一种被动训练健身方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种被动训练健身装置及方法，其中所述装置包括与地面或墙面固定的主体框架，在所述主体框架内安装有多个拉绳及牵拉元件，所述拉绳通过拉力传感器及电机控制器与伺服电机连接，且由所述主体框架的四个顶角处向外延伸。本装置使训练者无需完成完整的整个动作，仅需要将需要训练的身体部位与一个或多个牵引元件连接固定，并保持固定姿态维持不动，即可对抗伺服电机向拉绳施加的随时间动态变化的拉力，从而进行对抗性力量训练，同时通过训练者安装有心率传感器，主机可依据训练者的差异性身体特质实时调整对抗性训练力量，既起到有效实现对抗性训练的目标，也避免训练者因身体原因发生风险的可能。因身体原因发生风险的可能。因身体原因发生风险的可能。

【技术实现步骤摘要】
一种被动训练健身方法及装置


[0001]本专利技术涉及健身器材
，特别涉及一种被动训练健身方法及装置。

技术介绍

[0002]力量型的训练器材在健身器材及专业的体育训练器材中应用都很普遍，不管哪种形式的力量型训练器材，其共同点就是都必须具备配重系统。在现有技术中，通常的力量型练器材的配重系统都是基于通过调整砝码数量的方式来改变配重，其缺点在于：调节过程繁琐，需要人工插装定位插销改变砝码数量；训练数据没有采集和分析功能，无法实现科学的健身运动和体育训练知道；砝码的调节只能实现阶梯性配重变化，无法实现线性的自动配重变化，用户体验差，同时，不能依据训练者的差异性身体特质实时调整对抗性训练力量，存在训练者训练效果差及产生受伤的风险。

