一种新型轮椅骑行器
本技术涉及运动康复器具，尤其涉及一种新型轮椅骑行器。
背景技术：
1、2021年，国务院印发《“十四五”残疾人保障和发展规划》中明确指出：“推动残疾人体育全面发展。实施残疾人康复健身体育行动，将残疾人作为重点人群纳入全民健身公共服务体系建设，组织残疾人参加各级各类全民健身活动，推动残疾人康复健身体育身边化服务”。可见，现阶段国家对残疾人群参与健身活动，提升其健康水平的关注和重视。在与健康相关的运动指标中，心肺耐力指标是其中最为重要的组成部分。研究表明良好的心肺耐力对慢性病的预防和治疗有积极的促进作用；然而残疾人由于体力活动水平的降低，容易引发一系列和心脑血管有关的疾病，这也是造成该人群的寿命普遍较低甚至死亡的主要原因之一。
2、因此，研发一款适合残疾人使用的，并能对其心肺耐力进行有效评估和锻炼的轮椅骑行设备显得尤为必要，这对帮助残疾人主动获得健康，使其更好的生活和提高生命质量也具有非常重要的意义。
3、目前适合下肢残疾者心肺耐力的测试方法主要采用的是手臂测功法，如“davis gm,kofsky p r,kelsey j c,et al.cardiorespiratory fitness and muscular strengthof wheelchair users[j].canadian medical association journal,1981,125(12):1317-23.”中所述，然而该测试方法往往只能在实验室中进行，而且需要有专业的人员进行操作和指导，因此对于大多数普通家庭的残疾人来说使用的成本过高。该设备的体型也过于庞大，不利于居家锻炼使用，因此综合以上几点因素，唯一适合轮椅人群的手臂测功的测量方法，在应用过程中并不具备普及性。
4、而目前由延边博信运动康复器械厂生产的名为：“佰多轮轮椅家用骑行台”，成为国内一款适合轮椅人群使用的轮椅骑行器，可进行心肺耐力的锻炼，但是由于设备的结构过于简单，不能实现动力的调节和运动时间、距离的监控，所以也无法对锻炼的效果进行量化评估。
技术实现思路
1、本实用新型提出了一种新型轮椅骑行器，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、本实用新型的技术方案如下：一种新型轮椅骑行器，包括电机7、从动轮5、主动轮6、传动轴8、两电机座9、软件控制系统、显示设备和电脑；电机座9一侧安装主动轮6，另一侧安装从动轮5，轮椅位于主动轮6和从动轮5间；主动轮6两侧和从动轮5两侧均通过横杆10连接带立式座轴承12；带立式座轴承12固定于电机座9上；一主动轮6一侧横杆10过带立式座轴承12并通过联轴器11连接电机7，两主动轮6间通过传动轴8连接传递动力；平行轨道槽2通过基座4固定于地面上，其上安装前滚轮挡板3，用于对轮椅前轮限位；平行轨道槽2一端连接斜坡轨道槽1，用于引导轮椅前轮移动，另一端固定于电机座9的从动轮5侧；
3、软件控制系统和显示设备均连接电脑和电机7；电脑中封存多种不同模式的程序模块；所述模式分为助力模式和阻力模式；所述助力模式和阻力模式均设置难度模式，所述难度模式分为简单模式、普通模式和困难模式；
4、软件控制系统和显示设备根据电脑的程序模块控制电机7的扭矩大小，用于模拟不同模式的阻力大小；当模式为助力模式时，两主动轮6与轮椅主轮转动方向相反，带动轮椅主轮运动；当模式为阻力模式时，两主动轮6与轮椅主轮转动方向相同，阻碍轮椅主轮转动起到阻力作用。
5、所述电机7采用竖向连接。
6、所述软件控制系统设置有自启动功能，当使用者转动轮椅主轮6时，软件控制系统检测到电机7受到摩擦转动，软件控制系统程序自行启动；显示设备包括显示屏、wifi模块和树莓派处理器；显示屏位于使用者前方，其上的显示界面包括运动模式与难度模式的选项、运动时长、轮椅实时速度、平均速度和骑行距离；显示屏与树莓派处理器通过wifi模块传递信息，树莓派处理器通过数据线传输至电机，用于实时控制。
7、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
8、本实用新型提供了一款新型轮椅骑行器，该款新型轮椅骑行器更加安全、便捷、智能，并且适合多种轮椅型号的肢体残疾人群使用心肺耐力锻炼。该新型轮椅骑行器既可以对心肺耐力进行有效地锻炼，又可以根据使用者的能力和需求选择相应的模式进行最适合自己的训练方式，同时对训练效果和强度进行可视化，软件界面实时显示的轮椅当前速度和骑行距离方便使用者判断训练是否达标。未来在此基础上，将通过显示屏或者vr眼镜增加虚拟现实运动场景功能，让练习者有种身临其境的运动体验，增加残疾人居家锻炼的乐趣。
技术特征：
1.一种新型轮椅骑行器，其特征在于，该新型轮椅骑行器包括电机(7)、从动轮(5)、主动轮(6)、传动轴(8)、两电机座(9)、软件控制系统、显示设备和电脑；电机座(9)一侧安装主动轮(6)，另一侧安装从动轮(5)，轮椅位于主动轮(6)和从动轮(5)间；主动轮(6)两侧和从动轮(5)两侧均通过横杆(10)连接带立式座轴承(12)，带立式座轴承(12)固定于电机座(9)上；一主动轮(6)一侧横杆(10)过带立式座轴承(12)并通过联轴器(11)连接电机(7)，两主动轮(6)间通过传动轴(8)连接传递动力；平行轨道槽(2)通过基座(4)固定于地面上，其上安装前滚轮挡板(3)，用于对轮椅前轮限位；平行轨道槽(2)一端连接斜坡轨道槽(1)，用于引导轮椅前轮移动，另一端固定于电机座(9)的从动轮(5)侧；
2.根据权利要求1所述的新型轮椅骑行器，其特征在于，所述电机(7)采用竖向连接。
3.根据权利要求1或2所述的新型轮椅骑行器，其特征在于，所述软件控制系统设置有自启动功能，当使用者转动轮椅主动轮(6)时，软件控制系统检测到电机(7)受到摩擦转动，软件控制系统程序自行启动；显示设备包括显示屏、wifi模块和树莓派处理器；显示屏位于使用者前方，其上的显示界面包括运动模式与难度模式的选项、运动时长、轮椅实时速度、平均速度和骑行距离；显示屏与树莓派处理器通过wifi模块传递信息，树莓派处理器通过数据线传输至电机，用于实时控制。
技术总结
本技术属于运动康复器具领域，提出一种新型轮椅骑行器，其前端加装轮椅坡道设计，方便轮椅上下；同时为了满足多种轮椅型号使用该设备，设计实现滚轴左右距离的调节，以实现通用性；为方便该设备在居家环境使用时不过多的占用空间，还将对设备进行拆解设计，方便在使用时安装，在不使用时进行分解；通过设计传动机构，使产品可以在小功率电机的带动下实现动力和阻力的调节，从而辅助参与者进行运动；设计软件控制系统，以实现对传动机构速度和阻力大小的控制，以达到调节运动强度的作用；设计数据收集、分析和显示系统，以实现运动时间、距离、心率和运动强度的时实监控和显示。
技术研发人员：王生光,刘海斌,李芃松,刘立清,辛桂阳,李文凯,李成宝,金铉尚,吕洪良,崔奕,杨乐
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：20230724
技术公布日：2024/5/8
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