[发明专利]一种人力划船式负压体能训练仪及训练方法

说明书

本发明提供一种人力划船式负压体能训练仪及训练方法，包括负压舱体、连接舱、人体固定密封装置和控制箱，负压舱体与连接舱相连，人体固定密封装置位于连接舱上端；控制箱位于负压舱体一侧；负压舱体内设有脚踏往复驱动装置、能量转换装置和功量计系统；能量转换装置将训练者做功转化为电能，存储在蓄电池；功量计系统主要采用脚踏阻力进行计算，脚踏阻力由电控定量无极可调磁滞阻尼器提供，并通过改变档位进行控制；本发明可广泛用于航空航天领域。

技术领域

本发明属于航空航天领域，涉及一种人力划船式负压体能训练系统。

背景技术

在深空探测任务中，航天员将在失重和低重力环境中停留更长时间，航天员在太空中处于失重状态，失重时人体的流体静压丧失，血液和其他体液不像重力条件下那样惯常地流向下身。相反，下身的血液回流到胸腔、头部，航天员面部浮肿，头胀，颈部静脉曲张，身体质量中心上移，出现心血管功能降低征候，如心输出量减少、立位耐力降低等，返回地面后短时对重力不适应。为此，提出和制订行星际航天飞行条件下的训练保障方案将是航天研究的一项重要任务。

在失重状态下，常用的力量锻炼方法不能达到效果，在太空中航天员主要采用的锻炼方法有以下4种：拉力器锻炼、自行车功量计锻炼、跑台锻炼、穿企鹅服锻炼。

负压体能训练系统是在失重状态下利用负压使航天员恢复类似于地面重力下的血液分布状态并进行体能训练，从而达到恢复体能，增强体质的效果。中国专利201610046664.0提供了一种负压体能训练仪，其采用的训练方式为下肢负压下的躯体转动，导致装置整体需要较大的安装和运行空间，不利于在模拟航空器或空间站内布置，且缺乏对训练过程中做功的能量回收。中国专利02114423.0提供了一种人工动力下体负压训练舱，其采用的训练方式为下肢负压下的自行车坐姿骑行，但是，负压环境由人力驱动气缸中的活塞完成，导致训练前期无法在负压下进行，而且其驱动和传动机构复杂，体积较大、可靠性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人力划船式负压体能训练仪及训练方法，可通过能量转换将训练过程中做功产生的能量转换为电能，并可将电能储存作为动力源，而且占用空间小，充分体现节能、集约设计理念，可广泛用于航空航天和载人航天领域。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种人力划船式负压体能训练仪，该训练仪包括负压舱体、连接舱以及蓄电池，所述负压舱体与连接舱相连，连接舱上设置有人体腰部固定密封装置，负压舱体内设置有划船式储能系统和功量计系统，划船式储能系统包括与功量计系统的脚踏旋转装置相连的脚踏往复驱动机构以及用于将功量计系统的脚踏旋转运动的动能转换为电能的能量转换器，所述能量转换器与蓄电池相连。

优选的，所述训练仪还包括设置于负压舱体一侧的控制箱，控制箱内设置有用于对负压舱体抽真空的真空泵，真空泵与蓄电池相连，真空泵、蓄电池以及功量计系统与设置于负压舱体上的控制板相连，控制板的两侧设置有脚踏辅助装置。

优选的，所述控制板包括参数显示电子表、负压显示表和负压数字控制表，参数显示电子表及负压数字控制表与设置于负压舱体上的航空头相连，负压显示表通过气路与负压舱体相连。

优选的，所述航空头与控制箱相连，蓄电池设置于控制箱内。

优选的，所述控制箱上设置有用于使负压舱体恢复压力以及停止所述真空泵运转的应急按钮。

优选的，所述控制箱上还设置有用于控制蓄电池供电状态的手动开关。

优选的，所述蓄电池与外部辅助供电电源相连。

一种利用上述训练仪进行的人力划船式负压体能训练方法，包括以下步骤：

1)训练者下半身进入负压舱体内并坐于负压舱体内设置的功量计系统的座椅上；