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1、(10)申请公布号 CN 102380199 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102380199 A *CN102380199A* (21)申请号 201110358270.6 (22)申请日 2011.11.14 A63B 69/10(2006.01) (71)申请人 北京建筑工程学院 地址 100044 北京市西城区西外展览馆路 1 号 (72)发明人 许淑惠 周蕾 张泽明 郝雷 张中杰 (54) 发明名称 蛙泳泳姿训练机 (57) 摘要 一种蛙泳泳姿训练机， 采用杆件支撑四肢， 不 采用电机， 减少了训练者在练习中受伤的可能 ； 采用支撑杆件实现手腕部、 脚踝部的支撑。
2、， 结构简 单、 紧凑， 并且可实现手部接近在球面上的轨迹， 与平面轨迹相比更加吻合标准蛙泳动作 ； 增加肘 部支撑机构， 模拟人在蛙泳换气动作中的水对人 手臂的浮力， 让人更容易地实现手部的标准蛙泳 动作 ； 兼有大腿支撑板， 可以有效降低岸上蛙泳 腿部动作练习的力量要求， 且有效防止练习者有 膝盖外翻的常见错误动作 ； 兼有脚部反转机构， 可以帮助练习者完成翻转脚掌的动作， 方便省力， 动作标准 ； 可以适应不同身高、 臂长的练习者使 用， 操控容易， 成本低廉， 装配维护便利， 非常适合 蛙泳初学者的泳姿动作练习。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发。
3、明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 102380213 A1/1 页 2 1. 一种蛙泳泳姿训练机， 包括基座 (1)， 其特征在于 ： 所述基座 (1) 上铰接设置有俯卧 台部、 手部结构、 肘部结构、 腿部结构和脚部结构。 2. 如权利要求 1 所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述手部结构包括手部支撑杆 (3) 和手部柔性套 (4)， 所述手部支撑杆 (3) 一端通过球铰副与机架 (1) 相连， 另一端与手 部柔性套 (4) 相连。 3. 如权利要求 1 所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述肘部结构包括肘部压杆 (5)、 肘部柔性套 (6)、。
4、 肘部弹簧 (7) 和肘部套筒 (8)， 所述肘部套筒 (8) 一端通过球铰副与 基座 (1) 相连， 肘部弹簧 (7) 设置于肘部套筒 (8) 内， 肘部压杆 (5) 其活塞端套接于肘部套 筒 (8) 内并压在肘部弹簧 (7) 上， 肘部柔性套 (6) 连接于肘部压杆 (5) 的末端。 4. 如权利要求 1 所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述腿部结构包括大腿支撑板 (13) 和大腿弹簧 (14)。 5. 如权利要求 1 所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述脚部结构包括腿部支撑杆 (15)、 小腿支撑板 (16) 和脚套 (17)。 6. 如权利要求 5 所述的蛙泳泳姿训练机。
5、， 其特征在于 ： 所述腿部支撑杆 (15) 的一端通 过球铰副与基座 (1) 相连， 另一端与小腿支撑板 (16) 侧面的主动轮 (18) 通过套筒固定套 接， 主动轮 (18) 与小腿支撑板 (16) 通过侧面的销轴活动套接， 从动轮 (20) 与小腿支撑板 (16) 通过踝关节销轴 (21) 活动套接， 脚套 (17) 套接在踝关节销轴 (21) 上， 脚套 (17) 与 从动轮 (20) 固联， 传动件 (19) 一端与主动轮 (18) 的圆周面固结， 另一端与从动轮 (20) 的 圆柱面固结， 所述簧件 (22) 套接于踝关节销轴 (21) 上， 簧件 (22) 的两端分别连接从动轮。
