一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统的制作方法

本发明涉及一种健身/竞赛器材应用技术领域，特别是涉及一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统。

背景技术：

现有的竞赛/健身车都是以传统自行车的结构原理来制成的，与传统自行车的不同之处是，自行车能够在道路上行走，而这类竞赛/健身车通常是不能在道路上行走，只能在原地模仿自行车供人进行运动，从而达到竞赛或健身的目的。现有技术的一种竞赛/健身车是在车架的前方装有一台电脑，电脑中装有竞赛或训练或游戏的程序，将电脑中的画面与竞赛/健身车的实际动作状态相关联，当竞赛/健身车的速度较快时，电脑画面中的竞赛/健身车的移动速度也较快，当竞赛/健身车的速度较慢时，电脑画面中的竞赛/健身车的移动速度也较慢，当电脑画面出现竞赛/健身车遇到阻力时，竞赛/健身车的阻力也增大，从而实现了电脑和健身/竞赛车的互动结合。但是，现有技术的这种电脑和健身/竞赛车的互动系统，主要体现在竞赛/健身车和电脑画面的速度关联，竞赛/健身车和电脑画面的阻尼关联，竞赛/健身车和电脑画面的方向关联等方面，然而，还存在一些未实现关联的状态或画面，比如，对于模仿自行车运动的竞赛/健身车来说，自行车在转弯时，车架还会出现倾斜，再比如，车子碰到障碍物时，车子会出现震动等，从而影响了电脑和健身/竞赛车之间的结合效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统，通过增加竞赛/健身车和电脑画面之间的关联内容，能够极大地提高竞赛/健身车和电脑画面之间的关联效果，实现健身/竞赛车与电脑之间的完美互动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统，包括健身/竞赛车和电脑；所述健身/竞赛车具有转轮机构、阻尼机构、车把转动并联动车架倾斜机构和俯仰机构；所述电脑具有信息处理模块、无线传输模块和显示模块；还包括：

配置于转轮机构中的速度采集器，以用来采集速度信号；

配置于车把转动并联动车架倾斜机构的车把处的第一角度采集器，以用来采集车把的转动方向及角度信号；

配置于车把转动并联动车架倾斜机构的车架处的第二角度采集器，以用来采集车架的倾斜方向及角度信号；

配置于俯仰机构中的第三角度采集器，以用来采集车架的俯仰方向及角度信号；

配置于阻尼机构中的阻尼控制器，以用来控制阻尼机构的阻尼大小；

装配在健身/竞赛车上的信息交互智能控制器和无线信号收发装置，

速度采集器、第一角度采集器、第二角度采集器、第三角度采集器的输出分别接至信息交互智能控制器的输入，信息交互智能控制器与无线信号收发装置相连接，信息交互智能控制器将采集的速度、方向、角度信号通过无线信号收发装置传输给电脑，电脑的信息处理模块对速度、方向、角度信号进行处理，并关联到显示模块所显示的图像中；电脑的信息处理模块还将关联图像显示中所能够形成的阻尼值通过无线传输模块传给信息交互智能控制器，由信息交互智能控制器输出控制信号给阻尼控制器，实现对阻尼机构的调节控制。

进一步的，还包括配置于俯仰机构中的俯仰控制器，俯仰控制器的输入与所述信息交互智能控制器相连接，当电脑的显示模块所显示的图像中出现上坡或下坡的图像时，电脑的信息处理模块将关联图像显示中所能够形成的上坡或下坡的数值通过无线传输模块传给信息交互智能控制器，由信息交互智能控制器输出控制信号给俯仰控制器，实现对俯仰机构的俯仰控制。

所述信息交互智能控制器还对电脑发送给的上坡或下坡的数值进行处理，根据上坡或下坡的数值所分解出来的角度值，向阻尼控制器发送控制信号，以增加或减少阻尼机构所产生的阻尼，且角度的大小与增加或减少的阻尼的大小成正比。

进一步的，还包括配置于俯仰机构中的振动控制器，振动控制器的输入与所述信息交互智能控制器相连接，当电脑的显示模块所显示的图像中出现障碍物的图像时，电脑的信息处理模块将关联图像显示中所能够形成的阻碍值通过无线传输模块传给信息交互智能控制器，由信息交互智能控制器输出控制信号给振动控制器，实现对俯仰机构的震动控制。

所述车把转动并联动车架倾斜机构安装在所述俯仰机构上。

所述俯仰机构包括底架、俯仰架和升降部件，所述俯仰架的后部与所述底架相枢接，所述升降部件连接在俯仰架的前部与底架之间，以利用升降部件使俯仰架的前部相对于底架仰起或俯下。

