一種新型智能全向跑步機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種跑步機，尤其是一種新型智能全向跑步機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，普通跑步機都只能完成單方向的傳動，這樣的跑步機很難應(yīng)用到游戲活動中，因此降低了跑步機的適用范圍，然而現(xiàn)有的一些全向的跑步機中，完成全向移動的方式可以分為兩種，一種是采用兩個互相垂直的傳動軸，豎直的傳動軸用于控制速度的方向，而水平的傳動軸用于控制速度的大小，對于這樣的結(jié)構(gòu)，用于聯(lián)動水平傳動軸的機構(gòu)就很復(fù)雜，在使用過程中容易出現(xiàn)各種故障，維修起來也很麻煩，同時在使用過程中無法時刻改變跑步的方向，而另一種則是采用發(fā)散狀的結(jié)構(gòu)，從圓盤的中心向四周呈發(fā)散狀，這種結(jié)構(gòu)需要使用者自己改變站立點的位置，才能實現(xiàn)不同方向的移動，因此使用起來也非常不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種新型智能全向跑步機。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新型智能全向跑步機，包括具有萬向傳動功能的主動單元，以及用于支撐使用者的支撐平臺，其中在所述支撐平臺上方設(shè)有控制面板，在所述支撐平臺邊緣處設(shè)有用于檢測跑步者腳部移動的檢測單元，在所述支撐平臺上排列設(shè)有若干動力輸出孔，在所述支撐平臺內(nèi)設(shè)有從動單元，所述從動單元包括支撐架，以及設(shè)置在所述支撐架上的支撐桿，所述支撐桿的頂端位于所述動力輸出孔內(nèi)，在所述支撐架上至少安裝有三個所述主動單元，在所述支撐平臺底部分別設(shè)有速度電機、方向電機和控制模塊，所述速度電機與方向電機的輸出端均與所述主動單元連接，所述控制模塊的輸入端分別與所述控制面板和檢測單元連接，輸出端分別與所述速度電機和方向電機連接，使用時主動單元將動力傳遞給從動單元，這樣從動單元與主動單元將同步運動，此時支撐架在整個運動過程中會以上下震蕩的方式周期性運動，位于支撐架上的支撐桿將沿著動力輸出孔的內(nèi)壁進(jìn)行圓周運動(支撐桿與動力輸出孔的內(nèi)壁不接觸)，當(dāng)支撐架移動到最高點時，支撐桿的頂部會高于支撐平臺，此時使用者的腳底將離開支撐平臺的頂面，因此支撐桿在這一點時線速度的方向剛好與跑步者跑步的方向相反，線速度的大小與跑步者跑動的速度相同。
[0005]作為改進(jìn)，所述主動單元包括聯(lián)動軸、速度齒輪、方向齒輪和軸套，所述速度齒輪位于所述聯(lián)動軸底端，所述速度電機與所述速度齒輪連接，所述軸套位于所述聯(lián)動軸上端，在所述軸套下方設(shè)有輸入塊，在所述軸套頂部設(shè)有輸出軸，所述輸出軸與所述支撐架連接，所述方向齒輪位于所述軸套下方，在所述方向齒輪上方設(shè)有支撐塊，所述方向齒輪與所述方向電機連接，工作中，因為速度齒輪與軸套均與聯(lián)動軸聯(lián)動，所以當(dāng)速度齒輪轉(zhuǎn)動時軸套也會一起轉(zhuǎn)動，方向齒輪與速度齒輪的運動各自是獨立的，當(dāng)軸套下方的輸入塊與方向齒輪上的支撐塊對接時，軸套受到支撐塊的支撐將沿著聯(lián)動軸向上移動，在輸入塊與支撐塊錯開后，軸套將再次落回原位，因此整個從動單元上下移動的軌跡與軸套上下移動的軌跡是一致的。
[0006]作為改進(jìn)，所述檢測單元包括用于檢測使用者腳部移動方向的位置傳感器，和用于檢測使用者腳部移動速度大小的紅外線傳感器，所述紅外線傳感器通過控制模塊與所述速度電機連接，所述位置傳感器通過控制模塊與所述方向電機連接，為了便于速度大小和方向的控制，因此方向電機可選用伺服電機，速度電機可選用步進(jìn)電機，使用時紅外線傳感器將檢測使用者腳部移動速度的大小，并將采集的數(shù)據(jù)傳送到控制模塊，控制模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后將控制速度電機的轉(zhuǎn)數(shù)，最終起到控制支撐桿在旋轉(zhuǎn)時的速度的大小，同理位置傳感器在檢測到腳部移動的方向后，通過方向電機來控制方向齒輪轉(zhuǎn)動，從而改變支撐塊的位置，使得支撐桿在不同的地方凸起，從而改變支撐桿輸出速度的方向。
[0007]作為改進(jìn)，所述速度齒輪通過速度傳動鏈條連接，所述速度電機與所述速度傳動鏈條連接，所述方向齒輪通過方向傳動鏈條連接，所述方向電機與所述方向傳動鏈條連接，傳動鏈條起到動力傳動的效果，從而確保電機輸出的動力能夠均勻分布到每一個速度齒輪或方向齒輪上，因此將傳動鏈條換成齒輪傳動也同樣也可以。
[0008]作為改進(jìn)，由于同一個傳動單元內(nèi)的支撐桿都是同步運動的，所以在使用過程中會給用戶造成一種顛簸感，為了緩解這種顛簸感，因此在所述支撐平臺內(nèi)安裝有兩個所述從動單元，其中一個從動單元為第一從動單元，所述第一從動單元包括第一支撐架和第一支撐桿，另一個從動單元為第二從動單元，所述第二從動單元包括第二支撐架和第二支撐桿，第一支撐桿運動到最高點的時間與第二支撐桿運動到最高點的時間相差半個周期。
