Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/2220
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dc.contributor.advisor林仕亭zh_TW
dc.contributor.advisorLin, Shih-Tinen_US
dc.contributor.author邱文盟zh_TW
dc.contributor.authorChiu, Wen-Mengen_US
dc.date2005zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-05T11:42:42Z-
dc.date.available2014-06-05T11:42:42Z-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/2220-
dc.description.abstract橢圓運動機在操作時與步行、跑步及登山有相同促進心肺功能及增加肌肉耐力之效果,但卻不會有與地面接觸時所產生的撞擊力,再配合手部之運動,能使手腳同時達到運動的效果。 本論文針對六連桿橢圓運動機作系統化的設計方法與推論,減少設計成本。並改良出符合需求之改良型橢圓運動機,期望能符合登山運動之步伐。 本文先分析某家(R-家)原型機,推論出其數學模式。再將現有專利之運動特性,結合人體步行模擬曲線,歸納出設計需求及限制。改良原型機使其符合設計需求。zh_TW
dc.description.abstractElliptical motion exerciser makes users exercise like walking, running or mountain climbing, which promotes cardiopulmonary function and increases muscle endurance, and won't bear the impact of reacting force from the ground. The hands can exercise together with a handle part on it. The main purpose of this study focuses on applying a systematic method and deduction to imporve the six-bars ellipical motion exerciser and decrease its design cost. The improved elliptical motion exerciser conforming design requirements to simulate mountain climbing. This study first analyzes R-company's elliptical motion exerciser and derive its mathematial moded. Afterward, through combining the kinematic feature of the present elliptical motion exercises in patents and the walking simulative curve of human body, we can conclude the needs and constraints for design. This improved elliptical motion exerciser can meet this thesis's design requirements.en_US
dc.description.tableofcontents中文摘要................................................Ⅰ 英文摘要................................................Ⅱ 目錄....................................................Ⅲ 圖目錄..................................................Ⅴ 表目錄..................................................Ⅷ 第一章 緒論..............................................1 1-1 研究動機..........................................1 1-2 文獻回顧..........................................2 1-3 研究目的與方法....................................8 1-4 論文大綱..........................................9 第二章 理論探討.........................................10 2-1 四連桿機構合成.................................. 10 2-1-1 Grashof’s & Non-Grashof機構法則..............10 2-1-2四連桿機構耦桿點曲線方程式之推導.............12 2-1-3平面四連桿耦桿路徑演生機構合成方程式.........14 2-2 數值分析法.......................................17 2-2-1 牛頓法......................................17 2-2-2 連續法......................................20 第三章 六連桿橢圓運動機之設計理論推論..................22 3-1 設計流程........................................ 22 3-2 某公司橢圓運動機之推論...........................24 3-2-1 R家運動機之手桿與腳踏桿之向量圖.............24 3-2-2找出手桿固定點(X,Y),手桿Z5及腳踏桿Z6.......25 3-2-3 設計踏板....................................26 3-2-4 曲線上取點並推出四連桿運動曲線點位置........27 3-2-5 利用數值法推出四連桿之尺寸..................30 第四章 改良式六連桿運動機之基本規格.....................35 4-1現有資料之歸納與分析.............................35 4-1-1 現有橢圓運動機特性之歸納....................35 4-1-2 人體步行之現有資料之分析....................36 4-2 改良式六連桿運動機的尺寸需求與限制...............41 第五章 改良式六連桿橢圓運動機之尺度設計.................45 5-1 規劃橢圓與腳踏桿、手握桿之相對位置...............45 5-2 計算腳踏桿與手桿之尺寸及手桿固定位置.............46 5-3 設計腳踏板.......................................47 5-4 推出四連桿運動曲線點位置.........................49 5-5 利用數值分析法推出四連桿之尺寸...................51 5-6 改良式六連桿橢圓運動機之尺度合成.................55 第六章 結論與未來發展...................................64 6-1 結論.............................................64 6-2 未來研究方向與建議...............................65 參考文獻.............................................67 