一种自调节动感单车及其联网比赛系统技术方案

本发明专利技术提供一种自调节动感单车及其联网比赛系统，包括转动发电组件，转动发电组件包括运动件和第一弹性件，运动件一端转动连接在车轮的圆形侧面上，另一端与第一弹性件固定连接，运动件可沿车轮的圆形侧面朝向远离车轴方向转动，第一弹性件不与运动件固定的一端与车轮固定连接，车轮外框上设有电磁铁。当车轮转动时，动作件的离心力的作用下，以与车轮的连接点为圆心转动。运动件的转动过程中切割磁感线受到磁场力，该磁场力在运动件运动弧线的切向方向的分力使运动件复位，该磁场力在车轮的切向方向的分力为车轮继续转动提供阻力。切向方向的分力为车轮继续转动提供阻力。切向方向的分力为车轮继续转动提供阻力。

【技术实现步骤摘要】
一种自调节动感单车及其联网比赛系统


[0001]本专利技术涉及联网运动比赛
，特别涉及一种自调节动感单车及其联网比赛系统。

技术介绍

[0002]动感单车(SPINNING)，是由美国私人教练兼极限运动员JOHNNYG于二十世纪八十年代首创，是一种结合了音乐、视觉效果等独特的充满活力的室内自行车训练器材，其克服了室外行驶的一切缺点后，成为一项能够使全身得到锻炼的有氧运动。动感单车包括车轮、车轴和车轮外框，车轮外框套设在车轮外，车轴穿过所述车轮并固设在车轮外框上，车轮与车轴转动连接，阻力通过刹车片或磁控实现。在运动的过程中，这两种动感单车均需通过手动调整阻力大小，而不能根据健身者运动的状态来进行自动调整，导致调节麻烦且个人所需运动强度与阻力大小不匹配。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种自调节动感单车，具有能根据车轮转速实时调节阻力以施予不同健身者不同时刻锻炼所需的阻力大小的效果。
[0004]为实现上述技术目的，本专利技术提供一种自调节动感单车，包括转动发电组件，所述转动发电组件包括运动件和第一弹性件，所述运动件一端转动连接在车轮的圆形侧面上，另一端与所述第一弹性件固定连接，所述运动件可沿车轮的圆形侧面朝向远离车轴方向转动，所述第一弹性件不与所述运动件固定的一端与车轮固定连接；
[0005]所述车轮和车轴均由绝缘材料制成，所述运动件和所述第一弹性件均由导电非磁性材料制成，所述转动发电组件还包括所述运动件与车轮的转动连接处和车轴之间设置的第一通电线、所述第一弹性件与车轮的连接处和车轴之间设有第二通电线以及设置在所述车轴上的第三通电线，所述第一通电线和所述第二通电线分别与所述第三通电线接触导电连接，所述运动件、第一通电线、第三通电线、第一外接电流表、第二通电线和第一弹性件串联形成发电回路；
[0006]所述转动发电组件还包括设置在车轮外框的圆形内侧面上的若干电磁铁，所述电磁铁沿车轮外框的圆形内侧面径向方向排列，至少有一个电磁铁比运动件更靠近车轮外框外边沿设置，所述电磁铁连接有外接电源和第二外接电流表，所述转动发电组件设有多个，多个转动发电组件以车轴的中心点为中心对称点对称设置。当车轮转动时，动作件的离心力的作用下，以与车轮的连接点为圆心转动。运动件的转动过程中切割磁感线受到磁场力，该磁场力在运动件运动弧线的切向方向的分力使运动件复位，该磁场力在车轮的切向方向的分力为车轮继续转动提供阻力，且运动件转动的角度越大，离电磁铁的距离越小，切割的磁感线越密集，车轮受到的阻力明显增大。上述结构的设置可在不需要调节电磁铁的磁场强度的情况下，以极小的阻力起步骑行，逐步提升骑行阻力。人踩踏的频率有限，车轮达到一定转速后会被迫停止踩踏，本专利技术利用车轮转动产生的离心力来增大电磁铁能为车轮提
供的阻力范围值，在不需要增大磁场强度的情况下，可一直保持踩踏骑行状态，达到持续运动的目的。
[0007]第一外接电流表测量并记录运动件切割磁感线产生的感应电流，可根据电磁铁的磁场强度、感应电流的大小计算健身者的运动量，且骑行过程中运动件产生感应电流是渐变过程，相对于突然增大电磁铁的磁场，电流表测定前者的数据更为准确。
