基于跑步机对人体做功功率的标定方法及系统技术方案

本发明专利技术属于人工智能检测技术领域，尤其涉及基于跑步机对人体做功功率的标定方法及系统，其包括根据能量守恒定律，基于电能存储区内存储的电能数据和机械能存储区的机械能数据，通过跑步机运行与配重运动标定方法，确定能量转换关系为：跑步机运动速度与跑步机工作电流关系；跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系，本发明专利技术解决了现有的跑步机对人体做功功率标定方法及系统在能量指标标定过程存在不科学且不准确的问题，具有实现了更科学、更安全的使用跑步机进行锻炼，改进和提高电动跑步机对跑者跑步过程中实现做功的标定的有益技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
基于跑步机对人体做功功率的标定方法及系统


[0001]本专利技术属于人工智能检测
，尤其涉及基于跑步机对人体做功功率的标定方法及系统。

技术介绍

[0002]如今，我们把卡路里作为测量运动消耗能量的一个重要标准，大多数时候，人们用千卡这个单位来计算运动消耗的能量。现在大部分电动跑步机都会在面板上或移动端软件上显示卡路里的功能，跑步机上卡路里数据能够粗略反映跑者的运动消耗量，之所以是粗略因为想要准确检测你的卡路里消耗是个很复杂的过程。目前跑步机通常使用的热量计算方式大致有两种方式，第一种计算方式是根据运动强度(速度、坡度、阻力)
×
时间
×
平均卡路里消耗量计算出一个粗略的估算的卡路里值；第二种计算方式是在跑步机面板上输入自己的性别、年龄、身高和体重以及监测实时的心率，这样虽然计算出来消耗热量比第一种计算方式的准确度就会有所提升，但是，这也是一种机械化的计算方式。一些研究和报道表明，跑步机类的设备计算的能耗值事实上都高估了运动者卡路里的燃烧量，高出的比例达到15％到20％。如果依据跑步机上卡路里计算方式来判断当前的运动量是否满足理想的预定值，尤其是对慢病人群运动干预和康复人员的辅助运动时需要精准的能量指标，更值得商榷；
[0003]因此为了更科学、更安全的使用跑步机进行锻炼，现有的电动跑步机对跑者跑步过程中实现消耗热量的计算还有待于改进和提高；
[0004]综上所述，现有的跑步机对人体做功功率标定方法及系统在能量指标标定过程存在不科学且不准确的问题。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术提供基于跑步机对人体做功功率的标定方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出现有的跑步机对人体做功功率标定方法及系统在能量指标标定过程存在不科学且不准确的问题。
[0006]本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：基于跑步机对人体做功功率的标定方法，包括：
[0007]通过跑步机运行标定方法，标定负载配重的跑步机运行的电能数据，并写入电能存储区；
[0008]通过配重运动标定方法，标定跑步机上负载配重运动的机械能数据，并写入机械能存储区；
[0009]根据能量守恒定律，基于电能存储区内存储的电能数据和机械能存储区的机械能数据，通过跑步机运行与配重运动标定方法，确定能量转换关系为：
[0010]人体运动速度与跑步机工作电流关系；
[0011]跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系；
[0012]通过人体运动速度与跑步机工作电流关系，标定并存储速度与电流系数；
[0013]通过跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系，标定并存储坡度与电流系数。
[0014]进一步，所述跑步机运行标定方法包括：通过跑步机运行标定函数，确定负载配重的跑步机运行的电能数据；
[0015]所述跑步机标定函数为：
[0016][0017]所述U是负载配重的跑步机工作电压；
[0018]所述I是负载配重的跑步机工作电流；
[0019]所述T1是负载配重的跑步机的工作时间；
[0020]所述P1是负载配重的跑步机的电功率；
[0021]所述W1是负载配重的跑步机运行的电能数据。
[0022]进一步，所述配重运动标定方法包括：通过配重运动标定函数，确定跑步机上负载配重运动的机械能数据；
[0023]所述配重运动标定函数为：
[0024][0025]所述F是负载配重运动的机械动力；
[0026]所述S是负载配重运动的位移；
[0027]所述T2是负载配重运动的工作时间；
[0028]所述θ是负载配重运动的合力F的方向与位移S的方向的夹角；
[0029]所述P2是负载配重运动的机械功率；
[0030]所述W2是负载配重运动的机械能数据。
[0031]进一步，所述跑步机运行与配重运动标定方法包括：通过跑步机运行与配重运动标定函数，确定能量转换关系；
[0032]所述跑步机运行与配重运动标定函数为：
[0033][0034]所述U是负载配重的跑步机工作电压；
[0035]所述I是负载配重的跑步机工作电流；
[0036]所述T1是负载配重的跑步机的工作时间；
[0037]所述P1是负载配重的跑步机的电功率；
[0038]所述W1是负载配重的跑步机运行的电能数据；
[0039]所述F是负载配重运动的机械动力；
