一种绳动运动训练器材的制作方法

本发明涉及一种运动训练器材，尤其是涉及一种绳动运动训练器材。

背景技术：

在运动健身器材种类繁多的今天，绳动运动训练器材因其独特的优势而越来越受到人们的欢迎。传统的绳动运动训练器材通常包括主体组件、底座、左侧手臂、右侧手臂、滑轮组、拉绳和动力源组件，主体组件安装在底座上，左侧手臂和右侧手臂左右对称安装在主体组件的左右两边，滑轮组设置在主体组件内部，拉绳从左侧手臂的端部引出绕过滑轮组后到达右侧手臂并固定在右侧手臂的端部，拉绳环绕在滑轮组上，滑轮组包括定滑轮组和动滑轮组，动滑轮组与动力源组件通过钢丝绳连接。当拉动左侧手臂和右侧手臂的拉绳时，动力源组件提供阻力。但是，传统的绳动运动训练器材的动力源组件一般采用金属哑铃片来实现，金属哑铃片结构简单，加工方便，但是具有撞击噪音，而且其运动惯性在某些状况下可能导致人拉伤，而且金属哑铃片仅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绳动运动训练器材，该绳动运动训练器材能够实现个性化、多样化和数字化的训练方案，且其动力源组件不存在撞击噪音，也不存在运动惯性，大大降低了训练过程中的拉伤风险。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种绳动运动训练器材，包括主体组件、底座、左侧手臂、右侧手臂、滑轮组、拉绳和动力源组件，所述的主体组件安装在所述的底座上，所述的左侧手臂和所述的右侧手臂左右对称安装在所述的主体组件的左右两侧壁上，所述的滑轮组安装在所述的主体组件内部，所述的拉绳从所述的右侧手臂的端部引出，穿过所述的右侧手臂后进入所述的主体组件内，并环绕过所述的滑轮组后到达所述的左侧手臂最后固定在所述的左侧手臂的端部，所述的滑轮组包括定滑轮组和动滑轮组，所述的动滑轮组与所述的动力源组件通过钢丝绳连接，所述的动力源组件包括伺服电机驱动器、伺服电机和绕线筒，所述的伺服电机驱动器和所述的伺服电机连接，所述的钢丝绳缠绕在所述的绕线筒上，所述的钢丝绳的一端固定设置，所述的钢丝绳的另一端为所述的动力源组件的动力输出端，与所述的动滑轮组连接，所述的绳动运动训练器材还包括输入模块和控制器，所述的输入模块包括输入面板和用于安装在智能手机中的手机app，所述的输入面板安装在所述的主体组件上，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连接，所述的控制器与所述的伺服电机驱动器连接，所述的控制器内存储有七种运动模式，每种运动模式下伺服电机的扭矩控制信号以及每种运动模式下伺服电机的参考转速范围，所述的七种运动模式分别为恒力等张运动模式、离心等张运动模式、向心等张运动模式、向心等速运动模式、无惯性运动模式、流体阻力运动模式和弹性力运动模式，训练者能够通过所述的输入模块或者所述的手机app选择运动模式，当所述的绳动运动训练器材开启时，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，训练者通过所述的输入模块或者所述的手机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，训练者拉动所述的拉绳开始训练，在训练者训练过程中，训练者通过所述的滑轮组和所述的钢丝绳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伺服电机的当前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(即输出扭矩)，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，并根据比对结果输出转速控制信号至所述的伺服电机驱动器，所述的伺服电机驱动器根据转速控制信号调整所述的伺服电机的转速，使所述的伺服电机的转速处于当前运动模式下伺服电机的参考转速范围内。

