调整跑步机速度和坡度的方法、运动训练方法和跑步机技术

本发明专利技术涉及智能训练器械领域，提供一种根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法，包括：S201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率范围内，则执行S202至S205；S202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；S203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；S204：根据当前心率与靶心率范围均值的差距和多项式公式，计算得到跑步机的当前强度与目标强度的差值，并根据跑步机的当前强度和该差值获得目标强度；S205：通过强度‑速度/坡度转换公式将目标强度转换为目标速度和目标坡度。该方法能动态调整跑步机的速度和/或坡度，满足个性、精细、快速的心率调整需求。

【技术实现步骤摘要】
调整跑步机速度和坡度的方法、运动训练方法和跑步机
本专利技术涉及智能训练器械领域，尤其涉及一种根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法、基于用户心率控制跑步机的运动训练方法和根据心率调节速度和坡度的跑步机。
技术介绍
现如今随着经济水平的不断发展，人们的生活变得越来越便捷方便，生活中的体力消耗也变得越来越少。但伴随着的却是由于体力活动的不足而可能导致的一系列身体健康问题，如“三高”、糖尿病等典型症状，由此导致的死亡人数仅次于吸烟问题，已经成为了现代社会第二大人类非正常死亡原因。因此，运动锻炼是保持人体健康必不可少的条件。中国专利公开号为CN110025928A公开了一种身体心率数据检测及智能运动跑步机及其控制方法，该方法通过测量用户的极限心率计算得到心率区间，运动处方的心率区间选择合适的目标心率，通过对比目标心率与监测到的用户实际心率偏差，如果实际心率与目标心率的差值过大，则调整跑台的工作方式(速度、频率等)纠正用户的锻炼方式，从而保证用户正确完成运动处方的训练计划。但是该方法存在以下缺点：(1)通过一体机屏幕中的UI界面展示差异情况提醒用户调整的策略，实际是让用户对速度和频率进行手动调整，没有形成跑步机的自动调整功能。(2)该方法并未指出如何具体调整跑台的工作方式来纠正用户的锻炼行为。因此，亟需开发一种能够精细化、自适应调节人体运动强度的跑步机。
技术实现思路
本专利技术的技术目的就在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法、基于用户心率控制跑步机的运动训练方法和根据心率调节速度和坡度的跑步机，能够精细自适应调节人体运动强度。作为本专利技术的一个方面，提供一种根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法，包括如下步骤：S201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率的范围内，则执行步骤S202至步骤S205；S202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；S203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；S204：根据步骤S202中的当前心率与所述靶心率范围均值的差距和步骤S203中的多项式公式，计算得到跑步机的当前强度与目标强度的差值，并根据跑步机的当前强度和该差值获得目标强度；S205：通过强度-速度/坡度转换公式将目标强度转换为目标速度和目标坡度，根据目标速度和目标坡度调整跑步机的速度和/或坡度。用户在使用跑步机时，通过调整速度和坡度可以改变用户的运动强度。在适宜的运动强度下，可以让用户运动时的心率保持在一个合适的范围内，使用户高效、安全地运动。根据本专利技术一示例实施方式，所述当前心率为当前时间之前的一预定时间的平均心率。根据本专利技术一示例实施方式，所述靶心率为通过有氧运动提高心血管循环系统的机能时有效而安全的运动心率范围。根据本专利技术一示例实施方式，所述测试强度为用户在进行测试时的物理运动负荷。根据本专利技术一示例实施方式，所述测试心率为在预定的运动强度下的平均运动心率，通过心率表等设备进行检测。测试心率、测试强度均通过心肺耐力测试获得，心肺耐力测试是指从静息状态到运动负荷下监测全导联心电图和血压变化，同时监测肺通气指标、摄氧量和二氧化碳排出量等代谢指标的一种运动试验。心肺耐力测试是目前唯一能够在一次试验中全面评估人体整体多系统功能的临床检测技术，是一级或二级预防及康复项目中的重要组成本部分。该心肺耐力测试为三级增量心肺耐力测试，三级表示运动测试的最大次数，增量表示每级测试的运动强度是逐步递增的，即一级测试强度＜二级测试强度＜三级测试强度。进行测试时，如果仅进行一级心肺耐力测试，则该用户的测试结果只有一级测试心率和一级测试强度；如果进行二级心肺耐力测试，则该用户的测试结果包括一级测试心率、一级测试强度、二级测试心率和二级测试强度；如果进行三级心肺耐力测试，则该用户的测试结果包括一级测试心率、一级测试强度、二级测试心率、二级测试强度、三级测试心率和三级测试强度。根据本专利技术一示例实施方式，所述静息心率是指在清醒、不活动的安静状态下，每分钟心跳的次数。根据本专利技术一示例实施方式，所述静息强度为在静息情况下的物理负荷。一般在静息情况下每个人的物理负荷是一样的。靶心率、测试心率、测试强度、静息心率和静息强度在用户运动之前获取。用户运动时的目标强度应当与用户的运动状态、心肺耐力的特征有关，而目标强度又会根据用户的运动状态而改变，只有全面评估用户的当前心率、靶心率、测试心率、测试强度、静息心率和静息强度，才能够获得更有针对性的目标强度，从而精确地调整用户的运动强度。根据本专利技术一示例实施方式，当用户只进行一级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度；当用户进行二级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率和二级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度和二级测试强度；当用户进行三级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率、二级测试心率和三级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度、二级测试强度和三级测试强度；一级测试心率＜二级测试心率＜三级测试心率，一级测试强度＜二级测试强度＜三级测试强度；所述步骤S204中，当该用户只进行一级心肺耐力测试时，所述多项式公式为其中，当该用户进行二级心肺耐力测试时，所述多项式公式为其中，当该用户进行三级心肺耐力测试时，所述多项式公式为当采用公式时，当采用公式时，d为静息强度，单位为mL/(kg·min)；d1为一级测试强度，单位为mL/(kg·min)；d2为二级测试强度，单位为mL/(kg·min)；d3为三级测试强度，单位为mL/(kg·min)；e为静息心率，单位为次/分钟；e1为一级测试心率，单位为次/分钟；e2为二级测试心率，单位为次/分钟；e3为三级测试心率，单位为次/分钟；c1和c2为最大摄氧量校正系数，单位为mL/(kg·min)；y为跑步机当前强度与目标强度的差距，mL/(kg·min)；x为当前心率与所述靶心率范围均值的差距，单位为次/分钟。根据本专利技术一示例实施方式，所述强度-速度/坡度转换公式为目标强度＝A*V*f+g+V*h，其中，f、g、h均为常数，A为坡度，单位为％；V为速度，单位为公里/小时，目标强度的单位为mL/(kg·min)。可以只调整速度或只调整坡度，也可以速度和坡度同时平衡调整。根据本专利技术的第二方面，提供一种基于用户心率控制跑步机的运动训练方法，包括以下步骤：S1：热身期：调整跑步机的强度为第一固定强度，使用户在第一预设时间内运动；S2：动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率的范围内，则执行步骤S202至步骤S205；/nS202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；/nS203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；/nS204：根据步骤S202中的当前心率与所述靶心率范围均值的差距和步骤S203中的多项式公式，计算得到跑步机的当前强度与目标强度的差值，并根据跑步机的当前强度和该差值获得目标强度；/nS205：通过强度-速度/坡度转换公式将目标强度转换为目标速度和目标坡度，根据目标速度和目标坡度调整跑步机的速度和/或坡度。/n

