训练。本装置中通过竖直方向和水平方向两套机构的结合，来代替健身房中大部分的力量训练设备，训练者可以通过预设的程序，选择想要完成的动作，使用两套机构的结合，训练者还能够进行上斜卧推等力量训练，完成更多的训练动作。

本实施例中力传感器17设置为多维力传感器，力传感器17可以感受竖直方向和水平方向的力，将其反馈到控制系统，控制系统能够根据力传感器17反馈的数据，进一步控制第一电机7、第二电机23、第一磁粉制动器13和第二磁粉制动器24的工作状态，智能控制第一电机7、第二电机23输出的扭矩；例如在握杆18下降过程中，训练者向上的力明显减少，控制系统能够控制第一电机7的转速降低，水平方向同理。

本实施例中滑块4的形状根据实际需求设定，在此不做多余的阐述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

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