所述的左侧手臂和所述的右侧手臂通过手臂调节结构安装在所述的主体组件上，所述的手臂调节结构包括用于调节所述的左侧手臂的左调节机构和用于调节所述的右侧手臂的右调节机构，所述的左调节机构和所述的右调节机构为左右对称结构；所述的左调节机构包括上调整座、下调整座、第一侧板、第二侧板、分度板、连接块、第一锁定销、第二锁定销、第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮，所述的上调整座和所述的下调整座上下间隔安装在绳动运动训练器材的主体组件的左侧壁上，所述的第一侧板位于所述的上调整座和所述的下调整座之间，所述的第一侧板分别轴接在所述的上调整座和所述的下调整座上，所述的第二侧板位于所述的第一侧板的后侧且固定在所述的第一侧板上，所述的连接块伸到所述的第一侧板和所述的第二侧板之间，所述的连接块通过第一转轴安装在所述的第一侧板和所述的第二侧板上，所述的分度板位于所述的连接块和所述的第二侧板之间，所述的分度板安装在所述的第二侧板上，所述的分度板上设置有沿弧形分布的n个第一槽孔，所述的第二侧板上设置有沿弧形分布的n个第二槽孔，n个第一槽孔和n个第二槽孔一一对应，相对应的一个第一槽孔和一个第二槽孔同轴，n为大于等于2的整数，所述的第一侧板的底部设置有沿弧形分布的m个第三槽孔，m为大于等于2的整数，所述的第一侧板上设置有弧形槽，所述的连接块上设置有前后贯穿的第一安装孔，所述的第一锁定销从所述的弧形槽处进入所述的第一安装孔中，所述的第一安装孔处设置有用于将所述的第一锁定销推出后使所述的第一锁定销插入与其正对的第一槽孔和第二槽孔中固定的第一弹簧，所述的下调整座上设置有上下贯穿的第二安装孔，所述的第二锁定销安装在所述的第二安装孔处，所述的第二安装孔处设置有用于将所述的第二锁定销推出后使所述的第二锁定销插入与其正对第三槽孔中固定的第二弹簧，所述的第一滑轮安装在所述的上调整座上方，所述的第二滑轮位于所述的第一侧板和所述的第二侧板之间，所述的第二滑轮通过第二转轴安装在所述的第一侧板和所述的第二侧板上，所述的连接块上设置有安装槽，所述的第三滑轮位于所述的安装槽内且同轴安装在所述的第一转轴上，所述的拉绳从所述的右侧手臂的端部引出后穿过所述的右侧手臂后依次经由所述的右调节机构中的连接块、第三滑轮、第二滑轮和第一滑轮后进入所述的主体组件内，并环绕过所述的滑轮组后从所述的主体组件穿出到达所述的左调节机构，再依次经由所述的左调节机构中的第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和连接块后进入所述的左侧手臂内最后固定在所述的左侧手臂的端部。该结构中，通过设置用于调节左侧手臂的左调节机构和用于调节右侧手臂的右调节机构分别进行左侧手臂和右侧手臂在水平方向和竖直方向的调节，调节模式丰富，能够满足不同人群多样化健身需求。

所述的上调节座包括上调节板和第一空心法兰轴，所述的上调节板固定在绳动运动训练器材的主体组件上，所述的第一空心法兰轴安装在所述的上调节板上，所述的下调节座包括下调节板和第二空心法兰轴，所述的下调节板固定在绳动运动训练器材的主体组件上，所述的第二空心法兰轴安装在所述的下调节板上，所述的第一侧板安装在所述的第一空心法兰轴和所述的第二空心法兰轴上，所述的拉绳经由所述的第一滑轮后从所述的第一空心法兰轴处穿出后进入所述的第二滑轮。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过伺服电机驱动器、伺服电机和绕线筒构建动力源组件，伺服电机驱动器和伺服电机连接，钢丝绳缠绕在绕线筒上，钢丝绳的一端固定设置，钢丝绳的另一端为动力源组件的动力输出端，与动滑轮组连接，绳动运动训练器材还包括输入模块和控制器，输入模块包括输入面板和用于安装在智能手机中的手机app，输入面板安装在主体组件上，输入面板与控制器连接，手机app通过蓝牙与控制器连接，控制器与伺服电机驱动器连接，控制器内存储有七种运动模式，每种运动模式下伺服电机的扭矩控制信号以及每种运动模式下伺服电机的参考转速范围，七种运动模式分别为恒力等张运动模式、离心等张运动模式、向心等张运动模式、向心等速运动模式、无惯性运动模式、流体阻力运动模式和弹性力运动模式，训练者能够通过输入模块或者手机app选择运动模式，当绳动运动训练器材开启时，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，训练者通过输入模块或者手机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，训练者拉动拉绳开始训练，在训练者训练过程中，训练者通过滑轮组和钢丝绳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的当前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，并根据比对结果输出转速控制信号至伺服电机驱动器，伺服电机驱动器根据转速控制信号调整伺服电机的转速，使伺服电机的转速处于当前运动模式下伺服电机的参考转速范围内，由此本发明能够实现个性化、多样化和数字化的训练方案，且其动力源组件不存在撞击噪音，也不存在运动惯性，大大降低了训练过程中的拉伤风险。

