Умный силовой тренажёр
Дизайн и конструкция корпуса умного тренажёра для подтягивания
Этап #1 Постановка задачи
«Умный» спортивный тренажёр определит все ваши основные физические возможности и сам же напишет план тренировок. Такие тренажёры, объединенные в электронную сеть, «узнают» своего пользователя в любой точке мира: план тренировок сохранится в архиве мобильного приложения. С помощью приложения можно будет передать данные на привод тренажера*. В будущем он без всякого приложения будет способен узнавать вас в лицо и идентифицировать по облачной базе данных.
Вместо традиционных грузов, которые используются для создания нагрузок, в этом тренажёра используются сервоприводы с блоком управления, который также связывается с «облаком» — в нём хранятся данные тренировок.
Для одного из таких умных устройств — тренажёра для развития мышц спины — мы разрабатывали дизайн. Эта модель станет первой в линейке, а всего в её состав войдет 25 тренажеров.
Состав тренажёра: силовая рама с сервоприводом и преобразователем, сток, турниковая система с набором различных хватов, узел измерения массы тренирующегося с тензодатчиками и панель управления с 10-дюймовым сенсорным дисплеем. В верхней части рамы закреплена турниковая часть, в середине — раскладывающиеся ручки для подтягивания и для отжимания на брусьях.
Требования к конструкции: сборная рама, механизмы складывания. минимально возможный вес. И ещё одно — компактность: тренажёр должен занимать места не больше, чем шведская стенка. Примерные габариты — конструкция от стены 30 см в глубину, до 1 м в ширину, 2 м в высоту. В целом конструкция должна соответствовать ГОСТ Р 56445-2015, ГОСТ Р 56903-2016, электрическая и электронная часть устройства — ГОСТ IEC 60335-1 и ГОСТ Р МЭК 60601-1.
Этап #2 Эскизирование
Нужно сделать красиво, антивандально, из металлических профилей. Обязательна защита «от дурака»: никаких провоцирующих щелей и отверстий, куда пользователь нечаянно, из любопытства, на спор или ещё по какой причине мог бы попытаться засунуть свои конечности.
Эти эскизы придётся дорабатывать.
Во-первых, подставки под ноги из листового металла не годятся, они травмоопасны: слишком высока вероятность зацепиться за них ногой или голенью и получить минимум глубокую царапину.
Во-вторых, крепление тренажёра только к стене — это точно не то, что нужно. Не на любую стену такой тренажёр можно подвесить. Нужны ножки, а настенное крепление будет играть роль вспомогательного, компенсируя опрокидывающую нагрузку.
Исправляемся:
Выбран вариант «Г».
Но опять не без правок. Силуэт верхней части нужен дугообразный, с тремя парами хватов. На уровне дуги обязательно должно быть крепление тренажёра к стене.
Рукояти для отжимания на брусьях, расположенные посередине, следует вернуть, увеличить ширину подставки под ноги, добавить регулируемые по высоте ножки.
Нужно также подумать над материалом и фактурой поверхностей. Шлифованная нержавейка — дорого, да и не подходит из-за веса; алюминий — слишком мягко. Пластик? Или закрыть металл плёнкой?
Предстоит продумать, как будет фиксироваться разложенная подставка под ноги и ручки.
А нижняя часть рамы может не выдержать нагрузку.
Корректируем конструкцию, предлагаем решения:
Относительно труб для каркаса: можно использовать плоскоовальные либо круглые. Визуально большой разницы не будет, но, возможно, круглая труба даст плюсы в производстве и массе. С другой стороны, у плоскоовальных труб много своих преимуществ — например, непосредственно при сборке. Но товар неходовой, вот в чём проблема — есть все шансы погореть по срокам.
Доработанные эскизы:
Остальное проработаем на этапе моделирования. Кстати, заказчик не против плоскоовальных труб.
Этап #3 3D-моделирование
На этом этапе надо проработать поворотные узлы.
Этап #4 CAD-моделирование
От черновых моделей переходим к чистовым; теперь — никакого примерного расположения компонентов; всё должно быть точно.
На этом этапе выясняется, что утверждённый мотор-редуктор никак не получается спрятать за переднюю панель тренажёра. Предлагаем взять редуктор с угловым выходом того же производителя, но с большим передаточным отношением.
Также предстоит определиться, как закрепить на корпусе дисплей, довести до ума крепления и т.д.
Дорабатываем конструкцию и одновременно делаем рендеры:
Этап #5 Конструкторская документация
Рендеры:
Всё готово к прототипированию.
Только вот в процессе прототипирования заказчику стало ясно, что многие решения придется менять.
Пришлось изменить кинематическую схему: та, что была вначале, не обеспечивала плавности. Сам привод пересчитали. Заменили профиль труб.
Итого (цитата): «Мы не смогли даже близко остаться в той концепции, что нарисовали».
— И так тоже бывает начинаем с одного, в процессе разработки корпуса заказчик начинает погружаться в продукт все глубже, и в финале выясняется, что первоначальные идеи никуда не годятся. Это жизнь, и это нормально.
Ольга Смирнова,
руководитель проекта
Нужна похожая разработка?
Расскажите о вашем устройстве — бесплатно проконсультируем и оценим стоимость.