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1、(10)申请公布号 CN 102794007 A (43)申请公布日 2012.11.28 CN 102794007 A *CN102794007A* (21)申请号 201210287117.3 (22)申请日 2012.08.13 A63B 69/34(2006.01) (71)申请人 吉林大学 地址 130012 吉林省长春市前进大街 2699 号 (72)发明人 董景石 孟繁强 梁亮 刘阳 王凯 孙非 李新波 (74)专利代理机构 长春吉大专利代理有限责任 公司 22201 代理人 齐安全 胡景阳 (54) 发明名称 互动式搏击健身器 (57) 摘要 本发明公开了一种互动式搏击健身器，。
2、 其包 括机械部分 ； 机械部分由右臂、 左臂、 右腿、 左腿、 身体与支架总成组成。身体包括身体骨架、 2 号传 感器、 3 号传感器与显示屏。显示屏安装在身体骨 架中的铁板上， 2号传感器与3号传感器安装在身 体骨架的 1 号横梁上 ； 右臂通过右臂齿条轨道、 3 号电动推杆与右臂支架安装在身体骨架的右肩部 分， 左臂通过左臂齿条轨道、 2 号电动推杆与左臂 齿轮轴安装在身体骨架的左肩部分， 右腿通过 5 号电动推杆与右腿轴安装在身体骨架底层铁板的 右端， 左腿通过左腿轴承、 左腿齿条轨道与 7 号电 动推杆安装在身体骨架底层铁板的左端。身体通 过身体骨架底层铁板上的腰轴通孔与支架总成中 。
3、的身体转动机构和支架总成中的支架转动连接。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 11 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 11 页 附图 5 页 1/3 页 2 1. 一种互动式搏击健身器， 包括机械部分， 其特征在于， 所述的机械部分由右臂、 左臂、 右腿、 左腿、 身体 （40） 与支架总成组成 ； 所述的身体 （40） 包括身体骨架、 2 号传感器 （7） 、 3 号传感器 （41） 与显示屏 （42） ； 显示屏 （42） 安装在身体 （40） 中的身体骨架上方的铁板上， 2 号传感器 （7） 与 3。
4、 号传感 器 （41） 安装在身体骨架中的 1 号横梁上 ； 右臂通过其中的右臂齿条轨道 （37） 、 3 号电动推 杆 （35） 与右臂支架安装在身体 （40） 中的身体骨架的右肩部分， 左臂通过其中的左臂齿条 轨道 （1） 、 2 号电动推杆 （6） 与左臂齿轮轴安装在身体 （40） 中的身体骨架的左肩部分， 右腿 通过其中的 5 号电动推杆 （31） 与右腿轴 （45） 安装在身体 （40） 中的身体骨架底层铁板的 右端， 左腿通过其中的左腿轴承 （13） 、 左腿齿条轨道 （15） 与 7 号电动推杆 （28） 安装在身体 （40） 中的身体骨架底层铁板的左端， 身体 （40） 通过其。
5、中的身体骨架底层铁板上的腰轴通孔 与支架总成中的身体转动机构和支架总成中的支架 （23） 转动连接。 2. 按照权利要求 1 所述的互动式搏击健身器， 其特征在于， 所述的身体骨架为长方体 形的采用方铁管制成的框架式结构件， 身体骨架的底层、 中层的铁管上分别焊接有铁板， 中 层铁板的上方焊接一根安装有2号传感器 （7） 与3号传感器 （41） 的1号横梁 ； 在身体骨架底 层铁板上方的左侧身体骨架上焊接一根水平的 5 号方铁管， 在身体骨架上端的左侧与右侧 面上焊接固定有 2 号方铁管与 3 号方铁管， 在身体骨架底层铁板的右端设置一个长条形通 孔， 在长条形通孔的两侧并在身体骨架底层铁板的。
6、底面上安装两个结构相同的轴承座， 身 体骨架底层铁板的中心处设置一个腰轴通孔， 腰轴通孔的周围均匀分布有螺栓通孔， 在身 体骨架底层铁板的左端设置一个安装左腿的左腿通孔， 左腿通孔的周围均布有螺栓通孔 ； 身体骨架右肩部分中右厚度直梁居中位置安装一个轴承座， 身体骨架的左肩部分中左厚度 直梁焊接在身体骨架左侧面的里侧， 身体骨架左侧面的外侧的左肩部分焊接两根长方体形 的支撑柱， 两个支撑柱的中部各设置一个通孔， 两通孔的回转轴线共线， 回转轴线与身体骨 架的前后平面垂直 ； 左臂齿轮轴通过一对轴承安装在两个支撑柱中部的通孔内 ； 身体骨架 上平面的中间处焊接固定两个支柱， 支柱上端焊接一个安装。
