本发明涉及一种针对腰部旋转的肌力训练装置，具体说，涉及用四杆机构传递动力的腰部旋转肌力训练装置。
背景技术：
肌肉在人体中行使许多重要功能，健康强壮的肌肉能保持身体关节的稳定性和从事各种身体活动的能力，肌肉萎缩对肌力、运动、耐力以及日常活动能力等均有较大影响。腰部肌肉是人体最重要的肌群之一，人体的力量、稳定性及保护脊柱都离不开腰部，一些基本运动如跑步、游泳、跳绳等都需要腰部力量的支撑。对腰部进行肌力训练，可以有效锻炼和提升人体的腰部肌肉力量，进而提升腰部的稳定性和协调性，延缓腰椎劳损退变的过程，从而有效预防急慢性腰部损伤和腰痛的发生。
腰部旋转肌力训练装置能够使人体腰部左右旋转运动得到有效的锻炼，且结构简洁，控制简单，舒适耐用，能够实现主动和被动训练。该装置有外表美观、调节灵活、穿戴舒适等优点，能够实现多种训练模式，满足人体不同训练需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种针对腰部旋转的肌力训练装置，以解决上述问题。
本发明实例提供了一种针对腰部旋转的肌力训练装置，其特征在于该肌力训练装置括动力输出装置、训练座椅、传动单元、肩部固定装置、连接单元；
动力输出装置能够调整高度和水平旋转角度，为康复训练提供稳定输出转矩；训练座椅安装有绑带，靠背角度可以灵活选择，保证训练舒适性；承重柱上下两端安装有两个转动关节，上转动关节用于动力的传递，下转动关节用于连接单元的固定，人体腰部转动中心与承重柱中心在同一轴线上；传动单元采用平行四杆机构的运动方式进行动力传递，人体腰部转动中心与驱动单元输出轴转动中心固定在同一平面，驱动单元输出轴与训练座椅上转动关节保持同步转动；人机连接装置前端与人体肩部绑缚，末端固定在训练座椅上转动关节，用于传递转矩；连接单元用于连接训练座椅和驱动单元，提高装置整体的稳定性，其前端与训练座椅下转动关节相连，其后端固定在驱动单元升降柱上，其长度可以自由伸缩，用于调整训练座椅与驱动单元的距离。
进一步，训练座椅包括椅子底盘、下转动关节、承重柱、上转动关节、椅子底座、椅子靠背；椅子底盘放置在地面上，下转动关节分别与椅子底盘和承重柱下端面通过螺钉连接，且能够绕承重柱中心转动；上转动关节分别与承重柱上端面和椅子底座下表面连接；椅子底座上表面开有4个安装孔，用于加装辅助支撑杆，便于训练过程中保持人体稳定性；椅子靠背与椅子底座相连接，能够通过把手调整椅子靠背相对于底座的转动角度，提高训练过程中人体舒适性。
进一步，动单元包括一根长杆、两根l型杆、两根短杆，杆件连接后构成平行四杆机构，使力矩传递的对称性得到保证；长杆中心与驱动单元转动中心在同一轴线上，通过手轮压紧使其固定在动力头输出杆上；两根l型杆分别连接在长杆的两端，l型杆能够绕长杆转动；两根短杆圆端分别与两根l型杆连接，同时能够相对转动，两根短杆方端固定在训练座椅传动轴承座两端。
进一步，肩部固定装置包括l型支撑杆、u型架、肩部挡板、压紧夹、肩部固定环、把手；l型支撑杆通过手轮压紧使其固定在训练座椅上转动关节；u型架高低位置可调，用于适应不同人的身高，采用手轮压紧方式进行固定；肩部挡板与u型架通过螺钉连接，其表面有高密度海绵，保证人体穿戴舒适性；压紧夹沿u型架圆柱面前后滑动，以适应不同人体尺寸；肩部固定环能够绕压紧夹转动；把手固定在u型架末端，便于人体发力。
进一步，连接单元包括伸缩壳、伸缩板、齿条、定位器、定位齿；齿条固定在伸缩板的上表面，伸缩壳与伸缩板能够相对滑动；定位器安装在伸缩壳外表面，其内部装有定位齿，通过人工按下与拔起控制定位齿上下移动，以实现定位齿与齿条的啮合与分离，进而便于调整连接单元的整体长度。
与现有技术相比本发明的有益效果是：该装置结构和控制相对简单，外形简洁，穿戴方便，舒适耐用，可以通过调整杆件尺寸来适应不同使用人群，能够实现腰部肌肉的主动与被动等多种训练模式。
附图说明
图1是本发明一种腰部旋转肌力训练装置的轴测视图；
图2是腰部旋转肌力训练装置整体的侧视图；
图3是腰部旋转肌力装置训练座椅的侧视图；
图4是腰部旋转肌力训练装置传动单元的轴测视图；
图5是腰部旋转肌力训练装置肩部固定装置的轴测视图；
图6是腰部旋转肌力训练装置连接单元的剖视图；