附图说明

图1为本发明的绳动运动训练器材的立体图；

图2为本发明的绳动运动训练器材的的内部构架图；

图3为本发明的绳动运动训练器材的左侧手臂和左调节机构的局部爆炸图；

图4为本发明的绳动运动训练器材的左调节机构的立体图；

图5为本发明的绳动运动训练器材的的左调节机构的局部立体图；

图6为本发明的绳动运动训练器材的的左调节机构的连接块、第一锁定销和第三滑轮的结构示意图。

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，一种绳动运动训练器材，包括主体组件1、底座2、左侧手臂3、右侧手臂4、滑轮组、拉绳5和动力源组件，主体组件1安装在底座2上，左侧手臂3和右侧手臂4左右对称安装在主体组件1的左右两侧壁上，滑轮组安装在主体组件1内部，拉绳5从右侧手臂4的端部引出，穿过右侧手臂4后进入主体组件1内，并环绕过滑轮组后到达左侧手臂3最后固定在左侧手臂3的端部，滑轮组包括定滑轮组和动滑轮组，动滑轮组与动力源组件通过钢丝绳6连接，定滑轮组位于动滑轮组的上方，定滑轮组包括横向间隔固定设置的第一定滑轮7、第二定滑轮8和第三定滑轮9，动滑轮组包括第一动滑轮10和第二动滑轮11，拉绳5依次绕过第一定滑轮7、第一动滑轮10、第二定滑轮8、第二动滑轮11和第三定滑轮9，拉绳5的一端从第一定滑轮7外侧伸出，拉绳5的另一端从第三定滑轮9的外侧伸出，第一动滑轮10和第二动滑轮11通过连接件同轴连接。动力源组件包括伺服电机驱动器、伺服电机12和绕线筒13，伺服电机驱动器和伺服电机12连接，绕线筒13上设置有螺旋状凹槽，钢丝绳6缠绕在螺旋状凹槽处，钢丝绳6的一端固定设置，钢丝绳6的另一端为动力源组件的动力输出端，与动滑轮组连接，绳动运动训练器材还包括输入模块和控制器，输入模块包括输入面板14和用于安装在智能手机中的手机app，输入面板14通过可调阻尼支架15安装在主体组件1上，输入面板14与控制器连接，手机app通过蓝牙与控制器连接，控制器与伺服电机驱动器连接，控制器内存储有七种运动模式，每种运动模式下伺服电机12的扭矩控制信号以及每种运动模式下伺服电机12的参考转速范围，七种运动模式分别为恒力等张运动模式、离心等张运动模式、向心等张运动模式、向心等速运动模式、无惯性运动模式、流体阻力运动模式和弹性力运动模式，训练者能够通过输入模块或者手机app选择运动模式，当绳动运动训练器材开启时，伺服电机12复位，此时伺服电机12处于机械零点位置，其转速为零，训练者通过输入模块或者手机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12输出相应的设定输出扭矩，训练者拉动拉绳5开始训练，在训练者训练过程中，训练者通过滑轮组和钢丝绳6对伺服电机12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12的当前设定输出扭矩进行对比，并根据对比结果改变伺服电机12的运动状态，伺服电机12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12的实时转速并发送给控制器，控制器将接收到的伺服电机12的实时转速与其内存储的当前运动模式下的伺服电机12的参考转速范围进行比对，并根据比对结果输出转速控制信号至伺服电机驱动器，伺服电机驱动器根据转速控制信号调整伺服电机12的转速，使伺服电机12的转速处于当前运动模式下伺服电机12的参考转速范围内。