7、显示屏 （42） 的铁板。 3. 按照权利要求 1 所述的互动式搏击健身器， 其特征在于， 所述的右臂包括 4 号传感 器 （30） 、 右小臂 （32） 、 右大臂 （34） 、 3 号电动推杆 （35） 、 4 号电动推杆 （36） 、 右臂齿条轨道 （37） 、 右臂齿轮 （38） 、 右臂齿条 （39） 、 右臂连杆 （43） 、 右臂支架与右肩横轴 ； 右大臂 （34） 下端与右小臂 （32） 上端销钉转动连接， 4 号电动推杆 （36） 胶粘接在右大 臂 （34） 背面的居中位置， 右臂连杆 （43） 的上端与 4 号电动推杆 （36） 的输出端销钉转动连 接， 右臂连杆 （43）。
8、 的下端与右小臂 （32） 上的曲柄部分销钉转动连接， 4 号传感器 （30） 粘接 在右小臂 （32） 背面的居中位置， 3 号电动推杆 （35） 垂直地粘接在身体骨架的 3 号铁管上， 3 号电动推杆 （35） 的输出端和垂直放置的右臂齿条 （39） 的下端固定连接， 右臂齿条 （39） 的 正面与右臂齿轮 （38） 啮合连接， 右臂齿条 （39） 的背面和粘接在身体骨架的右肩部分的右 臂齿条轨道 （37） 为滑动连接， 右肩横轴的左端装入身体骨架右肩部分的轴承座中， 右肩横 轴的右端装入右臂支架上的右肩横轴通孔内， 右臂齿轮 （38） 的右侧面与右肩横轴的左端面 焊接连接， 右大臂 （3。
9、4） 的上端固定在右肩横轴的右端。 4. 按照权利要求 1 所述的互动式搏击健身器， 其特征在于， 所述的左臂包括左臂齿条 轨道 （1） 、 左臂齿条 （2） 、 左臂齿轮 （3） 、 左大臂 （4） 、 1 号电动推杆 （5） 、 2 号电动推杆 （6） 、 左 小臂 （9） 、 1 号传感器 （11） 、 左臂连杆 （44） 与左臂齿轮轴 ； 权 利 要 求 书 CN 102794007 A 2 2/3 页 3 左大臂 （4） 的下端与左小臂 （9） 上端销钉转动连接， 1 号电动推杆 （5） 粘接在左大臂 （4） 背面的居中位置， 左臂连杆 （44） 的上端与 1 号电动推杆 （5） 的。
10、输出端销钉转动连接， 左臂 连杆 （44） 的下端与左小臂 （9） 上的曲柄部分销钉转动连接， 1 号传感器 （11） 粘接在左小臂 （9） 背面的居中位置， 2 号电动推杆 （6） 垂直地粘接在身体骨架的 2 号铁管上， 2 号电动推杆 （6） 的输出端和垂直放置的左臂齿条 （2） 的下端固定连接， 左臂齿条 （2） 的正面与左臂齿轮 （3） 啮合连接， 左臂齿条 （2） 的背面和粘接在身体骨架的左肩部分中的左厚度直梁上的左臂 齿条轨道 （1） 滑动连接， 左臂齿轮轴与左臂齿轮 （3） 固定连接， 安装有左臂齿轮 （3） 的左臂 齿轮轴采用两个结构相同的轴承安装在身体骨架的左肩部分中的两个支。
11、撑柱之间为转动 连接， 安装有左臂齿轮 （3） 的左臂齿轮轴与左臂横梁的一端焊接连接， 左臂横梁的另一端与 左大臂 （4） 上端焊接连接。 5.按照权利要求1所述的互动式搏击健身器， 其特征在于， 所述的右腿包括5号传感器 （24） 、 右大腿 （26） 、 右腿连杆 （29） 、 5 号电动推杆 （31） 与右腿轴 （45） ； 5 号电动推杆 （31） 的输出端与右腿连杆 （29） 的上端铰接， 右腿连杆 （29） 下端与右大 腿 （26） 中的右腿横杆的左端铰接， 右大腿 （26） 的上端套装在右腿轴 （45） 上成固定连接， 5 号传感器 （24） 粘接在右大腿 （26） 前表面居中的。
12、位置。 6. 按照权利要求 1 所述的互动式搏击健身器， 其特征在于， 所述的左腿包括左腿轴 （10） 、 左腿齿轮 （12） 、 左腿轴承 （13） 、 左腿齿条 （14） 、 左腿齿条轨道 （15） 、 左大腿 （20） 、 6 号 传感器 （21） 与 7 号电动推杆 （28） ； 左腿轴 （10） 的下端与左大腿 （20） 的上端焊接固定连接， 左腿轴承 （13） 套在左腿轴 （10） 上， 左腿齿轮 （12） 套装在左腿轴承 （13） 上， 左腿齿轮 （12） 与左腿齿条 （14） 啮合连接， 左腿齿条 （14） 背面与左腿齿条轨道 （15） 上的导向槽配装成滑动连接， 左腿齿条 （。
