[发明专利]一种用于失重环境的柔索驱动航天员划船训练器及使用方法

摘要

本发明涉及一种用于失重环境的柔索驱动航天员划船训练器及使用方法，包括负载控制单元、船桨单元、座椅单元、虚拟显示单元，负载控制单元由柔索缠绕轮、电机支架、力矩电机和导向轮组成；船桨单元由船桨、船桨支架组成，船桨通过球铰机构船桨支架连接；座椅单元由座椅、导轨、拉伸弹簧和脚踏板组成；虚拟显示单元主要由显示屏组成。本发明利用负载控制单元模拟运动阻力，通过柔索将负载力传递给船桨，模拟船桨在水中划动时受到的运动阻力。划船训练器模块化设计，便于运输和安装；采用柔索作为传动元件，训练时舒适、安全；通过虚拟显示单元，提高训练的人机交互性和娱乐性。本发明结构简单、质量体积小，可用于航天员在太空中的体育训练。

主权项

一种用于失重环境的柔索驱动航天员划船训练器，其特征是：包括三个负载控制单元、船桨单元、座椅单元、虚拟显示单元部分，其中，负载控制单元由柔索缠绕轮（1）、电机支架（2）、力矩电机（3）和导向轮（4）组成，柔索（5）缠绕在柔索缠绕轮（1）上并经过导向轮（4）改变传递方向，柔索（5）的末端与船桨（6）末端相连，柔索（5）的伸缩量通过电机末端编码器测量；船桨单元由船桨（6）、船桨支架（7）组成，船桨（6）通过球铰机构（8）与船桨支架（7）连接，柔索（5）与船桨（6）末端通过套筒（14）连接，绳索（5）穿过可自由转动的套筒（14）与船桨（6）上相连，通过螺母挡圈限制柔索（5）的径向滑动；座椅单元由座椅（9）、导轨（10）、拉伸弹簧（11）和脚踏板（12）组成，座椅（9）可在导轨（10）上滑动，通过拉伸弹簧（11）与脚踏板（12）连接，自由状态下，座椅（9）被拉紧在导轨前部，训练时，拉伸弹簧（11）提供运动阻力以及座椅（9）归位的恢复力，对航天员腿部和腰腹部肌肉进行有效训练；虚拟显示单元部分主要由显示屏（13）组成，控制系统根据三根柔索的伸缩量可以确定船桨的位置，显示屏（13）模拟虚拟水面，并实时显示船桨在水中位置，同时，显示屏还显示人体生理数据，供相关人员监测和分析。