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所做的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
图1是本发明一种腰部旋转肌力训练装置的轴测视图，图2是腰部旋转肌力训练装置整体的侧视图，图3是腰部旋转肌力装置训练座椅的侧视图，图4是腰部旋转肌力训练装置传动单元的轴测视图，图5是腰部旋转肌力训练装置肩部固定装置的轴测视图，图6是腰部旋转肌力训练装置连接单元的剖视图。
面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所做的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
本实施例提供了一种针对腰部旋转的肌力训练装置，参图1～图6所示，该腰部肌力训练装置包括动力输出装置装置、训练座椅、传动单元、肩部固定装置、连接单元，人体通过该腰部旋转肌力训练装置，对腰部肌肉进行康复训练。
本实施例中，参图1、图2所示，动力输出装置包括输出杆1、动力头2、水平旋转座3、水平锁紧手轮4、支撑柱5、俯仰手轮6、星形底盘7、万向轮8；所述输出杆1与所述动力头2通过键连接；所述动力头2安装在所述水平旋转座3上，所述动力头2能够相对于所述水平旋转座3自由转动；所述水平锁紧手轮4用于固定所述动力头2转动角度；所述俯仰手轮6与所述动力头2采用螺钉连接，用于调整所述动力头2俯仰转动角度；所述支撑柱5上端面与所述水平旋转座3通过螺钉固定，下端面固定在所述星形底盘7上；所述星形底盘7安装有4个万向轮8，以便于动力输出装置整体的移动。
本实施例中，参图1、图2、图4所示，所述传动单元包括一根长杆9、两根l型杆10、两根短杆11；所述长杆9安装在所诉输出杆1上，采用手轮12压紧的方式进行固定，所述长杆9转动中心与所述输出杆1转动中心保持在同一轴线上；所述l型杆短侧10与所述长杆9一侧末端连接，所述l型杆10能够相对于长杆9转动，并通过手轮12拧紧使所述l型杆10竖直位置固定；所述l型杆10长侧与所诉短杆11圆端通过手轮12连接，连接部分为转动副；所述短杆11与所述传动轴承座24通过手轮12压紧的方式连接；所述传动单元另一侧采用对称的连接方式进行拼接，构成平行四边形，其优点是传动过程中所产生的偏心力矩能够相互抵消，保证传动过程中装置的整体稳定性；
本实施例中，参图1、图2、图3所示，所述训练座椅包括椅子底盘13、下转动关节14、承重柱15、上转动关节16、椅子底座17、椅子靠背18；所述椅子底盘13放置在地面上，所述下转动关节包括第一深沟球轴承19-1、下连接法兰20、轴承座21、挡圈22；第一深沟球轴承19-1内圈安装在椅子底盘13的凸起轴上，轴承座21套在第一深沟球轴承19-1外圈上，其矩形平面用于安装连接单元，连接单元能够绕所述承重柱15中心转动；挡圈22与轴承座21通过螺钉连接，对第一深沟球轴承19-1起到轴向限位的作用；下连接法兰20端面与椅子底盘13的凸起轴上表面连接，其上表面通过螺钉固定在所述承重柱15下表面；所述承重柱15上表面与上连接法兰23通过螺钉连接；所述上转动关节16包括第二深沟球轴承19-2、上连接法兰23、传动轴承座24、挡圈22、椅子转盘25；第二深沟球轴承19-2内圈套在在椅子转盘25上，外圈安装在传动轴承座24上；传动轴承座24分别与所述短杆11和肩部固定装置连接通过手轮13压紧固定，能够起到传递扭矩的作用；挡圈22固定在传动轴承座24上，对第二深沟球轴承19-2起到轴向限位的作用；所述椅子底座17固定在椅子转盘25上表面；所述椅子底座17表面开有4个安装孔，用于加装辅助支撑杆，便于训练过程中保持人体稳定性；所述椅子靠背18能够相对于椅子底座17相对转动，把手26可调整所述椅子靠背18的转动角度，提高训练过程中人体穿戴的舒适性。
