一种基于VR训练的健身设备

技术领域

本发明涉及健身装备技术领域，具体而言，涉及一种基于VR训练的健身设备。

背景技术

健身自行车是一种比较普遍的健身器材。平时有很多人喜爱运动，喜爱单车骑行，因为各类条件限制，会买一款室内健身自行车在家里，可以随时锻炼。其次，健身自行车在健身房的使用也比较普遍。健身自行车在运动科学领域叫做"功率自行车"，分为直立式、背靠式(也称为卧式)两种，可以调整运动时的强度，能起到健身的效果。属于典型的模拟户外运动的有氧健身器材亦被称为心肺训练器材。主要是通过身体较长时间，适当强度的运动来促进心血管的运动，加快新陈代谢，增强心脏和肺部功能，从而改善人体的体质。调节健身车的阻力能实现调整运动强度的目的；目前市场的健身车有普及型的磁控健身车(根据飞轮的构造不同还分为内磁控和外磁控)，较高阶的电磁控健身车。磁控是人力旋钮调节，有不同的档位可调，电磁控是把旋钮更换为拉线马达控制磁铁与飞轮的远近阻力来调节阻力大小，因为马达的出现，加上电脑程序，电磁控健身车的阻力调节段数可以更细微，而且设定的程序允许在运动过程中自动变换阻力大小，搭配骑行类APP，形成模拟类似爬山、山地、间歇等自然环境的程序，一方面模拟了真实骑行环境，一方面部分有游戏性质的还增加了健身的乐趣，以适合较高阶用户，此类健身车是高阶家用和小型健身会所常用设备。目前的健身车产品功能实现比较唯一，只实现可倾斜功能或者阻力自调功能，没有实现掉头以及转弯等功能，也没有将这些功能进行集成。而对于实现侧倾功能的产品，在结构设计上，对支撑上部重量的悬臂材料的承重性能要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VR训练的健身设备，其能够解决上述背景技术提出的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种基于VR训练的健身设备，包括首尾相连的轨道、控制模块以及支撑架，支撑架上设有至少两组与轨道适配的滚轮部，支撑架上设有自行车车架，支撑架上设有控制自行车车架倾斜角度的控制组件，自行车车架上设有与任意一个滚轮部传动连接的驱动组件，滚轮部上设有位置传感器，自行车车架上设有角度传感器，位置传感器以及角度传感器均与控制模块电连接。

在本发明的一些实施例中，控制组件包括至少两个伸缩件，两个伸缩件对称设置于自行车车架的两侧，伸缩件的伸缩端与支撑架铰接，伸缩件上套设有分别与自行车车架以及支撑架连接的复位弹簧。

在本发明的一些实施例中，滚轮部包括传动杆，传动杆上套设有与支撑架球接的套筒，传动杆的两侧均套设有伸缩筒，伸缩筒上转动设有与轨道适配的承重轮，传动杆上设有限制伸缩筒自转的限位件。

在本发明的一些实施例中，驱动组件包括转动设置在自行车车架上的脚踏板，伸缩筒上套设有与承重轮连接的驱动环，自行车车架上转动设有与脚踏板连接的驱动链轮，驱动环上设有与驱动链轮传动连接的副链轮。

在本发明的一些实施例中，轨道首尾相连后呈椭圆形。

在本发明的一些实施例中，还包括移动端APP或VR头盔终端，移动端APP或VR头盔终端模拟骑行场景并保持和控制模块信息同步。

在本发明的一些实施例中，控制模块设有蓝牙部分和2.4G无线连接部分，控制模块通过蓝牙部分、2.4G无线连接部分实现与外界传输、接收数据。

在本发明的一些实施例中，轨道上设有多个限位块，轨道的侧壁上沿竖直方向开设有多个与限位块一一对应的滑槽，滑槽内设有与限位块连接的滑块，滑槽内设有与限位块抵接的顶升件，自行车车架上设有多个与限位块一一对应的压迫件；当自行车车架在轨道上倾斜时，背离自行车倾斜方向的限位块将被压迫件压迫。