13、14） 的一 端与 7 号电动推杆 （28） 的输出端固定连接， 6 号传感器 （21） 粘接在左大腿 （20） 前表面的 居中位置。 7. 按照权利要求 1 所述的互动式搏击健身器， 其特征在于， 所述的支架总成由支架 （23） 与身体转动机构组成 ； 所述的支架 （23） 包括 4 根结构相同的支撑铁管、 上横铁板与支架底座 （22） ； 组成横截面为正方形或矩形的 4 根结构相同的支撑铁管的下端焊接在支架底座 （22） 上， 4 根结构相同的支撑铁管的上端焊接有上横铁板， 上横铁板的中心处设置有轴通孔， 轴 通孔四周均布有用于和身体 （40） 中的身体骨架连接的固定通孔， 在上横铁板下方。
14、的支架 （23） 中左侧两根支撑铁管之间焊接一根水平的用于固定 6 号电动推杆 （25） 的横梁 ； 所述的身体转动机构包括腰部下法兰盘 （16） 、 轴承座 （17） 、 腰部齿条 （19） 、 6 号电动推 杆 （25） 、 腰部齿轮 （27） 、 腰部轴 （46） 与腰部上法兰盘 （47） ； 腰部上法兰盘 （47） 套装在腰部轴 （46） 的上端焊接固定， 腰部下法兰盘 （16） 与轴承座 （17） 套装在腰部轴 （46） 的中部， 且腰部下法兰盘 （16） 与轴承座 （17） 置于支架 （23） 中上横 铁板的上下两侧， 腰部下法兰盘 （16） 与轴承座 （17） 采用螺栓固定在上横。
15、铁板的中心处的 轴通孔的两侧 ； 腰部轴 （46） 的中部装入腰部下法兰盘 （16） 、 轴通孔与轴承座 （17） 中的轴承 中为转动连接， 腰部齿轮 （27） 套装在腰部轴 （46） 的下端为键连接， 6 号电动推杆 （25） 固定 在支架 （23） 左侧的横梁上， 6 号电动推杆 （25） 输出端与连接板的一端粘接， 连接板的另一 端与腰部齿条 （19） 粘接 ； 腰部齿条 （19） 与腰部齿轮 （27） 啮合连接， 腰部齿条 （19） 的外侧 权 利 要 求 书 CN 102794007 A 3 3/3 页 4 与齿条轨道为滑动连接。 权 利 要 求 书 CN 102794007 A 4。
16、 1/11 页 5 互动式搏击健身器 技术领域 0001 本发明涉及一种练武或者健身的训练装置， 更确切地说， 本发明涉及一种练武或 者健身的互动式搏击健身器。 背景技术 0002 目前的木人桩外观很好， 普遍应用于练武或者健身， 但是现有木人桩是固定不动 的， 不能实现人机互动， 只是由锻炼者击打， 练习拳路， 或者有些新的专利只是使木人桩随 机出拳， 对锻炼者的击打没有反应， 因而不能练习反应速度， 随机应变能力， 也没有遥控及 语音系统。具体相关现有专利分析如下 ： 0003 中国专利公开号为 CN1872368， 公开日为 2006.12.06， 申请号为 200610061317.1。
17、， 申请人为深圳大学， 发明名称为 “互动式木人桩” 。该专利中公开的 “互动式木人桩” 包括 外壳、 底座、 至少一个击打棒、 第一驱动装置、 第二驱动装置及控制装置， 该外壳可转动安装 在该底座上， 该第一驱动装置与该外壳连接并可驱动其绕转动轴线转动， 该击打棒通过支 点安装在该外壳的外壁上， 该第二驱动装置与该击打棒连接并可驱动其绕该支点转动， 该 控制装置与该第一、 第二驱动装置连接。 由于控制装置根据设定程序控制第一、 第二驱动装 置， 所以在外壳转动的同时， 击打棒随机击出， 但是该木人桩只是随机的发出动作， 并且对 健身者的击打没有反应， 不能实现互动健身。 0004 中 国 专。
18、 利 公 开 号 为 CN101850173A，公 开 日 为 2010.10.06，申 请 号 为 201010164042.0， 申请人为清华大学， 发明名称为 “一种利用电动控制的木人桩及其控制方 法” ， 通过该电动控制的木人桩上部转筒上的曲轴电机和下部支架上的主轴电机来驱动该 木人桩的木人臂构造攻守兼备的格斗方式， 以实现不同强度下的仿真互动性格斗方式 ； 另 外通过在木人臂攻击部位和外套筒内被攻击部位安装的压力传感器或者限位开关， 其信号 被其可编程逻辑控制器 PLC 处理后送往触摸显示屏， 显示使用者被打击数和打击数。这里 的压力传感器只是用于接收击打信号， 同时将信号传给控制器。
