本實用新型總體上涉及健身器材領域，具體而言涉及一種多功能氣阻訓練器。
背景技術：
：隨著健康知識的普及和大眾生活水平的提高，人們越來越關注自身健康。健身作為一種保持健康、塑造形體的綠色途徑日益受到大眾青睞?？棺栌柧毷菫榱颂岣咝姆喂δ堋⑺苄位驁?zhí)行專業(yè)體能訓練所采用的一種常見健身訓練。常規(guī)的抗阻訓練器材一般單單通過更換或添加鈴片或選擇片來改變阻力。然而，這些器材的阻力會隨著訓練者的運動而發(fā)生變化。例如，在做向心運動(此時肌肉收縮)時，阻力經常會因為選擇片自身慣性的作用而變小。這種阻力變化在訓練時是有害的，它不僅會影響訓練效果，還可能對關節(jié)和結締組織造成沖擊傷害。另外，常見的抗阻訓練器材一般單單通過更換或添加鈴片或選擇片來改變阻力，由于鈴片或選擇片的規(guī)格較單一，因此阻力的調整范圍非常有限、例如每次僅能添加5或10千克、甚至20千克以上。然而，現代體能和耐力訓練往往需要更細微的阻力調整來實現更精準和更有針對性的訓練。技術實現要素：本實用新型的任務是，提供一種多功能氣阻訓練器，通過該多功能氣阻訓練器，可以實現更精細的阻力調整，同時可以在訓練者運動期間保持阻力恒定，從而實現更好的訓練效果并避免沖擊損害。根據本實用新型，前述任務通過一種多功能氣阻訓練器來解決，該訓練器包括：恒阻力氣動箱，其具有：氣缸，其包括活塞和活塞桿，其中所述氣缸被固定為使得其能夠在其長度方向所在的平面內轉動一定角度，并且所述活塞桿的一端與活塞連接，另一端與偏心輪連接；儲氣罐，其用于儲存壓縮氣體并且與氣缸連接以向氣缸供應壓縮氣體；兩個導軌，其用于引導偏心輪；牽引繩，其用于將用戶的拉力傳遞到偏心輪上；以及偏心輪，其在背向氣缸的側被牽引繩纏繞并且所述偏心輪布置在兩個導軌之間，使得所述偏心輪能夠在牽引繩的拉動下在所述兩個導軌中滑動，其中活塞桿連接在偏心輪的非中心處，使得活塞桿在偏心輪的滑動過程中與牽引繩之間的角度不為零；轉臂，所述轉臂與牽引繩耦合以用于傳遞用戶的拉力；以及主架，其用于容納恒阻力氣動箱并固定轉臂。根據本實用新型的多功能氣阻訓練器至少具有下列優(yōu)點：(1)在單單使用恒阻力氣動箱作為阻力源時，在訓練者運動期間能夠實現基本恒定的阻力，這基于發(fā)明人的如下獨特洞察，當訓練者執(zhí)行訓練并拉動牽引繩使活塞桿正向運動時，所述牽引繩將帶動恒阻力氣動箱的偏心輪轉動，隨著偏心輪的轉動，連接在偏心輪的非中心處的活塞桿不再保持平行于牽引繩，而是與牽引繩之間的角度逐漸變大而不為零，此時，主力、即氣缸阻力在牽引繩方向的分力、即輸出到牽引繩方向的阻力逐漸變小，與此同時，氣缸中的壓縮空氣隨著體積被壓縮而呈現越來越大的氣壓，故氣缸阻力會變大，因此氣缸阻力的增大與氣缸阻力在牽引繩方向上的分力的減小相互抵消(即氣缸阻力乘以活塞桿與牽引繩之間的夾角的余弦，其乘積基本恒定)，使得最終傳遞到牽引繩上的阻力、即恒阻力氣動箱的輸出阻力保持基本恒定，同理，反之當活塞桿反向運動或向初始位置回復時(例如用戶做放松運動使牽引繩回復時)，該角度逐漸變小，這時，由于氣缸阻力此時也在變小，因此輸出阻力仍然保持不變；(2)根據本實用新型的訓練器的恒阻力氣動箱的補償精度較高，因為通過精確確定活塞桿與偏心輪的連接點同偏心輪中心之間的距離，可以精確地確定活塞桿在訓練者運動過程中與牽引繩之間的角度變化曲線，從而精確確定分力因子(即活塞桿與牽引繩之間的夾角的余弦)的變化曲線，進而精確地補償氣缸阻力的變化，最終實現恒定的輸出阻力；(3)根據本實用新型的訓練器可以精細地調節(jié)恒阻力氣動箱的輸出阻力(例如精確到0.1kg)，從而提供更精準和更有針對性的健身訓練。