在本发明的一些实施例中，还包括与控制模块连接的供电模块，供电模块为传感器、控制模块蓝牙部分和2.4G无线连接部分提供工作所需的电源。

在本发明的一些实施例中，伸缩筒上设有支架，支架转动设有副轮，轨道置于副轮与承重轮之间。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提供一种基于VR训练的健身设备，包括首尾相连的轨道、控制模块以及支撑架，支撑架上设有至少两组与轨道适配的滚轮部，支撑架上设有自行车车架，支撑架上设有控制自行车车架倾斜角度的控制组件，自行车车架上设有与任意一个滚轮部传动连接的驱动组件，滚轮部上设有位置传感器，自行车车架上设有角度传感器，位置传感器以及角度传感器均与控制模块电连接。本技术方案设置的基于VR训练的健身设备主要为现有技术中，存在的健身车产品功能实现比较唯一，只实现可倾斜功能或者阻力自调功能，没有实现掉头以及转弯等功能，也没有将这些功能进行集成。而对于实现侧倾功能的产品，在结构设计上，对支撑上部重量的悬臂材料的承重性能要求较高的技术问题，为了解决上述问题，本技术方案通过将轨道首尾相连，轨道首尾相连后呈椭圆形，能使支撑架以及设置在支撑架上的自行车车架通过滚轮部在闭环轨道内做环形运动，随即可实现转弯或掉头的功能，增加VR训练的实际意义，增加使用人员的训练体感；且设置在支撑架上控制组件将迫使被驾乘人员强制倾斜呈一定角度后的自行车车架在支撑架上通过该控制组件，在水平状态下以及倾斜状态下自由转换；满足VR训练游戏中各种不同状态下的训练模式并在现实场景中真实体现，且设置在滚轮部上设有位置传感器以及自行车车架上设有角度传感器，能感知外界滚轮部以及自行车车架是在做直线运动或是倾斜运动，并将外界人员的操作直接体现通过位置传感器、角度传感器感知后通过控制模块传递至终端的VR训练游戏中，对VR训练游戏中的人物发出指令，便于操控VR训练游戏中的人物做出不同的训练动作；给用户实际操纵转向的真实感，模拟出实际骑行时的不同道路情况，为用户提供更多的骑行模拟体验，提高训练人员的训练乐趣以及训练的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的局部左视结构示意图；

图3为本发明局部左视剖视的组合示意图；

图4为本发明轨道与滚轮部的组合俯视结构示意图。

图标：1、自行车车架；2、驱动链轮；3、脚踏板；4、支撑架；5、压迫件；6、限位块；7、轨道；8、副轮；9、支架；10、承重轮；11、伸缩筒；12、驱动环；13、副链轮；14、套筒；15、传动杆；16、顶升件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1-图4所示，图1为本发明的主视结构示意图；图2为本发明的局部左视结构示意图；图3为本发明局部左视剖视的组合示意图；图4为本发明轨道7与滚轮部的组合俯视结构示意图。

本申请实施例提供一种基于VR训练的健身设备，包括首尾相连的轨道7、控制模块以及支撑架4，支撑架4上设有至少两组与轨道7适配的滚轮部，支撑架4上设有自行车车架1，支撑架4上设有控制自行车车架1倾斜角度的控制组件，自行车车架1上设有与任意一个滚轮部传动连接的驱动组件，滚轮部上设有位置传感器，自行车车架1上设有角度传感器，位置传感器以及角度传感器均与控制模块电连接。本技术方案设置的基于VR训练的健身设备主要为现有技术中，存在的健身车产品功能实现比较唯一，只实现可倾斜功能或者阻力自调功能，没有实现掉头以及转弯等功能，也没有将这些功能进行集成。而对于实现侧倾功能的产品，在结构设计上，对支撑上部重量的悬臂材料的承重性能要求较高的技术问题，为了解决上述问题，本技术方案通过将轨道7首尾相连，轨道7首尾相连后呈椭圆形，能使支撑架4以及设置在支撑架4上的自行车车架1通过滚轮部在闭环轨道7内做环形运动，随即可实现转弯或掉头的功能，增加VR训练的实际意义，增加使用人员的训练体感；且设置在支撑架4上控制组件将迫使被驾乘人员强制倾斜呈一定角度后的自行车车架1在支撑架4上通过该控制组件，在水平状态下以及倾斜状态下自由转换；满足VR训练游戏中各种不同状态下的训练模式并在现实场景中真实体现，且设置在滚轮部上设有位置传感器以及自行车车架1上设有角度传感器，能感知外界滚轮部以及自行车车架1是在做直线运动或是倾斜运动，并将外界人员的操作直接体现通过位置传感器、角度传感器感知后通过控制模块传递至终端的VR训练游戏中，对VR训练游戏中的人物发出指令，便于操控VR训练游戏中的人物做出不同的训练动作；给用户实际操纵转向的真实感，模拟出实际骑行时的不同道路情况，为用户提供更多的骑行模拟体验，提高训练人员的训练乐趣以及训练的意义。