圖目錄 圖1-1 Patent US5529555 Rodgers[1995] ......................4 圖1-2 Patent US5573480 Rodgers[1995] ......................4 圖1-3 Patent US5593372 Rodgers[1995] ......................5 圖1-4 Patent US5788610 Eschenbach[1996] ...................5 圖1-5 Patent US5813949 Rodgers[1996] ......................6 圖1-6 Patent US5957814 Eschenbach[1997] ...................6 圖1-7 Patent US5242343 Miller[1992] .......................7 圖1-8 Patent US5685804 Whan-Tong[1996] ....................7 圖2-1 Grashof 機構......................................10 圖2-2 Non-Grashof 機構..................................11 圖2-3 Non-Grashof 四連桿機構之死點位置..................12 圖2-4耦桿點曲線方程式之推導............................13 圖2-5平面四連桿桿件向量(Z1~Z6)及j個位置定義..........14 圖2-6牛頓法解方程式根..................................18 圖2-7牛頓法之發散例子..................................19 圖3-1設計推論之流程圖..................................23 圖3-2 R家運動機之手桿與腳踏桿之向量圖..................24 圖3-3 R家運動機之實際踏板向量圖........................26 圖3-4 R家運動機之實際踏板路徑..........................24 圖3-5經計算所得之4連桿路徑圖..........................29 圖3-6原始四連桿尺寸與路徑..............................33 圖3-7第一組四連桿尺寸與路徑............................33 圖3-8第二組四連桿尺寸與路徑............................33 圖3-9求出之四連桿路徑比較圖............................34 圖4-1人體行走之橢圓概圖................................37 圖4-2人體在行走之一個週期輪廓圖........................38 圖4-3步態軌跡圖 1(資料來源:陳志宏,1998)..............38 圖4-4步態軌跡圖 2......................................39 圖4-5步態軌跡圖 3......................................39 圖4-6步態圖(資料來源:陳志宏,1998)...................40 圖4-7腳掌之方向變化....................................40 圖4-8平路行走與登山時步態差異..........................41 圖4-9符合上述五點之理想橢圓圖..........................42 圖4-10(橢圓中心與固定點相對位置)......................44 圖5-1(橢圓位置於直角座標之配置圖).....................45 圖5-2(Z5、Z6桿件位置座標圖)...........................47 圖5-3腳踏桿之形狀......................................48 圖5-4腳踏桿幾何形狀....................................50 圖5-5計算所得之4連桿資料繪於座標平面..................51 圖5-6原四連桿之尺寸標示................................52 圖5-7耦點曲線比較圖....................................52 圖5-8判定後之連桿形式..................................52 圖5-9改良一型..........................................55 圖5-9-1 改良一型之Z1桿速度與加速度圖...................55 圖5-10改良二型.........................................56 圖5-10-1 改良二型之Z1桿速度與加速度圖..................56 圖5-11改良三型.........................................57 圖5-11-1 改良三型之Z1桿速度與加速度圖..................57 圖5-12改良四型.........................................58 圖5-12-1 改良四型之Z1桿速度與加速度圖..................58 圖5-13改良型六連桿橢圓運動機...........................59 圖5-14加人體之改良型六連桿橢圓運動機...................60 圖5-15改良型六連桿橢圓運動機腳踏板橢圓曲線.............60 圖5-16改良型六連桿橢圓運動機腳掌與手掌運動曲線.........61 圖5-17 Z5角度(α)及Z5Z6之夾角(ψ)變化圖.............62 表目錄 表 3-1 B點橢圓之曲線取點資料............................27 表 3-2 經計算所得之4連桿資料...........................29 表 3-3 R家運動機四連桿尺寸..............................30 表 3-4 四變數牛頓法求出之值.............................32 表 4-1 運動機之相關資料.................................36 表 5-1 腳踏板之路徑取點.................................49 表 5-2 計算所得之4連桿路徑資料.........................50 表 5-3 計算初始值.......................................53 表 5-4 計算精確值.......................................54zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher機械工程學系zh_TW
dc.subjectElliptical Motion Exerciseren_US
dc.subject橢圓運動機zh_TW
dc.subjectExerciser machineen_US
dc.subjectdesignen_US
dc.subject滑步機zh_TW
dc.subject運動機zh_TW
dc.subject運動器材zh_TW
dc.title六連桿橢圓運動機之改良與運動合成zh_TW
dc.titleImproved Designs and Kinematic Synthesis of Six-bars Elliptical Motion Exerciseren_US
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
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