在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，轉臂通過連接盤固定在主架上，其中所述連接盤具有多個連接孔以供通過銷釘將轉臂固定在所述連接孔之一中。通過該優(yōu)選方案，可以方便地調節(jié)轉臂在連接盤中的位置，從而將轉臂安裝在對使用者合適的位置處。在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定，所述訓練器還包括：傳感器，其被配置為測量恒阻力氣動箱的輸出阻力和/或牽引繩的速度和/或最大功率和/或加速度；以及顯示裝置，其被配置顯示所測量的數據。通過該擴展方案，可以向用戶實時顯示各項參數。在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，偏心輪具有擁有一定長度的凹槽，并且活塞桿的可調連接部以可滑動的方式布置在所述凹槽中，并且所述凹槽具有可伸縮的凸起部，使得在可調連接部能夠在所述凸起部伸出的情況下被固定在所述凹槽中的所期望的位置處。通過該優(yōu)選方案，可以容易地實現可調連接部在凹槽中的自由滑動和牢固固定，從而實現可調連接部與偏心輪的中心的距離的自由調整。在本實用新型的另一優(yōu)選方案中規(guī)定，所述可調連接部通過電機的驅動在凹槽中滑動，并且所述凸起部通過電機的驅動伸出和縮回。通過該優(yōu)選方案，不僅可以實現可調連接部與偏心輪中心的距離的自動化調整，而且由于是電機驅動，可以實現更加精確的調整，從而實現更精確的阻力補償。在本實用新型的又一優(yōu)選方案中規(guī)定，所述訓練器還包括用戶識別模塊，其被配置為識別用戶的身份并且在識別用戶身份以后根據用戶訓練計劃控制恒阻力氣動箱的氣泵以設置恒阻力氣動箱的輸出阻力并且通過調節(jié)活塞桿的可調連接部在偏心輪的凹槽中的位置來使所述輸出阻力恒定。通過該優(yōu)選方案，可以根據用戶快速設置適用于該用戶的輸出阻力，并且保證該阻力恒定。在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定，所述的訓練器還包括存儲器，其被配置為存儲用戶的用戶訓練計劃以及用戶的所測量的數據，其中所述用戶識別模塊還被配置為在識別用戶的身份以后顯示該用戶的用戶訓練計劃和所測量的數據。通過該擴展方案，可以方便用戶查看其自己的歷史運動數據。在本實用新型的另一擴展方案中規(guī)定，所述訓練器還包括網絡連接設備，其被配置為連接到互聯網以便與用戶的移動設備上的運動應用程序通信。通過該擴展方案，可以方便用戶將本實用新型的訓練器上的用戶數據同步到其移動設備(如智能手機、平板計算機、智能手表等等)上的運動應用程序或者通過該運動應用程序設置訓練器上的運動參數、如輸出阻力。附圖說明下面結合附圖參考具體實施例來進一步闡述本實用新型。圖1示出了根據本實用新型的多功能氣阻訓練器的示意圖；圖2示出了根據本實用新型的多功能氣阻訓練器的恒阻力氣動箱的示意圖；圖3以示意圖示出了根據本實用新型的多功能氣阻訓練器的恒阻力氣動箱的偏心輪上的凹槽，所述凹槽用于調節(jié)活塞桿的連接位置；以及圖4示出了根據本實用新型的多功能氣阻訓練器的連接盤的示意圖。