專利名稱：蛙泳泳姿訓練機的制作方法
技術領域：
本發明涉及游泳訓練器械，特別涉及蛙泳規范動作的訓練器材。
背景技術：
近年來隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平不斷提高，加上北京奧運會的成功舉辦，在人民群眾當中形成了一股體育熱潮。特別是在發達城市，在物質生活得到極大滿足的同時，人們對健康生活的需求也在不斷增長，形成了多層次、個性化的體育消費需求。為體育消費市場的發展提供了很大的發展空間。在眾多體育運動類型當中，游泳作為一項以增強體質為宗旨、以豐富人們文化生活為目的的體育鍛煉，逐漸成為人們喜愛的運動項目之一。堅持游泳鍛煉，不但能使神經、 呼吸和血液循環等系統的機能得到改善，而且還能提高肌肉力量、速度、耐力和關節靈活性，使身體得到協調發展。由此而生的以游泳運動為基礎的運動鍛煉器械，也成為了運動輔助機械研發的一個重要的著眼點。對于游泳初學者來說，游泳學習有著特殊的困難，在開始學習時，初學者常常因為難以克服怕水心理，并不能自如地學習游泳的技術要領，更不用說在目前游泳館人多擁擠的條件下學習了。因此在初學游泳時，除了了解水的特性、熟悉水的環境之外，學習者還要在岸上掌握一套完整的游泳技術動作，這樣才能使學習者在最短的時間內掌握好最基本的游泳技術動作和要領。在傳統的游泳教學中，這樣的岸上泳姿訓練，是由教練帶著學習者從最基礎的蛙泳姿勢開始學起。但是在所有泳姿中，蛙泳技術動作最為復雜，對身體各部位的協調性要求相對較高，因此游泳對初學者來說難度較大，起步較高。而且這種傳統的口傳加示范的教學方式，學習者很難做到規范，并且沒有器械輔助，雙臂雙腿懸空，練習起來費力， 學習者很難堅持。但是體育項目的技術動作需要大量重復的練習來實現熟練。因此設計一種岸上蛙泳游泳動作訓練器械來引導和幫助人們進行泳姿練習，不僅能夠一定程度上緩解游泳館的需求壓力，而且還能幫助初學者很好地掌握正確的游泳姿勢，盡快越過游泳學習的第一道門檻。游泳運動手部的空間動作為很復雜的空間軌跡。已有的一種能實現模擬游泳手部運動的裝置，如中國發明專利CN200951304蛙泳陸上練習模擬器，此練習模擬器由桃形的手限位裝置、承重臺、支撐腿部限位裝置等構成。使用時，練習者俯臥在承重臺面板上，利用桃形的手限位裝置幫助練習者完成正確的劃臂動作，練習劃臂時手按著桃形纖維裝置的軌道運動，蹬腿目標位置桿幫助練習者完成正確的蹬腿動作，蹬腿時腳套在滑槽內滑動，由于有固定軌道故而幫助了練習者掌握正確的游泳姿勢。這種練習器桃形軌道占地面積大，并且采用了平面軌跡來引導人的運動，并不符合專業泳姿；且這種利用導軌實現劃水軌跡的裝置，并不能實現手腳運動的協調，因而在引導練習者學習蛙泳泳姿時并不理想
發明內容
本發明旨在針對現有技術的不足之處，提供一種蛙泳泳姿訓練機，能夠為練習游泳動作的訓練者提供身體和手腳的支持，幫助練習手、腳動作，同時校正人體的蹬腿運動， 且兼備對不同肩寬、臂長的人的廣泛適應特性；可用于動作練習和力量練習，符合人體工程原理。本發明的技術方案如下一種蛙泳泳姿訓練機，包括基座(1)，其特征在于所述基座(1)上鉸接設置有俯臥臺部、手部結構、肘部結構、腿部結構和腳部結構。進一步的，所述手部結構包括手部支撐桿C3)和手部柔性套，所述手部支撐桿 (3) —端通過球鉸副與機架(1)相連，另一端與手部柔性套(4)相連。進一步的，所述肘部結構包括肘部壓桿( 、肘部柔性套(6)、肘部彈簧(7)和肘部套筒(8)，所述肘部套筒(8) —端通過球鉸副與基座(1)相連，肘部彈簧(7)設置于肘部套筒(8)內，肘部壓桿( 其活塞端套接于肘部套筒(8)內并壓在肘部彈簧(7)上，肘部柔性套(6)連接于肘部壓桿(5)的末端。進一步的，所述腿部結構包括大腿支撐板(1 和大腿彈簧(14)。