一種健身器材配重系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及健身領(lǐng)域，具體說涉及一種健身器材配重系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，為了提高身體健康程度，健身活動在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓狡占啊?br>[0003]由于健身方式的多樣性，健身設(shè)備也多種多樣。通常的健身設(shè)備都設(shè)置有配重系統(tǒng)，為了適應(yīng)不同的健身需求，健身設(shè)備的配重系統(tǒng)的配重輸出往往是可調(diào)的。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，健身設(shè)備的配重系統(tǒng)通常是基于砝碼實(shí)現(xiàn)的，利用人工增加/減少砝碼的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)配重的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過程繁瑣，對于初學(xué)者而言具有一定的操作難度。同時(shí)基于砝碼的配重系統(tǒng)的配重調(diào)節(jié)是階梯形式的，配重調(diào)節(jié)的靈活性、適應(yīng)性很低。大大影響健身器材的用戶體驗(yàn)。
[0005]因此，為了提高健身器材的用戶體驗(yàn)，需要一種新的健身器材配重系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了提高健身器材的用戶體驗(yàn)，本發(fā)明提供了一種健身器材的配重系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0007]轉(zhuǎn)換連接器，其與健身器材的運(yùn)動部件相連，用于將所述運(yùn)動部件的運(yùn)動位移轉(zhuǎn)化為特定形式的配重位移；
[0008]可控阻力裝置，其與所述轉(zhuǎn)換連接器相連，用于對所述配重位移施加位移阻力以實(shí)現(xiàn)所述健身器材的配重；
[0009]阻力控制裝置，其與所述可控阻力裝置相連，用于控制所述可控阻力裝置輸出的所述位移阻力的大小。
[0010]在一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括阻力測量裝置，所述阻力測量裝置與所述阻力控制裝置相連，用于測量并輸出所述可控阻力裝置輸出的所述位移阻力的大小到所述阻力控制裝置。
[0011 ] 在一實(shí)施例中，所述阻力測量裝置與所述阻力控制裝置有線或無線連接。
[0012]在一實(shí)施例中，所述阻力測量裝置與所述運(yùn)動部件、所述轉(zhuǎn)換連接器或所述可控阻力裝置連接。
[0013]在一實(shí)施例中，基于電機(jī)構(gòu)造所述可控阻力裝置，其中:
[0014]所述轉(zhuǎn)換連接器中構(gòu)造有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換連接器輸出的配重位移為所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)輸出；
[0015]所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸固定連接，所述電機(jī)通過自身的旋轉(zhuǎn)力矩來對所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)施加阻力。
[0016]在一實(shí)施例中，基于電機(jī)控制裝置構(gòu)造所述阻力控制裝置，所述電機(jī)控制裝置被構(gòu)造成基于外部命令輸出相應(yīng)的控制信號以調(diào)節(jié)所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩。
[0017]在一實(shí)施例中，所述電機(jī)控制裝置被構(gòu)造成成輸出連續(xù)線性變化的所述控制信號以線性改變所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩。
[0018]在一實(shí)施例中，所述電機(jī)控制裝置包含控制參數(shù)存儲器，所述控制參數(shù)存儲器內(nèi)預(yù)存有對應(yīng)所述電機(jī)的不同旋轉(zhuǎn)力矩范圍的所述控制信號的預(yù)設(shè)值，所述阻力控制裝置被構(gòu)造成基于外部命令調(diào)用并輸出所述控制參數(shù)存儲器內(nèi)預(yù)存的相應(yīng)的所述預(yù)設(shè)值以階梯式改變所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩。
[0019]在一實(shí)施例中，所述電機(jī)控制裝置還包含連接在所述電機(jī)上的緩沖器，所述緩沖器被構(gòu)造成在所述阻力控制裝置輸出不同的所述預(yù)設(shè)值時(shí)保持所述電機(jī)在不同的旋轉(zhuǎn)力矩間平滑過渡。
[0020]本發(fā)明還提出了一種健身器材的配重方法，所述方法包括以下步驟:
[0021]將所述健身器材的運(yùn)動部件的運(yùn)動位移轉(zhuǎn)化為特定形式的配重位移；
[0022]對所述配重位移施加位移阻力以實(shí)現(xiàn)所述健身器材的配重；
[0023]在施加所述位移阻力的過程中控制所述位移阻力的大小。
[0024]在一實(shí)施例中，在施加所述位移阻力的過程中測量并反饋所述位移阻力的大小從而調(diào)節(jié)所述位移阻力以提高所述位移阻力的輸出精度。
[0025]在一實(shí)施例中，采用有線或無線模式反饋所述位移阻力的測量結(jié)果。
[0026]在一實(shí)施例中，所述配重位移為旋轉(zhuǎn)模式，將所述配重位移施加到電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，基于所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩來實(shí)現(xiàn)所述位移阻力。
[0027]在一實(shí)施例中，通過改變輸入到所述電機(jī)的控制信號來改變所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩從而改變所述位移阻力。
[0028]在一實(shí)施例中，通過輸出連續(xù)線性變化的所述控制信號以線性改變所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩。
[0029]在一實(shí)施例中，預(yù)先存儲對應(yīng)所述電機(jī)的不同旋轉(zhuǎn)力矩范圍的所述控制信號的預(yù)設(shè)值，在改變所述旋轉(zhuǎn)力矩的過程中基于外部命令調(diào)用并輸出相應(yīng)的所述預(yù)設(shè)值以階梯式改變所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩。
[0030]在一實(shí)施例中，在階梯式改變所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩的過程中保持所述電機(jī)在不同的旋轉(zhuǎn)力矩間平滑過渡。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的健身器材配重系統(tǒng)及方法可以簡單快捷的實(shí)現(xiàn)配重的精確調(diào)節(jié)，在提高配重調(diào)節(jié)精度的基礎(chǔ)上大大降低了健身器材的使用難度，從而大大提高了用戶體驗(yàn)。