19、， 记录被击打数和击打数， 而 不是作为还击的信号， 可见这样的电动控制的木人桩也并没有实现真正的互动。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在对锻炼者的击打没有反应， 因 而不能练习反应速度， 随机应变能力， 也没有遥控及语音系统的问题， 提供了一种互动式搏 击健身器。 0006 为解决上述技术问题， 本发明是采用如下技术方案实现的 ： 所述的互动式搏击健 身器由机械部分与电控部分组成。 所述的机械部分由右臂、 左臂、 右腿、 左腿、 身体与支架总 成组成。所述的身体包括身体骨架、 2 号传感器、 3 号传感器与显示屏。 0007 显示屏安装在身体中的身体骨架上方的。
20、铁板上， 2 号传感器与 3 号传感器安装在 身体骨架中的1号横梁上。 右臂通过其中的右臂齿条轨道、 3号电动推杆与右臂支架安装在 身体中的身体骨架的右肩部分。 左臂通过其中的左臂齿条轨道、 2号电动推杆与左臂齿轮轴 说 明 书 CN 102794007 A 5 2/11 页 6 安装在身体中的身体骨架的左肩部分。右腿通过其中的 5 号电动推杆与右腿轴安装在身体 中的身体骨架底层铁板的右端。左腿通过其中的左腿轴承、 左腿齿条轨道与 7 号电动推杆 安装在身体中的身体骨架底层铁板的左端。 身体通过其中的身体骨架底层铁板上的腰轴通 孔与支架总成中的身体转动机构和支架总成中的支架转动连接。 0008。
21、 技术方案中所述的身体骨架为长方体形的采用方铁管制成的框架式结构件， 身体 骨架的底层、 中层的铁管上分别焊接有铁板， 中层铁板的上方焊接一根安装有 2 号传感器 与 3 号传感器的 1 号横梁。在身体骨架底层铁板上方的左侧身体骨架上焊接一根水平的 5 号方铁管， 在身体骨架上端的左侧与右侧面上焊接固定有2号方铁管与3号方铁管， 在身体 骨架底层铁板的右端设置一个长条形通孔， 在长条形通孔的两侧并在身体骨架底层铁板的 底面上安装两个结构相同的轴承座， 身体骨架底层铁板的中心处设置一个腰轴通孔， 腰轴 通孔的周围均匀分布有螺栓通孔， 在身体骨架底层铁板的左端设置一个安装左腿的左腿通 孔， 左腿通。
22、孔的周围均布有螺栓通孔。身体骨架右肩部分中右厚度直梁居中位置安装一个 轴承座， 身体骨架的左肩部分中左厚直度梁焊接在身体骨架左侧面的里侧， 身体骨架左侧 面的外侧的左肩部分焊接两根长方体形的支撑柱， 两个支撑柱的中部各设置一个通孔， 两 通孔的回转轴线共线， 回转轴线与身体骨架的前后平面垂直。左臂齿轮轴通过一对轴承安 装在两个支撑柱中部的通孔内。身体骨架上平面的中间处焊接固定两个支柱， 支柱上端焊 接一个安装显示屏。的铁板。 0009 技术方案中所述的右臂包括 4 号传感器、 右小臂、 右大臂、 3 号电动推杆、 4 号电动 推杆、 右臂齿条轨道、 右臂齿轮、 右臂齿条、 右臂连杆、 右臂支架。
23、与右肩横轴。右大臂下端与 右小臂上端销钉转动连接， 4 号电动推杆胶粘接在右大臂背面的居中位置， 右臂连杆的上端 与 4 号电动推杆的输出端销钉转动连接， 右臂连杆的下端与右小臂上的曲柄部分销钉转动 连接。4 号传感器粘接在右小臂背面的居中位置， 3 号电动推杆垂直地粘接在身体骨架的 3 号铁管上， 3 号电动推杆的输出端和垂直放置的右臂齿条的下端固定连接， 右臂齿条的正面 与右臂齿轮啮合连接， 右臂齿条的背面和粘接在身体骨架的右肩部分的右臂齿条轨道为滑 动连接， 右肩横轴的左端装入身体骨架右肩部分的轴承座中， 右肩横轴的右端装入右臂支 架上的右肩横轴通孔内， 右臂齿轮的右侧面与右肩横轴的左端。
24、面焊接连接， 右大臂的上端 固定在右肩横轴的右端。 0010 技术方案中所述的左臂包括左臂齿条轨道、 左臂齿条、 左臂齿轮、 左大臂、 1 号电动 推杆、 2 号电动推杆、 左小臂、 1 号传感器、 左臂连杆与左臂齿轮轴。左大臂的下端与左小臂 上端销钉转动连接， 1 号电动推杆粘接在左大臂背面的居中位置， 左臂连杆的上端与 1 号 电动推杆的输出端销钉转动连接， 左臂连杆的下端与左小臂上的曲柄部分销钉转动连接， 1 号传感器粘接在左小臂背面的居中位置， 2 号电动推杆垂直地粘接在身体骨架的 2 号铁管 上， 2 号电动推杆的输出端和垂直放置的左臂齿条的下端固定连接， 左臂齿条的正面与左臂 齿轮。
25、啮合连接， 左臂齿条的背面和粘接在身体骨架的左肩部分中的左厚度直梁上的左臂齿 条轨道滑动连接， 左臂齿轮轴与左臂齿轮固定连接， 安装有左臂齿轮的左臂齿轮轴采用两 个结构相同的轴承安装在身体骨架的左肩部分中的两个支撑柱之间为转动连接， 安装有左 臂齿轮的左臂齿轮轴与左臂横梁的一端焊接连接， 左臂横梁的另一端与左大臂上端焊接连 接。 0011 技术方案中所述的右腿包括 5 号传感器、 右大腿、 右腿连杆、 5 号电动推杆与右腿 说 明 书 CN 102794007 A 6 3/11 页 7 轴。 5号电动推杆的输出端与右腿连杆的上端铰接， 右腿连杆下端与右大腿中的右腿横杆的 左端铰接， 右大腿的上。
