可調便攜壓腿器的設計和研究

張玲英++潘姝薇++黃煜峰++陳奇++胡凱東++韓秋紅

摘 要：壓腿、壓肩等拉伸運動是運動前熱身和運動后放松的基礎運動，壓腿器作為拉伸運動的輔助道具，是各運動訓練中必不可少的器材。在壓腿、壓肩運動中，由于運動員的個體差異，對壓腿器的高度等物理參數要求不同，基于此，本文介紹了一款可調、便攜，能夠適應不同運動員不同需求的壓腿器。

關鍵詞：壓腿器；可調；折疊；便攜

一、前言

壓腿、壓肩的主要作用是防止運動前韌帶或肌肉拉傷和運動后肌肉酸痛。現代常見的壓腿器有兩種，一種是健身俱樂部中和訓練房內固定在墻上或地上的壓腿桿，雖然后來有手動升降的改進，但是一次高度的升降僅僅滿足了少數人的訓練效果；另一種是在社區或大型廣場中健身器材里的壓腿器，雖然有高、中、低三個層次的壓腿器，但可服務的人群也是極少的，而且很占用場地，妨礙社區交通。針對這一問題，筆者提出實驗方案：設計一款可移動、可折疊、可自動升降的壓腿器，更加人性化地為各類人群、各個訓練階段的運動員服務，并且能在各種場地隨時使用。

二、功能及特點簡介

1.功能。一是有助于提高運動員的運動成績和鍛煉者的運動成效。通過對傳統壓腿器的改進，可調便攜壓腿器更加適應運動員及鍛煉者的個人情況，運動成績提升效率高。二是運用范圍廣泛。本項目設計的可移動、可折疊、可自動升降的壓腿器能夠更加人性化地為各類人群服務。

2.特點。折疊；自動升降；可移動；方便；重復使用。

三、可調便攜壓腿器的設計

1.可調便攜壓腿器工作原理

可升降功能，如圖1所示；可折疊功能如圖2所示。

此升降原理的理想模型主要源于立柱升降調節原理。只要掰開升降開關（見圖1），便可輕松升高或降低桿子。可升降桿子上端附帶刻度尺，一方面是為了壓腿器兩側的桿子高度相同，使桿子達到水平位置。另一方面則方便使用者更加精確科學地調節壓腿器達到適合自己的高度。

可調便攜壓腿器的第一處折疊是在桿子1和桿子2（見圖2）上，兩根桿子通過前后兩根連接棒和四個可活動螺絲連接在一起。使用者使用壓腿器的時候，將桿子1和桿子2拉到90度角的位子，最后將桿子2插入桿子1的小孔中。使用者使用完壓腿器的時候，將桿子2從桿子一中拔出，然后將桿子1和桿子2重合折疊在一起。

可調便攜壓腿器的第二處折疊是在桿子底部。為了使壓腿器在使用時穩定在地面上，項目組利用三角形的穩定性做了一個可折疊的支架。使用者使用壓腿器時，將支架桿拉開，使用完后，將支架桿與桿子重合。

2.可調便攜壓腿器的模型制作。可調便攜壓腿器根據實際情況中的實體器材為基本模具，按照結構模型圖進行拼裝，最后美化模型的外觀。

3.可調便攜壓腿器的制作過程。購買3米直徑32mm的PVC管，截成均等的三段、2米直徑25mm的PVC管，截成均等的兩段、長的可活動螺絲釘若干、1cm細鋁條若干條、自行車座伸縮桿上的擰緊器兩個、珍珠泡沫棉一塊。根據模型圖打孔拼接，最后完成后，對裝置進行外觀修飾和裝置功能調整。

4.項目優化。（1）螺絲釘單用螺絲帽孤獨不太穩定——方案有待于實施。（2）壓腿器的重心不穩，需要找好穩定的兩個極點——方案已解決。（3）壓腿桿的長度到底多少合適，使用的時候舒適、折疊的時候攜帶方便——方案有待于實施。

5.實驗過程中出現的問題（或困難）及解決方案。（1）問題：草模壓腿桿的材料問題。解決方案：PVC管的材料便于打孔，且輕便。（2）問題：草模連接棒和底座的鐵絲材料問題。解決方案：鋁片密度小且硬度高。（3）困難：壓腿器的最低高度和最高高度的把控。解決方案：統計估算某小學一到三年級小學生的平均壓腿最低高度，底座的另一邊與最低高度的管子邊長一樣，再通過重心穩定的計算，設計壓腿器最高的高度。

四、項目的市場前景

目前，健康已成為人們關注的重要話題，我國對中小學生的體育教育制度也在不斷改善。全民運動量將不斷上升，壓腿器作為運動中保護運動員和提高運動員成績不可缺少的運動器材，需求量和合理化的程度也將不斷升高。總的來說，此款可調便攜壓腿器操作簡單，價格適中，還可以反復使用，市場需求旺盛，而且該項目具有投入不高、效益高的特點，所以從經濟效益、社會效益和生態效益三方面均有較好的發展前景，是一項很好的投資合作項目。

基金項目：浙江省新苗人才計劃項目（課題編號：2016R427028）。