專利名稱：沖浪式平衡訓練系統的制作方法
技術領域：
本發明與人體平衡訓練的設備有關，更詳而言之，系一種機電整合而可模擬沖 浪動作的平衡訓練機。
背景技術：
一種關于平衡訓練的硬體設備，于中國臺灣公告第547099號專利案中提出。此 案以組合式機構配合使用者的主動操作執行沖浪的模擬動作，系一種通過使用者的 主動控制而作動的訓練機，該訓練機可訓練使用者的平衡能力。一種整合機電的模擬沖浪設備由本發明申請人提出，并申請發明專利在案(第 96120881號)。此專利機構可控制一運動板模擬出沖浪運動的前、后、左、右、上、 下方向的復合式動作，使用者站立于該運動板上，配合該運動板的復合式動作，不 斷地變換調整己身重心，藉以訓練肌力及平衡感。此專利技術涉及兩組馬達以及兩 組驅動控制機構，因此機構設計較為復雜，體積較大，復合式動作的行程也較大， 適用于運動或健身中心等商業級的場合。發明內容本發明的目的在于，提出一沖浪式平衡訓練系統，該系統以單馬達為動力源， 驅動一多向運動機構使一沖浪板模組執行前后左右上下往復的復合動作，使用者站 立于該沖浪板模上，并依據該沖浪板模組的復合動作產生相對的平衡動作及調整身 體重心位置，據以訓練其平衡能力。本發明的目的在于，提出一種沖浪式平衡訓練系統，與先前技術第96120881 號相較，本發明機構體積縮小，復合式動作的行程也較對較小，以家用型為主要訴 求。本發明的目的在于，提出一種沖浪式平衡訓練系統，使用者站立于該沖浪板模 組上，依據該沖浪板模組的復合動作產生相對的平衡動作之外，亦需以自主的主動 動作控制該沖浪板模組，據此本發明涵蓋主動式平衡訓練及被動式平衡訓練。本發明的目的在于，提出一種沖浪式平衡訓練系統，該系統配合電控及程控調 整運動速度與時間，使用者可依據自己的平衡能力及體力，調整運動速度及運動時 間。該系統亦可模擬沖浪運動的各種情境，增加趣味性，并可做為正式沖浪運動的訓練準備。本發明為達成上述目的的主要技術特點，包括一定位于一機座上而可被上下搖動的搖動板；一固定于該搖動板底部的馬達；一設于該搖動板上的水平運動裝置，該水平運動裝置包括一旋轉行程以及一線 性移動行程；該旋轉行程由該馬達所控制； 一設于該水平運動裝置上的沖浪板模組；一被該馬達所控制并可產生上下行程的搖動裝置，該搖動裝置的上下行程作用 于該搖動板的其中一端，控制該搖動板上下搖動。為便于說明本發明于上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例 表達。實施例中各種不同物件及其變形量或位移量系按適于例舉說明的比例，而非 按實際元件的比例予以繪制，合先敘明。


圖l為本發明沖浪機的立體外觀圖。圖2為本發明沖浪機的部份立體分解圖。 圖3為本發明沖浪機的多向運動機構的外觀圖。 圖4為圖3中箭頭4所指示的側視圖。圖5為本發明沖浪板模組做上下搖動的側視動作示意圖之一。圖6為本發明沖浪板模組做上下搖動的側視動作示意圖之二。圖7為圖3中箭頭7所指示的側視圖。 '圖8為本發明沖浪機俯視暨動作示意圖之一。圖9為本發明沖浪機俯視暨動作示意圖之二。圖10為本發明沖浪機俯視暨動作示意圖之三。
具體實施方式
圖l是本發明沖浪機的立體外觀圖，包括一機座10以及一沖浪板模組20。圖2是本發明沖浪板模組20與機座10的分解圖。該機座10內部具備一多向運動 機構，該多向運動機構大致包括一搖動裝置以及一水平運動裝置，該二裝置使該沖 浪板模組20產生上下左右前后往復的復合動作。該水平運動裝置31包括設于一搖動板11上的一旋轉動力組32及一可往復移動 的滑塊35。該旋轉動力組32驅動一曲柄33旋轉，該曲柄33以一旋轉接點34與該沖浪 板模組20的底部連接。該滑塊35另以一旋轉接點36與該沖浪板模組20連接。如圖3、圖4，上述的搖動板11被一旋轉軸單元12所支持，其可以該旋轉軸單元12的旋轉接點121為圓心而被搖動。該搖動板11下方固定一馬達41， 一將該馬達41 的動力減速輸出的減速機構42， 一被該減速機構42驅動的傳動軸43， 一被該傳動軸 43所驅動用以控制該搖動板11搖動的搖動裝置50、以及一改變該傳動軸43的力的傳 遞方向并將的傳輸至上述旋轉動力組32的動力傳送器60。