本实用新型涉及一种主动阻力式健身器材，属于体育健身领域。
背景技术：
随着人们生活品质的提高，人们对健身的投入加大，因而对健身器材的需求量不断增加。传统的健身方法是通过重力方式产生能够让健身者感受到的阻力而达到健身目的，例如健身房常见的力量训练器械、杠铃、哑铃等。但是这种方法往往需要通过添加重物和减少重物来调整阻力的大小，不仅调整过程比较复杂，而且利用重物作为阻力源还存在着较大的安全问题，容易对健身者造成人身伤害。而且人们对锻炼器材的智能化需求越来越大，希望通过智能化的锻炼装置采集到锻炼数据，从而指导自身锻炼。
技术实现要素：
本实用新型的目的是：提供一种简便易于操作的健身器械。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种主动阻力式健身器材，其特征在于，包括机架，机架上设有水平布置的直线导轨，直线导轨上设有与其相配合的滑块，操作部件与滑块固定连接，操作部件通过滑块可沿直线导轨自由移动；
在机架上还设有传动部件及阻力部件，操作部件通过传动部件与阻力部件相联结，施加在操作部件上的作用力通过传动部件传递给阻力部件，阻力部件根据接收到的作用力所产生反向的力通过传动部件传递给操作部件，其中，阻力部件包括电机驱动组件及控制器，电机驱动组件的控制端与控制器相连，电机驱动组件的输出端与传动部件相联结，电机驱动组件通过传动部件带动操作部件沿直线导轨移动，或在操作部件沿直线导轨移动过程中通过传动部件对操作部件产生阻力。
优选地，在机架上设有供健身者站立或者坐着的空间或部件。
优选地，还包括人机智能交互终端，人机智能交互终端设于所述机架的前部。
优选地，还包括远程APP终端，远程APP终端与所述人机智能交互终端进行远程的数据交互。
优选地，所述电机驱动组件包括电机及减速机，电机的输出端与减速机相联结，减速机的输出端连接所述传动部件，控制器与电机的控制端相连。
优选地，所述传动部件采用链轮链条结构或采用同步带轮结构；
当所述传动部件采用链轮链条结构时，包括主动链轮、链条及从动链轮，所述减速机的输出端与主动链轮的转动轴相联结，链条的一端连接所述操作部件后，依次绕经主动链轮及从动链轮，另一端接回所述操作部件；
当所述传动部件采用同步带轮结构时，包括主动同步带轮、同步带及从动同步带轮，所述减速机的输出端与主动同步带轮的转动轴相联结，同步带的一端连接所述操作部件后，依次绕经主动同步带轮及从动同步带轮，另一端接回所述操作部件。
优选地，所述阻力部件的控制器的信号采集端与用于检测所述主动链轮或所述主动同步带轮的转速的编码器相连。
优选地，所述操作部件包括底座、脚踏板和手握杆，底座通过滑块设于直线导轨上，底座通过滑块可沿直线导轨自由移动，底座上设有用于健身者手部操作的手握杆及用于健身者脚部操作的脚踏板。
优选地，在所述直线导轨上设有用于限定所述底座移动范围的后限位部件及前限位部件。
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和积极效果：
(1)阻力源由传统的配重改为阻力部件，可以有效地避免由于配重块带来的安全问题。
(2)由阻力部件提供的阻力可以智能地跟踪用户所施加的力，产生与此力相同大小的力，并且可以记录力在运动时间内的变化情况，从而有效地指导用户下一次训练。
附图说明
图1为实施例公开的健身器材的结构示意图；
图2是图1所示健身器材在阻力模式的工作示意图；
图3是图1所示健身器材在抗力模式的工作示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本实施例公开的一种主动阻力式健身器材包括机架1、阻力部件2、操作部件3、传动部件4、人机智能交互终端5和远程APP终端6。