进一步的，设置的轨道7以及自行车车架1等部件均采用钢材或铝合金支撑。

在本发明的一些实施例中，控制组件包括至少两个伸缩件，两个伸缩件对称设置于自行车车架1的两侧，伸缩件的伸缩端与支撑架4铰接，伸缩件上套设有分别与自行车车架1以及支撑架4连接的复位弹簧。在自行车车架1的同侧至少设有两个伸缩件，用于对自行车车架1在轨道7上模拟实际骑行时的不同道路情况，为用户提供更强的骑行体验，并且设置的伸缩杆自带回复能力，使其配合套设在伸缩杆上的复位弹簧对自行车车架1提供较强的支撑力，并且在行车车架的两侧均设有伸缩杆以及复位弹簧，能避免骑乘在自行车车架1的用户连同自行车车架1向一侧过分倾斜后，导致本设备出现器械的损伤，影响本设备的使用寿命；且骑乘在自行车车架1的用户连同自行车车架1箱一侧倾斜时；位于自行车车架1另一侧的伸缩杆以及复位弹簧将对骑乘在自行车车架1的用户连同自行车车架1进行拉扯，避免其发生过分倾斜，保证用户骑乘时的安全。

在本发明的一些实施例中，滚轮部包括传动杆15，传动杆15上套设有与支撑架4球接的套筒14，传动杆15的两侧均套设有伸缩筒11，伸缩筒11上转动设有与轨道7适配的承重轮10，传动杆15上设有限制伸缩筒11自转的限位件。将传动杆15通过套筒14球接在支撑架4上，以及将承重轮10通过伸缩筒11滑动设置在传动杆15，能在用户通过驱动组件驱动承重轮10在轨道7上运动时，增加滚轮部与轨道7之间的活动空间，使自行车车架1连通支撑杆轻松在呈闭环的轨道7上通过至少两个承重轮10分别在轨道7形成的两个竖直段沿着轨道7的周向运动，给用户实际操纵转向的真实感，模拟出实际骑行时的不同道路情况，为用户提供更多的骑行模拟体验；提高训练人员的训练乐趣以及训练的意义。

进一步的，设置的滚轮部的数量为两组，其中承重轮10的数量为4个，能为支撑架4以及自行车车架1在轨道7上运动时提供较强的稳定性。

进一步的，设置的限位件设置在传动杆15的外壁上，在伸缩筒11的内壁上沿其轴线开设有与限位件适配的导向槽，为伸缩筒11在传动杆15上的运动提供限制的同时，还可对伸缩筒11的运动起到导向的目的。

在本发明的一些实施例中，驱动组件包括转动设置在自行车车架1上的脚踏板3，伸缩筒11上套设有与承重轮10连接的驱动环12，自行车车架1上转动设有与脚踏板3连接的驱动链轮2，驱动环12上设有与驱动链轮2传动连接的副链轮13。转动设置在自行车车架1上的脚踏板3能带动与其连接的驱动链轮2通过链条调动驱动环12上的副链轮13运动，随即带动承重轮10在轨道7上旋转，为使用者提模拟出实际骑行时的不同道路情况，为用户提供更多的骑行模拟体验；提高训练人员的训练乐趣以及训练的意义。

进一步的，设置的驱动环12可与同一个传动杆15上的一个承重轮10连接，亦可与同一个传动杆15上的一个两个承重轮10连接。

在本发明的一些实施例中，还包括移动端APP或VR头盔终端，移动端APP或VR头盔终端模拟骑行场景并保持和控制模块信息同步。设立移动端骑行APP或VR头盔终端，通过移动端骑行APP或VR头盔终端模拟真实的骑行场景，并将指令或数据发送给控制模块，控制模块再将该讯息传动至APP内控制VR游戏内的人物控制自行车运转，从而使得车体模拟俯仰、侧倾、上坡、下坡、颠簸等多类型实际骑行真实场景在现实和游戏同步体现，因此用户可以配合移动端骑行APP或VR头盔终端一起使用，更自动和智能化地体验本设备。

