办公室健康神器—健身功能脚踏板设计说明书

一、需求分析与可行性论证

1.办公室人群对健康的需求

在中国，办公室人群已然成为一个重要的群体，在主要的一线城市职业人群中，从事脑力劳动为主的办公室人群所占比例超过50%，已成为城市主体人群。他们的工作场所主要是办公室，大部分人需要久坐于办公桌前并使用电脑。办公室威胁健康的重大隐患----久坐。如果长时间静坐在电脑前、办公桌旁，而疏于锻炼，使得致病因素会悄然潜入人们体内。

（1）颈椎、腰椎问题麻烦大

人体骨骼中，各关节连接处只有通过运动这一惟一的方法才会产生一种黏液，以防止骨骼间相互磨损。而久坐少动者的骨连接处无法产生这种粘液而变得干燥，继而引发关节炎和脊椎病。此外，人在久坐时，容易造成坐姿不正确，比如大腿和小腿角度不足90度、身体前倾、脊椎弯曲等，会造成颈椎、腰椎酸疼，全身血液循环不畅。

（2）心、脑血管藏隐患

久坐少动者，热量消耗自然就少，人体对心脏工作量的需求随之减少，由此引起血液循环减慢，心脏功能减退，血液在动脉中容易造成沉积，以至出现心肌衰弱，易患动脉硬化，高血压、冠心病等心血管疾病。

（3）消化系统会紊乱，造成肥胖

久坐不动者每日正常摄入的食物，聚积于胃肠，使胃肠负荷加重，长时间紧张蠕动也得不到缓和，长此以往可致胃及十二指肠溃疡穿孔及出血等慢性难愈顽症。而食物中的脂类、淀粉等物也由于久坐少动，而过多地转变为脂肪，导致肥胖。

长时间久坐导致办公室人群中大部分处于亚健康状态，很多人开始意识到问题的严重性，于是市场上各种健身产品应运而生，并且销量不断上升。设计制造一款使用方便、性价比高、可满足四季健身需要、室内使用的、可改善白领健康状况的多功能健身器脚踏板具有可行性。

2. 购买力分析

目前市场上的健身产品有：脚踏板、折叠健身器、踏步健身器、拉筋板等，大多实现单一功能，价格从几十元到上千元，如果购买不同健身器，不但占用家庭和办公室空间，也造成经济的浪费。本设计采用组合原理，把各种功能用一个产品实现则可以解决这个问题。

办公室人群收入高，购买能力也较强。他们的消费理念超前，容易接受新事物，很多人通过浏览网页、使用微信等途径了解新事物新产品，并敢于尝试。办公室人群消费理性，在关注质量的同时也注重性价比，价格对于他们不是首要考虑的因素但是也很重要。一款功能强大、安全可靠、价格较低的健康产品一定会引起他们的关注。

二、功能分析与原理方案设计
1.功能分析

办公室人群应进行适当运动。适合的运动形式应该是：拉伸运动和室内有氧运动。俗话说“筋长一寸，延寿十年”，拉筋通络可以改善办公室人群容易出现的颈椎、腰椎问题，和胳膊僵直问题。免疫力低下、脂肪堆积等问题可以通过简单的有氧运动得以改善。应该是不需要大型运动器械，不用很大空间，很方便拿过来就能够运动。我国办公室人群年龄大致从二十左右至五十岁左右，年龄分布范围很大，健身器要符合不同年龄人群的需要，就要有多种运动形式，或者运动量容易根据使用者自身特点进行调节。因此，我们决定设计一款集拉筋、弹跳、踏步于一体的健身器。年轻人可以使用弹跳功能和大角度的拉筋板，而年长者可使用踏板功能和小角度拉筋板。

保持正确坐姿非常重要。并增加脚踏板功能，既符合人体工程学，在一定范围内角度可调，使用时保证脚和小腿的垂直关系，使身体不前倾，保持正确坐姿，减小脊柱弯曲，又可以收纳于办公桌下，节省空间。

 本产品也可用于家庭，可以作为电脑族的脚踏板，或者在看电视的同时足不出户就可以运动。有了这个产品，环境的污染造成Pm2.5超标、寒暑不适宜户外健身，或者个人懒惰，这些都不能阻止一个人运动健身。

2.工作原理

本设计具有三个主要功能：

（1）脚踏板功能。用于工作时放置于脚下，对脚起到支撑作用，保持脚与小腿成直角。根据不同桌椅的高度，脚踏板可进行三个角度的调节。人体最舒适的踩踏角度为与地面成15- 20度，本设计产品可调角度为15-30度，最大角度可作为拉筋板时使用。

（2）拉筋板功能。与作为脚踏板使用时相同，调节为与地面成一定角度，以脚尖向上的姿势踩在斜面上，向下弯曲身体尽量让手靠近脚掌，可起到拉伸筋骨的作用。

（3）踏步和弹跳健身器功能。将踏板调节到接近水平状态，在弹簧弹力的支撑下进行弹跳和踏步。踏板是分开的两块，既可同方向运动又可以分别运动。模拟跳绳运动时，双脚同时向上弹跳，而作为踏步踏板时两脚分别踩踏下去。

三、技术设计

1.机构和结构设计      

本设计采用简单的机械结构，调节容易、无需用电。装配实体图如图1所示。

作为脚踏板和拉筋板时，调节踏板角度应用销和加粗支承钢管，钢管嵌于踏板背面的槽中实现支承和调节，如图2脚踏板钢管支撑调节示意图所示。最大角度为30度。

作为弹跳板和踏步踏板时，需将支承钢管放下，连接踏板和底板的销子拆下，将置于底板槽内的支撑杆取下支撑于底板和踏板相应的槽中，如图3踏板健身器工作原理图所示。支撑杆采用加粗高碳钢管，具有高强度、高硬度、高弹性极限和疲劳强度。踩踏踏板时，选用片弹簧，而非液压缸。因为液压缸随使用时间的延长会出现磨损、噪声等缺陷，并且造成成本上升。使用中片弹簧受压高度降低，滚轮可延底板向后滚动。弹簧不受力时高度为170mm，重80斤到200斤的人踩踏时，踏板边缘距底板高度分别为160mm-130mm。运动时没有冲击，不伤膝盖。

2.外观设计

本设计长宽高为400*346*170（单位mm），占地面积为0.235㎡，只需较小的空间。结构上进行了宜人化设计：

（1）圆角设计，外观美观更安全。

（2）踏板防滑，底板装有防震防滑橡胶，运动中无震动冲击，安全可靠。

（3）踏板和底板使用ABS环保材质，清新无味，耐用防腐，质轻不变形、可清洗、一体成型。

3.形成零件图与装配图    

四、创新点

1.无需用电、结构简单、机械支撑、无液压缸，使用时间不受限制，静音磨损小。踏板是分开的两块，既可同方向运动又可以分别运动。

2.功能综合，简单安全的运动形式，适合不同年龄人群办公室和家庭使用。

集拉筋、弹跳、踏步于一体的健身器。年轻人可以使用弹跳功能和大角度的拉筋板，而年长者可使用踏板功能和小角度拉筋板。角度调节：一档15度、二档20度、三档30度。可以作为电脑族的脚踏板，或者在看电视的同时足不出户就可以运动。有了这个产品，环境的污染造成Pm2.5超标、寒暑不适宜户外健身，或者个人懒惰，这些都不能阻止一个人运动健身。

3.日常当作脚踏板使用，保持正确坐姿，身体不前倾不驼背。置于桌下，仅需0.235㎡空间，收纳节省空间。