人工重力模擬器的製作方法

2023-07-30 11:44:56

專利名稱：人工重力模擬器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種航天員訓練裝置。
背景技術：
航天飛行時失重環境會對人體多系統帶來影響，可引起航天員心血管功能 失調、骨質疏鬆、肌肉萎縮、免疫功能下降及航天運動病等。未來的載人航天 任務是建立空間站、月球基地及登陸火星，航天員將在太空失重環境中停留更 長的時間，因此上述影響會更加嚴重，威脅到航天員的健康和安全。
為保障航天員的健康、安全和工作效率，除必須在航天飛船、空間站以及 月球基地申配置必要的醫療儀器外，還必須配備專項訓練設備。目前認為，體 育鍛鍊和人工重力是對抗失重影響的有效措施之一。

發明內容
現有的人工重力模擬裝置主要釆用電力驅動，僅可產生人工重力而不能鍛 煉下肢。為了克服存在的上述問題，本發明提供一種適宜於空間站和月球基地 應用的新型低功耗、小型化、簡捷操作的多功能人工重力模擬裝置。
本發明解決其技術問題所釆用的技術方案是多功能人工重力模擬器由腳 踏驅動裝置、電力驅動裝置、控制裝置、顯示裝置、座椅、轉臂和底座等部分 組成，腳踏驅動裝置和電力驅動裝置用來提供動力，控制裝置和顯示裝置分別 用來控制和顯示模擬器轉速。
本發明的有益效果是可採用腳踏驅動裝置驅動人工重力模擬器，既產生 人工重力又進行下肢鍛鍊，也可釆用電力驅動裝置驅動人工重力模擬器，僅產 生人工重力，從而實現一機多用，達到對抗失重不良影響的目的。


下面結合附圖對本發明進一步說明。 圖l是本發明的構造圖。
圖中l.腳踏板，2.腳踏驅動裝置，3.轉臂，4.顯示裝置，5.控制裝置，6. 座椅，7.蓄電池，8.齒輪，9.變速裝置，10.電機，ll.齒輪，12.輪軸，13.底座。
具體實施例方式
在圖1中，轉臂(3)為長方形剛性結構，兩端呈半圓弧形，底部中央通過
齒輪(11)固定在底座(13)的輪軸(12)上，轉臂(3)可繞輪軸(12)轉動。 腳踏驅動裝置(2)、電力驅動裝置和變速裝置(9)均置於轉臂(3)內。兩個 腳踏驅動裝置(2)分別固定於轉臂(3)兩端，每個腳踏驅動裝置(2)連接兩 個腳踏板(1)，腳踏驅動裝置(2)通過鏈條與齒輪(8)相連，齒輪(8)固定 於轉臂(3)內，通過鏈條與變速裝置(9)的一端相連。變速裝置(9)固定於 轉臂(3)內，變速裝置(9)的另一端與齒輪(11)相連。電機(10)固定於 轉臂(3)靠近中央的底部內，通過傳送帶與變速裝置(9)的一端相連。蓄電 池(7)置於轉臂(3)中央的殼體內，通過導線與電機(10)相連。顯示裝置
(4)、控制裝置(5)和座椅(6)均置於轉臂(3)之上。兩個顯示裝置(4) 分別固定於轉臂(3)兩端半圓弧形殼體上，用來顯示離心機轉速等參數。兩個 控制裝置(5)分別固定於轉臂(3)上兩個座椅(6)的一側，通過導線與電機
(10)相連，用來控制電機(10)轉速。兩個座椅(6)分別固定於轉臂(3) 之上，座椅(6)位置和椅背角度可以調節。
使用時， 一名或兩名受訓者仰臥在座椅(6)上並用安全帶固定好，雙腳放 在腳踏板(l)上。選擇人力驅動時，受訓者雙腳用力踏動腳踏板(1),通過腳 踏驅動裝置(2)驅動人工重力模擬器繞軸轉動，模擬器轉速通過顯示裝置(4) 顯示給受訓者，從而使受訓者既受到人工重力作用，又鍛鍊了下肢肌肉；選擇 電力驅動時，受訓者右手握住控制裝置(5)手柄，通過電力驅動裝置驅動人工 重力模擬器繞軸轉動，模擬器轉速通過顯示裝置(4)顯示給受訓者，從而使受 訓者僅受到人工重力作用。
權利要求
1.一種人工重力模擬裝置，由腳踏驅動裝置(2)、電力驅動裝置、控制裝置(5)、顯示裝置(4)、座椅(6)、轉臂(3)和底座(13)七部分組成，其特徵是轉臂(3)為長方形剛性結構，兩端呈半圓弧形，底部中央通過齒輪(11)固定在底座(13)的輪軸(12)上，轉臂(3)可繞輪軸(12)轉動，腳踏驅動裝置(2)、電力驅動裝置和變速裝置(9)均置於轉臂(3)內，顯示裝置(4)、控制裝置(5)和座椅(6)均置於轉臂(3)之上。
2. 根據權利要求1所述的人工重力模擬裝置，其特徵在於所述的腳踏驅動 裝置(2)分別固定於轉臂(3)兩端，每個腳踏驅動裝置(2)連接兩個腳踏板(1),腳踏驅動裝置(2 )通過鏈條與齒輪(8 )相連，齒輪(8 )固定於轉臂(3 ) 內，通過鏈條與變速裝置(9)的一端相連，變速裝置(9)固定於轉臂(3)內， 變速裝置(9)的另一端與齒輪(11)相連，電機(10)固定於轉臂(3)靠近 中央的底部內，通過傳送帶與變速裝置(9)的一端相連，蓄電池(7)置於轉 臂(3)中央的殼體內，通過導線與電機(10)相連。
3. 根據權利要求1所述的人工重力模擬裝置，其特徵在於所述的顯示裝置 (4)分別固定於轉臂(3)兩端半圓弧形殼體上，控制裝置(5)分別固定於轉臂(3)上兩個座椅(6)的一側，通過導線與電機(10)相連，兩個座椅(6) 分別固定於轉臂(3)之上，座椅(6)位置和椅背角度可以調節。
全文摘要
本發明提供一種人工重力模擬裝置，由腳踏驅動裝置(2)、電力驅動裝置、控制裝置(5)、顯示裝置(4)、座椅(6)、轉臂(3)和底座(13)七部分組成，腳踏驅動裝置(2)和電力驅動裝置用來提供動力，控制裝置(5)和顯示裝置(4)分別用來控制和顯示人工重力模擬器轉速。本裝置可採用腳踏驅動裝置驅動，既產生人工重力又進行下肢鍛鍊，也可採用電力驅動裝置驅動，僅產生人工重力，適用於航天員進行失重對抗訓練。
文檔編號A63B69/00GK101347673SQ20071001829
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月20日 優先權日2007年7月20日
發明者孫喜慶, 舒 張, 楊長斌 申請人:中國人民解放軍第四軍醫大學