在本发明的一些实施例中，控制模块设有蓝牙部分和2.4G无线连接部分，控制模块通过蓝牙部分、2.4G无线连接部分实现与外界传输、接收数据。本发明为确保数据稳定地传递，在控制模块上搭载蓝牙部分和2.4G无线连接部分，用户根据实际情况选择合适的数据传递方式，确保使用过程中，数据不掉线，体验更完善。

在本发明的一些实施例中，轨道7上设有多个限位块6，轨道7的侧壁上沿竖直方向开设有多个与限位块6一一对应的滑槽，滑槽内设有与限位块6连接的滑块，滑槽内设有与限位块6抵接的顶升件16，支撑架4上设有多个与限位块6一一对应的压迫件5；当自行车车架1在轨道7上倾斜时，背离自行车车架1倾斜方向的限位块6将被压迫件5压迫。滑动设置在轨道7上开设有的滑槽内的限位能对支撑架4连通自行车车架1的运动进行限制，避免其在呈闭环状态下的轨道7上运动一段距离后，继而转弯，影响用户的实际体验，并通过设置的支撑架4能通过与套筒14球接状态下在传动杆15上偏转一定角度；当自行车车架1在轨道7上倾斜时，与自行车车架1连接的压迫件5将对背离自行车倾斜方向的限位块6进行压迫，致使承重轮10越过限位块6继续在轨道7上运动，且设置的压迫件5与自行车车架1通过焊接的方式连接，且压迫件5与承重轮10之间的间距小于承重轮10的半径，能使承重轮10顺利的越过限位块6继续在轨道7上运动。

进一步的，设置的自行车车架1与压迫件5之间的角度为15度，能使其将限位块6顺利的压迫至滑槽内。且压迫件5与限位块6的最高高度齐平并与其抵接。

在本发明的一些实施例中，还包括与控制模块连接的供电模块，供电模块为传感器、控制模块蓝牙部分和2.4G无线连接部分提供工作所需的电源。供电模块为10000毫安的锂电池，为本设备提供充足的电源，以及长时间的操作。

在本发明的一些实施例中，伸缩筒11上设有支架9，支架9转动设有副轮8，轨道7置于副轮8与承重轮10之间。设置的副轮8能配合承重轮10将支撑架4固定在轨道7上，避免骑乘本设备的用户在轨道7上偏转倾斜时，支撑架4与轨道7脱离接触，危及用户的生命安全。

综上所述，本申请实施例提供一种基于VR训练的健身设备，包括首尾相连的轨道7、控制模块以及支撑架4，支撑架4上设有至少两组与轨道7适配的滚轮部，支撑架4上设有自行车车架1，支撑架4上设有控制自行车车架1倾斜角度的控制组件，自行车车架1上设有与任意一个滚轮部传动连接的驱动组件，滚轮部上设有位置传感器，自行车车架1上设有角度传感器，位置传感器以及角度传感器均与控制模块电连接。本技术方案设置的基于VR训练的健身设备主要为现有技术中，存在的健身车产品功能实现比较唯一，只实现可倾斜功能或者阻力自调功能，没有实现掉头以及转弯等功能，也没有将这些功能进行集成。而对于实现侧倾功能的产品，在结构设计上，对支撑上部重量的悬臂材料的承重性能要求较高的技术问题，为了解决上述问题，本技术方案通过将轨道7首尾相连，轨道7首尾相连后呈椭圆形，能使支撑架4以及设置在支撑架4上的自行车车架1通过滚轮部在闭环轨道7内做环形运动，随即可实现转弯或掉头的功能，增加VR训练的实际意义，增加使用人员的训练体感；且设置在支撑架4上控制组件将迫使被驾乘人员强制倾斜呈一定角度后的自行车车架1在支撑架4上通过该控制组件，在水平状态下以及倾斜状态下自由转换；满足VR训练游戏中各种不同状态下的训练模式并在现实场景中真实体现，且设置在滚轮部上设有位置传感器以及自行车车架1上设有角度传感器，能感知外界滚轮部以及自行车车架1是在做直线运动或是倾斜运动，并将外界人员的操作直接体现通过位置传感器、角度传感器感知后通过控制模块传递至终端的VR训练游戏中，对VR训练游戏中的人物发出指令，便于操控VR训练游戏中的人物做出不同的训练动作；给用户实际操纵转向的真实感，模拟出实际骑行时的不同道路情况，为用户提供更多的骑行模拟体验，提高训练人员的训练乐趣以及训练的意义。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。