6、 (20) 和脚套 (17)。 7.如权利要求6所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述主动轮(18)与从动轮(20) 之间采用绳轮、 带轮或链轮传动， 所述的传动件 (19) 为腱绳、 齿形带或传动链。 8. 如权利要求 7 所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述簧件 (22) 为拉簧、 压簧、 扭 簧或弹性绳。 9. 如权利要求 1 所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述俯卧台部与基座 (1) 之间 为弹性连接。 10. 如权利要求 1 所述的蛙泳泳姿训练机， 其特征在于 ： 所述手部结构及肘部结构和 / 或腿部结构及脚部结构对称设置于基座 (1) 上。 权 利 要 求 书。
7、 CN 102380199 A CN 102380213 A1/4 页 3 蛙泳泳姿训练机 技术领域 0001 本发明涉及游泳训练器械， 特别涉及蛙泳规范动作的训练器材。 背景技术 0002 近年来随着社会经济的快速发展， 人们的生活水平不断提高， 加上北京奥运会的 成功举办， 在人民群众当中形成了一股体育热潮。特别是在发达城市， 在物质生活得到极 大满足的同时， 人们对健康生活的需求也在不断增长， 形成了多层次、 个性化的体育消费需 求。为体育消费市场的发展提供了很大的发展空间。 0003 在众多体育运动类型当中， 游泳作为一项以增强体质为宗旨、 以丰富人们文化生 活为目的的体育锻炼， 逐渐。
8、成为人们喜爱的运动项目之一。坚持游泳锻炼， 不但能使神经、 呼吸和血液循环等系统的机能得到改善， 而且还能提高肌肉力量、 速度、 耐力和关节灵活 性， 使身体得到协调发展。 由此而生的以游泳运动为基础的运动锻炼器械， 也成为了运动辅 助机械研发的一个重要的着眼点。 0004 对于游泳初学者来说， 游泳学习有着特殊的困难， 在开始学习时， 初学者常常因为 难以克服怕水心理， 并不能自如地学习游泳的技术要领， 更不用说在目前游泳馆人多拥挤 的条件下学习了。因此在初学游泳时， 除了了解水的特性、 熟悉水的环境之外， 学习者还要 在岸上掌握一套完整的游泳技术动作， 这样才能使学习者在最短的时间内掌握好。
9、最基本的 游泳技术动作和要领。 在传统的游泳教学中， 这样的岸上泳姿训练， 是由教练带着学习者从 最基础的蛙泳姿势开始学起。 但是在所有泳姿中， 蛙泳技术动作最为复杂， 对身体各部位的 协调性要求相对较高， 因此游泳对初学者来说难度较大， 起步较高。 而且这种传统的口传加 示范的教学方式， 学习者很难做到规范， 并且没有器械辅助， 双臂双腿悬空， 练习起来费力， 学习者很难坚持。但是体育项目的技术动作需要大量重复的练习来实现熟练。因此设计一 种岸上蛙泳游泳动作训练器械来引导和帮助人们进行泳姿练习， 不仅能够一定程度上缓解 游泳馆的需求压力， 而且还能帮助初学者很好地掌握正确的游泳姿势， 尽快越。
10、过游泳学习 的第一道门槛。 0005 游泳运动手部的空间动作为很复杂的空间轨迹。 已有的一种能实现模拟游泳手部 运动的装置， 如中国发明专利 CN200951304 蛙泳陆上练习模拟器， 此练习模拟器由桃形的 手限位装置、 承重台、 支撑腿部限位装置等构成。 使用时， 练习者俯卧在承重台面板上， 利用 桃形的手限位装置帮助练习者完成正确的划臂动作， 练习划臂时手按着桃形纤维装置的轨 道运动， 蹬腿目标位置杆帮助练习者完成正确的蹬腿动作， 蹬腿时脚套在滑槽内滑动， 由于 有固定轨道故而帮助了练习者掌握正确的游泳姿势。 0006 这种练习器桃形轨道占地面积大， 并且采用了平面轨迹来引导人的运动， 。