[0008]作为优选，所述车轴上设有第一挡件和第二挡件，所述第一挡件和第二挡件分别设于车轮的两侧，所述第一挡件与车轴固定连接，所述第二挡件与车轴滑动连接，所述第一挡件和车轮之间以及第二挡件与车轮之间均设有滚珠，所述车轴一端同轴固设有调节段，所述调节段上螺纹连接有第一调节螺母，所述调节段外套设有第二弹性件，所述第二弹性件分别与第二挡件和第一调节螺母抵接。通过调节第一调节螺母，来调节第二挡件与第一调节螺母之间的距离，从而改变第二弹性件对第二挡件的弹性力，进而改变滚珠与车轮之间的摩擦力。
[0009]作为优选，所述运动件与车轮通过转动连接组件转动连接，所述转动连接组件包括连接轴、第三挡件和第四挡件，所述连接轴穿过运动件设置，所述第三挡件和第四挡件分别位于运动件两侧，所述连接轴包括光滑段和螺纹段，所述第三挡件与光滑段固定连接，所述运动件与光滑段之间设有滚珠，所述第四挡件与光滑段滑动连接，所述螺纹段螺纹连接有第二调节螺母，所述第三挡件与运动件之间、所述第四挡件与运动件之间均设有滚珠，所述第四挡件与第二调节螺母之间抵接有第三弹性件。通过调节第二调节螺母，来调节第四挡件与第二调节螺母之间的距离，从而改变第三弹性件对第四挡件的弹性力，进而改变滚珠与车轮之间的摩擦力。
[0010]作为优选，所述电磁铁与外接电源的电路上串联有电流调节件，所述电流调节件用于调节通过所述电磁体的电流大小。不同电磁铁长时间使用后，通相同强度的电流，产生的磁场强度存在差异，本专利技术通过设置电流调节件来保证比赛过程中不同寿命的不同动感单车的电磁铁产生的磁场强度相同。
[0011]作为优选，所述车轮外框上设有若干散热孔，所述散热孔分布在运动件的运动路径在车轮外框上的投影部分。运动件在运动过程中摩擦和磁生电过程中难免产生部分热量，过高的温度会影响电流表测值的准确性。运动件和车轮在转动过程中产生不同流速的气流，多股气流对冲产生的紊流一般集中在运动件附近，上述位置设置散热孔有助于热量的快速散发。
[0012]本专利技术的目的之二在于提供一种自调节动感单车联网比赛系统，在实力差距比较大的情况下依旧能呈现紧张的比赛画面，且能准确计算健身者的运动量进行公平的排名。
[0013]为实现上述技术目的，本专利技术提供一种自调节动感单车联网比赛系统，包括上述自调节动感单车、管理终端、用户终端和摄像头，所述管理终端分别与第一外接电流表、第二外接电流表、用户终端和摄像头通讯，所述用户终端包括显示屏，所述摄像头用于获取健身者骑行实景图片；
[0014]所述管理终端配置有比赛模拟策略，所述比赛模拟策略配置有模拟数据库，所述模拟数据库存储有发电电流信息、电磁电流信息、阻力信息和转速信息，所述发电电流信息反映发电回路的电流大小；所述电磁电流信息反映通过电磁铁的电流大小；所述阻力信息反映运动件为阻止车轮转动提供的力的大小；所述转速信息反映车轮转动速度的大小，不
同发电电流信息和电磁电流信息的组合均有一一对应的阻力信息和转速信息，所述比赛模拟策略包括信息获取步骤、信息匹配步骤和画面生成步骤；
[0015]所述信息获取步骤，获得所述第一外接电流表的电流信息作为实测发电电流信息，获得所述第二外接电流表的电流信息作为实测电磁电流信息；
[0016]所述信息匹配步骤，将所述实测发电电流信息和所述实测电磁电流信息作为索引，在模拟数据库中匹配到对应的阻力信息和转速信息分别作为实际阻力信息和实际转速信息；
[0017]所述画面生成步骤，根据所述转速信息确定对应健身者的虚拟对象在虚拟赛道中的位置，生成模拟运动画面，根据所述阻力信息生成阻力显示画面，所述阻力显示画面反映对应健身者实时承受的阻力大小；