具體實施方式應當指出，各附圖中的各組件可能為了圖解說明而被夸大地示出，而不一定是比例正確的。在各附圖中，給相同或功能相同的組件配備了相同的附圖標記。圖1示出了根據本實用新型的多功能氣阻訓練器100的示意圖。如圖1所示，多功能氣阻訓練器100包括恒阻力氣動箱101(其被包含在主架105之內，因此用虛線框示出，關于恒阻力氣動箱101的進一步細節(jié)，請參閱圖2)。恒阻力氣動箱101被配置為通過氣壓方式提供恒定的阻力，其中該阻力通過牽引繩輸出到轉臂102。用戶例如可以拉動轉臂102以完成相應健身訓練，此時輸出阻力恒定。關于氣動箱的進一步細節(jié)，請參閱圖2。訓練器100還包括轉臂102，所述轉臂102與牽引繩耦合以用于傳遞用戶的拉力或傳遞氣動箱101的輸出阻力。用戶拉動或下壓轉臂102以克服恒阻力氣動箱101的輸出阻力，從而完成訓練。優(yōu)選的訓練方式是，用戶的拉力或下壓力與恒阻力氣動箱101的輸出阻力形成一對平衡力并勻速地拉動或下壓轉臂102。在圖1中，轉臂102被示為通過連接盤103固定在主架105上，其中轉臂102通過銷釘(未示出)與連接盤103連接，而連接盤103固定在主架上。但是這僅僅是示例性的，在其它實施例中，轉臂102可以以其它方式與主架105連接，例如鉸接、轉動連接、鉚接等等。關于連接盤103的進一步細節(jié)，請參閱圖4。訓練器100還包括主架105，其用于容納恒阻力氣動箱101并固定轉臂102。主架105可以由塑料、金屬或者木材制成。訓練器100可選地還可以包括底架106，其用于支承訓練器100并使其穩(wěn)定而不傾倒。底架106可以是帶防滑墊的底座。但是在其它實施例中，訓練器100也可以不包括底架106，例如訓練器100可以直接固定在地面上。訓練器100可選地還包括顯示裝置104，所述顯示裝置104被配置為實時地顯示恒阻力氣動箱101的輸出阻力、配重重量、用戶功率(如瞬間爆發(fā)力)、加速度等等，還可以被配置為顯示用戶訓練計劃。此外，顯示裝置104可以配備觸摸屏和用戶界面，以供用戶對訓練器100的可調參數進行調整，例如調整阻力氣動箱101的輸出阻力等等。圖2示出了根據本實用新型的訓練器100的恒阻力氣動箱101的示意圖。如圖2所示，恒阻力氣動箱101包括氣缸201。氣缸201包括活塞(未示出)和活塞桿204，其中所述氣缸201被固定為使得其能夠在其長度方向所在的平面內(例如豎直平面)轉動一定角度(例如30°、45°或90°)。在圖2中，氣缸201被示為一端通過轉動軸固定在殼體上，使得其可以轉動。但是其它旋轉固定方式也是可設想的，例如氣缸在其中部以可轉動的方式被固定在殼體上?；钊麠U204的一端與活塞連接，另一端與偏心輪205連接。在圖2中活塞桿204通過連接部206與偏心輪205連接。恒阻力氣動箱101還包括儲氣罐203，其用于儲存壓縮氣體并且與氣缸201連接以向氣缸201供應壓縮氣體。儲氣罐203優(yōu)選地具有進排氣口(未示出)以供添加和排出壓縮氣體，并且所述恒阻力氣動箱還可以包括氣泵(未示出)，所述氣泵與進排氣口連通以用于向儲氣罐中添加壓縮氣體或排出壓縮氣體，其中通過添加和排出壓縮氣體來設置恒阻力氣動箱的輸出阻力。