浅谈一种自发电跳绳

郭艺璇 唐玉儒 王慧 李世伟

摘 要：文章介绍了一种自发电跳绳，包括一根绳子，第一手柄，第二手柄以及设置在第一手柄内的计数装置、照明装置、音乐播放装置和显示装置。该跳绳在使用过程中能够自动发电并巧妙整合电能，最终利用电能进行照明、音乐播放和记录跳绳的次数，大大增加了运动时的趣味性，既环保又达到了健身的目的。

关键词：跳绳；自发电；环保

跳绳有很多的好处，但是对那些电子计数跳绳来说用不了多久就要换电池，而电池对环境造成很大污染，这不符合当代环保的主题。为什么不把运动产生的能量加以利用起来呢？于是，自发电跳绳应运而生，虽然已有文献公开了能够自动发电的跳绳，但是跳绳两支手柄所产生的电能如果分别供电则功率较小，而且尚未见到能够将两支手柄产生的电能进行整合的跳绳产品，文献中亦无相关内容的记载。

文章涉及一种体育器材，尤其涉及一种能够在使用过程中发电的跳绳，包括一根绳子、第一手柄、第二手柄以及设置在第一手柄内的计数装置、照明装置、音乐播放装置和显示装置，第一手柄和第二手柄为筒形结构，第一手柄和第二手柄的近绳端通过轴承分别安装有传动轴Ⅰ和传动轴Ⅱ，传动轴Ⅰ和传动轴Ⅱ分别轴接有发电机Ⅰ和发电机Ⅱ，传动轴Ⅰ和传动轴Ⅱ的外端均固定连接有旋转球，旋转球上设置有用于连接绳子的穿绳孔；第一手柄内安装有蓄电池，发电机Ⅰ和发电机Ⅱ均通过导线与蓄电池相连，计数装置、照明装置、音乐播放装置和显示装置通过电源开关与蓄电池相连。

1 跳绳的好处以及环保的意义

经国内外专家研究，跳绳对心脏机能有良好的促进作用，它可以让血液获得更多的氧气，使心血管系统保持强壮和健康。跳绳能增强人体心血管、呼吸和神经系统的功能。跳绳能增进人体器官发育，有益于身心健康，强身健体，开发智力，丰富生活，提高整体素质。随着人们环保意识的不断增强，绿色环保机电产品在新世纪逐渐成为一个研究的热点。在小型的环保机电产品中，常常充分利用人们身边绿色能源（比如人体机械能、人体动能等），将其转变成合适的能源形式，供不同的电器使用。

2 技术方案

为了实现上述目的，所采取的技术方案是：第一手柄内设置有计数装置、照明装置、音乐播放装置和显示装置，显示装置与计数装置相连，第一手柄和第二手柄为筒形结构，第一手柄和第二手柄的近绳端通过轴承分别安装有传动轴Ⅰ和传动轴Ⅱ，传动轴Ⅰ和传动轴Ⅱ的外端均固定连接有旋转球，旋转球上设置有穿绳孔，绳子通过穿绳孔与旋转球相连；第一手柄和第二手柄内分别安装发电机Ⅰ和发电机Ⅱ，发电机Ⅰ和发电机Ⅱ分别与所述传动轴Ⅰ和传动轴Ⅱ轴接；第一手柄内安装有蓄电池，发电机Ⅰ通过两根导线Ⅰ连接在蓄电池上，第一手柄内设置有导电圈Ⅰ和导电圈Ⅱ，第二手柄内设置有导电圈Ⅲ和导电圈Ⅵ，传动轴Ⅰ上设置导电刷Ⅰ和导电刷Ⅱ，传动轴Ⅱ上设置有导电刷Ⅲ和导电刷Ⅳ，导电刷Ⅰ与导电圈Ⅰ、导电刷Ⅱ与导电圈Ⅱ、导电刷Ⅲ与导电圈Ⅲ、导电刷Ⅳ与导电圈Ⅳ分别滑动接触，发电机Ⅱ的正极与导电圈Ⅳ之间通过导线Ⅱ相连，导电刷Ⅳ与导电刷Ⅱ通过导线Ⅲ相连，导电圈Ⅱ与蓄电池的正极通过导线Ⅳ相连，发电机Ⅱ的负极与导电圈Ⅲ之间通过导线Ⅴ相连，导电刷Ⅲ与导电刷Ⅰ通过导线Ⅵ相连，导电圈Ⅰ与蓄电池的负极通过导线Ⅶ相连，导线Ⅲ与导线Ⅵ均穿过传动轴Ⅱ、旋转球、绳子和传动轴Ⅰ；计数装置、照明装置、音乐播放装置和显示装置通过电源开关与蓄电池相连。

该跳绳在使用过程中能够自动发电并巧妙地将发电机Ⅰ和发电机Ⅱ产生的电能整合到同一个蓄电池，最终利用电能进行照明、音乐播放和记录跳绳的次数，有效避免单个发电机发电功率较小、电能储存过慢的问题，同时，发电机Ⅱ与蓄电池之间合理的电路连接使电能传输过程中不影响正常的跳绳动作。

3 跳绳的结构组成

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

其中照明装置5和显示装置7均嵌设在第一手柄2的外壳内并与第一手柄2的外表面保持平齐；音乐播放装置6嵌设在第一手柄2的外壳内，音乐播放装置6的按键凸出于第一手柄2的外表面。计数装置4包括清零键和设置在传动轴Ⅰ8上旋转感应器，照明装置5为LED灯，音乐播放装置6为MP3播放器，显示装置7为LED屏。

4 功能实现

跳绳时，绳子1带动传动轴Ⅰ8和传动轴Ⅱ9转动，传动轴Ⅰ8和传动轴Ⅱ9分别驱动发电机Ⅰ11和发电机Ⅱ12进行发电，发电机Ⅰ11产生的电能通过导线Ⅰ14直接传送到蓄电池13进行储存；通过导线Ⅱ23、导线Ⅲ24、导线Ⅳ25、导线Ⅴ26、导线Ⅵ27和导线Ⅶ28，以及导电圈Ⅰ15、导电圈Ⅱ16、导电圈Ⅲ17、导电圈Ⅳ18分别与导电刷Ⅰ19、导电刷Ⅱ20、导电刷Ⅲ21、导电刷Ⅳ22之间的滑动接触导电，将发电机Ⅱ12产生的电能传输至蓄电池13进行储存，绳子1在旋转过程中不会影响导电线路的电能传输，实现将电能整合的同时不影响跳绳的正常使用，有效避免单个发电机發电功率较小、电能储存过慢的问题。蓄电池13快速储存电能有效保证了计数装置4、照明装置5、音乐播放装置6和显示装置7的用电需求。同时，发电机Ⅱ与蓄电池之间合理的电路连接使电能传输过程中不影响正常的跳绳动作。

5 结束语

该跳绳目前已申请实用新型专利。这种自发电的跳绳还有很多可以延伸的方面，例如而充电的电池可以用在一些小的用电可将蓄电池做成可拆卸的电池，这样就可以把多余的电能储存起来，实现电池的重复利用，比如遥控板、电动玩具。

参考文献

[1]晓懿，冬季跳绳好处多[N].中国体育报，2008（2）.

作者简介：郭艺璇（1994-），女，汉族，河南周口人。现为郑州大学本科生，主要研究方向为机械工程及自动化。