辅修+史艳雪+基于天工CAD的“腿部屈伸器材”三维建模

基于天工CAD的“腿部屈伸器材”三维建模

姓名：史艳雪

班级：智慧农业2305班

学号：2023301210517

指导老师：李旭荣

二〇二四年十一月

【摘要】  天工CAD是一款极具竞争力的国产自主可控三维CAD软件，其技术水平已经达到国际先进水平。在工业制造领域，天工CAD软件得到了广泛的应用，成为企业数字化转型的重要工具。借助天工CAD软件，设计师可以更加轻松、高效地完成复杂产品的设计工作。软件提供的丰富功能和工具，使得设计师能够快速地创建、修改和优化三维模型，从而提高设计效率和质量。此外，天工CAD软件还具备出色的稳定性和兼容性，可以与其他CAD软件进行数据交换和协同设计，方便设计师进行团队合作和项目管理。本文介绍了通过天工CAD进行三维建模健身器械的过程。

一、 设计灵感

随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，越来越多的人开始关注自己的身体状况，并选择通过锻炼来保持身体健康。因此，训练健身器材的市场需求不断增长，全球健身器材市场已经达到了数百亿美元的规模，并且预计未来几年将继续保持增长态势。

训练健身器材是指用于增强身体力量、耐力、柔韧性等身体素质的设备。城市健身服务机构更加丰富多样，健身器械丰富多彩。‌

腿屈伸器械是一种常用的健身设备，可以有效地锻炼大腿前肌群和大腿后肌群，用来锻炼下肢的力量和灵活性，提高下肢的爆发力。腿屈伸健身器材在增强腿部力量、改善关节灵活性、促进血液循环、提高平衡和协调能力等方面具有显著作用。提升身体健康的同时还能起到腿部塑形作用。它主要由一个可调节的座椅、一个腿拖和一个重量调节系统组成。人们可以根据自身训练要求和身体条件，通过调节座椅角度和配重片来调节器械，以达到适合自己的训练效果和力量负荷。

腿部屈伸训练器的设计原理是利用机械原理和人体肌肉运动原理。1.机械原理：包括杠杆原理和重力原理，通过调整座椅和腿托的位置，可以改变训练时的杠杆长度和角度，从而使训练更加有效。2.肌肉运动原理：腿部屈伸训练器主要用于训练腿部大腿肌群和小腿肌群。在训练过程中，用户将双脚放在设备上的腿托上，并通过推、拉或保持腿部的力量来进行运动。当用户推动或拉动腿托时，大腿肌群和小腿肌群会参与到运动中，从而达到训练肌肉的目的。本文通过对腿屈伸器械原理解析的学习以健身房拍摄的运动器械作为模板建立模型并解析设计过程及理念。

二、 设计过程

（一） 前期准备

首先从健身房拍摄腿屈伸器械的图片，然后将器械分为重量调节系统、支撑部分、座椅、腿垫四个部分进行建模。

（一） 建模过程

1.支撑部分

支撑部分结构比较复杂，主要从草图画好图形后进行拉伸，期间过程中需注意各个部位比例大小的控制。

2.重量调节系统

  重量调节系统内部有配重片，此过程需要用到拉伸、螺旋曲线、矩形阵列，使配重片等距罗列在一起。

3.可调节座椅和腿垫

座椅包括靠垫和坐垫两部分，靠垫上窄下宽，坐垫略微倾斜，使用拉伸等方法建模。

4.装配

  将支撑结构与座椅和腿垫装配到一起。

5.涂色并添加细节

装配好的器械有些单调，可以适当还原器械配色，并把座椅扶手加上。

三、 学习体会

随着本学期《图学基础》课程的结束，我有幸在这门课程的学习过程中收获了丰富的知识和实践经验。通过这门课程的学习，我不仅加深了对专业知识的理解，还提高了自己的实践能力和创新思维。

1.课程概述

《图学基础》是本学期的一门专业课程，课程内容涵盖了从理论基础到实践应用的多个方面。在教师的悉心指导下，我们系统地学习了相关知识点，并通过最终的论文和天工CAD建模，将理论知识与实际应用相结合。

经过半个学期的图学基础辅修课程的学习，从最初的迷茫，跟着教学视频一帧一帧学着操作，到最后结课，利用CAD自主完成一个课程作业。我深刻体会到工学学科不仅需要思维能力和单纯的知识积累，更需要勤奋的练习，去动手实践。

2.课程中的经历与收获

早八对于大学生是一种精神上的折磨，选择辅修机械电子后，连续一个月的早八对于经常熬夜的我来说更是一种灾难。尤其是我一开始什么都不会，面对最简单的建模也要反复观看半天教学视频，许多操作原理也不了解。在把二维的视图转成三维建模时，我还因为空间想象力不好而出错。但是李老师会热心帮助我改正错误。相对于其它课程注重理论知识，图学基础更加注重动手实践。这也是老师在课上反复强调的。在不断的实践过程中会加深我们对原理的理解，也会对建模更加熟练，也能让我在学习中不断的收获，增加兴趣，激发热情。

经过半个多学期的忙碌和学习，本学期辅修课程已经接近尾声，感谢李老师的悉心指导和耐心教诲，让我们能够学习一门全新的知识，在学习的道路上不断前进，为我们打下专业知识的基础！愿李老师桃李芬芳，教泽绵长。