申请/专利权人：中国医科大学附属第一医院

申请日：2019-03-21

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109876407B

主分类号：A63B69/00

分类号：A63B69/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.07.09#实质审查的生效;2019.06.14#公开

摘要：本发明公开了一种人工重力健身舱，包括基座、旋转舱、旋转舱盖、驱动马达、登舱平台等，旋转舱内表面为旋转抛物面或旋转抛物面沿各处法矢量方向外扩近似于人体重心高度的距离。当旋转舱以适当角速度旋转时，能够同时提供各种不同重力强度，增加骨密度、增强肌肉力量；并且可多人共用，具有较大活动空间；同时，人工重力方向垂直于舱壁，适用于各种不同体位姿势，可以随意活动，能够随时随地随意进出，足够安全；容易安装、维修、保养。

主权项：1.一种人工重力健身舱，其特征在于：包括基座（1）、出入通道（2）、登舱平台（3）、旋转舱（7）、驱动马达（12），所述的旋转舱（7）设置于基座（1）内且能旋转；所述登舱平台（3），设置在所述的基座中下部对应旋转舱底部的地方，且通过所述登舱平台（3）能进出所述旋转舱（7）；所述的旋转舱（7）内表面为旋转抛物面，或旋转抛物面沿法矢量外扩0～1.5米而成，从而当所述旋转舱（7）以适当角速度旋转时，该旋转舱（7）适合从站立到躺卧的各种体位；或者所述的旋转舱（7）内表面为旋转抛物面或旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.1～0.3米，从而当所述旋转舱（7）以适当角速度旋转时，躺卧在该旋转舱（7）任意位置所感受到的人工重力的方向都垂直于所在位置的舱壁，从而使得躺卧在该旋转舱（7）任意位置的人很容易维持稳定状态；或者所述的旋转舱（7）内表面为旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.9～1.3米，从而当旋转舱以适当角速度旋转时，站立在该旋转舱（7）任意位置所感受到的人工重力的方向都垂直于所在位置的舱壁，从而使得站立在该旋转舱（7）任意位置的人很容易维持稳定状态；或者所述的旋转舱（7）内表面为分段式设计，下段人工重力较弱处为旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.9～1.3米，适合站立；上段人工重力较强处内表面为旋转抛物面或旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.1～0.3米，适合躺卧；所述的基座（1）设置有与旋转舱（7）外形相适配的容纳空间；所述的旋转舱（7）由多块分体板（16）拼接组装而成，相邻分体板（16）之间通过连接片（18）、螺栓（19）固定相连，每块分体板（16）上的四个角上皆设置有滚轮（8）；所述的每块分体板（16）上的滚轮采用半嵌入设计；所述的旋转舱（7）顶部设置有旋转舱盖（9），旋转舱盖（9）的圆周上设置有齿轮圈（10），在齿轮圈（10）外侧的基座（1）上设置有多个驱动马达（12）通过齿轮（11）与齿轮圈（10）相互啮合；所述的旋转舱盖（9）上设置有一个或多个换气窗（20）；所述的旋转舱（7）内壁画有标志线（14）划分不同大小的人工重力强度区域，使用者根据自身状态和专业人士的指导选择适合自己的人工重力强度区域；所述的旋转舱（7）最低处与静止的登舱平台（3）高度接近，高度差不超过30厘米；所述的旋转舱（7）最低处与静止的登舱平台（3）相对速度不超过1.0米秒；所述的登舱平台（3）通过阶梯（4）连接出入通道（2）；所述的登舱平台（3）通过电梯（13）连接出入通道（2）。