[0009]作為改進(jìn)，所述支撐架是由若干縱橫交錯的支撐條構(gòu)成，所述支撐桿位于所述支撐條的結(jié)點處，所述第一支撐桿與所述第二支撐桿交替位于所述動力輸出孔內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)的第一支撐架與第二支撐架之間具有一定的高度差，其目的是為了讓從動單元在運動過程中互不影響，同時還確保了同一支撐架上的支撐桿能均分分布在使用者的腳底。
[0010]作為改進(jìn)，所述支撐架是由若干相互平行的支撐條構(gòu)成，所述支撐桿均分分布在所述支撐條上，所述第一支撐桿與所述第二支撐桿交替位于所述動力輸出孔內(nèi)。
[0011]作為改進(jìn)，為了提高主動單元對支撐架的支撐效果，增加支撐架的平穩(wěn)性能，以及確保使用者的在使用過程中的安全，因此在所述支撐架上安裝有四個主動單元，在所述支撐平臺上設(shè)有安全帶。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點:主動單元的基本結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，降低了出現(xiàn)故障的概率，同時因為用于控制方向的方向機構(gòu)為方向齒輪，所以用于聯(lián)動各個方向齒輪的方向聯(lián)動機構(gòu)就很簡單，即使在出現(xiàn)故障時維修起來也很方便，并且由于圓周上不同點的切線方向都是不一樣的，因此只需改變支撐塊的位置，即可實現(xiàn)改變速度方向的要求，最后通過主動單元來帶動從動單元的運動，讓動力通過支撐桿傳送到使用者的腳底，最終完成動力的傳遞工作。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明從動單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明主動單元的機構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明圖3的分解圖。
[0017]圖5是本發(fā)明兩個從動單元之間的位置關(guān)系圖。
[0018]圖6是本發(fā)明圖5中A處的局部放大圖。
[0019]圖7是本發(fā)明支撐條縱橫交錯設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖8是本發(fā)明支撐條平行設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖9是各主動單元通過速度傳動鏈條連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]I主動單元、10聯(lián)動軸、2軸套、21輸出軸、22輸入塊、3方向齒輪、31支撐塊、4速度齒輪、5支撐平臺、50動力輸出孔、51控制面板、52檢測單元(用于檢測速度大小和方向)、6從動單元、61支撐架、62支撐桿、611第一支撐架、612第一支撐桿、621第二支撐架、622第二支撐桿、7、速度傳動鏈條。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做以下詳細(xì)說明。
[0024]如圖1所示，一種新型智能全向跑步機，包括具有萬向傳動功能的主動單元I，以及用于支撐使用者的支撐平臺5，其中在所述支撐平臺5上方設(shè)有控制面板51，在所述支撐平臺5邊緣處設(shè)有用于檢測跑步者腳部移動的檢測單元52，在所述支撐平臺5上排列設(shè)有若干動力輸出孔50，在所述支撐平臺5內(nèi)設(shè)有從動單元6，所述從動單元6包括支撐架61，以及設(shè)置在所述支撐架61上的支撐桿62，所述支撐桿62的頂端位于所述動力輸出孔50內(nèi)，在所述支撐架61上至少安裝有三個所述主動單元I，在所述支撐平臺5底部分別設(shè)有速度電機、方向電機和控制模塊，所述速度電機與方向電機的輸出端均與所述主動單元I連接，所述控制模塊的輸入端分別與所述控制面板51和檢測單元52連接，輸出端分別與所述速度電機和方向電機連接，使用時主動單元I將動力傳遞給從動單元6，這樣從動單元6與主動單元I將同步運動，此時支撐架61在整個運動過程中會以上下震蕩的方式周期性運動，位于支撐架61上的支撐桿62將沿著動力輸出孔50的內(nèi)壁進(jìn)行圓周運動(支撐桿與動力輸出孔的內(nèi)壁不接觸)，當(dāng)支撐架61移動到最高點時，支撐桿62的頂部會高于支撐平臺5的上頂面，此時使用者的腳底受到支撐桿62的支撐作用將離開支撐平臺5的頂面，因此支撐桿62在這一點時線速度的方向剛好與跑步者跑步的方向相反，線速度的大小與跑步者跑動的速度相同。
[0025]如圖2和3所示，所述主動單元I包括聯(lián)動軸10、速度齒輪4、方向齒輪3和軸套2，所述速度齒輪4位于所述聯(lián)動軸10底端，所述速度電機與所述速度齒輪4連接，所述軸套2位于所述聯(lián)動軸10上端，在所述軸套2下方設(shè)有輸入塊22，在所述軸套2頂部設(shè)有輸出軸21，所述輸出軸21與所述支撐架61連接，此時速度齒輪4通過聯(lián)動軸10與軸套2是聯(lián)動的，當(dāng)速度齒輪轉(zhuǎn)4動時，速度齒輪4將通過聯(lián)動軸10帶動軸套2—起轉(zhuǎn)動，所述方向齒輪3位于所述軸套2下方，在所述方向齒輪3上方設(shè)有支撐塊31，所述方向齒輪3