11、并不符 合专业泳姿 ； 且这种利用导轨实现划水轨迹的装置， 并不能实现手脚运动的协调， 因而在引 导练习者学习蛙泳泳姿时并不理想。 发明内容 说 明 书 CN 102380199 A CN 102380213 A2/4 页 4 0007 本发明旨在针对现有技术的不足之处， 提供一种蛙泳泳姿训练机， 能够为练习游 泳动作的训练者提供身体和手脚的支持， 帮助练习手、 脚动作， 同时校正人体的蹬腿运动， 且兼备对不同肩宽、 臂长的人的广泛适应特性 ； 可用于动作练习和力量练习， 符合人体工程 原理。 0008 本发明的技术方案如下 ： 0009 一种蛙泳泳姿训练机， 包括基座 (1)， 其特征在于 。
12、： 所述基座 (1) 上铰接设置有俯 卧台部、 手部结构、 肘部结构、 腿部结构和脚部结构。 0010 进一步的， 所述手部结构包括手部支撑杆 (3) 和手部柔性套 (4)， 所述手部支撑杆 (3) 一端通过球铰副与机架 (1) 相连， 另一端与手部柔性套 (4) 相连。 0011 进一步的， 所述肘部结构包括肘部压杆(5)、 肘部柔性套(6)、 肘部弹簧(7)和肘部 套筒 (8)， 所述肘部套筒 (8) 一端通过球铰副与基座 (1) 相连， 肘部弹簧 (7) 设置于肘部套 筒 (8) 内， 肘部压杆 (5) 其活塞端套接于肘部套筒 (8) 内并压在肘部弹簧 (7) 上， 肘部柔性 套 (6)。
13、 连接于肘部压杆 (5) 的末端。 0012 进一步的， 所述腿部结构包括大腿支撑板 (13) 和大腿弹簧 (14)。 0013 进一步的， 所述脚部结构包括腿部支撑杆 (15)、 小腿支撑板 (16) 和脚套 (17)。 0014 进一步的， 所述腿部支撑杆 (15) 的一端通过球铰副与基座 (1) 相连， 另一端与小 腿支撑板 (16) 侧面的主动轮 (18) 通过套筒固定套接， 主动轮 (18) 与小腿支撑板 (16) 通 过侧面的销轴活动套接， 从动轮 (20) 与小腿支撑板 (16) 通过踝关节销轴 (21) 活动套接， 脚套 (17) 套接在踝关节销轴 (21) 上， 脚套 (17。
14、) 与从动轮 (20) 固联， 传动件 (19) 一端与 主动轮 (18) 的圆周面固结， 另一端与从动轮 (20) 的圆柱面固结， 所述簧件 (22) 套接于踝 关节销轴 (21) 上， 簧件 (22) 的两端分别连接从动轮 (20) 和脚套 (17)。 0015 进一步的， 所述主动轮 (18) 与从动轮 (20) 之间采用绳轮、 带轮或链轮传动， 所述 的传动件 (19) 为腱绳、 齿形带或传动链。 0016 进一步的， 所述簧件 (22) 为拉簧、 压簧、 扭簧或弹性绳。 0017 进一步的， 所述俯卧台部与基座 (1) 之间为弹性连接。 0018 进一步的， 所述手部结构及肘部结构和。
15、 / 或腿部结构及脚部结构对称设置于基座 (1) 上。 0019 本发明具有以下优点和突出性效果 ： 0020 本发明不采用电机， 减少了训练者在练习中受伤的可能。 0021 采用支撑杆件实现手腕部、 脚踝部的支撑， 结构简单、 紧凑， 并且可实现手部接近 在球面上的轨迹， 与平面轨迹相比更加吻合标准蛙泳动作。 0022 增加肘部支撑机构， 模拟人在蛙泳换气动作中的水对人手臂的浮力， 让人更容易 地实现手部的标准蛙泳动作。 0023 兼有大腿支撑板， 可以有效降低岸上蛙泳腿部动作练习的力量要求， 且有效防止 练习者有膝盖外翻的常见错误动作。 0024 兼有脚部反转机构， 可以帮助练习者完成翻转。