恒阻力氣動箱101還包括兩個導軌207和208，其用于引導偏心輪205。恒阻力氣動箱101還包括牽引繩202，其用于將用戶的拉力傳遞到偏心輪205上。在本實用新型的范圍內，牽引繩202應當廣義地理解，其可以包括各種形式的傳動條帶、例如尼龍繩、鏈條、金屬線等等。恒阻力氣動箱101還包括偏心輪205，其在背向氣缸201的側(例如下側)被牽引繩202纏繞并且所述偏心輪205布置在兩個導軌207和208之間，使得所述偏心輪205能夠在牽引繩202的拉動下在所述兩個導軌207和208中滑動，其中活塞桿204連接在偏心輪205的非中心處，使得活塞桿204在偏心輪205的滑動過程中與牽引繩202之間的角度變大而不為零。在圖2中，活塞桿204被示為連接在與偏心輪205的中心相距一小段距離之處，但是這僅僅是示例性的，但是在其它實施例中，活塞桿204也可以連接在與偏心輪205的中心相距更遠的距離之處。在所述偏心輪202的周界上優(yōu)選地設置有凹槽以供容納牽引繩202，以防止牽引繩202從偏心輪205中脫出。偏心輪205優(yōu)選地還在周界上設置有防滑部、例如橡膠邊緣、粗糙部和刻痕部以防止牽引繩202相對于偏心輪205打滑。偏心輪205可以具備用于調節(jié)連接部206的連接位置的裝置，例如多個連接孔或者凹槽(參見圖3)。通過調節(jié)連接部206的連接位置，可以調整偏心輪的偏心度，從而調整偏心輪205對氣缸201的壓力的補償曲線，從而實現對不同氣缸壓力曲線的補償能力。在此應當指出，本實用新型中的“偏心輪”應當被理解為一種圓形構件，其與活塞桿的連接點未處于偏心輪的中心處，因此所述偏心輪本身可以是普通圓形構件，而不必一定具備偏心孔。恒阻力氣動箱101可選地包括定滑輪209，所述定滑輪209被牽引繩202穿過，其中通過所述定滑輪來改變牽引繩202的牽引方向，例如以便牽引繩水平地從恒阻力氣動箱中引出，以供訓練者拉動，同時還可以將牽引繩202保持得盡量貼近導軌207或208。圖3以示意圖示出了根據本實用新型的訓練器100的恒阻力氣動箱101的偏心輪205上的凹槽301，所述凹槽301用于調節(jié)活塞桿106的連接位置。如圖3所示，在偏心輪205上設置有一定長度的凹槽301，該凹槽301的長度可以根據具體需要來設置。活塞桿205的連接部206以可滑動的方式布置在所述凹槽301中。所述凹槽301具有可伸縮的凸起部302，使得在連接部206能夠在所述凸起301部伸出的情況下被固定在凹槽301中的所期望的位置處。當所述凸起部302縮回時，連接部206可以在凹槽301內滑動以調節(jié)其位置，而當連接部206被滑動到合適的位置以后，凹槽301的凸起部302伸出以便將連接部206卡緊在凹槽301中。連接部206的滑動以及凸起部302的伸出都可以通過電機來驅動，以便實現精確的定位。通過自由調整活塞桿205的連接部206在偏心輪205的凹槽310中的位置，尤其是能夠實現如下優(yōu)點：例如當儲氣罐203的壓縮氣體量發(fā)生變化(例如用戶選擇調整訓練計劃或者改變恒阻力氣動箱101的輸出阻力，使得氣泵對儲氣罐203進行充氣或放氣時)，這時，偏心輪的原有偏心度已經不能保證恒阻力氣動箱101的輸出阻力恒定，而如果此時重新調整活塞桿205的連接部206在偏心輪205的凹槽310中的位置，則可以使恒阻力氣動箱101的輸出阻力繼續(xù)保持恒定。