一种体育教学用体能教学设备

本发明涉及体育领域，具体讲是一种体育教学用体能教学设备。

背景技术：

1、体能训练在中学是一种必须要进行课程,让学生能够有一个强健的身体,增强学生体魄，提高学生学习效率,但学生学习压力较大睡眠时间较少，加上长期久坐伏案学习缺少锻炼，导致体质明显较差,因此需要一种体育训练器材帮助学生提升体能,加强体魄,增强学习效率，但是体能训练在训练身体的同时也存在一定的危险性，特别是一些难度较高负重较大的体能训练装置，对于基本身体素质较差体能较弱的普通中学生来说具有一定的安全隐患。

2、针对上述学生锻炼较少，身体素质较差的情况，通过现有专利(202122141584.2一种体育教学用体能教学设备)设置一种便于搬运的杠铃，便于学生用来锻炼身体，具体是把杠铃放置在箱体内，然后通过移动箱体搬运杠铃，箱体的作用是能够集中放置多种体能教学设备，且方便多种设备的运输以及存放；

3、但是杠铃只能进行无氧训练，杠铃举重难度较大，除了体育生之外对于大部分中学生来说杠铃举重的难度较大，在使用时也存在操作不当杠铃脱手砸中身体部位的隐患，另外长期举重锻炼会对身体造成一定的伤害，主要包括肌肉损伤、关节损伤，腰间盘损伤；且箱体也增加了装置的重量，来回搬运杠铃的过程也存在因搬运不当脱手砸中身体部位的安全隐患；

4、针对上述学生锻炼较少，身体素质较差的情况，现有专利(201721081180.6一种户外体育教学设备)也是针对学生锻炼和提高学生身体素质较而发明的一种装置，主要优势在于便于收纳单杠和双杠主体；

5、但是该装置虽然能够收纳移动，但因为是固定在防护垫上的，导致单杠的底部固定不稳，且如此设计装置主体体积较大也不易搬运，传统的单杠双杠需要使用膨胀螺丝固定在地面上，因为双杠和单杠运动是需要人体手握单杠主体控制身体摆动，达到控制身体平衡和训练手臂力量的作用，而防护垫为较软且有弹性的材料，所以在训练时，单杠会倒塌造成安全事故；

6、针对上述学生锻炼较少，身体素质较差的情况，现有专利(201820641554.3一种体育老师用体能教学装置)，通过控制升降杆高度便于根据不同的训练难度调整升降杆,便于进行引体向上、仰卧起坐、跳高的体育教学,便于锻炼手臂肌肉、腹部肌肉和胸部肌肉；

7、首先以上多种现有技术使用的锻炼器械均为无氧训练使用的器械，且主要的功能除了本身具有的举重杠铃和单杠训练之外，另外只起到收纳作用，在锻炼效果上和锻炼舒适度以及安全度上提升较少；

8、其次对于现在大部分的中学生来说举重杠铃和单杠的难度较大，危险性较大，训练强度也较大，除了体育特长生之外，普通中学生难以适应这类强度的日常训练教学；

9、且无氧训练主要针对肌肉的锻炼，运动内容主要做高速爆发性的剧烈运动，后续疲劳时间较长，容易饥饿困顿，会占用中学生的学习和休息时间，并不适合普通学生；所以普通学生更适合有氧运动，有氧运动强度较低，后续身体能较快的缓和，对普通学生的学习时间影响较小，且能够提高心肺耐力、减肥和改善心血管健康；

10、最后总结：有氧运动和无氧运动各有千秋，但是运动强度较低，运动难度较低，安全性更高的规律性有氧运动更适合普通中学生，举例的三种现有专利使用的器材均为单杠和杠铃等难度高危险性大的无氧运动器材，并不适合普通中学生。

技术实现思路

1、本发明指在设计一种能够同时进行有氧和无氧训练，且运动难度较小，安全性更高，不会影响普通学生的日常学习，能够让大部分中学生适应的装置，同时提高装置的实用性和安全性，对中学生身体的负担较小，另外学生的身体素质基本情况不同，使用时还可以根据学生的基本身体素质设计训练计划。