進一步的，所述腳部結構包括腿部支撐桿(1 、小腿支撐板(16)和腳套(17)。進一步的，所述腿部支撐桿(1 的一端通過球鉸副與基座(1)相連，另一端與小腿支撐板(16)側面的主動輪(18)通過套筒固定套接，主動輪(18)與小腿支撐板(16)通過側面的銷軸活動套接，從動輪00)與小腿支撐板(16)通過踝關節銷軸活動套接， 腳套(17)套接在踝關節銷軸上，腳套(17)與從動輪00)固聯，傳動件(19) 一端與主動輪(18)的圓周面固結，另一端與從動輪OO)的圓柱面固結，所述簧件02)套接于踝關節銷軸上，簧件0 的兩端分別連接從動輪OO)和腳套(17)。進一步的，所述主動輪(18)與從動輪OO)之間采用繩輪、帶輪或鏈輪傳動，所述的傳動件(19)為腱繩、齒形帶或傳動鏈。進一步的，所述簧件0 為拉簧、壓簧、扭簧或彈性繩。進一步的，所述俯臥臺部與基座(1)之間為彈性連接。進一步的，所述手部結構及肘部結構和/或腿部結構及腳部結構對稱設置于基座 ⑴上。本發明具有以下優點和突出性效果本發明不采用電機，減少了訓練者在練習中受傷的可能。采用支撐桿件實現手腕部、腳踝部的支撐，結構簡單、緊湊，并且可實現手部接近在球面上的軌跡，與平面軌跡相比更加吻合標準蛙泳動作。增加肘部支撐機構，模擬人在蛙泳換氣動作中的水對人手臂的浮力，讓人更容易地實現手部的標準蛙泳動作。兼有大腿支撐板，可以有效降低岸上蛙泳腿部動作練習的力量要求，且有效防止練習者有膝蓋外翻的常見錯誤動作。兼有腳部反轉機構，可以幫助練習者完成翻轉腳掌的動作，方便省力，動作標準。可以適應不同身高、臂長的練習者使用，操控容易，成本低廉，裝配維護便利，非常適合蛙泳初學者的泳姿動作練習。


圖1是本發明提供的蛙泳泳姿訓練機的一種實施例正面使用示意圖。圖2是圖1所示實施例的俯視圖。圖3是圖1所示實施例的腳部翻轉機構局部側面圖。圖4是圖3的腳部翻轉機構的俯視剖視圖。圖5是圖3的腳部翻轉機構在雙腿伸直時的示意圖。圖6是圖3的腳部翻轉機構在雙腿收至極限位置時的示意圖。附圖標記如下1-基座，2-尼龍腳墊，3-手部支撐桿，4-手部柔性套，5-肘部壓桿，6_肘部柔性套，7-肘部彈簧，8-肘部套筒，9-俯臥臺，10-俯臥臺彈簧，11-支承軸，12-連接合頁，13-大腿支撐板，14-大腿彈簧，15-腿部支撐桿，16-小腿支撐板，17-腳套，18-主動輪，19-傳動件，20-從動輪，21-踝關節銷軸，22-簧件。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例進一步詳細介紹本發明的具體結構及工作原理。本發明所述的蛙泳泳姿訓練機的一種實施例，如圖1至圖6所示，包括基座1、尼龍腳墊2、手部支撐桿3、手部柔性套4、肘部壓桿5、肘部柔性套6、肘部彈簧7、肘部套筒8、 俯臥臺9、俯臥臺彈簧10、支承軸11、連接合頁12、大腿支撐板13、大腿彈簧14、腿部支撐桿 15、小腿支撐板16、腳套17、主動輪18、傳動件19、從動輪20、踝關節銷軸21和簧件22。基座1為矩形底板，其上為不銹鋼管焊接而成的凸臺，凸臺上方為緊固連接的帶孔軸承座，尼龍腳墊2連接于基座1底端。手部支撐桿3 —端通過球鉸副與機架1相連，手部柔性套4與手部支撐桿3的末端相連。肘部套筒8 一端通過球鉸副與機架1相連，肘部彈簧7放置于肘部套筒8內；肘部壓桿5的活塞端壓在肘部彈簧7上，肘部壓桿5的活塞端同時套接于肘部套筒8內；肘部柔性套6連接于肘部壓桿5的末端。支承軸11與基座活動套接，俯臥臺9通過支承軸11與基座1套接，俯臥臺9可以繞支承軸11與基座1相對旋轉；俯臥臺彈簧10兩端分別通過彈簧導桿與基座1和俯臥臺 9相連。連接合頁12的一端固定在基座1上，大腿支撐板13與連接合頁12的另一端相連； 大腿彈簧14通過彈簧導桿與基座1相連。