所述升降部件包括安装座、固定于安装座的伺服电机和与伺服电机相联动的升降杆，所述安装座的底部可转动地安装在所述底架的前部，所述升降杆的上端与所述俯仰架的前部可转动相连接；所述俯仰控制器的输出接至所述伺服电机。

所述振动控制器的输出也接至所述伺服电机；所述振动控制器通过发送脉冲信号，使所述伺服电机间歇性地正反转，进而带动俯仰架的前部间歇性地上下摆动，形成震动效果。

所述车把转动并联动车架倾斜机构包括车把、车架和联动件、所述把手可转动地安装在所述车架的前部，所述联动件同轴装在把手的下部，所述车架的后部与所述俯仰架之间相枢接，且车架与俯仰架之间的枢接轴沿着所述底架的长度方向分布，以使所述车架后部能够相对于所述俯仰架向两边摇摆；所述俯仰架的前部设有可供所述联动件移动的轨道，所述把手的联动件配合在所述俯仰架的轨道中，以使得把手向左边或右边转动时，所述联动件沿轨道的对应方向移动，从而带动所述车架向左边或右边倾斜。

所述联动件为齿轮，所述把手的底部固定连接一个第一转动轴，所述第一转动轴可转动地装配在所述车架的前部，所述齿轮固定在所述第一转动轴的底部，以使得所述齿轮与所述把手同步转动；所述俯仰架的轨道为能够与所述齿轮相配合的齿条，所述齿条固定在所述俯仰架的前部，且齿条设为弧形，以与车架的倾斜轨迹相吻合。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了在健身/竞赛车上还配置有信息交互智能控制器、阻尼控制器、速度采集器、第一角度采集器、第二角度采集器、第三角度采集器和无线信号收发装置，以及设置在健身/竞赛车的车架外的电脑；通过速度采集器、第一角度采集器、第二角度采集器、第三角度采集器对健身/竞赛车动作过程中速度、方向、角度等信号的采集，并通过在电脑的信息处理模块的处理，可以将健身/竞赛车模拟运动过程的速度、方向、角度处理到电脑的显示模块的图像显示中，同时，又能将电脑的图像显示中所能够形成的阻尼值反馈给健身/竞赛车形成对健身/竞赛车模拟运动过程的阻尼调节，能够极大地提高竞赛/健身车和电脑画面之间的关联效果，实现健身/竞赛车与电脑之间的完美互动。

2、本发明由于采用了将健身/竞赛车的车把转动并联动车架倾斜机构设置成车把转动时可以同步带动车架倾斜，实现了对竞赛/健身车模拟运动过程中运动状态的完善，进一步增强了电脑和健身/竞赛车之间的结合效果。

3、本发明由于采用了在健身/竞赛车上还配置了振动控制器，且振动控制器的输入与所述信息交互智能控制器相连接，当电脑的显示模块所显示的图像中出现障碍物的图像时，电脑的信息处理模块将关联图像显示中所能够形成的阻碍值通过无线传输模块传给信息交互智能控制器，由信息交互智能控制器输出控制信号给振动控制器，实现对俯仰机构的震动控制，也进一步增强了电脑和健身/竞赛车之间的结合效果。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的实施例的机械构成示意图；

图2是本发明的实施例的健身/竞赛车的立体构造分解示意图一；

图3是本发明的实施例的健身/竞赛车的立体构造分解示意图二；

图4是本发明的实施例的俯仰架的底部容纳在底架中的立体构造示意图；

图5是本发明的实施例的电路原理框图。

具体实施方式

实施例

参见图1至图5所示，本发明的一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统，包括健身/竞赛车1和电脑2；所述健身/竞赛车1具有转轮机构3、阻尼机构4、车把转动并联动车架倾斜机构5和俯仰机构6；健身/竞赛车1还有底架11和车架12；所述电脑2具有信息处理模块21、无线传输模块22和显示模块23；还包括：