26、端套装在右腿轴上成固定连接， 5 号传感器粘接在右大腿前表面居中 的位置。 0012 技术方案中所述的左腿包括左腿轴、 左腿齿轮、 左腿轴承、 左腿齿条、 左腿齿条轨 道、 左大腿、 6号传感器与7号电动推杆。 左腿轴的下端与左大腿的上端焊接固定连接， 左腿 轴承套在左腿轴上， 左腿齿轮套装在左腿轴承上， 左腿齿轮与左腿齿条啮合连接， 左腿齿条 背面与左腿齿条轨道上的导向槽配装成滑动连接， 左腿齿条的一端与 7 号电动推杆的输出 端固定连接， 6 号传感器粘接在左大腿前表面的居中位置。 0013 技术方案中所述的支架总成由支架 （23） 与身体转动机构组成。所述的支架包括 4 根结构相同的支撑。
27、铁管、 上横铁板与支架底座。组成横截面为正方形或矩形的 4 根结构相 同的支撑铁管的下端焊接在支架底座上， 4 根结构相同的支撑铁管的上端焊接有上横铁板， 上横铁板的中心处设置有轴通孔， 轴通孔四周均布有用于和身体中的身体骨架连接的固定 通孔， 在上横铁板下方的支架中左侧两根支撑铁管之间焊接一根水平的用于固定 6 号电动 推杆的横梁。 0014 所述的身体转动机构包括腰部下法兰盘、 轴承座、 腰部齿条、 6 号电动推杆、 腰部齿 轮、 腰部轴与腰部上法兰盘。 腰部上法兰盘套装在腰部轴的上端焊接固定， 腰部下法兰盘与 轴承座套装在腰部轴的中部， 且腰部下法兰盘与轴承座置于支架中上横铁板的上下两侧。
28、， 腰部下法兰盘与轴承座采用螺栓固定在上横铁板的中心处的轴通孔的两侧。 腰部轴的中部 装入腰部下法兰盘、 轴通孔与轴承座中的轴承中为转动连接， 腰部齿轮套装在腰部轴的下 端为键连接， 6 号电动推杆固定在支架左侧的横梁上， 6 号电动推杆输出端与连接板的一端 粘接， 连接板的另一端与腰部齿条粘接。 腰部齿条与腰部齿轮啮合连接， 腰部齿条的外侧与 齿条轨道为滑动连接。 0015 与现有技术相比本发明的有益效果是 ： 0016 1. 本发明所述的互动式搏击健身器克服现有木人桩的不足， 提供一种能模拟人出 拳从而提高训练者抗击能力的训练装置。 0017 2. 本发明所述的互动式搏击健身器使用单片机作。
29、为控制的核心， 加入传感器， 实 现人机互动。为增强其格斗仿真效果， 本项目设定了这样几个动作 ： 右臂勾拳、 左臂横打、 右腿前踢、 左腿旋转， 同时身体配合各个动作进行转动。 本发明最大的亮点在于它的互动动 作。互动式搏击健身器的几个要害部位安置了压力传感器。当互动式搏击健身器出拳或格 挡以及踢腿时， 锻炼者可以顺势击打其 “要害部位” （安有传感器） ， 这样互动式搏击健身器 便迅速收回原有动作。 但基于人机互动性的设计， 它不会就此罢休， 相应的它会发出另一个 动作再次进攻， 这些互动动作的实现同样依靠单片机 ： 当压力传感器受到压力时便通过 I/ O 接口将信号传给单片机， 单片机进。
30、入中断程序， 对驱动芯片进行控制， 使相关肢体动作收 回或者再发出动作， 最终实现上述互动效果。 0018 3. 本发明所述的互动式搏击健身器通过在身体安装传感器， 将传感器和电动推杆 联系起来， 实现动作的伸缩， 达到躲避与反击的效果。同时加入了遥控显示屏及语音系统， 方便健身， 更具趣味。 附图说明 说 明 书 CN 102794007 A 7 4/11 页 8 0019 下面结合附图对本发明作进一步的说明 ： 0020 图 1 是本发明所述的互动式搏击健身器机械部分结构组成的主视图 ； 0021 图 2 是本发明所述的互动式搏击健身器电控部分结构组成及工作原理图 ； 0022 图 3 是。
31、本发明所述的互动式搏击健身器中的右臂结构组成的右视图 ； 0023 图 4 是本发明所述的互动式搏击健身器中的右臂结构组成的主视图 ； 0024 图 5 是本发明所述的互动式搏击健身器中的左臂结构组成的后视图 ； 0025 图 6 是本发明所述的互动式搏击健身器中的左腿结构及电动推杆位置的主视图 ； 0026 图 7 是本发明所述的互动式搏击健身器中的右腿结构及电动推杆位置的右视图 ； 0027 图 8 是本发明所述的互动式搏击健身器中的腰部轴承及电动推杆安放位置的主 视图 ； 0028 图中 ： 1. 左臂齿条轨道， 2. 左臂齿条， 3. 左臂齿轮， 4. 左大臂， 5.1 号电动推杆， 。
