[發明專利]一種能量回收阻尼踏步機及其使用方法

有效

• 申請號: 202110395264.1
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113018776B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 關棟;吳倩雯;叢梟杰;王佩犇;周竹馨;楊楠;張純;李競;沈輝;龔俊杰
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: A63B22/16
• 分類號: A63B22/16;A63B22/04;A63B21/005;F03G5/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 沈良菊;趙荔

1.一種能量回收阻尼踏步機，包括底座，所述底座前部的左右兩端連接有腳踏板，其特征在于：還包括能量回收電路，所述腳踏板下方的底座的左右兩端均可轉動地連接有具有容納腔的外殼，所述腳踏板朝后一端的下方可轉動地連接有齒條，所述齒條可滑動地連接在外殼內，所述齒條下方的外殼上可轉動地連接有連接軸一和連接軸二，所述連接軸一上連接有在軸向方向上間隔設置的凸臺齒輪一和凸臺齒輪二，所述連接軸二上連接有凸臺齒輪三，所述凸臺齒輪二和凸臺齒輪三嚙合，所述凸臺齒輪一和凸臺齒輪三分別與齒條嚙合，所述凸臺齒輪一經單向軸承一與連接軸一連接，所述凸臺齒輪二經單向軸承二與連接軸一連接，所述凸臺齒輪三經單向軸承三與連接軸二連接，所述單向軸承一、單向軸承二和單向軸承三分別限制凸臺齒輪一、凸臺齒輪二和凸臺齒輪三單向旋轉，所述單向軸承二和單向軸承三的轉向相同，所述單向軸承一和單向軸承二的轉向相反，所述能量回收電路包括整流歸橋D1，所述外殼朝外的一端固定連接有能量回收電機，所述能量回收電機上連接有輸出軸，所述輸出軸與連接軸一傳動連接，所述能量回收電機與能量回收電路電連接，所述能量回收電路接收由能量回收電機輸出的交流電壓信號，能量回收電路將能量交流電壓信號進行整流濾波處理后輸出直流電壓，所述能量回收電機的兩個電源輸出端子與整流歸橋連接，整流歸橋的兩個輸出端子分別連接電容C的兩端，電容C的一端連接可變電阻R的一端，所述可變電阻R的另一端連接穩壓二極管Dz正極和電池的正極，電容C的另一端與穩壓二極管Dz負極和電池的負極，所述能量回收電路和能量回收電機之間的阻尼力模型為，

；

其中，F為阻尼力，Kt為電機的轉矩常數，Ke為電機的反電動勢常數，ω為電機的轉速，i為減速箱傳動比，R_L為可變電阻R的阻值，Ra為電機電樞的等效電阻，r是凸臺齒輪一的半徑，凸臺齒輪一、凸臺齒輪二和凸臺齒輪三的大小相同；

人的雙腿分別站在兩個腳踏板上踩踏時，齒條移動，連接軸一帶動輸出軸轉動，能量回收電機輸出電壓信號給能量回收電路，能量回收電路根據接收到的電壓信號大小調節可變電阻R的阻值，以實現踩踏時阻尼力的調節。

2.根據權利要求1所述的一種能量回收阻尼踏步機，其特征在于：所述齒條向外伸出外殼的一端固定連接有套頭，所述套頭遠離齒條的一端固定有拉手，所述拉手遠離套頭的一端可轉動地連接在腳踏板下端。

3.根據權利要求1所述的一種能量回收阻尼踏步機，其特征在于：所述外殼內壁上固定連接有導軌，所述導軌上可滑動地連接有若干滑塊，所述滑塊朝下的一端開有可剛好容納齒條的連接槽，齒條插入連接槽后與滑塊固定連接。

4.使用權利要求1～3任一項所述的能量回收阻尼踏步機進行踏步的方法，其特征在于：

人的雙腿分別站在兩個腳踏板上踩踏時，齒條移動，連接軸一帶動輸出軸轉動，能量回收電機輸出電壓信號給能量回收電路，能量回收電路根據接收到的電壓信號大小調節可變電阻R的阻值，以實現踩踏時阻尼力的調節。