技术实现思路

[0003]为了克服现有的训练器材中存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种被动训练健身装置及方法，使训练者无需完成完整的整个动作，仅需将需要训练的身体部位与一个或多个固定装置连接固定，并保持固定姿态维持不动，即可对抗伺服电机依据预选的发力模型向拉绳施加的随时间动态变化的拉力，从而进行大负荷对抗性力量训练或有氧训练，同时，由于训练者安装有心率传感器，主机可依据训练者的差异性身体特质实时调整对抗性训练力量，既起到有效实现对抗性训练的目标，也避免训练者因身体原因发生风险的可能。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供的具体技术方案如下：
[0005]一种被动训练健身方法，所述方法包括：
[0006]S1、通过操作显示装置选择发力模型；r/>[0007]S2、训练者将身体的待训练部位与至少一个牵拉元件固定连接，并保持设定姿态不变；
[0008]S3、拉力传感器采集由所述牵拉元件传递到拉绳的拉力数据及心率传感器采集训练者心率值发送至处理器，所述处理器处理后发送至电机控制器；
[0009]S4、所述电机控制器根据接收到的拉力数据，控制伺服电机输出符合所述发力模型的动态变化的拉力。
[0010]优选地，所述发力模型发力按照下式计算：
[0011]P＝K+W*p(t)，且P(max)≤M
[0012]其中：
[0013]P为伺服电机向拉绳发出的拉力，单位为千克；
[0014]K和W均为训练者预先设定的固定重量，单位为千克；
[0015]t为时间，单位为秒；
[0016]p(t)为随时间变化的函数，函数曲线为波形，所述波形为预设的正弦波、方波、矩形波、锯齿波、三角波、阶跃波、脉冲波、随机波中的一种或多种；
[0017]M为预先设定的安全重量上限值，单位为千克；
[0018]P(max)为伺服电机发出的拉力上限值，单位为千克。
[0019]优选地，所述发力模型中p(t)按照下式计算：
[0020]P
(n+t)
＝P
n
/[1+H
n
/(H
t
‑
1)][0021]其中:
[0022]P
n
为当前时间周期设置的P值，即第n周期时伺服电机向拉绳发出的拉力的大小,单位为kg；
[0023]t为每进行一次反向反馈调整的一个时间周期的长度,单位为秒；
[0024]P
(n+t)
为第n+t周期时伺服电机向拉绳发出的拉力的大小,单位为千克；
[0025]H
n
为第n周期测得的训练者的平均实时心率，单位为次/分钟；
[0026]H
t
为预先设置的目标心率，单位为次/分钟。
[0027]进一步地，发力大小与训练者的心跳速率相关连，形成一套反向反馈系统：若训练者心跳速率H
n
低于预设的目标心率H
t
，则训练强度不足，所述发力模型将增大发力或加快发力频率；反之，若训练者心跳速率H
n
高于预设的目标心率H
t
，则训练强度过大，所述发力模型将通过减小发力或降低发力频率，降低训练者的做功效率，
[0028]进一步地，还包括以下步骤：
[0029]S21、训练者使用心率传感器；
[0030]S31、心率传感器监测实时心率并发送至主机及操作显示装置；
[0031]S41、电机控制器根据接收到的拉力数据，控制伺服电机输出符合发力模型的动态变化的拉力。
[0032]本专利技术还提供一种被动训练健身装置，包括与地面或墙面固定的主体框架，所述主题框架中部设有主机及操作显示屏，所述主题框架四角通过活动拉绳连有牵拉元件，且所述拉绳上均装有拉力传感器。
[0033]优选地，所述主机内设有处理信息的处理器、接收心率传感器数据的接收单元、与安装在所述拉绳上的拉力传感器相连的电机控制器、与所述电机控制器相连接且施加给所述拉绳以抗性力的伺服电机。
[0034]进一步地，还包括安装在训练者身上与所述操作显示屏、所述处理器连接的心率传感器。
[0035]进一步地，还包括与身体特定训练部位固定在一起的固定装置，所述固定装置包括绑带、绳索、杠铃杆、V型手柄及拉手等。
[0036]本专利技术的有益效果：
[0037]本专利技术提供一种被动训练健身方法与装置，训练者不需要记住复杂的训练动作和发力模式，采用一个相对固定的姿态努力对抗来自被动训练健身装置对训练者某个特定部位施加的经过编程的安全的力，使得特定部位脱离主动神经控制的被动训练模式而形成特定的肌肉记忆，达到训练的效果的同时尽可能降低训练者的动作学习成本、理解成本、控制成本，达到无脑训练的目的，同时，通过训练者安装有心率传感器，主机可依据训练者的差异性身体特质实时调整对抗性训练力量，既起到有效实现对抗性训练的目标，也避免训练者因身体原因发生风险的可能。
[0038]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不
能限制本申请。
附图说明
[0039]图1是本专利技术一种优选实施例中被动训练健身装置的结构示意图；
[0040]图2是本专利技术一种优选实施例中主体框架安装位置结构示意图；
[0041]图3是本专利技术一种优选实施例中被动训练健身方法的流程示意图。其中：1
‑
主题框架；11
‑
墙面固定框架；12
‑
地面固定框架；2
‑
左上拉手；21
‑
左上拉绳；3
‑
显示屏；4
‑
左上拉力传感器；5
‑
左下拉力传感器；6
‑
伺服电机；7
‑
左下拉手；71
‑
左下拉绳；8
‑
主机；9
‑
电机控制器；10
‑
右下拉手；101
‑
右下拉绳；11
‑
右下拉力传感器；12
‑
右上拉力传感器；13
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被动训练健身方法，其特征在于，所述方法包括：S1、通过操作主机显示装置选择发力模型；S2、训练者将身体的待训练部位与至少一个牵拉元件固定连接，并保持设定姿态不变；S3、拉力传感器采集由所述牵拉元件传递到拉绳的拉力数据及心率传感器采集训练者心率值发送至处理器，所述处理器处理后发送至电机控制器；S4、所述电机控制器根据接收到的数据信息控制伺服电机输出符合所述发力模型的动态变化的拉力。2.根据权利要求1所述的被动训练健身方法，其特征在于，所述发力模型发力按照式(1)计算：P＝K+W*p(t)，且P(max)≤M
………………………………………
(1)其中：P为伺服电机向拉绳发出的拉力，单位为千克；K和W均为训练者预先设定的固定重量，单位为千克；t为时间，单位为秒；p(t)为随时间变化的函数，函数曲线为波形，所述波形为预设的正弦波、方波、矩形波、锯齿波、三角波、阶跃波、脉冲波、随机波中的一种或多种；M为预先设定的安全重量上限值，单位为千克；P(max)为伺服电机发出的拉力上限值，单位为千克。3.根据权利要求2所述的被动训练健身方法，其特征在于，所述发力模型中p(t)按照式(2)计算：P(n+t)＝P
n
/[1+H
n
/(H
t
‑
1)]
…………………………………
(2)其中:P
n
为当前时间周期设置的P值，即第n周期时伺服电机向拉绳发出的拉力的大小,单位为kg；t为每进行一次反向反馈调整的一个时间周期的长度,单位为秒；P(n+t)为第n+t周期时伺服电机向拉绳发出的拉力的大小,单位为千克；H
n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔天龙，马睿智，
申请(专利权)人：北京觅淘智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：