2、本发明的技术方案是：一种体育教学用体能教学设备，包括固定底板，所述固定底板的顶端安装有跑步机组件，且跑步机组件包括踩踏履带，所述踩踏履带设在固定底板的顶端；所述固定底板的一端固定有抬升板，且抬升板的顶端安装有安全扶手组件，且安全扶手组件包括支撑扶杆，且支撑扶杆设在抬升板的顶端；所述抬升板靠近跑步机组件的一端设有紧急安全组件，且紧急安全组件包括双头丝杆滑台，且双头丝杆滑台的底部和固定底板固定。

3、进一步的，所述固定底板的顶端安装有承重框架，且承重框架底部的一端固定有上坡台阶，所属承重框架底部的另一端固定有支撑台阶，所述承重框架呈内部中空顶端和底端敞开状的外形，所述承重框架的两侧镶嵌有多组贯穿孔。

4、进一步的，所述跑步机组件还包括传动电机，且传动电机的输出端连接有第三辊轮，且第三辊轮安装在承重框架的内部，所述第三辊轮设有两组，两组第三辊轮分别安装在承重框架的两端，两组第三辊轮的表面接触连接有传动履带，所述第三辊轮远离传动电机的一端安装有堵头，且堵头与贯穿孔贯穿。。

5、进一步的，所述承重框架的内部安装有第一辊轮，且第一辊轮设有十组，所述承重框架的内部安装有第二辊轮，且第二辊轮设有两组，所述第二辊轮和第三辊轮的表面接触连接有传导皮带，第一辊轮、第三辊轮和第二辊轮的表面均套设有加固皮带，且加固皮带套设相邻的两组辊轮与之接触连接，所述加固皮带设有两列，两列加固皮带交叉捆绑辊轮。

6、进一步的，所述第一辊轮、第二辊轮和第三辊轮与贯穿孔贯穿，安装于承重框架的内部，从传动电机一端起每三组辊轮的一端固定有延长件，未固定的辊轮的一端固定有堵头，所述延长件远离辊轮的一端固定有助力扇叶。

7、进一步的，所述第三辊轮表面和踩踏履带接触连接，所述承重框架的底端安装有支撑辊轮，且支撑辊轮底端的两侧安装有清洁海绵，所述踩踏履带穿过支撑辊轮和清洁海绵之间，且踩踏履带的底部和清洁海绵接触连接。

8、进一步的，所述安全扶手组件还包括连接底座，且连接底座的两侧固定有防护外壳，所述防护外壳的一侧镶嵌有限位滑槽，所述防护外壳的内部安装有传动丝杆，且传动丝杆的顶端套设有移动滑块，所述移动滑块和传动丝杆螺纹传动，所述传动丝杆的顶端固定有活动摇杆。

9、进一步的，所述传动丝杆的底端固定有传动齿轮，且传动齿轮上套设有传动齿链，所述移动滑块的一侧和支撑扶杆固定，且移动滑块在限位滑槽的内部滑动，所述支撑扶杆的顶端镶嵌有防滑槽。

10、进一步的，所述紧急安全组件还包括延长插杆，所述延长插杆与远离传动电机一侧的第三辊轮固定，所述延长插杆远离第三辊轮的一侧呈方形外形，所述双头丝杆滑台靠近延长插杆一侧的顶端和底端安装有固定夹脚，且固定夹脚靠近延长插杆的一侧呈方形，所述双头丝杆滑台的一侧安装有信号接收器。

11、本发明通过改进在此提供一种体育教学用体能教学设备，本发明指在设计一种能够同时进行有氧和无氧训练，且运动难度较小，安全性更高，不会影响普通学生的日常学习，能够让大部分中学生适应的装置，提高装置的实用性，与现有技术相比，具有如下改进及优点：本装置舍弃了器械较简单的单杠和举重杠铃，选择了跑步这种运动方式，因为跑步时短跑属于无氧运动，长跑属于有氧运动，通过有氧运动和无氧运动交叉训练，其中有氧运动占主，使得训练效果更好，能够既提高身体素质，同时对身体的负担较小，另外学生的身体素质基本情况不同，使用时还可以根据学生的基本身体素质设计训练计划；