上述減速機構42在圖例中以減速配置的皮帶輪實現。上述傳動軸43的兩端設以 旋轉接點連接于該搖動板11底部往下延伸的連接板13。該搖動裝置50包括一被該傳動軸43所驅轉的曲柄51，以及將該曲柄51的旋轉運 動轉換為該搖動板11相對端的上下線性行程的搖桿52。該搖桿52的兩端以萬向旋轉 接點521，522分別連接在該曲柄51以及該機座10的底部。旋轉的曲柄51配合以低端 旋轉接點522為圓心而從動的搖桿52，使該連接板13以及其上的搖動板11產生上下 從動的運動軌跡，該搖動板11以該旋轉接點121為中心而搖動，如圖5、圖6。上述動力傳送器60在圖例中以傘齒輪組實現，將傳動軸43的動力傳遞至與之垂 直的旋轉動力組32。上述旋轉動力組32包含但不限于以皮帶輪實現。圖例中，該旋轉動力組32包括 一主動輪321、 一從動輪322以及套接于兩者之間的一撓性傳動件323。該主動輪32 被該動力傳送器60所驅動。該從動輪322的中心連接該曲柄33。上述滑塊35通過一線性移動單元37安裝于該搖動板11的頂面。圖例中，該線性 移動單元37包括了一對固定軌道371，以及沿著該固定軌道371往復移動的滾輪組 372;該滑塊35組裝該滾輪組372，便可沿著該固定滾道371往復移動。上述旋轉接點34， 36在圖例中以軸承341中心穿接軸桿342實現。軸桿342固定在 該沖浪&模組20的底部(如圖2)，該軸承341設于曲柄33及滑塊35。如圖8、圖9、圖10，動力傳送器60將馬達41的動力傳遞至與該傳動軸43垂直的 旋轉動力組32，該旋轉動力組32使該曲柄33旋轉，由于上述沖浪板模組20與該曲柄 33及滑塊35以旋轉接點34，36連接，據此，當曲柄33持續旋轉，該沖浪板模組20以 該滑塊35的旋轉點36為圓心而產生水平的左右預定角度的擺幅，并且伴隨水平的前 后方向的線性移動，使該水平運動體35沿著該固定軌道371往復的移動。而圖6及圖 7所示搖動板11上下搖動的動作也是同步配合進行，所以，該沖浪板模組20將呈現 上下搖動、左右擺動、前后位移等模擬沖浪運動的復合式動作，使用者站立于該沖 浪板模組20上，配合其動作而不斷地變換調整重心保持平衡，訓練肌力及平衡感。一電控系統70控制該馬達41的轉動方向、作動速度及時間，使沖浪板模組20 可呈現多段速度的復合式動作。該電控系統70亦可配合程式控制使該多向運動機構 產生多種特定的動作模式，更真實的模擬沖浪運動的各種情境。 一遙控器可控制該 電控系統70，使用者可于訓練過程中依據自己的平衡能力及體力，以該遙控器控制 本發明沖浪機的動作速度及時間。復如圖2，上述沖浪板模組20包括一踏板21、 一底板22以及介于該踏板21及底 板22之間的彈性支持元件23。該底板22的底部與該水平運動輸出裝置31之間具有上 述的兩個旋轉接點34，36，該彈性支持元件23系橡膠材質的環狀結構，該彈性支持 元件23可使該踏板21于靜態時保持平衡，于受一向下的偏力時往受力方向傾斜，并 且于該向下的偏力消失時提供反彈力回饋該踏板21。該彈性支持元件23使該踏板21 可表現全方位的傾斜動作。據此，使用者在配合該沖浪板模組20模擬沖浪動作的同 時，亦需以主動式的平衡動作控制該踏板21，平衡運動的困難度增加，而更富有挑 戰性。位置感測模組可進一步應用于本發明沖浪機，用以感測該沖浪板模組20的運動 方向及角度，所測得的方向及角度處理成特定訊號，該訊號經由特定系統電路或程 式轉換而輸出至一互動單元。該互動單元以適合的程式接收并處理該等訊號，該程 式并同時將一模擬畫面顯示于一顯示器供使用者觀看，關于該沖浪板模組20的傾斜 角度及傾斜方向等訊號可經由該程式的處理而成為該模擬畫面中的一標的物，該模 擬畫面提供沖浪的視覺情境，增加視覺效果及娛樂性。.上述互動單元的程式亦可通過上述的電控系統而控制本發明沖浪機的多向運 動機構，使本發明沖浪機配合其模擬畫面產生特定的動作模式。雖然本發明是以一個最佳實施例做說明，但精于此技藝者能在不脫離本發明 精神與范疇下做各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非 用以限制本發明的范圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發 明申請專利范圍。