配置于转轮机构3中的速度采集器71，速度采集器71用来采集健身/竞赛车的速度信号；转轮机构3中有脚踏、转轮等部件，转轮机构3中的各部件分别装在车架12上；

配置于车把转动并联动车架倾斜机构5的车把51处的第一角度采集器72，第一角度采集器72用来采集车把51的转动方向及角度信号；

配置于车把转动并联动车架倾斜机构5的车架12处的第二角度采集器73，第二角度采集器73用来采集车架12的倾斜方向及角度信号；

配置于俯仰机构6中的第三角度采集器74，第三角度采集器74用来采集车架12的俯仰方向及角度信号；

配置于阻尼机构4中的阻尼控制器75，阻尼控制器75用来控制阻尼机构4的阻尼大小；阻尼机构4可以是磁控轮和电磁铁组件，阻尼控制器75与电磁铁组件电连接；

装配在健身/竞赛车上的信息交互智能控制器76和无线信号收发装置77，

速度采集器71、第一角度采集器72、第二角度采集器73、第三角度采集器74的输出分别接至信息交互智能控制器76的输入，信息交互智能控制器76与无线信号收发装置77相连接，信息交互智能控制器76将采集的速度、方向、角度信号通过无线信号收发装置77传输给电脑2，电脑2的信息处理模块21对速度、方向、角度信号进行处理，并关联到显示模块23所显示的图像中；电脑2的信息处理模块21还将关联图像显示中所能够形成的阻尼值通过无线传输模块22传给信息交互智能控制器76，由信息交互智能控制器76输出控制信号给阻尼控制器75，实现对阻尼机构4的调节控制。

进一步的，还包括配置于俯仰机构6中的俯仰控制器78，俯仰控制器78的输入与所述信息交互智能控制器76相连接，当电脑2的显示模块23所显示的图像中出现上坡或下坡的图像时，电脑2的信息处理模块21将关联图像显示中所能够形成的上坡或下坡的数值通过无线传输模块22传给信息交互智能控制器76，由信息交互智能控制器76输出控制信号给俯仰控制器78，实现对俯仰机构6的俯仰控制。

本实施例中，所述信息交互智能控制器76还对电脑2发送给的上坡或下坡的数值进行处理，根据上坡或下坡的数值所分解出来的角度值，向阻尼控制器75发送控制信号，以增加或减少阻尼机构所产生的阻尼，且角度的大小与增加或减少的阻尼的大小成正比。

进一步的，还包括配置于俯仰机构6中的振动控制器79，振动控制器79的输入与所述信息交互智能控制器76相连接，当电脑2的显示模块23所显示的图像中出现障碍物的图像时，电脑2的信息处理模块21将关联图像显示中所能够形成的阻碍值通过无线传输模块22传给信息交互智能控制器76，由信息交互智能控制器76输出控制信号给振动控制器79，实现对俯仰机构6的震动控制。

本实施例中，所述车把转动并联动车架倾斜机构5安装在所述俯仰机构6上。

本实施例中，所述俯仰机构6包括底架11、俯仰架61和升降部件，所述俯仰架61的后部通过转轴65与所述底架11相枢接，所述升降部件连接在俯仰架61的前部与底架11之间，以利用升降部件使俯仰架61的前部相对于底架11仰起或俯下。

本实施例中，所述升降部件包括安装座62、固定于安装座的伺服电机63和与伺服电机相联动的升降杆64，所述安装座62的底部可转动地安装在所述底架11的前部，所述升降杆64的上端与所述俯仰架61的前部可转动相连接；所述俯仰控制器78的输出接至所述伺服电机63。

本实施例中，所述振动控制器79的输出也接至所述伺服电机63；所述振动控制器79通过发送脉冲信号，使所述伺服电机63间歇性地正反转，进而带动俯仰架61的前部间歇性地上下摆动，形成震动效果。

本实施例中，所述车把转动并联动车架倾斜机构5包括车把51、车架12和联动件52、所述把手51可转动地安装在所述车架12的前部，所述联动件52同轴装在把手51的下部，所述车架12的后部与所述俯仰架61之间相枢接，且车架12与俯仰架61之间的枢接轴55沿着所述底架11的长度方向分布，以使所述车架12后部能够相对于所述俯仰架61向两边摇摆；所述俯仰架61的前部设有可供所述联动件52移动的轨道53，所述把手的联动件52配合在所述俯仰架61的轨道53中，以使得把手51向左边或右边转动时，所述联动件52沿轨道的对应方向移动，从而带动所述车架12向左边或右边倾斜。

本实施例中，所述联动件52为齿轮，所述把手51的底部固定连接一个第一转动轴54，所述第一转动轴54可转动地装配在所述车架12的前部，所述齿轮52固定在所述第一转动轴54的底部，以使得所述齿轮52与所述把手51同步转动；所述俯仰架的轨道53为能够与所述齿轮52相配合的齿条，所述齿条53固定在所述俯仰架61的前部，且齿条53设为弧形，以与车架12的倾斜轨迹相吻合。