16、脚掌的动作， 方便省力， 动作标准。 0025 可以适应不同身高、 臂长的练习者使用， 操控容易， 成本低廉， 装配维护便利， 非常 适合蛙泳初学者的泳姿动作练习。 说 明 书 CN 102380199 A CN 102380213 A3/4 页 5 附图说明 0026 图 1 是本发明提供的蛙泳泳姿训练机的一种实施例正面使用示意图。 0027 图 2 是图 1 所示实施例的俯视图。 0028 图 3 是图 1 所示实施例的脚部翻转机构局部侧面图。 0029 图 4 是图 3 的脚部翻转机构的俯视剖视图。 0030 图 5 是图 3 的脚部翻转机构在双腿伸直时的示意图。 0031 图 6 是图。
17、 3 的脚部翻转机构在双腿收至极限位置时的示意图。 0032 附图标记如下 ： 0033 1- 基座， 2- 尼龙脚垫， 3- 手部支撑杆， 4- 手部柔性套， 5- 肘部压杆， 6- 肘部柔性 套， 7-肘部弹簧， 8-肘部套筒， 9-俯卧台， 10-俯卧台弹簧， 11-支承轴， 12-连接合页， 13-大 腿支撑板， 14- 大腿弹簧， 15- 腿部支撑杆， 16- 小腿支撑板， 17- 脚套， 18- 主动轮， 19- 传动 件， 20- 从动轮， 21- 踝关节销轴， 22- 簧件。 具体实施方式 0034 下面结合附图及实施例进一步详细介绍本发明的具体结构及工作原理。 0035 本发。
18、明所述的蛙泳泳姿训练机的一种实施例， 如图 1 至图 6 所示， 包括基座 1、 尼 龙脚垫 2、 手部支撑杆 3、 手部柔性套 4、 肘部压杆 5、 肘部柔性套 6、 肘部弹簧 7、 肘部套筒 8、 俯卧台 9、 俯卧台弹簧 10、 支承轴 11、 连接合页 12、 大腿支撑板 13、 大腿弹簧 14、 腿部支撑杆 15、 小腿支撑板 16、 脚套 17、 主动轮 18、 传动件 19、 从动轮 20、 踝关节销轴 21 和簧件 22。 0036 基座 1 为矩形底板， 其上为不锈钢管焊接而成的凸台， 凸台上方为紧固连接的带 孔轴承座， 尼龙脚垫 2 连接于基座 1 底端。 0037 手部支。
19、撑杆 3 一端通过球铰副与机架 1 相连， 手部柔性套 4 与手部支撑杆 3 的末 端相连。 0038 肘部套筒 8 一端通过球铰副与机架 1 相连， 肘部弹簧 7 放置于肘部套筒 8 内 ； 肘部 压杆 5 的活塞端压在肘部弹簧 7 上， 肘部压杆 5 的活塞端同时套接于肘部套筒 8 内 ； 肘部柔 性套 6 连接于肘部压杆 5 的末端。 0039 支承轴 11 与基座活动套接， 俯卧台 9 通过支承轴 11 与基座 1 套接， 俯卧台 9 可以 绕支承轴 11 与基座 1 相对旋转 ； 俯卧台弹簧 10 两端分别通过弹簧导杆与基座 1 和俯卧台 9 相连。 0040 连接合页12的一端固定。
20、在基座1上， 大腿支撑板13与连接合页12的另一端相连 ； 大腿弹簧 14 通过弹簧导杆与基座 1 相连。 0041 腿部支撑杆 15 的一端通过球铰副与基座 1 相连， 另一端与小腿支撑板 16 活动套 接 ； 主动轮18与小腿支撑板16活动套接， 主动轮18和脚部支撑杆15相固结 ； 从动轮20与 小腿支撑板 16 通过踝关节销轴 21 活动套接， 脚套 17 套接在踝关节销轴 21 上， 脚套 17 与 从动轮 20 固联 ； 传动件 19 的一端与主动轮 18 端部固结， 另一端与从动轮 20 的端部固结 ； 主动轮 18、 从动轮 20、 传动件 19 配合形成传动关系 ； 簧件 2。
21、2 套接与踝关节销轴 21 上， 簧件 22 的两端分别连接从动轮 20 和脚套 17。 0042 与人体的四肢结构相对应， 以上手部、 肘部、 大腿部和小腿部的结构均可左右对称 布置。 说 明 书 CN 102380199 A CN 102380213 A4/4 页 6 0043 本发明所述的蛙泳泳姿训练机， 主动轮 18、 从动轮 20 可采用绳轮、 带轮或链轮 ； 传 动件 19 可采用腱绳、 齿形带或传动链。 0044 本发明所述的蛙泳泳姿训练机， 簧件 22 可采用拉簧、 压簧、 扭簧或弹性绳。 0045 本实施例的具体工作原理， 如图 1 所示， 叙述如下 ： 0046 练习者在蛙。
