本發明涉及運動健身模擬設備領域，具體地指一種室內攀巖機的自動路徑變更裝置。

背景技術：

隨著時代的不斷發展，人們對生活質量要求的不斷提高，擁有健康、協調的身材成為當下的一種潮流，各類健身場館亦如雨后春筍般在全國各地興起。2016攀巖項目正式進入2020年東京奧運會，從此攀巖將成為奧運會唯一的攀爬類項目。而作為攀巖人才短缺的中國已經開始了新一輪的攀巖運動推廣普及工作，將重點推進“攀巖進校園”工程，計劃在未來5年內，使開展攀巖運動的學校達到1000所。但由于室外攀巖運動的局限性，普及大眾的室內攀巖運動將會成為廣大新興攀巖愛好者的選擇。

目前國際上的室內攀巖運動普遍存在代入感不強、攀巖形式單調的問題。世界上大多數室內攀巖體驗館采用的仍然是攀巖墻的形式，其在一個大型場館內的墻壁上分為多種不同的路徑供人們自主選擇攀爬。這種結構單調乏味并且缺乏路徑變換，很難滿足攀巖愛好者的健身需求。當今市面上的室內攀巖機只有履帶格式攀巖機和家用小型腳踏式攀巖機。前者因為攀爬方式單一且路徑需要人工調整少有人問津，后者僅僅是家用腳踏機器導致攀巖體驗性太低。其他的室內攀巖機想法都存在眼高手低的情況，仍無法解決路徑變換限制的問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種能更換攀巖路徑的室內攀巖機的自動路徑變更裝置。

本發明所采用的技術方案為：一種室內攀巖機的自動路徑變更裝置，包括攀巖機本體框架，攀巖機本體框架包括內部支撐架，在內部支撐架上設有攀巖機轉動機構，所述攀巖機轉動機構包括沿攀巖機本體框架外圍方向豎向循環轉動的鏈條和多個平行于攀巖機本體框架橫向方向的橫板，各鏈條與鏈輪及鏈輪軸對應配置，且各鏈條設置在內部支撐架的兩側位置，各橫板是相互緊鄰固定于各鏈條上，隨鏈條循環轉動，其特征在于：在攀巖機本體框架的橫板上設置有多個攀巖抓手，所述抓手可沿橫板橫向滑移，在內部支撐架上設有背部抓手變更機構、正面抓手固定軌道和底部抓手復位軌道。

按上述技術方案，所述背部抓手變更機構位于攀巖機本體框架的背部偏上位置，包括抓手推出機構和抓手定位機構。

按上述技術方案，所述抓手推出機構包括在內部支撐架上設置的多個固定板，所述固定板位于橫板的內側，且與橫板平行設置，固定板的兩側固設有推拉式電磁鐵，所述推拉式電磁鐵與在攀巖抓手底部設置的鐵質凸塊相對應，由電機驅動推拉式電磁鐵將攀巖抓手從攀巖抓手存儲區推向橫板內部。

按上述技術方案，所述抓手定位機構包括在固定板上間隔設置的多個吸盤式電磁鐵，其用于初步定位被抓手推出機構推出的攀巖抓手。

按上述技術方案，在每個吸盤式電磁鐵的兩側對應設置有防磁擋板。

按上述技術方案，所述正面抓手固定軌道為多條，所述攀巖抓手底部設置的鐵質凸塊能滑入正面抓手固定軌道內，用于約束其橫向自由度，各正面抓手固定軌道沿攀巖機本體框架橫向方向設置，所述每條正面抓手固定軌道從上至下為依次相連的Y字型滑軌、直線滑軌和弧形滑軌，所述Y字型滑軌用于矯正初步固定后的攀巖抓手的位置，所述直線滑軌與吸盤式電磁鐵共線，當攀巖抓手位于直線滑軌區域時，由于橫板上豎直方向位移的限制，實現攀巖抓手四個方向位置的限制，當攀巖抓手沿直線滑軌到達弧形滑軌時，沿其滑行軌道運動即可到達攀巖機本體框架的背部，所述弧形滑軌與底部抓手復位軌道相連。

按上述技術方案，所述底部抓手復位軌道的數量與正面抓手固定軌道的數量一一對應，并對應相連，每個所述底部抓手復位軌道包括回轉滑軌和復位滑軌，所述回轉軌道為傾斜設置的彎折型軌道，部分回轉軌道向攀巖機本體框架的一側彎折傾斜，其余部分回轉軌道向攀巖機本體框架的另一側彎折傾斜，所述復位滑軌與回轉軌道光滑過渡連接，所述復位滑軌的尾端朝向橫板的一端或另一端，且各個復位滑軌的路徑長度不同，使每個攀巖抓手以不同位置回到攀巖抓手存儲區中。