腿部支撐桿15的一端通過球鉸副與基座1相連，另一端與小腿支撐板16活動套接；主動輪18與小腿支撐板16活動套接，主動輪18和腳部支撐桿15相固結；從動輪20與小腿支撐板16通過踝關節銷軸21活動套接，腳套17套接在踝關節銷軸21上，腳套17與從動輪20固聯；傳動件19的一端與主動輪18端部固結，另一端與從動輪20的端部固結； 主動輪18、從動輪20、傳動件19配合形成傳動關系；簧件22套接與踝關節銷軸21上，簧件 22的兩端分別連接從動輪20和腳套17。與人體的四肢結構相對應，以上手部、肘部、大腿部和小腿部的結構均可左右對稱布置。
本發明所述的蛙泳泳姿訓練機，主動輪18、從動輪20可采用繩輪、帶輪或鏈輪；傳動件19可采用腱繩、齒形帶或傳動鏈。本發明所述的蛙泳泳姿訓練機，簧件22可采用拉簧、壓簧、扭簧或彈性繩。本實施例的具體工作原理，如圖1所示，敘述如下練習者在蛙泳動作練習時，俯臥在俯臥臺9上，手腕放置在手部柔性套4內，將肘部關節放置在肘部柔性套6內；將小腿放置在小腿支撐板16內，將腳伸入腳套17內。當練習者在使用泳姿練習機練習蛙泳手部動作時，手肘部的運動并不受到限制， 但是受到肘部套筒8內部的肘部彈簧7的向上的彈力；根據標準蛙泳動作，當手向后劃水時，肘部不應向下壓；在岸上做蛙泳劃臂練習時，由于沒有水給手臂的浮升力，做出標準動作較為費力；肘部彈簧7給手肘一個向上的支持力，因而應用泳姿訓練機較容易做出標準劃臂動作。當手肘向下壓抱水時，肘部套筒8內的肘部彈簧7給手肘一個向上的阻力，模擬手臂在換氣時受到的阻力。腳部反轉機構的工作過程如圖5、圖6所示練習者身體伸直時，根據蛙泳標準動作，雙腳應盡量繃直以減小阻力；為讓練習者使用舒適，此時腳套17和小腿支撐板16有一個較小的角度c，且此時腿部支撐桿15與小腿支撐板16呈角度a ；當練習者雙腿向前收起時，腿部支撐桿15與小腿支撐板16將轉過一個角度b，此時腿部支撐桿15與小腿支撐板16呈角度a+b ；此時，由于主動輪18、從動輪20 和傳動件19機構的約束，腿部支撐桿15轉動的角度b會導致從動輪20耦合轉動一個角度 d，從動輪20帶動簧件22繞踝關節銷軸21轉動，簧件22帶動腳套17繞踝關節銷軸21轉一個相同的角度d，導致最終腳套17與小腿支撐板16的角度為c+d ；由于腳套17和小腿支撐板16的轉軸踝關節銷軸21與小腿支撐板16方向有一個角度e，因此腳套17的轉動可以導致練習者腳部向外翻轉，實現正確游泳翻腳動作。當雙腿向后蹬去時，腿部支撐桿15將相對小腿支撐板16向反方向轉回角度b ；此時，同樣由于主動輪18、從動輪20和傳動件19機構的約束，從動輪20將轉回角度d，通過簧件22帶動腳套17轉回相同的角度d，從而帶動練習者的腳部做出正確的蹬水動作。根據蛙泳標準動作，當雙腿向前收起時，大腿向前彎曲角度應盡量小，膝蓋不得外翻，以減小阻力；由于大腿支撐板13與俯臥臺9的轉軸與身體的方向有一定角度，因此在練習者雙腿向前收起時，大腿支撐板13可以有效防止膝蓋外翻；當大腿向前彎曲時，大腿支撐彈簧受壓，可以模擬水中的大腿受力。本發明所述的蛙泳泳姿訓練機，不采用電機，減少了訓練者在練習中受傷的可能； 采用支撐桿件實現手腕部、腳踝部的支撐，結構簡單、緊湊，并且可實現手部接近在球面上的軌跡，與平面軌跡相比更加吻合標準蛙泳動作；增加肘部支撐機構，模擬人在蛙泳換氣動作中的水對人手臂的浮力，讓人更容易地實現手部的標準蛙泳動作；兼有大腿支撐板，可以有效降低岸上蛙泳腿部動作練習的力量要求，且有效防止練習者有膝蓋外翻的常見錯誤動作；兼有腳部反轉機構，可以幫助練習者完成翻轉腳掌的動作，方便省力，動作標準；可以適應不同身高、臂長的練習者使用，操控容易，成本低廉，裝配維護便利，非常適合蛙泳初學者的泳姿動作練習。
權利要求
1.一種蛙泳泳姿訓練機，包括基座(1)，其特征在于所述基座(1)上鉸接設置有俯臥臺部、手部結構、肘部結構、腿部結構和腳部結構。