22、泳动作练习时， 俯卧在俯卧台 9 上， 手腕放置在手部柔性套 4 内， 将肘 部关节放置在肘部柔性套 6 内 ； 将小腿放置在小腿支撑板 16 内， 将脚伸入脚套 17 内。 0047 当练习者在使用泳姿练习机练习蛙泳手部动作时， 手肘部的运动并不受到限制， 但是受到肘部套筒 8 内部的肘部弹簧 7 的向上的弹力 ； 根据标准蛙泳动作， 当手向后划水 时， 肘部不应向下压 ； 在岸上做蛙泳划臂练习时， 由于没有水给手臂的浮升力， 做出标准动 作较为费力 ； 肘部弹簧 7 给手肘一个向上的支持力， 因而应用泳姿训练机较容易做出标准 划臂动作。 0048 当手肘向下压抱水时， 肘部套筒8内的肘部弹。
23、簧7给手肘一个向上的阻力， 模拟手 臂在换气时受到的阻力。 0049 脚部反转机构的工作过程如图 5、 图 6 所示 ： 0050 练习者身体伸直时， 根据蛙泳标准动作， 双脚应尽量绷直以减小阻力 ； 为让练习者 使用舒适， 此时脚套17和小腿支撑板16有一个较小的角度c， 且此时腿部支撑杆15与小腿 支撑板 16 呈角度 a ； 当练习者双腿向前收起时， 腿部支撑杆 15 与小腿支撑板 16 将转过一 个角度 b， 此时腿部支撑杆 15 与小腿支撑板 16 呈角度 a+b ； 此时， 由于主动轮 18、 从动轮 20 和传动件 19 机构的约束， 腿部支撑杆 15 转动的角度 b 会导致从动。
24、轮 20 耦合转动一个角度 d， 从动轮 20 带动簧件 22 绕踝关节销轴 21 转动， 簧件 22 带动脚套 17 绕踝关节销轴 21 转 一个相同的角度 d， 导致最终脚套 17 与小腿支撑板 16 的角度为 c+d ； 由于脚套 17 和小腿支 撑板16的转轴踝关节销轴21与小腿支撑板16方向有一个角度e， 因此脚套17的转动可以 导致练习者脚部向外翻转， 实现正确游泳翻脚动作。 0051 当双腿向后蹬去时， 腿部支撑杆 15 将相对小腿支撑板 16 向反方向转回角度 b ； 此 时， 同样由于主动轮 18、 从动轮 20 和传动件 19 机构的约束， 从动轮 20 将转回角度 d， 。
25、通过 簧件 22 带动脚套 17 转回相同的角度 d， 从而带动练习者的脚部做出正确的蹬水动作。 0052 根据蛙泳标准动作， 当双腿向前收起时， 大腿向前弯曲角度应尽量小， 膝盖不得外 翻， 以减小阻力 ； 由于大腿支撑板13与俯卧台9的转轴与身体的方向有一定角度， 因此在练 习者双腿向前收起时， 大腿支撑板 13 可以有效防止膝盖外翻 ； 当大腿向前弯曲时， 大腿支 撑弹簧受压， 可以模拟水中的大腿受力。 0053 本发明所述的蛙泳泳姿训练机， 不采用电机， 减少了训练者在练习中受伤的可能 ； 采用支撑杆件实现手腕部、 脚踝部的支撑， 结构简单、 紧凑， 并且可实现手部接近在球面上 的轨迹。
26、， 与平面轨迹相比更加吻合标准蛙泳动作 ； 增加肘部支撑机构， 模拟人在蛙泳换气动 作中的水对人手臂的浮力， 让人更容易地实现手部的标准蛙泳动作 ； 兼有大腿支撑板， 可以 有效降低岸上蛙泳腿部动作练习的力量要求， 且有效防止练习者有膝盖外翻的常见错误动 作 ； 兼有脚部反转机构， 可以帮助练习者完成翻转脚掌的动作， 方便省力， 动作标准 ； 可以 适应不同身高、 臂长的练习者使用， 操控容易， 成本低廉， 装配维护便利， 非常适合蛙泳初学 者的泳姿动作练习。 说 明 书 CN 102380199 A CN 102380213 A1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102380199 A CN 102380213 A2/3 页 8 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102380199 A CN 102380213 A3/3 页 9 图 6 说 明 书 附 图 CN 102380199 A 。