【摘要】：隨著全民健身的普及,大量的室外健身設(shè)施在公園、小區(qū)等地安裝。但現(xiàn)有的室外健身設(shè)施種類較少、功能單一、互動性欠佳,且大部分的健身設(shè)施僅適合單人使用,對于照看孩子的家長而言健身成為一種奢求。針對上述問題,研制一款集健身與親子娛樂于一體的戶外親子健身器勢在必行。此外,室外健身設(shè)施的安裝場地寬敞,陽光充足,適合太陽能發(fā)電技術(shù)的使用,在設(shè)計中利用太陽能技術(shù)符合現(xiàn)今社會綠色環(huán)保的理念。本文以實現(xiàn)集健身與親子娛樂于一體為研究目標,開展了以下四方面的研究:(1)根據(jù)親子健身這一課題要求,提出了三種可行的戶外親子健身器方案,之后利用模糊層次分析法從使用性能、人機性能、經(jīng)濟性能三方面進行全面、系統(tǒng)地比較分析,并確定戶外親子健身器的最優(yōu)方案。(2)從人機適配角度分析了成年人及未成年人的靜態(tài)人體尺寸,為戶外親子健身器的上、下肢鍛煉機構(gòu)參數(shù)設(shè)計提供依據(jù)。通過研究國內(nèi)外親子健身器的相關(guān)文獻,設(shè)計出采用連桿傳動的腳蹬式下肢鍛煉機構(gòu)和以杠桿原理為理論依據(jù)的上肢鍛煉機構(gòu)相結(jié)合的親子健身器,并進行了結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)定。利用CATIA軟件將親子健身器與人體模型置于同一矢量環(huán)境,分析上、下肢鍛煉過程中的運動范圍,以評估上、下肢鍛煉機構(gòu)的設(shè)計是否符合人機工程學(xué)的要求。最后通過模態(tài)分析分析了親子健身器的動態(tài)穩(wěn)定性。(3)通過對上下肢鍛煉機構(gòu)中的關(guān)鍵零部件進行靜力學(xué)分析與ANSYS仿真,以驗證上、下肢鍛煉機構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性。利用MATLAB軟件分析在人體關(guān)節(jié)角度允許活動范圍內(nèi)兒童座椅能否到達預(yù)設(shè)高度;利用Adams軟件對下肢鍛煉機構(gòu)進行運動學(xué)仿真,觀察機構(gòu)運動的穩(wěn)定性。(4)針對支點調(diào)節(jié)機構(gòu)運動同步性問題,設(shè)計了一套獨立控制系統(tǒng),并進行了控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。對親子健身器進行樣機制作和試驗,解決樣機制作過程中的裝配問題。通過上、下肢鍛煉試驗驗證能否通過該裝置完成上、下肢鍛煉以及能否達到一定的鍛煉效果,并通過李克特量化表調(diào)查被試者對戶外親子健身器健身舒適性的滿意程度。
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS952.91
【圖文】：

圖 1-1 2005 年至 2016 年我國的體育企業(yè)數(shù)量Fig.1-1 The number of sports enterprises in China from 2005 to 2016室外健身設(shè)施已經(jīng)具有一定的規(guī)模，但相對于發(fā)達 140 多年的健身器材發(fā)展歷史，生產(chǎn)健身器材的廠家內(nèi)健身器材生產(chǎn)廠家有愛康 ICON、諾德士，室外健LK WOOK）公司。以歐美等為代表的發(fā)達國家中在口的 15%左右，而在我國，即使是經(jīng)濟發(fā)達的一線城只能達到 1%到 1.5%的水平（數(shù)據(jù)來源：網(wǎng)絡(luò)）。就性室內(nèi)健身場館也僅能夠作為大眾健身運動的一個補賴于大量戶外健身娛樂場地和設(shè)施[7]。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，存在種類較少、功能單一、互動性欠佳等問題[8]，差，多數(shù)僅適合成年人使用，對于兒童、老人、殘疾專用健身器械非常少見，尤其是照看孩子的健身人群身[9]，使得一些人為了照看孩子不得已放棄了健身，此急需研制一種戶外親子健身器，來滿足這部分人群

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位（畢業(yè)）論文且增加了娛樂功能，利用 Stewart 平臺設(shè)計了一種較為復(fù)雜的阻力系統(tǒng)來提供中的作用力，但其在復(fù)雜路況的震動及體感算法上的研究尚有欠缺[15-17]。）國外室外健身設(shè)施戶外健身器材的發(fā)展已具有一定規(guī)模的國家有美國、英國、德國等。例如美器材行業(yè)從 1875 年開始發(fā)展到現(xiàn)在已有 140 多年的歷史[2]。英國在 1980 年提高社區(qū)健身器材質(zhì)量為重點、以大力發(fā)展社區(qū)健身器材為中心的計劃，并區(qū)健身器材生產(chǎn)標準[18]。十九世紀五十年代左右，德國政府為了提高其國內(nèi)室外健身設(shè)施的數(shù)量和質(zhì)國內(nèi)體育設(shè)施數(shù)量不夠的情況專門制定了“金色計劃”[19]。為減少戶外環(huán)境對健身設(shè)施造成損傷，加拿大將戶外健身設(shè)施置于社區(qū)的健免費向大眾開放。如圖 1-2 所示是位于加拿大的社區(qū)健身館[20]。如圖 1-3 所一公園中的“人力水車”[21]，大多放置于淺水池的一側(cè)與岸邊相鄰，手扶橫間歇踩踏水車，如同古代灌溉的水車，該種水車以娛樂為主，健身作用并不明

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位（畢業(yè)）論文且增加了娛樂功能，利用 Stewart 平臺設(shè)計了一種較為復(fù)雜的阻力系統(tǒng)來提供中的作用力，但其在復(fù)雜路況的震動及體感算法上的研究尚有欠缺[15-17]。）國外室外健身設(shè)施戶外健身器材的發(fā)展已具有一定規(guī)模的國家有美國、英國、德國等。例如美器材行業(yè)從 1875 年開始發(fā)展到現(xiàn)在已有 140 多年的歷史[2]。英國在 1980 年提高社區(qū)健身器材質(zhì)量為重點、以大力發(fā)展社區(qū)健身器材為中心的計劃，并區(qū)健身器材生產(chǎn)標準[18]。十九世紀五十年代左右，德國政府為了提高其國內(nèi)室外健身設(shè)施的數(shù)量和質(zhì)國內(nèi)體育設(shè)施數(shù)量不夠的情況專門制定了“金色計劃”[19]。為減少戶外環(huán)境對健身設(shè)施造成損傷，加拿大將戶外健身設(shè)施置于社區(qū)的健免費向大眾開放。如圖 1-2 所示是位于加拿大的社區(qū)健身館[20]。如圖 1-3 所一公園中的“人力水車”[21]，大多放置于淺水池的一側(cè)與岸邊相鄰，手扶橫間歇踩踏水車，如同古代灌溉的水車，該種水車以娛樂為主，健身作用并不明

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本文編號：2751594