全文数据：一种人工重力健身舱技术领域本发明属于运动健身器械技术领域，具体地涉及一种人工重力健身舱。背景技术长期在空间站失重环境中生活的宇航员会出现肌肉萎缩、骨骼脱钙等现象。由此可以推断适当增大环境重力，人体肌肉、骨骼会变得更加强壮。现有的人工重力训练装置仅供极少数飞行员、宇航员适应飞行过程中的过载而设计，只能供极少数人同时使用，并且同一时刻不能提供多种强度的人工重力。使用者的活动空间狭小，甚至只能保持坐姿。目前还没有一种适合普通百姓多人共用的，能够同时提供各种不同重力强度，具有较大活动空间，适用于各种不同体位姿势，可以随意活动，能够随时随地随意进出，足够安全的人工重力健身装置。发明内容本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种适合普通百姓多人共用的，能够同时提供各种不同人工重力强度，具有较大活动空间，适用于各种不同体位姿势，可以随意活动，能够随时随地随意进出，足够安全的人工重力健身装置。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。本发明一种人工重力健身舱，其特征在于：包括基座、旋转舱、旋转舱盖、驱动马达、登舱平台等，所述的旋转舱设置于基座内且能旋转，所述的基座设置有与旋转舱外形相适配的容纳空间，在所述的基座中下部对应旋转舱底部的地方设置有能进出旋转舱的登舱平台。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱内表面为旋转抛物面或旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.1～0.3米（近似人体躺卧重心高度），从而当旋转舱以适当角速度旋转时，躺卧在旋转舱任意位置所感受到的人工重力的方向都垂直于所在位置的舱壁，从而很容易维持稳定。作为本发明的另一种优选方案，所述的旋转舱内表面为旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.9～1.3米（近似人体站立重心高度），从而当旋转舱以适当角速度旋转时，站立在舱体任意位置所感受到的人工重力的方向都垂直于所在位置的舱壁，很容易维持稳定。作为本发明的另一种优选方案，所述的旋转舱内表面为分段式设计，下段人工重力较弱处为旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.9～1.3米，适合站立；上段人工重力较强处内表面为旋转抛物面或旋转抛物面沿各处法矢量方向均匀外扩0.1～0.3米，适合躺卧。作为本发明的另一种优选方案，所述的旋转舱内表面为旋转抛物面或旋转抛物面沿各处法矢量方向外扩0～1.5米，从而当旋转舱以适当角速度旋转时，适合从站立到躺卧的各种体位。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱由多块分体板拼接组装而成，以便于组装和维修保养。作为本发明的一种优选方案，相邻分体板之间通过连接片、螺栓连接固定。作为本发明的一种优选方案，每块分体板的四个角上分别设置有滚轮。作为本发明的一种优选方案，所述的每块分体板上的滚轮采用半嵌入设计，即使在滚轮和连接片同时损坏、脱落的情况下，分体板也不至于立刻明显塌陷，而是会以外侧壁与基座接触，获得暂时的支撑，为停机、人员撤离争取时间，保证安全。作为本发明的一种优选方案，每块分体板的内侧设置有多个螺丝孔，以便于利用连接片、螺栓连接固定，还可以用于固定一些其它器材。作为本发明的一种优选方案，所述的健身舱体顶部设置有旋转舱盖，旋转舱盖与旋转舱之间靠螺栓固定相连。旋转舱盖靠近外周处设置有齿轮圈，在基座上设置有多个驱动马达，每个驱动马达通过齿轮与齿轮圈相互啮合。本发明有益效果。本发明所提供的一种人工重力健身舱，能够增加骨密度、增强肌肉力量；并且可多人共用，能够同时提供各种不同人工重力强度，具有较大活动空间，适用于各种不同体位姿势，人在舱内可以随意活动，能够随时随地随意进出，足够安全；容易安装、维修、保养。附图说明图1是本发明一种人工重力健身舱的一种实施例的剖面结构示意图。图2是本发明一种人工重力健身舱的一种实施例的立体结构示意图图。图3是本发明一种人工重力健身舱去掉旋转舱盖、齿轮圈、驱动马达、齿轮之后的俯视图。图4是本发明一种人工重力健身舱的旋转舱的立体结构示意图。图5是本发明一种人工重力健身舱的分体板外侧立体结构示意图。图6是图5的内侧视角的立体结构示意图。图7是本发明一种人工重力健身舱的两块分体板连接在一起的结构示意图。图中标记：1为基座、2为出入通道、3为登舱平台、4为阶梯、5为登舱平台口、6为护栏、7为旋转舱、8为滚轮、9为旋转舱盖、10为齿轮圈、11为齿轮、12为驱动马达、13为电梯、14为标志线、15为上表面螺丝孔、16为分体板、17为凹槽、18为连接片、19为螺栓、20为换气窗、21为内表面螺丝孔。具体实施方式牛顿的“旋转水桶实验”表明，当水桶带着半桶水旋转时，离心效应与重力共同作用会使水面呈现“旋转抛物面”，这个“旋转抛物面”上的每一滴水都能够相对水桶静止，说明在这个“旋转抛物面”上任何位置的人工重力方向恰好垂直于旋转抛物面该位置的切面。按照“旋转抛物面”制成旋转舱，或将“旋转抛物面”沿各点法矢量方向均匀外扩一段距离，制成旋转舱，外扩距离大致相当于立位（或卧位）人体重心的高度。则当旋转舱以适当角速度旋转时，立位（或卧位）人体感受到的人工重力方向恰好垂直于所在位置的舱壁，从而可以稳定在旋转舱的任何位置，并且距旋转轴越远位置的人工重力场强度越大。结合附图所示，本发明一种人工重力健身舱，包括基座1、出入通道2、登舱平台3、旋转舱7、驱动马达12，所述的旋转舱7设置于基座1内且能旋转。