本实施例中，参图1、图2、图5所示，所述肩部固定装置包括l型支撑杆27、u型架28、肩部挡板29、压紧夹30、肩部固定环31、握把32；所述l型支撑杆27下端安装在所述传动轴承座24上；所述u型架28插入所述l型支撑杆27内孔，沿所述l型支撑杆27内孔上下滑动调整位置，适应不同人群的身高，并通过手轮12锁紧的方式固定位置；所述肩部挡板29通过螺钉固定在所述u型架28上，所述肩部挡板29可安装绑带固定人体的相对位置；所述压紧夹可沿所述u型架28前端圆柱面前后滑动以适应不同的人体尺寸，在适当位置通过螺钉压紧固定；所述肩部固定环31安装在所述压紧夹30上且能够相对转动，所述肩部固定环31表面装有孤形高密度海绵33，用于提高人体穿戴舒适性；所述u型架28圆柱面末端装有所述握把32，通过螺钉固定，便于训练过程中人体发力。
本实施例中，参图1、图2、图6所示，所述连接单元包括伸缩壳34、伸缩板35、齿条36、定位器37、定位齿38；所述伸缩壳34后端面与所述支撑柱5表面通过螺钉连接；所述伸缩板35前端面固定在所述轴承座21末端表面，两侧面安装有滑轨，用于减小所述伸缩壳34与所述伸缩板35的摩擦阻力；所述齿条36安装在所述伸缩板35上表面；所述定位器37安装在所述伸缩壳34上，所述定位器37采用弹簧柱塞的原理，其内部装有所述定位齿38，通过人工按下与拔起控制所述定位齿38与所述齿条36的啮合与分离，进而调整连接单元的整体长度。
本发明提供一种针对腰部旋转的肌力训练装置，具有如下有益效果：
1)该装置控制及结构简单，使用方便，穿戴舒适，扭矩传递稳定，能够准确测量人体肌力参数。
2)该装置能够调节杆件的相对位置以适应不同人体的尺寸。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
1.一种针对腰部旋转的肌力训练装置，其特征在于：该肌力训练装置括动力输出装置、训练座椅、传动单元、肩部固定装置、连接单元；
该肌力训练装置针对腰部肌肉进行力量康复训练；动力输出装置能够调整高度和水平旋转角度，为康复训练提供稳定输出转矩；训练座椅安装有绑带，承重柱上下两端安装有两个转动关节，上转动关节用于动力的传递，下转动关节用于连接单元的固定，人体腰部转动中心与承重柱中心在同一轴线上；传动单元采用平行四杆机构的运动方式进行动力传递，人体腰部转动中心与驱动单元输出轴转动中心在同一竖直平面内固定，驱动单元输出轴与训练座椅上转动关节保持同步转动；人机连接装置前端与人体肩部绑缚，末端固定在训练座椅上转动关节，用于传递转矩；连接单元用于连接训练座椅和驱动单元，其前端与训练座椅下转动关节相连，其后端固定在驱动单元升降柱上，其长度可以自由伸缩，用于调整训练座椅与驱动单元的距离。
2.根据权利要求1所述的一种针对腰部旋转的肌力训练装置，其特征在于：训练座椅包括椅子底盘、下转动关节、承重柱、上转动关节、椅子底座、椅子靠背；
椅子底盘放置在地面上，下转动关节分别与椅子底盘和承重柱下端面通过螺钉连接，且能够绕承重柱中心转动；上转动关节分别与承重柱上端面和椅子底座下表面连接；椅子靠背与椅子底座相连接，能够通过把手调整椅子靠背相对于底座的转动角度。
3.根据权利要求1所述的一种针对腰部旋转的肌力训练装置，其特征在于：传动单元包括一根长杆、2根l型杆、2根短杆，杆件连接后构成平行四杆机构；
长杆中心与驱动单元转动中心同心，通过手轮压紧使其固定在动力头输出杆上；2根l型杆分别连接在长杆的两端，l型杆能够绕长杆转动；2根短杆圆端分别与2根l型杆连接同时能够相对转动，2根短杆方端固定在训练座椅传动轴承座两端。
4.根据权利要求1所述的一种针对腰部旋转的肌力训练装置，其特征在于：肩部固定装置包括l型支撑杆、u型架、肩部挡板、压紧夹、肩部固定环、把手；
l型支撑杆通过手轮压紧使其固定在训练座椅上转动关节上；u型架高低位置可调，采用手轮压紧方式进行固定；肩部挡板与u型架通过螺钉连接；压紧夹沿u型架圆柱面前后滑动，以适应不同人体尺寸；肩部固定环能够绕压紧夹转动；把手固定在u型架末端。
5.根据权利要求1所述的一种针对腰部旋转的肌力训练装置，其特征在于：连接单元包括伸缩壳、伸缩板、齿条、定位器、定位齿；
齿条固定在伸缩板的上表面，伸缩壳与伸缩板能够相对滑动；定位器安装在伸缩壳外表面，其内部装有定位齿，通过按下与拔起控制定位齿上下移动，以实现定位齿与齿条的啮合与分离，进而便于调整连接单元的整体长度。
技术总结