按上述技術方案，還設有攀巖抓手存儲區，所述攀巖抓手存儲區域即為橫板兩側被攀巖機外部框架所包容的區域。

按上述技術方案，在所述橫板上設有倒T型滑槽，所述攀巖抓手包括頂部抓手塊、中部倒T型滑塊和底部鐵質凸塊，所述攀巖抓手通過中部倒T型滑塊可以在橫板的T型滑槽內橫向滑移，在橫板的兩側分別設置有防止攀巖抓手滑出的限位塊。

按上述技術方案，在內部支撐架上設置有三根鏈輪軸，所述三根鏈輪軸呈鈍角三角形布置，使鏈條呈鈍角三角形布置。

本發明所取得的有益效果為：與現有的室內攀巖機上的人工更換攀巖路徑方式相比，本自動路徑變更裝置采用了T型槽橫板用于儲存攀巖抓手和提供運動軌道，設置了背部抓手變更機構來變更攀巖抓手位置并完成初步定位，亦通過正面抓手固定軌道和底部抓手復位軌道完成攀巖抓手的二次定位和自動復位工作，其能高效并智能化地完成室內攀巖機運動過程中攀巖抓手的位置變更工作，并在通過復位操作后來實現周期循環工作，比現有的人工更換方式具有更強的適用性。

附圖說明

圖1為本發明的內部結構示意圖；

圖2為本發明的背部抓手變更機構示意圖；

圖3為本發明的正面抓手固定軌道示意圖；

圖4為本發明的底部抓手復位軌道示意圖；

圖5為本發明的整機外部示意圖；

圖6為本發明的內部結構左視圖；

圖7為本發明的內部結構俯視圖；

圖8為本發明的T型槽橫板示意圖。

圖中：1—背部抓手變更機構、2—正面抓手固定軌道、3—底部抓手復位軌道、4—固結板、5—內部支撐桿、6—內部支撐軸、7—鏈輪、8—鏈輪軸、9—吸盤電磁鐵、10—防磁擋板、11—推拉式電磁鐵、12—固定板、13—Y字型滑軌、14—直線滑軌、15—弧形滑軌、16—回轉滑軌、17—復位滑軌、18—攀巖機本體框架、19—外部支撐桿、20—攀巖抓手存儲區、21—T型槽橫板、22—攀巖抓手、23—外部支撐架、24—安裝孔、25—內部支撐架、26—頂部抓手塊、27—底部鐵質凸塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本實施例提供了一種室內攀巖機的自動路徑變更裝置，包括攀巖機本體框架18和外部支撐架23，攀巖機本體框架18包括內部支撐架25，在內部支撐架25上設有固結板4，內部支撐架25通過內部支撐軸6支撐在外部支撐架23上，在外部支撐架上設有外部支撐桿19和安裝孔24。在內部支撐架25上設有攀巖機轉動機構，所述攀巖機轉動機構包括沿攀巖機本體框架外圍方向豎向循環轉動的鏈條和多個平行于攀巖機本體框架橫向方向的橫板21，各鏈條與鏈輪7及鏈輪軸8對應配置，在內部支撐架25上設置有三根鏈輪軸8和六個鏈輪7，所述三根鏈輪軸8呈鈍角三角形布置，使鏈條呈鈍角三角形布置。各鏈條設置在內部支撐架25的兩側，各橫板21是相互緊鄰固定于各鏈條上，隨鏈條循環轉動，在攀巖機本體框架的橫板21上設置有多個攀巖抓手22，所述攀巖抓手22可沿橫板21橫向滑移，在內部支撐架25上設有背部抓手變更機構1、正面抓手固定軌道2和底部抓手復位軌道3。

如圖2所示，在所述橫板21上設有倒T型滑槽，所攀巖抓手22包括頂部抓手塊、中部倒T型滑塊和底部鐵質凸塊27，所所述攀巖抓手22通過中部的倒T型滑塊可以在橫板21的T型滑槽內橫向滑移，在橫板21的兩側分別設置有防止攀巖抓手22滑出的限位塊。