12、通过紧急安全组件提高装置的安全性，避免摔伤后二次受伤，然后通过优化跑步机组件提高踩踏履带的稳定性和安全性，避免因器械不稳定导致使用者摔伤，传统的跑步机经常出故障的就是踩踏履带，因为踩踏履带是装置中使用频率最高且最易磨损的零件，另外跑步者出汗后体液滴落在踩踏履带的表面，还会导致跑步者滑倒的情况；最后通过阻力模拟组件模拟实际跑步环境受到的风阻，提高跑步者实际热量的消耗，使得跑步者在室内跑步也能够达到室外跑步的热量消耗，使得装置能作为天气不佳时的替代方案，还可以进行户外跑不易训练的项目；

13、其一，通过紧急安全组件达到紧急止停的作用，使用时装置唯一的危险性就在于当使用者力竭后易脚步不稳摔倒，这时装置依旧在工作，会拖动使用者向后，使用者力竭加上跌倒后没有自救能力会导致二次受伤；本装置相比与传统的安全绳更灵敏，且在跑步时不用在腰上系上安全绳，使得装置在实际操作时更加便捷，另外紧急安全组件靠近前端使用者的方向，使用紧急安全组件停止装置相比于控制跑步机组件停止速度会更快，且对传动电机的损耗较小，因为电机在高速运动的情况下突然停止转子会有一定损耗，且电机突然降速速度较慢，还是会拖着使用者向后，电机彻底停下后使用者已经造成二次受伤了。

14、其二，跑步机组件通过设置多组不同的辊轮以及辊轮之间连接的履带达到提高踩踏履带移动时的稳定性的作用，传统的跑步机是带动跑步踩踏的履带移动达到带动使用者被动跑步作用，但履带在工作中易因为传动故障发生停顿导致跑步者停顿不及时摔倒，以及履带动力不足导致移动频率不规律的问题；

15、承重框架的底部的支撑辊轮的作用是撑起踩踏履带，便于通风，且三角形的结构更好，可适应高负载和高速传动，可靠性强、扭矩传递能力大，且摩擦系数小，传动效率高安全性更高，另外通过底部的清洁海绵及时擦除踩踏履带表面粘附的体液，避免跑步者踩踏踩踏履带时出现打滑，提高装置的安全性；

16、第三、通过传动电机给跑步者一部分向前的作用力，使得使用者在跑步时更省力，因为跑步需要两只脚中的一只脚用力蹬地发力，提供一个向上和向前的力，让人体有一个向前速度和向上的高度，在这个过程中整个人需要在空中腾空一瞬间，；

17、传动电机不仅可以通过给跑步者一部分向前作用力的方式省力，还能够通过辊轴带动两侧助力扇叶旋转达到进一步省力的作用，助力扇叶旋转会加速人体两侧的气流流动，从而减小跑步者腿部快速运动时所受到的来自两侧的空气压强，最终使得跑步者步伐更加轻盈，达到省力跑步并缓解膝盖损伤的效果。

18、其四，通过安全扶手组件调整扶手的高度，中学生的身高正在发育阶段，参差不齐，便于根据使用者的身高调整扶手高度；

19、其五，在该器械上可以更好地锻炼出正确的跑姿，同时治疗中学生多发的脊椎问题，中学生长时间伏案学习以及不正确的坐姿会导致腰椎和颈椎类脊柱疾病多发，本装置不仅可以锻炼到核心肌，还能通过调整坡度速度以及阻力变化达到对身体其他部位锻炼的效果，想要改善脊椎问题在跑步时需要将发力部位从下肢向腰背部转移，将骨盆和肩胛旋转起来，相比于户外跑步更容易体会部位发力的感觉，装置能作为天气不佳时的替代方案，还可以进行户外跑不易训练的项目。