[发明专利]太空自行车

说明书

技术领域

本发明涉及一种可同时进行体育锻炼和人工重力训练的太空自行车。

背景技术

航天飞行时的失重环境可引起人体各系统出现适应性改变，包括心血管功能失调、肌肉萎缩及骨质丢失等，威胁到航天员的健康和安全。目前所采取的对抗方案中，体育锻炼是最基本最常用的对抗措施。自行车功量计是航天飞行中广泛应用的一种锻炼方法，自行车功量计是一种类似于自行车式的可以踏动的装置，通过自行车功量计训练可以减轻失重引起的心血管功能失调和肌肉萎缩。而在长期航天飞行中建立人工重力环境被认为是对抗失重效应的最有效的综合性措施，可从根本上消除失重的不利影响。但是，鉴于航天飞行环境的特殊性和空间的限制，迄今尚没有在空间站配备人工重力设备。研发适合在航天飞行中应用的人工重力设备非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种适宜于在空间站上应用的可同时进行体育锻炼和人工重力训练的太空自行车。

本发明采用的技术方案是：太空自行车由底座、立柱、吊臂、吊臂支架、座椅、脚踏驱动装置、传动及变速装置等部分组成，通过脚踏驱动装置驱动吊臂支架绕轮轴转动，吊臂支架带动吊臂转动而产生惯性离心力，吊臂在惯性离心力的作用下逐渐外展，从而使人体受到人工重力作用。

本发明的有益效果是：航天员在航天飞行中利用太空自行车进行锻炼，实现了在体育锻炼的同时进行人工重力训练，可有效全面对抗失重效应，锻炼效率更高，效果更明显。太空自行车依靠人力驱动，节能环保，占用空间少，操作简便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1.吊臂支架，2.齿轮，3.传动及变速装置，4.轮轴，5.吊臂，6.支架，7.显示器，8.制动手柄，9.扶手，10.座椅，11.支架，12.脚踏驱动装置，13.脚踏板，14.立柱，15.底座。

具体实施方式

如图1所示，太空自行车由底座15、立柱14、吊臂5、吊臂支架1、座椅10、脚踏驱动装置12、传动及变速装置3等部分组成。两个吊臂5为圆柱状刚性结构，吊臂5的上端通过轴承安装在吊臂支架1的两端，吊臂5可以外展。吊臂支架1为长方体状刚性结构，吊臂支架1的底部中央通过齿轮2与轮轴4相连，吊臂支架1可以绕轮轴4转动，轮轴4固定在立柱14的顶端。立柱14为圆柱状刚性结构，下端固定在底座15上。两个脚踏驱动装置12分别固定在吊臂5的下端，每个脚踏驱动装置12连接两个脚踏板13，脚踏驱动装置12通过链条与传动及变速装置3的一端相连，传动及变速装置3固定于吊臂支架内，传动及变速装置3的另一端与齿轮2相连。两个座椅10的椅背端分别通过支架6紧固连接在吊臂5的侧面上部，座椅10的座位端分别通过支架11紧固连接在吊臂5的侧面下部，扶手9通过紧固连接与座椅10相连。四个制动手柄8分别安装在两个吊臂5的中部两侧，通过钢丝与轮轴4上的闸片相连，用于减速制动。两个显示器7分别固定在两个吊臂5侧面的中上部，用于显示吊臂5的转速。

使用时，一名或两名受训者端坐在座椅10上并用安全带固定好，双手分别握住制动手柄8，双脚放在脚踏板13上用力踏动，通过脚踏驱动装置12驱动吊臂支架1绕轮轴4转动，吊臂支架1带动吊臂5转动，随着转速的增加，吊臂5在惯性离心力的作用下逐渐外展，从而使受训者受到人工重力作用，同时又锻炼了下肢肌肉。转速通过显示器7显示给受训者。