本发明的一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统，可以使电脑中的画面与健身/竞赛车的姿态有机的结合在一起，当竞赛/健身车的速度较快时，电脑画面中的竞赛/健身车的移动速度也较快，当竞赛/健身车的速度较慢时，电脑画面中的竞赛/健身车的移动速度也较慢。当电脑画面出现上坡时，电脑发送信号给信息交互智能控制器76，信息交互智能控制器76输出控制信号给俯仰控制器78，俯仰控制器78对伺服电机63进行控制，使得俯仰架61的前部抬起；与此同时，第三角度采集器74采集车架12的俯仰方向及角度信号，使俯仰架61的抬起角度与电脑画面的上坡的坡度相对应；当电脑画面出现下坡时，电脑发送信号给信息交互智能控制器76，信息交互智能控制器76输出控制信号给俯仰控制器78，俯仰控制器78对伺服电机63进行控制，使得俯仰架61的前部下降；在上坡或下坡时，电脑还发送坡度信号给信息交互智能控制器76，信息交互智能控制器76进行分析处理后，向阻尼控制器75发送控制信号，由阻尼控制器75操控阻尼机构，以增加或减少阻尼机构所产生的阻尼，上坡时阻尼增大，下坡时阻尼减小，且角度(即坡度)的大小与增加或减少的阻尼的大小成正比。当电脑画面出现弯道时，通过把手51的转动实现与弯道的配合，第一角度采集器72采集车把51的转动方向及角度信号，信息交互智能控制器76将第一角度采集器72采集的信号发送给电脑2，电脑2的信息处理模块21进行处理后，使电脑2的显示模块23所显示的画面中的健身/竞赛车的把手也同步进行转动，在把手51转动的同时，车架12会出现倾斜，第二角度采集器73采集车架12的倾斜方向及角度信号，信息交互智能控制器76将第二角度采集器73采集的信号发送给电脑2，电脑2的信息处理模块21进行处理后，使电脑2的显示模块23所显示的画面中的健身/竞赛车的车架12也同步进行倾斜。当电脑画面出现障碍物时，电脑2的信息处理模块21将关联图像显示中所能够形成的阻碍值通过无线传输模块22传给信息交互智能控制器76，由信息交互智能控制器76输出控制信号给振动控制器79，通过振动控制器79对俯仰机构6的控制，实现健身/竞赛车震动。

本发明的一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统，可以利用互动系统中的电脑实现与网络的连接，因此，可以进一步利用网络进行远程互动，比如，可以利用远程的教练员一端的互动系统中的电脑来控制近程的学员一端的健身/竞赛车的动作等。

本发明的一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统，采用了在健身/竞赛车上还配置有信息交互智能控制器76、阻尼控制器75、速度采集器71、第一角度采集器72、第二角度采集器73、第三角度采集器74和无线信号收发装置77，以及设置在健身/竞赛车的车架外的电脑2；通过速度采集器71、第一角度采集器72、第二角度采集器73、第三角度采集器74对健身/竞赛车动作过程中速度、方向、角度等信号的采集，并通过在电脑2的信息处理模块21的处理，可以将健身/竞赛车1模拟运动过程的速度、方向、角度处理到电脑2的显示模块23的图像显示中，同时，又能将电脑2的图像显示中所能够形成的阻尼值反馈给健身/竞赛车1形成对健身/竞赛车模拟运动过程的阻尼调节，能够极大地提高竞赛/健身车和电脑画面之间的关联效果，实现健身/竞赛车与电脑之间的完美互动。

本发明的一种基于电脑和健身/竞赛车的互动系统，采用了将健身/竞赛车的车把转动并联动车架倾斜机构5设置成车把51转动时可以同步带动车架12倾斜，实现了对竞赛/健身车模拟运动过程中运动状态的完善，进一步增强了电脑和健身/竞赛车之间的结合效果。本发明还采用了在健身/竞赛车上还配置了振动控制器79，且振动控制器79的输入与所述信息交互智能控制器76相连接，当电脑2的显示模块23所显示的图像中出现障碍物的图像时，电脑2的信息处理模块21将关联图像显示中所能够形成的阻碍值通过无线传输模块22传给信息交互智能控制器76，由信息交互智能控制器76输出控制信号给振动控制器79，实现对俯仰机构的震动控制，也进一步增强了电脑和健身/竞赛车之间的结合效果。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。