如圖3、7、8所示，所述背部抓手變更機構1位于攀巖機本體框架18的背部偏上位置，設為連續的三行，包括抓手推出機構和抓手定位機構。

如圖4所示，所述抓手推出機構包括在內部支撐架25上設置的3個固定板12，所述固定板12位于橫板21的內側，且與橫板21平行設置，固定板12的兩側固設有推拉式電磁鐵11，所述推拉式電磁鐵11與在攀巖抓手22底部設置的鐵質凸塊27相對應，由電機驅動推拉式電磁鐵11將攀巖抓手22從兩側儲存區20推向T型槽橫板21內部，不同的推力決定了抓手的初始定位位置；同時在推拉式電磁鐵11的前端設置了弧形的包容區域，用于解決攀巖抓手22因受力不均而卡死的問題。

所述抓手定位機構包括在固定板12上間隔設置的5個吸盤式電磁鐵9，其用于初步定位被推拉式電磁鐵11推出的攀巖抓手22。吸盤電磁鐵固定板12上有五個用于安裝吸盤電磁鐵9的固定槽口，其下部與內部支撐桿5相固結，保證攀巖機運動時其定位準確，所述吸盤電磁鐵9左右兩側設有防磁擋板10，用于防止不同吸盤式電磁鐵9通電時對已定位攀巖抓手22的位置產生干擾。

當攀巖抓手22被抓手推出機構推出后，系統通過預設不同路徑模式，使推拉式電磁鐵11在預設時間進行推出動作，并控制單片機調整吸盤電磁鐵9的通斷電順序，進行對在T型槽橫板21上的攀巖抓手22的瞬時吸附工作，由此完成對于攀巖抓手22的初步定位，其具體工作原理為：吸盤電磁鐵9工作電路分為低壓控制電路和高壓工作電路兩部分，單片機給低壓控制電路輸出高電平，使高壓工作電路閉合，推拉式電磁鐵11吸合，推動攀巖抓手22；單片機給低壓控制電路輸出低電平，使高壓工作電路斷開，推拉式電磁鐵11恢復；每塊固定板12上都裝有五個吸盤電磁鐵9，每塊吸盤電磁鐵9與每條直線滑軌共線，其通過與內部支撐架25相固結完成機器內的固定。

如圖5所示，所述正面抓手固定軌道2為五條，所述攀巖抓手22底部設置的鐵質凸塊27能滑入正面抓手固定軌道2內，用于約束其橫向自由度，每條正面抓手固定軌道2沿攀巖機本體框架橫向方向設置，所述每條正面抓手固定軌道2從上至下為依次相連的Y字型滑軌13、直線滑軌14和弧形滑軌15，所述Y字型滑軌13起始部分設有包容區域，用于矯正初步固定后的攀巖抓手22的位置，所述直線滑軌14與吸盤式電磁鐵9共線。當攀巖抓手22移動到正面攀巖區時，在到達Y字型滑軌13內就會沿著Y字型滑軌13前進，繼續向前運動到直線滑軌14后，直線滑軌14與T型槽橫板21即可共同作用，保證了攀巖抓手22在六個方向上的自由度限制，最后沿弧形滑軌15到達底部抓手復位軌道3。其中直線滑軌14中部與內部支撐桿5相固結，內部支撐桿5通過內部支撐軸6固定于內部支撐架25上，同時內部支撐架25依靠外部支撐架23實現內部結構的平穩，確保正面抓手固定軌道2在攀巖機運行過程中不產生位移變化，防止其影響攀巖抓手22的位置固定。

如圖6所示，所述底部抓手復位軌道3的數量與正面抓手固定軌道2的數量一一對應，為五條軌道，并對應相連，攀巖抓手存儲區20是在橫板的側面被外部框架包容的區域，用于存儲攀巖抓手22。每個所述底部抓手復位軌道3包括回轉滑軌16和復位滑軌17，所述回轉軌道16為傾斜設置的彎折型軌道，部分回轉軌道向攀巖機本體框架18的一側彎折傾斜，其余部分回轉軌道向攀巖機本體框架的另一側彎折傾斜，所述復位滑軌17與回轉軌道16光滑過渡連接，所述復位滑軌17的尾端朝向橫板的一端或另一端，且各個復位滑軌17的路徑長度不同，使每個攀巖抓手22回到攀巖抓手存儲區20的位置不一樣。

當攀巖抓手22沿著正面抓手固定軌道2的底部弧形滑軌15滑出時，會沿著回轉軌道16繼續向前運動，當到達復位滑軌17時，將沿著其軌道路徑移動到攀巖機左右兩邊的攀巖抓手存儲區20，進而向上運動到背部抓手變更機構1完成一個周期循環。底部抓手復位軌道3與正面抓手固定軌道2無縫連接。