多功能智能优化健身设备及其健身方法与流程

文档序号:22118645发布日期:2020-09-04 15:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多功能智能优化健身设备,其特征在于,包括:健身器械、智能工业平板电脑、直线电机磁感负重模组及具有视觉组件的传感器组件;所述健身器械包括机架及设置在机架上的训练操作平台、滑轮组及操作杆,滑轮组上设置有钢丝绳,钢丝绳连接操作杆及直线电机磁感负重模组的直线电机,所述智能工业平板电脑、直线电机磁感负重模组及传感器组件分别设置在机架上;智能工业平板电脑包括soc单片系统及连接soc单片系统的触摸屏显示器、负重模组控制器通讯端口、传感器组件接口,负重模组控制器通讯端口连接直线电机磁感负重模组,传感器组件接口连接传感器模组的视觉组件;直线电机磁感负重模组包括具有阻力线圈的直线电机及连接直线电机的直线电机控制器,直线电机控制器通过负重模组控制器通讯端口连接soc单片系统。

2.如权利要求1所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:所述滑轮组具有两组,两组滑轮组呈对称设置在训练操作平台的两侧,每一组滑轮组上装配有所述钢丝绳及一用以检测对应滑轮组上的钢丝绳的移动长度编码器,钢丝绳直接或间接连接操作杆。

3.如权利要求1所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:所述智能工业平板电脑还包括连接所述soc单片系统的wifi模块、rj45网络端口、音频放大组件、扬声器、蓝牙模块及mic组件。

4.如权利要求1所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:所述智能工业平板电脑还包括存储器及usb接口。

5.如权利要求1所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:所述直线电机磁感负重模组的直线电机包括直线电机定子及直线电机动子;直线电机控制器包括pwm电机驱动器、直线电机控制接口及通讯端口,直线电机动子上安装有阻力线圈、温度传感器、电流传感器、位置传感器及直线电机接口,电流传感器用以测试阻力线圈的电流,直线电机定子的两端各安装一个安装位置极限开关,直线电机接口与直线电机控制接口通过软排线相连,所述pwm电机驱动器通过直线电机控制接口控制直线电机,直线电机控制器通过通讯端口与智能工业平板电脑上的负重模组控制器通讯端口相连,接收负重模组控制器通讯端口发出的控制指令,反馈直线电机的运动状态。

6.如权利要求5所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:直线电机定子为磁轨,直线电机动子安装阻力线圈,pwm电机驱动器采用恒定线圈电流驱动模式,使所述直线电机动子产生恒定的推力。

7.如权利要求5所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:所述感器组件还包括行程开关组件及急停开关组件,所述行程开关组件通过传感器组件接口与智能工业平板电脑相连,所述急停开关组件与pwm电机驱动器相连。

8.如权利要求1所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:所述视觉组件具有多个,多个视觉组件分布在健身器械机架的不同位置上,用以检测训练者手握的操作杆是都水平、操作杆的位置、握杆宽度、杆左右长度、步宽,其中杆左右长度包括杆左长度和杆右长度、躺卧上下幅度、背弧及训练者的训练移动轨迹和移动范围。

9.如权利要求1所述的多功能智能优化健身设备,其特征在于:所述直线电机磁感负重模组的直线电机上设置有带风扇的散热片。

10.一种使用如权利要求1至9中任意一项所述的多功能智能优化健身设备的健身方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:用户在“磁重力训练健身教练软件”界面上选择健身模式;

步骤二:用户移动及调整可调运动操作杆组件到对应健身模式的位置;

步骤三:用户按下“磁重力训练健身教练软件”界面上的“开始健身”按键;

步骤四:用户手握可调运动操作杆组件上的操作杆,上下推动操作杆三次,直线电机磁感负重模组检测到位置传感器的信息并转换成位移信息,发送给智能工业平板电脑;

步骤五:运行在智能工业平板电脑上的“磁重力训练健身教练软件”获取到三次的位移信息后,判断为是用户已就位的发送开始训练的请求,就发启动指令和用户设置的参数给直线电机磁感负重模组,并同时发出提示音;

步骤六:直线电机磁感负重模组收到启动指令和用户设置的参数后,解锁直线电机动子,依据参数值加载用户设置的负重值对应的三相线圈驱动电流;

步骤七:用户开始训练,施加力,操作杆将连接的钢丝绳拉出,再通过滑轮组拉动连接的直线电机磁感负重模组上的直线电机动子向上移动,直线电机控制器控制直线电机动子产生向下的推力,当拉动力大于向下的驱动力时,直线电机动子向上移动;相等时,直线电机动子静止;当拉动力小于向下的驱动力时,直线电机动子向下移动;即实现用户的手臂上下伸屈的负重训练;

在训练过程中,直线电机磁感负重模组检测到位置传感器的信息并转换成位移信息,发送给智能工业平板电脑,依据位移的位置、速度和加速度信息,智能工业平板电脑的soc单片系统自动计算用户的训练往复次数及判断用户是否力竭,力竭则依据设置的训练模式,自动降低负重或自动停止工作,并发出提示音;同时,视觉组件采集训练者的四肢运动范围视野内的物体红外反射时间信息,处理解析出训练者的四肢运动姿态3d图像信息,通过传感器组件接口发送给智能工业平板电脑中的soc单片系统处理,解析出训练者的四肢运动姿态图像信息,分析训练者的训练姿态、动作速度、运动轨迹,“磁重力训练健身教练软件”通过触摸屏显示器和语音提示指导训练者;

依据用户选择的训练模式,用户完成一组训练后,智能工业平板电脑上的“磁重力训练健身教练软件”自动计算判断用户已完成了一组训练后,会发送停止指令给直线电机磁感负重模组,停止工作,并发送提示音,驱动电流为零,无推动力,即无重力;

依据用户选择的训练模式,停止工作一段时间后,智能工业平板电脑上的“磁重力训练健身教练软件”会发送启动指令给直线电机磁感负重模组,进行应一轮的程序运行;

当用户要主动停止训练时,可按下操作杆上的急停按钮,或者脚踏训练站台上的急停按钮,直线电机磁感负重模组停止工作,并将信息传送给运行在智能工业平板电脑上的“磁重力训练健身教练软件”,同时发提示音。


技术总结
本发明公开了一种多功能智能优化健身设备,包括:健身器械、智能工业平板电脑、直线电机磁感负重模组及具有视觉组件的传感器组件;健身器械包括机架及训练操作平台、滑轮组及操作杆,滑轮组上设置有钢丝绳,钢丝绳连接操作杆及直线电机磁感负重模组的直线电机,智能工业平板电脑包括SOC单片系统、触摸屏显示器、负重模组控制器通讯端口、传感器组件接口,传感器组件接口连接传感器模组的视觉组件;直线电机磁感负重模组包括具有阻力线圈的直线电机及连接直线电机的直线电机控制器,直线电机控制器通过负重模组控制器通讯端口连接SOC单片系统本发明可实现智能调节负重,并基于用户的健身姿势和体态数据,提供类似私教的个性化指导。

技术研发人员:曾威
受保护的技术使用者:厦门宏泰科技研究院有限公司
技术研发日:2020.06.22
技术公布日:2020.09.04
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