32、6.2 号电动推杆， 7.2 号传感器， 8. 电控部分， 9. 左小臂， 10. 左腿轴， 11.1 号传感器， 12. 左 腿齿轮， 13. 左腿轴承， 14. 左腿齿条， 15. 左腿齿条轨道， 16. 腰部下法兰盘， 17. 轴承座， 19. 腰部齿条， 20. 左大腿， 21.6 号传感器， 22. 支架底座， 23. 支架， 24.5 号传感器， 25.6 号 电动推杆， 26. 右大腿， 27. 腰部齿轮， 28.7 号电动推杆， 29. 右腿连杆， 30.4 号传感器， 31.5 号电动推杆， 32. 右小臂， 33. 语音模块， 34. 右大臂， 35.3 号电动推杆， 36。
33、.4 号电动推杆， 37. 右臂齿条轨道， 38. 右臂齿轮， 39. 右臂齿条， 40. 身体， 41.3 号传感器， 42. 液晶显示屏， 43. 右臂连杆， 44. 左臂连杆， 45. 右腿轴， 46. 腰部轴， 47. 腰部上法兰盘。 具体实施方式 0029 下面结合附图对本发明作详细的描述 ： 0030 本发明所述的互动式搏击健身器由机械部分与电控部分 8 组成。 0031 参阅图2， 所述的电控部分8包括型号为MC9S12XS128的微控制器、 电机驱动模块、 电源转换器 （220v 转 12v） 、 无线模块 （包括无线接收与发送模块） 0032 微控制器采用 freescale。
34、 公司生产的型号为 MC9S12XS128 的单片机作为控制芯 片， 该微处理器最高工作频率为 40MHz， 具有脉宽调制模块 （PWM） 、 定时器模块 （PIT） 、 模数 转换模块 （ADC） 等模块和丰富的 I/O 口， 能较好的满足互动式搏击健身器对各个电动推杆 的控制、 传感器的信号采集、 液晶显示屏 42 的显示、 无线模块的控制和语音模块 33 的控 制的要求。电机驱动模块由完整的全桥驱动芯片加极低内阻的 MOSFET 构成， 传感器选用 的是微动开关， 液晶显示屏 42 选用的型号为 12864， 无线模块是由 PT2262、 PT2272 构成的 发射与接收模块对， 其中发。
35、射块有四个按键， 语音模块选用的型号是 SYN6288。由型号为 MC9S12XS128 的微控制器驱动液晶显示屏 42 作为人机交互界面， 由无线摇控来选择工作模 式、 设置速度及其他控制， 电动推杆根据事先设定的程序或传感器的信号来工作， 驱动肢体 作出相应的动作， 在设置模式和速度的整个过程中语音模块 33 都会播报当前状态， 即使锻 炼者不看液晶屏也能知道自己选择或设置的状态， 在练习过程中语音模块也会通过喇叭播 出你的练习成绩， 增强互动效果。 0033 参阅图 1， 电动推杆安装在四肢的关节部位， 相当于肢体的肌肉， 带动肢体运动， 从 而完成相应动作， 作为一种互动健身的理念。 。
36、电动推杆的工作原理为 ： 电动推杆内部的电机 一端装有齿轮， 齿条与之啮合， 接通电源后， 电机旋转， 将齿轮的转动变成齿条直动。 本项目 说 明 书 CN 102794007 A 8 5/11 页 9 概念性的设计了 4 个常见动作， 一共需要 7 个电动推杆来实现， 标号为 1 号电动推杆 5、 2 号 电动推杆 6、 3 号电动推杆 35、 4 号电动推杆 36、 5 号电动推杆 31、 6 号电动推杆 25、 7 号电动 推杆 28。其中 6 号电动推杆 25 用于推动身体转动。各个传感器按需要安装在四肢及胸部 的被击打的部位， 用于接收击打信号， 传递给电控部分 8 作出相应的驱动方。
37、案， 指示下一步 动作。 0034 本项目设计了 3 种工作模式， 即演示模式、 攻击模式和防御模式。每一种模式都可 以设置动作执行的速度和旋转的速度， 速度分为 3 个档， 默认速度都设为第 2 挡。第 2 挡速 度为电动推杆最快速度的 80， 即 48mm/s， 这个速度相当于健身器在 1 秒多一点的时间便 可以完成某一个动作， 击打锻炼者。 第3挡时型号为MC9S12XS128的微控制器通过调节pwm 占空比， 达到电动推杆的最快速度 60mm/s。 0035 演示模式 0036 型号为 MC9S12XS128 的微控制器不响应传感器信号， 电机驱动模块依次驱动 1 7 号电动推杆各完成。