[0040]所述S是负载配重运动的位移；
[0041]所述T2是负载配重运动的工作时间；
[0042]所述θ是负载配重运动的合力F的方向与位移S的方向的夹角；
[0043]所述P2是负载配重运动的机械功率；
[0044]所述W2是负载配重运动的机械能数据。
[0045]进一步，所述人体运动速度与跑步机工作电流关系包括人体运动速度与跑步机工作电流关系函数；
[0046]所述人体运动速度与跑步机工作电流关系函数为：
[0047][0048]所述P1是负载配重的跑步机的电功率；
[0049]所述P2是负载配重运动的机械功率；
[0050]所述P1
’
是负载配重的跑步机实际电功率；
[0051]所述U是负载配重的跑步机工作电压；
[0052]所述I是负载配重的跑步机工作电流；
[0053]所述F是负载配重运动的机械动力；
[0054]所述V是负载配重运动的运动速度；
[0055]所述a是拟合系数；
[0056]所述b是拟合常数项；
[0057]其中包括；
[0058]所述a、b的计算函数为：
[0059][0060]所述a是拟合系数；
[0061]所述b是拟合常数项；
[0062]所述P1”i是负载配重的跑步机测定电功率；
[0063]所述P2”i是负载配重运动测定机械功率。
[0064]进一步，所述跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系包括跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系函数；
[0065]所述跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系函数为：
[0066][0067]所述P1是负载配重的跑步机的电功率；
[0068]所述P2是负载配重运动的机械功率；
[0069]所述P1
’
是负载配重的跑步机实际电功率；
[0070]所述U是负载配重的跑步机工作电压；
[0071]所述I是负载配重的跑步机工作电流；
[0072]所述F是负载配重运动的机械动力；
[0073]所述V是负载配重运动的运动速度；
[0074]所述a是拟合系数；
[0075]所述b是拟合常数项；
[0076]其中包括；
[0077]所述a、b的计算函数为：
[0078][0079]所述a是拟合系数；
[0080]所述b是拟合常数项；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于跑步机对人体做功功率的标定方法，其特征在于，包括：通过跑步机运行标定方法，标定负载配重的跑步机运行的电能数据，并写入电能存储区；通过配重运动标定方法，标定跑步机上负载配重运动的机械能数据，并写入机械能存储区；根据能量守恒定律，基于电能存储区内存储的电能数据和机械能存储区的机械能数据，通过跑步机运行与配重运动标定方法，确定能量转换关系为：人体运动速度与跑步机工作电流关系；跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系；通过人体运动速度与跑步机工作电流关系，标定并存储速度与电流系数；通过跑步机运行坡度与跑步机工作电流关系，标定并存储坡度与电流系数。2.根据权利要求1所述标定方法，其特征在于，所述跑步机运行标定方法包括：通过跑步机运行标定函数，确定负载配重的跑步机运行的电能数据；所述跑步机标定函数为：所述U是负载配重的跑步机工作电压；所述I是负载配重的跑步机工作电流；所述T1是负载配重的跑步机的工作时间；所述P1是负载配重的跑步机的电功率；所述W1是负载配重的跑步机运行的电能数据。3.根据权利要求1所述标定方法，其特征在于，所述配重运动标定方法包括：通过配重运动标定函数，确定跑步机上负载配重运动的机械能数据；所述配重运动标定函数为：所述F是负载配重运动的机械动力；所述S是负载配重运动的位移；所述T2是负载配重运动的工作时间；所述θ是负载配重运动的合力F的方向与位移S的方向的夹角；所述P2是负载配重运动的机械功率；所述W2是负载配重运动的机械能数据。4.根据权利要求1所述标定方法，其特征在于，所述跑步机运行与配重运动标定方法包括：通过跑步机运行与配重运动标定函数，确定能量转换关系；所述跑步机运行与配重运动标定函数为：
所述U是负载配重的跑步机工作电压；所述I是负载配重的跑步机工作电流；所述T1是负载配重的跑步机的工作时间；所述P1是负载配重的跑步机的电功率；所述W1是负载配重的跑步机运行的电能数据；所述F是负载配重运动的机械动力；所述S是负载配重运动的位移；所述T2是负载配重运动的工作时间；所述θ是负载配重运动的合力F的方向与位移S的方向的夹角；所述P2是负载配重运动的机械功率；所述W2是负载配重运动的机械能数据。5.根据权利要求1所述标定方法，其特征在于，所述人体运动速度与跑步机工作电流关系包括人体运动速度与跑步机工作电流关系函数；所述人体运动速度与跑步机工作电流关系函数为：所述P1是负载配重的跑步机的电功率；所述P2是负载配重运动的机械功率；所述P1
’
是负载配重的跑步机实际电功率；所述U是负载配重的跑步机工作电压；所述I是负载配重的跑步机工作电流；所述F是负载配重运动的机械动力；所述V是负载配重运动的运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥臣，李祥武，任志强，夏俊，
申请(专利权)人：上海体育学院，
类型：发明
国别省市：