一种腰部健身组合器材的开发

2018-08-15李强

现代制造技术与装备 2018年7期

李强

（滕州市中等职业教育中心学校，滕州 277599）

医院经常接触两类病人，一是呼吸道感染病人，另一类就是腰痛病人。不良生活姿态和运动姿态是造成人的腰部不适的主要原因。坐在办公室的工作人员，由于坐姿时间偏长，腰肌长期处于高张力状态，往往会造成不同程度的腰部劳损，其主要症状表现为腰部肿胀发热，甚至酸痛难忍。工作之余，适时地站起来走走路，活动身躯，能有效地放松腰部紧张的肌肉，起到一定的缓解作用[1]。本文就介绍一种方便人们户外用于专门锻炼腰部劳损的组合性健身器材，其对腰肌劳损、腰酸背痛等不适情况起到不同程度的辅助按摩及治疗作用。

1 组合性健身器材的结构组成

腰痛绝对是人类的一大顽疾，70%～80%的人在一生中都会经历下腰痛，也就是说几乎没有人这辈子没有腰不酸不痛过。如图1所示，作为一种集四种锻炼腰部方式于一身的户外健身器材，它可以供腰部不适者根据自身情况，通过自主选择坐姿、站姿、摇摆和拉伸等健身方法缓解自身的肌肉紧张程度，同时也增加了腰部患者在一起交流锻炼心得的机会[2]。

图1 腰部健身器材外形图

2 健身方法及使用技巧

组合性腰部健身器材可完成以下四个项目的腰部锻炼。

2.1 坐立扭腰训练项目

人面向立柱，坐立在可以旋转的圆盘上，上体略向前倾保持平稳，双手握住前方扶手便于上身的固定。利用手部作用于固定支架的力来带动腰部的扭动，实现圆盘不同方向的旋转效果，从而带动腰部特别是两肋肌肉拉伸和屈张，达到缓解肌肉劳累的效果。此装置方便控制扭摆范围及速度，所以比较适合偏大年龄者使用。

2.2 站立扭腰训练项目

人面向立柱，站立于可以旋转的圆盘上，双手紧握固定支架，可以直接利用腰部的扭动，带动与腿脚部相对固定的圆盘实现转动。此装置不仅能实现腰部的肌肉活动，还可以牵动背部、髋部、腿部肌肉的拉伸和屈张，达到调经活络的功效。该装置可以实现大范围的扭摆，产生的力度也相应大一些，适宜中青年龄段人群使用。

2.3 浪板摆腰训练项目

人面向立柱，站立于可以左右摆动的踏板上，双手握住面前的扶手，协调腿部力量实现身体的左右摆动，虽然会有劳累的感觉，但能实现腰部及髋部两侧肌肉的放松，增强其灵活性和柔韧性。本装置在其上部旋转轴部位设有一个角度限位器，避免摆动角度太大造成摔伤，适用于各种人群使用。

2.4 背部拉伸训练项目

人在健身锻炼过程中，肌肉往往处于张紧状态，适时地做些拉伸动作能有效放松肌肉。训练时，一般需要双腿并拢，同时将腹部收紧，腰部向后尽可能紧贴弧形装置上，双手上扬抓住头部的扶手，利用腹部及腰部力量尽可能上抬腿部。此动作会使背部肌肉有效拉伸，促使血液回流到背部肌肉，不仅能缓解肌肉酸痛，还能增强背部的柔韧性，特别是对脊柱健康有很大的好处。需要注意的是，拉伸肌肉的强度以保持拉伸部位有轻微的酸痛感即可。

3 健身器结构的合理化设计

3.1 背部拉伸训练结构的人性化曲线设计

当人进行背部拉伸动作时，腰背部紧贴弧形装置并受到力的挤压作用，这就需要根据人体的生理结构来人性化设计其弧形曲线，使形状曲线与人体脊柱曲线的形态相似。

这样才能在锻炼过程中保证脊柱的整体受力均匀，增加锻炼时的舒适性，减少对于健身者不必要的“痛点”。

3.2 有效使用安全结构合理设计

扶手作为健身器材的重要组成部分，其功能主要是方便健身者施力，另外就是起辅助支撑平衡作用。本器材的扶手部位均采用结构简单、倒角圆滑的环形封闭结构，尽量减少棱角及凸出装置，以便勾挂、划伤锻炼人员，特别是避免因摔倒、碰撞棱角而发生严重安全事件。

部分健身者使用浪板摆腰结构训练时，双腿朝一个方向一起运动，若身体重心不稳，一旦失手摔下，后脑将是最容易受伤的部位，所以必须在其回转部位给予极限位置的设定。通过人体尺寸的极限值分析，浪板摆腰训练项目结构的脚踏板离开器材中心轴线的最大角度为55°，该角度为极限值，所以将极限位置设定在55°最为适合[3]。对其脚踏板采用防滑波纹状处理，扭腰结构也采用防滑转轮，其不仅结实耐用，也提高了安全可靠性。

3.3 器材色彩的合理选择

健身设备的表面选用深蓝色和黄色的搭配，深蓝色可以增加产品的稳重性和安全感，黄色则给人以新鲜且充满活力的感觉，让使用者心理上具有愉悦感。另外，该套色系颜色鲜艳，能给周围的活动人群一个安全信息提示，而且设备给人一种敞亮、自然的感觉，与使用场所能很好地融合在一起。

健身器材的制作材料一般选择优质国标钢材，但当其表面涂层产生腐蚀或者褪色时，不仅影响美观，还容易磨破或者划伤健身者。建议采用先进的静电喷塑工艺并使用进口静电高级环保喷塑粉介质，配合抛丸除锈技术完善器材的光亮度，确保其涂层可以长达6年时间不褪色、不掉漆。

3.4 器材的合理性安装固定

健身器材一般都可以直接放到水平地面上使用，对于受到外力容易倾倒的器材，则需要采用固定安装方式，图2即为膨胀栓安装固定方式。本设备底面平齐，为了预防受力倾覆可利用图1健身设备的六个相对隐蔽部位伸出的凸耳装置中的安装孔与打入水泥地面的膨胀栓对穿，加垫用螺母拧紧即可。为保证固定强度效果，紧固件膨胀栓的长度不小于110mm，直径不少于12mm。

4 器材安全使用注意事项

腰部健身器材适用人群广泛，但人们在锻炼时要把握好“度”，否则轻者会造成腰部肌肉韧带扭伤，重者导致腰椎间盘突出。人们要注意以下几点：一是锻炼过程中一定要握紧扶手，防止转体扭腰过程中因惯性力太大而将人甩出撞伤；二是扭腰运动属于肌耐力练习，偏向于有氧和柔韧性训练，应采用较低强度，在锻炼过程中严禁出现快速且携带惯性的动作，而要采用幅度大一些、速度慢一些的扭动姿态；三是在转体锻炼过程中，如若出现眩晕、恶心、腹痛等症状时，应放慢节奏或降低幅度，症状严重的应停止运动。