這個過程可以自動地實現，例如可以在存儲器中存放儲氣罐初始氣壓-連接部位置對照表：儲氣罐在初始位置處的初始氣壓連接部在凹槽中的位置氣壓1位置1氣壓2位置2表1.儲氣罐初始氣壓-連接部位置對照表該對照表可以通過測試得出。恒阻力氣動箱101的控制器可以根據所述對照表按照儲氣罐203中的氣壓來設置活塞桿204的連接部206在偏心輪205的凹槽301中的位置，從而使恒阻力氣動箱101的輸出阻力保持恒定。另外，該方案也有利于恒阻力氣動箱出廠時或出產后校準時的恒阻力調節(jié)。根據本實用新型的多功能氣阻訓練器100至少具有下列優(yōu)點：(1)在單單使用恒阻力氣動箱101作為阻力源時，在訓練者運動期間能夠實現基本恒定的阻力，這基于發(fā)明人的如下獨特洞察，當訓練者執(zhí)行訓練并拉動牽引繩202使活塞桿204正向運動時，所述牽引繩202將帶動恒阻力氣動箱101的偏心輪205轉動，隨著偏心輪205的轉動，連接在偏心輪205的非中心處的活塞桿206不再保持平行于牽引繩202，而是與牽引繩202之間的角度逐漸變大而不為零，此時，主力、即氣缸阻力在牽引繩202方向的分力、即輸出到牽引繩方向的阻力逐漸變小，與此同時，氣缸201中的壓縮空氣隨著體積被壓縮而呈現越來越大的氣壓，故氣缸阻力會變大，因此氣缸阻力的增大與氣缸阻力在牽引繩方向上的分力的減小相互抵消(即氣缸阻力乘以活塞桿204與牽引繩202之間的夾角的余弦，其乘積基本恒定)，使得最終傳遞到牽引繩202上的阻力、即恒阻力氣動箱101的輸出阻力保持基本恒定，同理，反之當活塞桿204反向運動或向初始位置回復時(例如用戶做放松運動使牽引繩202回復時)，該角度逐漸變小，這時，由于氣缸阻力此時也在變小，因此輸出阻力仍然保持不變；(2)根據本實用新型的訓練器100的恒阻力氣動箱的補償精度較高，因為通過精確確定活塞桿204與偏心輪205的連接點同偏心輪中心之間的距離，可以精確地確定活塞桿在訓練者運動過程中與牽引繩202之間的角度變化曲線，從而精確確定分力因子(即活塞桿204與牽引繩202之間的夾角的余弦)的變化曲線，進而精確地補償氣缸阻力的變化，最終實現恒定的輸出阻力；(3)根據本實用新型的訓練器100可以精細地調節(jié)恒阻力氣動箱101的輸出阻力(例如精確到0.1kg)，從而提供更精準和更有針對性的健身訓練。圖4示出了根據本實用新型的多功能氣阻訓練器100的連接盤103的示意圖。如圖4所示，連接盤103包括多個連接孔401，其中連接盤103固定在主架105上，并且轉臂102可以通過銷釘402連接在連接盤103的連接孔401之一中。通過該構造，可以方便地調節(jié)轉臂102在連接盤103中的位置，從而將轉臂102安裝在對使用者合適的位置處。例如，身高較高的用戶可能希望將轉臂102安裝在較靠上的連接孔401中，而身高較矮的用戶可能希望將轉臂102安裝在較靠下的連接孔401中。另外，根據用戶的不同訓練計劃，也可以調整轉臂102的位置。雖然本實用新型的一些實施方式已經在本申請文件中予以了描述，但是對本領域技術人員顯而易見的是，這些實施方式僅僅是作為示例示出的。本領域技術人員可以想到眾多的變型方案、替代方案和改進方案而不超出本實用新型的范圍。所附權利要求書旨在限定本實用新型的范圍，并藉此涵蓋這些權利要求本身及其等同變換的范圍內的方法和結構。當前第1頁1 2 3