宋喜涛，裴晶晶

（1.空军航空大学，吉林 长春 130062；2.吉林大学体育学院，吉林 长春 130012）

1 引言

为增强训练效率，提高训练者的综合身体素质，训练器材研发者设计一种安全可靠的多功能体育训练器[1]。在组成该训练器的过程中，关节旋转器作为其中的重要部件之一，其性能好坏直接影响多功能体育训练器的使用效果[2]。现阶段针对关节旋转器的研究很少，无法更好地发挥其功效[3-4]。

因此，针对关节旋转器旋转角度问题，提出一种基于动力学的关节旋转器旋转角度动态优化方法。通过研究多功能体育训练器原理，了解其实际操作中的特有优势。使用固定衔接于某物体的坐标系进行关节旋转器运动机理描述，分析关节旋转器运动控制问题。融合动力学原理，建立旋转器在运动旋转时构成的重力、浮力、附加质量、运动阻力等动力解析式，并计算获得各参变量之间的相互关联，有效实现关节旋转器旋转角度动态优化。仿真结果表明，所提方法可以最大限度降低关节旋转器摩擦系数，为多功能体育训练器的安全使用创造便利条件。

2 多功能体育训练器原理

多功能体育训练器关键包含支撑于底架内的旋转架，旋转架中有相等圆心、直径的一对或二对圆环，各对圆环之间顺着圆周架设若干数量的环间连杆，各个圆环中心拥有多边形中央框架。在各个圆环的环面内安置防护环，在圆环环面内与环间连杆搭设脚踏板，扶手、防护环与脚踏板上都设有束带[5]。……