[0018]所述管理终端获得摄像头拍摄的健身者骑行的实景图片作为实景图信息，所述管理终端将模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自调节动感单车，其特征在于包括转动发电组件，所述转动发电组件包括运动件(55)和第一弹性件(51)，所述运动件(55)一端转动连接在车轮(4)的圆形侧面上，另一端与所述第一弹性件(51)固定连接，所述运动件(55)可沿车轮(4)的圆形侧面朝向远离车轴(1)方向转动，所述第一弹性件(51)不与所述运动件(55)固定的一端与车轮(4)固定连接；所述车轮(4)和车轴(1)均由绝缘材料制成，所述运动件(55)和所述第一弹性件(51)均由导电非磁性材料制成，所述转动发电组件还包括所述运动件(55)与车轮(4)的转动连接处和车轴(1)之间设置的第一通电线(54)、所述第一弹性件(51)与车轮(4)的连接处和车轴(1)之间设有第二通电线(52)以及设置在所述车轴(1)上的第三通电线(53)，所述第一通电线(54)和所述第二通电线(52)分别与所述第三通电线(53)接触导电连接，所述运动件(55)、第一通电线(54)、第三通电线(53)、第一外接电流表、第二通电线(52)和第一弹性件(51)串联形成发电回路；所述转动发电组件还包括设置在车轮(4)外框(2)的圆形内侧面上的若干电磁铁(21)，所述电磁铁(21)沿车轮(4)外框(2)的圆形内侧面径向方向排列，至少有一个电磁铁(21)比运动件(55)更靠近车轮(4)外框(2)外边沿设置，所述电磁铁(21)连接有外接电源和第二外接电流表，所述转动发电组件设有多个，多个转动发电组件以车轴(1)的中心点为中心对称点对称设置。2.根据权利要求1所述的一种自调节动感单车，其特征在于，所述车轴(1)上设有第一挡件(34)和第二挡件(35)，所述第一挡件(34)和第二挡件(35)分别设于车轮(4)的两侧，所述第一挡件(34)与车轴(1)固定连接，所述第二挡件(35)与车轴(1)滑动连接，所述第一挡件(34)和车轮(4)之间以及第二挡件(35)与车轮(4)之间均设有滚珠，所述车轴(1)一端同轴固设有调节段，所述调节段上螺纹连接有第一调节螺母，所述调节段外套设有第二弹性件(33)，所述第二弹性件(33)分别与第二挡件(35)和第一调节螺母抵接。3.根据权利要求2所述的一种自调节动感单车，其特征在于，所述运动件(55)与车轮(4)通过转动连接组件转动连接，所述转动连接组件包括连接轴、第三挡件和第四挡件，所述连接轴穿过运动件(55)设置，所述第三挡件和第四挡件分别位于运动件(55)两侧，所述连接轴包括光滑段和螺纹段，所述第三挡件与光滑段固定连接，所述运动件(55)与光滑段之间设有滚珠，所述第四挡件与光滑段滑动连接，所述螺纹段螺纹连接有第二调节螺母(61)，所述第三挡件与运动件(55)之间、所述第四挡件与运动件(55)之间均设有滚珠，所述第四挡件与第二调节螺母(61)之间抵接有第三弹性件(62)。4.根据权利要求1所述的一种自调节动感单车，其特征在于，所述电磁铁(21)与外接电源的电路上串联有电流调节件，所述电流调节件用于调节通过所述电磁体的电流大小。5.根据权利要求1所述的一种自调节动感单车，其特征在于，所述车轮(4)外框(2)上设有若干散热孔，所述散热孔分布在运动件(55)的运动路径在车轮(4)外框(2)上的投影部分。6.一种自调节动感单车联网比赛系统，其特征在于包括如权利要求4所述的自调节动感单车、管理终端、用户终端和摄像头，所述管理终端分别与第一外接电流表、第二外接电流表、用户终端和摄像头通讯，所述用户终端包括显示屏，所述摄像头用于获取健身者骑行实景图片；所述管理终端配置有比赛模拟策略，所述比赛模拟策略配置有模拟数据库，所述模拟
数据库存储有发电电流信息、电磁电流信息、阻力信息和转速信息，所述发电电流信息反映发电回路的电流大小；所述电磁电流信息反映通过电磁铁(21)的电流大小；所述阻力信息反映运动件(55)为阻止车轮(4)转动提供的力的大小；所述转速信息反映车轮(4)转动速度的大小，不同发电电流信息和电磁电流信息的组合均有一一对应的阻力信息和转速信息，所述比赛模拟策略包括信息获取步骤、信息匹配步骤和画面生成步骤；所述信息获取步骤，获得所述第一外接电流表的电流信息作为实测发电电流信息，获...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雄昆，
申请(专利权)人：温州中菱科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：