38、一个往复动作， 用于演示本发明所述的互动式搏击健身器的工作原理， 同时在日常中也可检查各电动推杆或相应支路是否正常工作， 用于初级人员熟练互动式搏 击健身器的出拳及踢腿的范围与时间间隔等情况防止健身时受伤。 0037 攻击模式 0038 型号为 MC9S12XS128 的微控制器也不响应传感器信号， 6 号电动推杆 25 根据设定 的速度带动身体转动， 其它电动推杆按照设定的速度及顺序打出招式， 等待一定时间后再 打出下一招式， 在这期间练习者可击打互动式搏击健身器的相应部位来得到锻炼。 0039 防御模式 0040 电动推杆 25 根据设定的速度带动身体转动， 其它关节部位电动推杆按预定程序。
39、 打出一个招式， 练习者需要在躲避的同时击打互动式搏击健身器的要害部位 （装有传感器 的部位） ， 这样互动式搏击健身器便迅速收回该招式， 同时又打出另一招式继续击打健身 者， 若练习者没有在规定的时间内回击安装传感器的相应部位， 互动式搏击健身器的另一 招式重复执行， 直到型号为 MC9S12XS128 的微控制器接收到相应部位的传感器的信号再打 出下一招式。 0041 在这 3 种工作模式工作的同时， 语音模块 33 始终工作， 比如当互动式搏击健身器 打出一个招式时， 语音模块 33 会说出这个招式的名称， 当健身者击中相关部位的传感器 时， 语音模块会说你好棒。 0042 所述的互动式。
40、搏击健身器的机械部分由右臂、 左臂、 身体 40、 右腿、 左腿与支架总 成组成。 0043 1. 身体 0044 参阅图 1， 所述的身体 40 包括身体骨架、 电控部分 8、 显示屏 42、 2 号传感器 7、 3 号 传感器 41 与语音模块 33。 0045 身体骨架为采用方铁管制成的框架式结构件， 确切地说， 身体骨架由两个结构相 同的采用方铁管制成的日字形的前平面框架与后平面框架和若干个结构相同的采用方铁 管制成的厚度直梁焊接而成的长方体形的框架式结构件， 所述的若干个结构相同的厚度直 梁处于前平面框架与后平面框架之间并垂直于前平面框架与后平面框架， 在身体骨架的底 层、 中层的铁。
41、管上分别焊接有铁板， 实施例中铁板的厚度为 2mm， 中层铁板的上方并在前平 说 明 书 CN 102794007 A 9 6/11 页 10 面框架上焊接一根水平的安装 2 号传感器 7 与 3 号传感器 41 的 1 号横梁， 1 号横梁和前 平面框架处于同一平面内， 身体骨架从正面看呈目字型。身体骨架的上下长称为高度， 左 右长称为宽度， 前后长称为厚度， 身体骨架的高度、 宽度与厚度的几何尺寸关系为高度几何 尺寸大于宽度几何尺寸， 宽度几何尺寸大于厚度几何尺寸， 实施例中身体骨架采用截面为 20mm20mm的厚度为2mm的方铁管焊接而成。 在身体骨架底层铁板上方的左侧身体骨架的 后平面。
42、框架上焊接一根水平的用于固定 5 号电动推杆 31 的 5 号方铁管。在身体骨架的上 端并在身体骨架的左右两侧面上各焊接 1 根方铁管， 即用于固定 2 号电动推杆 6、 3 号电动 推杆 35 的 2 号方铁管和 3 号方铁管。在身体骨架底层铁板的右端 （实施例中距离身体骨架 右侧平面 70mm 处） 设置一个长条形通孔 （实施例中长条形通孔的宽度为 50mm、 长度为底层 铁板宽度的一半） ， 长条形通孔的纵向对称线和身体骨架中的前平面框架垂直， 使右腿26的 右腿连杆 29 插入其中并能够运动。在长条形通孔的两侧并在身体骨架底层铁板的底面上 装有两个型号为 KP004 的轴承座。身体骨架。
43、底层铁板的中心处设置一个与腰部轴 46 配装 的腰轴通孔， 腰轴通孔的圆周均匀分布有用于和支架 23 连接的螺栓通孔， 实施例中腰轴通 孔的孔径为 21mm， 螺栓通孔的孔径为 8mm。在身体骨架底层铁板的左端 （实施例中距离身体 左侧平面70mm处， 前后居中位置） 设置一个安装左腿的左腿通孔， 实施例中左腿通孔的孔径 为20mm， 左腿通孔的四周有四个沿圆周均匀分布的用于安装左腿轴承13的螺栓通孔。 身体 骨架右肩部分 （即右上角部分） 的右厚度直梁居中位置的上平面安装一个型号为KP004的轴 承座。身体骨架左肩部分 （即左上角部分） 的左厚度直梁焊接在身体骨架左侧面的里侧， 实 施例中左。