[0032]本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述。并且，本發(fā)明的部分特征或優(yōu)點(diǎn)將通過說明書而變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而被了解。本發(fā)明的目的和部分優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的步驟來實(shí)現(xiàn)或獲得。
【附圖說明】
[0033]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此本發(fā)明的實(shí)施人員可以充分理解本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程并依據(jù)上述實(shí)現(xiàn)過程具體實(shí)施本發(fā)明。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0036]在現(xiàn)有技術(shù)中，健身設(shè)備的配重系統(tǒng)通常是基于砝碼實(shí)現(xiàn)的，利用人工增加/減少砝碼的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)配重的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過程繁瑣，對于初學(xué)者而言具有一定的操作難度。同時(shí)基于砝碼的配重系統(tǒng)的配重調(diào)節(jié)是階梯形式的，配重調(diào)節(jié)的靈活性、適應(yīng)性很低。大大影響健身器材的用戶體驗(yàn)。
[0037]為了提高健身器材的用戶體驗(yàn)，本發(fā)明提出了一種健身器材的配重系統(tǒng)。如圖1所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，系統(tǒng)100包含轉(zhuǎn)換連接器120、可控阻力裝置101以及阻力控制裝置102。
[0038]轉(zhuǎn)換連接器120與健身器材的運(yùn)動部件相連，用于將運(yùn)動部件的運(yùn)動位移轉(zhuǎn)化為特定形式的配重位移?？煽刈枇ρb置101與轉(zhuǎn)換連接器120相連，用于對配重位移施加位移阻力以實(shí)現(xiàn)健身器材的配重?？煽刈枇ρb置101對配重位移施加的位移阻力通過轉(zhuǎn)換連接器120傳導(dǎo)到健身器材的運(yùn)動部件上，這樣健身器材的運(yùn)動部件進(jìn)行運(yùn)動位移的阻力就會增大，從而實(shí)現(xiàn)配重的增加(反之亦然)。
[0039]在本實(shí)施例中，基于電機(jī)130構(gòu)造可控阻力裝置101，電機(jī)130通過自身的旋轉(zhuǎn)力矩來實(shí)現(xiàn)位移阻力。
[0040]具體的，在轉(zhuǎn)換連接器120中構(gòu)造有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)121，轉(zhuǎn)換連接器120輸出的配重位移為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)121的旋轉(zhuǎn)輸出。電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)121的旋轉(zhuǎn)軸固定連接，這樣電機(jī)130就可以通過自身的旋轉(zhuǎn)力矩來對旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)121的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)施加阻力從而實(shí)現(xiàn)位移阻力的施加。
[0041]以劃船器為例，其運(yùn)動部件為水平運(yùn)動部件。如圖1所示，轉(zhuǎn)換連接器120與劃船器110的水平運(yùn)動部件111相連。
[0042]在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換連接器120將水平運(yùn)動部件111的水平位移轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)位移(飛輪的旋轉(zhuǎn))并通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)121輸出。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)121連接到電機(jī)130，電機(jī)130通過自身的旋轉(zhuǎn)力矩對旋轉(zhuǎn)位移(旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)121的旋轉(zhuǎn))施加阻力(阻止旋轉(zhuǎn))。這樣阻力就會通過轉(zhuǎn)換連接器120傳導(dǎo)到劃船器110的水平運(yùn)動部件111上，從而增加水平運(yùn)動部件111進(jìn)行水平運(yùn)動時(shí)的阻力，實(shí)現(xiàn)配重的增加。
[0043]為了控制阻力的大小以實(shí)現(xiàn)配重的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)100中還構(gòu)造有阻力控制裝置102。阻力控制裝置102與可控阻力裝置101相連，用于控制可控阻力裝置101輸出的位移阻力的大小。
[0044]具體到本實(shí)施例，阻力控制裝置102為電機(jī)控制裝置140。電機(jī)控制裝置140被構(gòu)造成通過改變輸入到電機(jī)130的控制信號來改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩。
[0045]為了進(jìn)一步提高配重的調(diào)節(jié)精度，在系統(tǒng)100中還構(gòu)造有阻力測量裝置103，阻力測量裝置103與阻力控制裝置102相連，用于測量并輸出可控阻力裝置101輸出的位移阻力的大小到阻力控制裝置140。具體的，阻力測量裝置103可以與健身器材運(yùn)動部件、轉(zhuǎn)換連接器120和/或可控阻力裝置101連接。阻力測量裝置103通過直接測量健身器材運(yùn)動部件的運(yùn)動狀態(tài)、轉(zhuǎn)換連接器120受力情況或可控阻力裝置101的位移阻力輸出來反饋當(dāng)前配重調(diào)節(jié)的具體情況。
[0046]進(jìn)一步的，根據(jù)實(shí)際需求，阻力測量裝置103與阻力控制裝置102有線或無線連接(例如，當(dāng)阻力測量裝置103與阻力控制裝置102距離較近時(shí)采用有線連接，當(dāng)當(dāng)阻力測量裝置103與阻力控制裝置102距離較遠(yuǎn)或布線困難時(shí)采用無線連接)。
[0047]阻力控制裝置140通過阻力測量裝置103反饋的測量值及時(shí)調(diào)整輸出到可控阻力裝置101的控制信號以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)可控阻力裝置101的輸出，從而使得最終的阻力輸出更精確的達(dá)到所需范圍。