[发明专利]一种能量回收阻尼踏步机及其使用方法

权利要求书

1.一种能量回收阻尼踏步机，包括底座，所述底座前部的左右两端连接有脚踏板，其特征在于：还包括能量回收电路，所述脚踏板下方的底座的左右两端均可转动地连接有具有容纳腔的外壳，所述脚踏板朝后一端的下方可转动地连接有齿条，所述齿条可滑动地连接在外壳内，所述齿条下方的外壳上可转动地连接有连接轴一和连接轴二，所述连接轴一上连接有在轴向方向上间隔设置的凸台齿轮一和凸台齿轮二，所述连接轴二上连接有凸台齿轮三，所述凸台齿轮二和凸台齿轮三啮合，所述凸台齿轮一和凸台齿轮三分别与齿条啮合，所述凸台齿轮一经单向轴承一与连接轴一连接，所述凸台齿轮二经单向轴承二与连接轴一连接，所述凸台齿轮三经单向轴承三与连接轴二连接，所述单向轴承一、单向轴承二和单向轴承三分别限制凸台齿轮一、凸台齿轮二和凸台齿轮三单向旋转，所述单向轴承二和单向轴承三的转向相同，所述单向轴承一和单向轴承二的转向相反，所述能量回收电路包括整流归桥D1，所述外壳朝外的一端固定连接有能量回收电机，所述能量回收电机上连接有输出轴，所述输出轴与连接轴一传动连接，所述能量回收电机与能量回收电路电连接，所述能量回收电路接收由能量回收电机输出的交流电压信号，能量回收电路将能量交流电压信号进行整流滤波处理后输出直流电压，所述能量回收电机的两个电源输出端子与整流归桥连接，整流归桥的两个输出端子分别连接电容C的两端，电容C的一端连接可变电阻R的一端，所述可变电阻R的另一端连接稳压二极管Dz正极和电池的正极，电容C的另一端与稳压二极管Dz负极和电池的负极，所述能量回收电路和能量回收电机之间的阻尼力模型为，

；

其中，F为阻尼力，Kt为电机的转矩常数，Ke为电机的反电动势常数，ω为电机的转速，i为减速箱传动比，R_L为可变电阻R的阻值，Ra为电机电枢的等效电阻，r是凸台齿轮一的半径，凸台齿轮一、凸台齿轮二和凸台齿轮三的大小相同；

人的双腿分别站在两个脚踏板上踩踏时，齿条移动，连接轴一带动输出轴转动，能量回收电机输出电压信号给能量回收电路，能量回收电路根据接收到的电压信号大小调节可变电阻R的阻值，以实现踩踏时阻尼力的调节。

2.根据权利要求1所述的一种能量回收阻尼踏步机，其特征在于：所述齿条向外伸出外壳的一端固定连接有套头，所述套头远离齿条的一端固定有拉手，所述拉手远离套头的一端可转动地连接在脚踏板下端。

3.根据权利要求1所述的一种能量回收阻尼踏步机，其特征在于：所述外壳内壁上固定连接有导轨，所述导轨上可滑动地连接有若干滑块，所述滑块朝下的一端开有可刚好容纳齿条的连接槽，齿条插入连接槽后与滑块固定连接。

4.使用权利要求1～3任一项所述的能量回收阻尼踏步机进行踏步的方法，其特征在于：

人的双腿分别站在两个脚踏板上踩踏时，齿条移动，连接轴一带动输出轴转动，能量回收电机输出电压信号给能量回收电路，能量回收电路根据接收到的电压信号大小调节可变电阻R的阻值，以实现踩踏时阻尼力的调节。