2.如權利要求1所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述手部結構包括手部支撐桿 (3)和手部柔性套G)，所述手部支撐桿C3) —端通過球鉸副與機架(1)相連，另一端與手部柔性套(4)相連。
3.如權利要求1所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述肘部結構包括肘部壓桿 (5)、肘部柔性套(6)、肘部彈簧(7)和肘部套筒(8)，所述肘部套筒(8) —端通過球鉸副與基座(1)相連，肘部彈簧(7)設置于肘部套筒(8)內，肘部壓桿( 其活塞端套接于肘部套筒(8)內并壓在肘部彈簧(7)上，肘部柔性套(6)連接于肘部壓桿(5)的末端。
4.如權利要求1所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述腿部結構包括大腿支撐板 (13)和大腿彈簧(14)。
5.如權利要求1所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述腳部結構包括腿部支撐桿(15)、小腿支撐板(16)和腳套(17)。
6.如權利要求5所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述腿部支撐桿(1 的一端通過球鉸副與基座(1)相連，另一端與小腿支撐板(16)側面的主動輪(18)通過套筒固定套接，主動輪(18)與小腿支撐板(16)通過側面的銷軸活動套接，從動輪00)與小腿支撐板(16)通過踝關節銷軸活動套接，腳套(17)套接在踝關節銷軸上，腳套(17)與從動輪OO)固聯，傳動件(19) 一端與主動輪(18)的圓周面固結，另一端與從動輪OO)的圓柱面固結，所述簧件02)套接于踝關節銷軸上，簧件02)的兩端分別連接從動輪 (20)和腳套(17)。
7.如權利要求6所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述主動輪(18)與從動輪OO) 之間采用繩輪、帶輪或鏈輪傳動，所述的傳動件(19)為腱繩、齒形帶或傳動鏈。
8.如權利要求7所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述簧件02)為拉簧、壓簧、扭簧或彈性繩。
9.如權利要求1所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述俯臥臺部與基座(1)之間為彈性連接。
10.如權利要求1所述的蛙泳泳姿訓練機，其特征在于所述手部結構及肘部結構和/ 或腿部結構及腳部結構對稱設置于基座(1)上。
全文摘要
一種蛙泳泳姿訓練機，采用桿件支撐四肢，不采用電機，減少了訓練者在練習中受傷的可能；采用支撐桿件實現手腕部、腳踝部的支撐，結構簡單、緊湊，并且可實現手部接近在球面上的軌跡，與平面軌跡相比更加吻合標準蛙泳動作；增加肘部支撐機構，模擬人在蛙泳換氣動作中的水對人手臂的浮力，讓人更容易地實現手部的標準蛙泳動作；兼有大腿支撐板，可以有效降低岸上蛙泳腿部動作練習的力量要求，且有效防止練習者有膝蓋外翻的常見錯誤動作；兼有腳部反轉機構，可以幫助練習者完成翻轉腳掌的動作，方便省力，動作標準；可以適應不同身高、臂長的練習者使用，操控容易，成本低廉，裝配維護便利，非常適合蛙泳初學者的泳姿動作練習。
文檔編號A63B69/10GK102380199SQ201110358270
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者周蕾, 張中杰, 張澤明, 許淑惠, 郝雷 申請人:北京建筑工程學院