權利要求
1. 一種沖浪式平衡訓練系統，包括一定位于一機座(10)上而可被上下搖動的搖動板(11)；一固定于該搖動板(11)底部的馬達(41)；一設于該搖動板(11)上的水平運動裝置(31)，該水平運動裝置(31)包括一旋轉行程以及一線性移動行程；該旋轉行程由該馬達(41)所控制；一設于該水平運動裝置(31)上的沖浪板模組(20)；一被該馬達(41)所控制并使該搖動板(11)產生上下搖動的搖動裝置(50)。
2. 如權利要求l所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，該水平運動裝置(31) 包括一受該馬達(41)所控制的曲柄(33)，以及一滑塊(35);該沖浪板模組(20)的底 部分別以兩個旋轉接點(34， 36)與該曲柄(33)及滑塊(35)連接，該滑塊(35)通過一 線性移動單元(37)而安裝于該搖動板(11)的頂面。
3. 如權利要求2所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，更包括一將該馬達(41) 的動力減速輸出的減速機構(42); —被該減速機構(42)所驅動的傳動軸(43)，該傳 動軸(43)的兩端各以旋轉接點連接于該搖動板(11)底面的連接板(13)。
4. 如權利要求3所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，該傳動軸(43)上設一 動力傳送器(60)，該動力傳送器(60)將該傳動軸(43)的動力傳遞至上述水平運動裝 置(31)的曲柄(33)。
5. 如權利要求4所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，該曲柄(33)通過一旋 轉動力組(32)連接于該動力傳送器(60)的動力輸出端。
6. 如權利要求3所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，該搖動裝置(50)包括 一被該傳動軸(43)所驅轉的曲柄(51)，以及連接于該曲柄(51)與該機座(10)之間的 搖桿(52)。
7. 如權利要求1所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，上述搖動板(ll)被一 定位于該機座(10)的旋轉軸單元(12)所支持，該搖動板(11)以該旋轉軸單元(12) 的旋轉接點(121)為圓心而被搖動。
8. 如權利要求1所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，上述沖浪板模組(20) 包括一踏板(21)、 一底板(22)以及介于該踏板(21)及底板(22)之間的彈性支持元件 (23);該底板(22)連接于該水平運動裝置(31)。
9. 如權利要求l所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，更包括一電控系統用 以控制該馬達(41)的轉動方向、轉動速度及轉動時間。
10. 如權利要求l所述沖浪式平衡訓練系統，其特征在于，更包括一位置感測模 組，用以感測該沖浪板模組(20)的運動方向及角度，該位置感測模組所測得的方向 及角度處理成特定訊號，該訊號經由特定系統電路或程式轉換而輸出至一互動單 元。
全文摘要
一種沖浪式平衡訓練系統，以單一馬達控制一水平運動裝置及一搖動裝置，該二裝置控制一沖浪板模組產生上下搖動、左右擺動、前后位移等模擬沖浪運動的復合式動作，使用者站立于該沖浪板模組上，配合其動作而不斷地變換調整重心保持平衡，而得以訓練肌力及平衡感。
文檔編號A63B69/00GK101543674SQ20081008444
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月24日 優先權日2008年3月24日
發明者徐志宏, 曾仁迪, 謝豪昇, 陳淳和 申請人:財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心