【技术特征摘要】
1.一种根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率的范围内，则执行步骤S202至步骤S205；
S202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；
S203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；
S204：根据步骤S202中的当前心率与所述靶心率范围均值的差距和步骤S203中的多项式公式，计算得到跑步机的当前强度与目标强度的差值，并根据跑步机的当前强度和该差值获得目标强度；
S205：通过强度-速度/坡度转换公式将目标强度转换为目标速度和目标坡度，根据目标速度和目标坡度调整跑步机的速度和/或坡度。


2.根据权利要求1所述的根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法，其特征在于，所述当前心率为当前时间之前的一预定时间的平均心率；所述靶心率为通过有氧运动提高心血管循环系统的机能时有效而安全的运动心率范围；所述测试心率为在预定的运动强度下的平均运动心率；所述测试强度为用户在进行测试时的物理运动负荷。


3.根据权利要求1所述的根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法，其特征在于，当用户只进行一级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度；当用户进行二级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率和二级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度和二级测试强度；当用户进行三级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率、二级测试心率和三级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度、二级测试强度和三级测试强度；一级测试心率＜二级测试心率＜三级测试心率，一级测试强度＜二级测试强度＜三级测试强度；
所述步骤S204中，
当该用户只进行一级心肺耐力测试时，所述多项式公式为：



其中，



当该用户进行二级心肺耐力测试时，所述多项式公式为：



其中，



当该用户进行三级心肺耐力测试时，所述多项式公式为：

或
当采用公式时，






当采用公式时，









d为静息强度，单位为mL/(kg·min)；
d1为一级测试强度，单位为mL/(kg·min)；
d2为二级测试强度，单位为mL/(kg·min)；
d3为三级测试强度，单位为mL/(kg·min)；
e为静息心率，单位为次/分钟；
e1为一级测试心率，单位为次/分钟；
e2为二级测试心率，单位为次/分钟；
e3为三级测试心率，单位为次/分钟；
c1和c2为最大摄氧量校正系数，单位为mL/(kg·min)；
y为跑步机当前强度与目标强度的差距，mL/(kg·min)；
x为当前心率与所述靶心率范围均值的差距，单位为次/分钟。


4.根据权利要求1所述的根据心率变化实时调整跑步机速度和坡度的方法，其特征在于，所述强度-速度/坡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永亮，叶骏，陈娟，曾强，张世潮，李军，何明清，
申请(专利权)人：北京动亮健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11