44、厚度梁距离身体骨架左侧面为 50mm， 在身体骨架左侧面的外侧且贴近左侧平面的 左肩部分焊接两根长方体形的支撑柱， 两个支撑柱的中部各设置一个通孔， 两通孔的回转 轴线共线。两通孔的回转轴线与身体骨架的前平面框架与后平面框架所处平面垂直。左臂 齿轮轴通过一对型号为 6208-2RS 的轴承安装在两个支撑柱中部的通孔内。身体骨架上平 面的中间处焊接固定两个相互平行的支柱， 支柱上端焊接一个面向前方 （即和前平面框架 与后平面框架所处平面平行） 的安装显示屏 （42） 的铁板 , 构成健身器的头部， 实施例中铁 板厚度为 2mm。 0046 显示屏42采用粘接的方式安装在身体骨架上平面中间处上方的。
45、铁板上。 2号传感 器 7 与 3 号传感器 41 采用 AB 胶安装在 1 号横梁上， 2 号传感器 7 安装在 1 号横梁的左端， 实施例中距离身体骨架左侧面150mm处， 即健身器的左胸处 ； 3号传感器41安装在1号横梁 的右端， 实施例中距离身体骨架右侧面 150mm 处， 即健身器的右胸处。2 号传感器 7 与 3 号 传感器 41 带触点的一面朝向健身者， 用于接收击打信号。电控部分 8 以及语音模块 33 安 装在身体骨架中层铁板的居中位置。 0047 2. 右臂 0048 参阅图3与图4， 所述的右臂包括4号传感器30、 右小臂32、 右大臂34、 3号电动推 杆35、 4号。
46、电动推杆36、 右臂齿条轨道37、 右臂齿轮38、 右臂齿条39、 右臂连杆43、 右臂支架 与右肩横轴。 0049 右大臂 34 和右小臂 32 的主体均采用空心方形铁管制成， 实施例中均为截面为 20mm20mm 的、 壁厚为 2mm 的方形空心铁管。右大臂 34 的下端焊有一段实心铁， 实施例中 实心铁长为 50mm, 宽为 20mm, 厚为 10mm, 实心铁下端为半径为 10mm 的半圆， 同时有直径 为 10mm 的销孔， 销孔的圆心与半圆的圆心重合， 右小臂 32 的上部背面焊接有曲柄， 曲柄的 说 明 书 CN 102794007 A 10 7/11 页 11 上端有一个用于和。
47、右臂连杆43连接的连杆通孔， 右小臂32的上端也焊接有一块实心铁， 实 心铁的上端为带两耳状的通槽， 每一耳顶端为半径为10mm的半圆， 同时有直径为10mm的销 孔， 销孔的圆心与半圆的圆心重合， 右小臂32上端的带两耳状的通槽与右大臂34下端的半 径为10mm半圆的实心铁配装在一起成转动连接。 4号传感器30为型号为SS-5GL 2的OMRON 欧姆龙微动开关， 结构为长方体的基体， 其中的一个正面上有一个触点。 3号电动推杆35与 4 号电动推杆 36 均采用型号为 TG-300B 的电动推杆。右臂齿条轨道 37 为设置有导向槽的 槽型结构件， 实施例中槽宽为 21mm, 槽深为 12m。
48、m， 槽长为 100mm。实施例中右臂齿轮 38 的 主要技术参数为 ： 模数 2， 直径 74mm， 中心孔直径为 20mm, 齿宽 20mm， 材料 45# 钢。实施例 中齿条的主要技术参数为 ： 模数 2， 齿宽 20mm， 长度 150mm。右臂连杆 43 为杆类结构件 ： 实 施例中采用厚度为 2mm、 宽为 20mm 及横截面为的矩形的片状结构件， 两端为直径为 20mm 的 半圆， 两端各有一个半径为 10mm 的销孔， 用于和 4 号电动推杆 36 及右小臂 32 连接， 销孔的 圆心与两端直径为 20mm 的半圆的圆心重合。 0050 右大臂 34 下端与右小臂 32 上端采。
49、用销钉转动连接。4 号电动推杆 36 的一侧平面 采用 AB 胶粘接在右大臂 34 背面的居中位置， 使 4 号电动推杆 36 的头部即输出端向下。右 臂连杆 43 的一 （上） 端与 4 号电动推杆 36 的头部即输出端销钉转动连接， 右臂连杆 43 的另 一 （下） 端与右小臂 32 上的曲柄部分的上端采用销钉转动连接。将 4 号传感器 30 的与带触 点的正面相对的背面采用 AB 胶粘接在右小臂 32 背面的 （左右） 居中位置， 用于发出招式后 接受锻炼击打的信号， 作为下一步控制的开始信号。 0051 3 号电动推杆 35 采用 AB 胶垂直地粘接在身体骨架右侧的 3 号铁管上， 3 号电动推 杆 35 的输出端和垂直放置的右臂齿条 39 的一 （下） 端固定连接 （可采用焊接或粘接方式） ， 右臂齿条39的正面即带齿面与右臂齿轮38啮合连接， 右臂齿条39的背面和固定在身体40 中的身体骨架的右肩部分 （后平面框架右上角处） 的右臂齿条轨道37配装成滑动连接， 一个 右臂支架的直杆端焊接在右厚度直梁居中位置的底面上。 右臂支架是由门字形支架与直杆 件连成一体的。