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱7为旋转抛物面，或旋转抛物面沿法矢量均匀外扩而成，所述的基座1设置有与旋转舱7外形相适配的容纳空间。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱7由多块分体板16拼接组装而成，相邻分体板16之间通过连接片18、螺栓19连接固定，每块分体板16的四个角上皆设置有滚轮8。每块分体板16的内侧设置有多个螺丝孔21，以便于利用连接片18、螺栓19连接固定，还可以用于固定一些其它器材。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱7顶部设置有旋转舱盖9，旋转舱盖9的圆周上设置有齿轮圈10，在齿轮圈10外侧的基座1上设置有多个驱动马达12，每个驱动马达12通过齿轮11与齿轮圈10相互啮合。设有转速传感器与控制电路来监视并控制驱动马达12保持合适的转速。从而实现旋转舱保持合适的转速。根据马达12的具体情况，可能需要减速器来降低转速增大力量。减速器、转速传感器与控制电路属于现有技术，故图中未画。作为本发明的一种优选方案，所述的齿轮11设置有8个，8个齿轮11等分齿轮圈10。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱7内壁画有标志线14划分不同大小的人工重力强度区域，使用者根据身体状况和专业人士的指导选择适合自己的人工重力强度区域。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱7最低处与静止的登舱平台3高度接近，高度差不超过30厘米。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱7最低处与静止的登舱平台3边缘相对速度不超过1.0米秒。作为本发明的一种优选方案，所述的登舱平台3通过阶梯4连接出入通道2。作为本发明的一种优选方案，所述的登舱平台3通过电梯13连接出入通道2。作为本发明的一种优选方案，所述的旋转舱盖9上设有一个或多个换气窗20；通过所述的换气窗20可以实现旋转舱7内空气更新。作为本发明的一种优选方案，换气窗20的开度大小可以遥控。本发明的人工重力健身舱，能够增加骨密度、增强肌肉力量，并且可多人共用。本发明的人工重力健身舱的具体使用过程：通过启动驱动马达12，来驱动旋转舱7在基座1内旋转，到达额定角速度后，人随时通过登舱平台3进入旋转舱7内，向上走到或匍匐到自己所需的人工重力大小对应的区域运动或休息，利用人工重力增强骨骼与肌肉。亦可随时向下走到或匍匐到旋转舱7的最低处，通过登舱平台3离开旋转舱。可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种人工重力健身舱，其特征在于：包括基座（1）、出入通道（2）、登舱平台（3）、旋转舱（7）、驱动马达（12），所述的旋转舱（7）设置于基座（1）内且能旋转。2.根据权利要求1所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的旋转舱（7）内表面为旋转抛物面，或旋转抛物面沿法矢量外扩0～1.5米而成，所述的基座（1）设置有与旋转舱（7）外形相适配的容纳空间。3.根据权利要求1所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的旋转舱（7）由多块分体板（16）拼接组装而成，相邻分体板（16）之间通过连接片（18）、螺栓（19）固定相连，每块分体板（16）上的四个角上皆设置有滚轮（8）。4.根据权利要求1所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的旋转舱（7）顶部设置有旋转舱盖（9），旋转舱盖（9）的圆周上设置有齿轮圈（10），在齿轮圈（10）外侧的基座（1）上设置有多个驱动马达（12）通过齿轮（11）与齿轮圈（10）相互啮合。5.根据权利要求4所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的旋转舱盖（9）上设置有一个或多个换气窗（20）。6.根据权利要求4所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的旋转舱（7）内壁画有标志线（14）划分不同大小的人工重力强度区域，使用者根据自身状态和专业人士的指导选择适合自己的人工工重力强度区域。7.根据权利要求1所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的旋转舱（7）最低处与静止的登舱平台（3）高度接近，高度差不超过30厘米。8.根据权利要求1所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的旋转舱（7）最低处与静止的登舱平台（3）相对速度不超过1.0米秒。9.根据权利要求1所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的的登舱平台（3）通过阶梯（4）连接出入通道（2）。10.根据权利要求1所述的一种人工重力健身舱，其特征在于：所述的登舱平台（3）通过电梯（13）连接出入通道（2）。

百度查询： 中国医科大学附属第一医院 一种人工重力健身舱

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