本实施例中，左侧手臂3和右侧手臂4通过手臂调节结构安装在主体组件1上，手臂调节结构包括用于调节左侧手臂3的左调节机构和用于调节右侧手臂4的右调节机构，左调节机构和右调节机构为左右对称结构；左调节机构包括上调节座、下调节座、第一侧板16、第二侧板17、分度板18、连接块19、第一锁定销20、第二锁定销21、第一滑轮22、第二滑轮23和第三滑轮24，上调节座和下调节座上下间隔安装在绳动运动训练器材的主体组件1的左侧壁上，第一侧板16位于上调节座和下调节座之间，第一侧板16分别轴接在上调节座和下调节座上，第二侧板17位于第一侧板16的后侧且固定在第一侧板16上，连接块19伸到第一侧板16和第二侧板17之间，连接块19通过第一转轴25安装在第一侧板16和第二侧板17上，分度板18位于连接块19和第二侧板17之间，分度板18安装在第二侧板17上，分度板18上设置有沿弧形分布的n个第一槽孔26，第二侧板17上设置有沿弧形分布的n个第二槽孔27，n个第一槽孔26和n个第二槽孔27一一对应，相对应的一个第一槽孔26和一个第二槽孔27同轴，n为大于等于2的整数，第一侧板16的底部设置有沿弧形分布的m个第三槽孔，m为大于等于2的整数，第一侧板16上设置有弧形槽28，连接块19上设置有前后贯穿的第一安装孔，第一锁定销20从弧形槽28处进入第一安装孔中，第一安装孔处设置有用于将第一锁定销20推出后使第一锁定销20插入与其正对的第一槽孔26和第二槽孔27中固定的第一弹簧，下调节座上设置有上下贯穿的第二安装孔，第二锁定销21安装在第二安装孔处，第二安装孔处设置有用于将第二锁定销21推出后使第二锁定销21插入与其正对第三槽孔中固定的第二弹簧，第一滑轮22安装在上调节座上方，第二滑轮23位于第一侧板16和第二侧板17之间，第二滑轮23通过第二转轴29安装在第一侧板16和第二侧板17上，连接块19上设置有安装槽30，第三滑轮24位于安装槽30内且同轴安装在第一转轴25上，拉绳5从右侧手臂4的端部引出后穿过右侧手臂4后依次经由右调节机构中的连接块19、第三滑轮24、第二滑轮23和第一滑轮22后进入主体组件1内，并环绕过滑轮组后从主体组件1穿出到达左调节机构，再依次经由左调节机构中的第一滑轮22、第二滑轮23、第三滑轮24和连接块19后进入左侧手臂3内最后固定在左侧手臂3的端部。

本实施例中，上调节座包括上调节板31和第一空心法兰轴32，上调节板31固定在绳动运动训练器材的主体组件1上，第一空心法兰轴32安装在上调节板31上，下调节座包括下调节板33和第二空心法兰轴34，下调节板33固定在绳动运动训练器材的主体组件1上，第二空心法兰轴34安装在下调节板33上，第一侧板16安装在第一空心法兰轴32和第二空心法兰轴34上，拉绳5经由第一滑轮22后从第一空心法兰轴32处穿出后进入第二滑轮23。

本实施例中，主体组件1包括焊接机架35和钣金外壳36、后罩壳37和顶盖38。

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