机架1是钢结构件，用于安装或放置其他零部件。机架1上有用于供健身者坐着锻炼的座椅以及水平布置的直线导轨。直线导轨上有滑块及用于限定滑块在直线导轨上移动范围的后限位部件A及前限位部件B。
操作部件3包括底座33、脚踏板31及握杆32。滑块固定在底座33上，使得底座33在直线导轨上可在后限位部件A及前限位部件B限定的范围内自由移动。健身者通过脚踏板31或握杆32将力施加在操作部件3上，其中，脚踏板31供健身者脚踏，握杆32供健身者握持。
阻力部件2是一种用来输出旋转和扭矩的装置，其固定安装在机架1上。在本实施例中，阻力部件2包括电机21、减速机22和控制器23。电机21由控制器23控制，电机21的输出端与减速机22相联结。
传动部件4可以采用链轮链条结构，也可以采用同步带轮结构。在本实施例中，传动部件4采用链轮链条结构，包括主动链轮41、链条42及从动链轮41’。减速机22的输出端与主动链轮41的转动轴相联结，链条42的一端连接底座33后，依次绕经主动链轮41及从动链轮41’，另一端接回底座33。
由电机21在控制器23的控制下在阻力模式下产生阻力矩，形成阻力，或在抗力模式下产生驱动力矩，形成驱动力。阻力或驱动力通过链条42传递至操作部件3，同时，健身者施加在操作部件3上的力也通过链条42传递回阻力部件2，由阻力部件2根据接收到的力来自适应调整电机21输出的阻力矩或驱动力矩。在本实施例中，实现自适应调整的具体结构及方法为：
利用编码器实时检测主动链轮41的转速。在阻力模式下，健身者施加在操作部件3上的力通过链条42传递至主动链轮41，使得主动链轮42以转速V1向一个方向旋转。此时，电机21在控制器23的控制下产生一个初始的阻力矩，使得主动链轮41减速以转速V2旋转。随后控制器23通过编码器判断主动链轮41的旋转方向是否改变，若改变，则减少电机21输出的阻力矩，若未改变，则计算转速V1与转速V2的差值，若该差值小于预先设定的阈值，则增大电机21输出的阻力矩。
在抗力模式下，主动链轮41在电机21输出的初始驱动力矩的作用下以转速V3旋转，当链条42将健身者施加在操作部件3上的力传递过来后，主动链轮42减速以转速V4旋转。随后控制器23通过编码器判断判断主动链轮41的旋转方向是否改变，若改变，则增加电机21输出驱动力矩，若未改变，则计算转速V3与转速V4的差值，若该差值小于预先设定的阈值，则减小电机21输出的驱动力矩。
人机智能终端5固定安装在适合人操作的位置，并且人机智能终端5可以与远程APP终端6进行数据交互。
上述的健身器材的阻力模式的工作步骤为：
结合图2，初始时刻，操作部件3位于限位部件A处。健身者通过手握住握把32或通过脚蹬在脚踏板31上，从而对操作部件3施加一个力Fr，力Fr的方向如图2所示，从而推动操作部件3产生速度方向为Vr的运动，向限位部件B所在方向移动，限位部件B所在位置为阻力模式下的运动终点。此时，操作部件3带动链条41运动，使得链条41产生速度方向为Vr’的运动。此时，电机21产生一个阻力矩Tr，并且该阻力矩Tr可以自适应健身者施加的力Fr的变化，健身者感受阻力推动操作部件3匀速运动从而达到健身目的。
上述的健身器材的抗力模式的工作步骤为：
结合图3，在阻力模式结束后，操作部件3位于限位部件B处。电机21产生一个驱动力矩Tp，并促使链条42产生方向为Vp的运动速度，从而驱动操作部件3作速度方向为Vp’的运动，并向限位部件A所在位置，限位部件A所在位置为抗力模式下的运动终点。而健身者在操作部件3上施加抵抗力Fp，并试图抵抗操作部件3的运动，此时，电机21输出的驱动力矩Tp可以根据抵抗力Fp自适应调整。操作部件3被健身者抵抗着继续匀速运动从而使健身者达到健身目的。