智能训练器及其控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种健身器材，特别是一种智能型训练器及其控制电路，包括：发电机、脚踏、转动轮、惯性轮、左右把手、负载及设有控制电路的控制盘；所述负载包括负载电阻、充电电池或外接用电器，所述发电机与所述惯性轮同轴固接；所述发电机的输出端接控制电路，经控制电路整流稳压后输出接负载电阻、充电电池或通过输出接头接用电器；所述控制电路监测充电电池用电器的用电情况，并将多余的电能送至负载电阻；所述控制电路中储存多种运动模式软件，不仅能完成训练、健身和发电，而且能适应不同人群训练需要；采用ＭＣＵ控制，具有良好的人机界面，在使用过程中进行语音提示，对可能出现的危险进行报警，从而提高了整机的人性化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种健身器材，特别是一种融训练、健身和发电为一体的智能 型训练器及其控制电路，具体来说是在智能化控制的基础上增加发电功能，使运动者的运动能量得到有效利用；控制器中设置多种健身模式，适应各种人群 的需要，并可对人的体能素质进行评定，也可对一些疾病进行健康调理。
技术介绍
目前，从训练工作原理上来说，国内外存在三大类，即机械摩擦式、磁 控式或涡流式、自发电式。机械摩擦式和磁控式健身车是一种功能比较单一的 纯健身器械，这两类健身车使运动者在运动过程中逐渐消耗自身的能量。机械摩擦式是运动者通过脚踏，经皮带轮传递给一个大的惯性轮，惯性轮 进行圆周运动，加上一个摩擦系统，形成负栽。调解摩擦力的大小，使运动者 在运动过程中达到锻炼的目的。其优点是制造成本低，生产工艺简单，适合大 批量生产。缺点是功能单一，感觉不好，款式陈旧。磁控式(涡流式)健身车分为两种形式，即7JC磁磁控式和电磁磁控式。永磁磁控式是运动者通过脚踏，经皮带轮传递给一个大的钢性轮进行圆周运动。 在大的钢性轮外面设置永磁体，钢性轮切割磁力线，产生涡流，形成负栽。通 过调节永磁体与钢性轮之间的间隙来调节阻力的大小。其优点是制造成本低， 无噪音，寿命长。缺点是加工精度要求高，功能单一。电磁磁控式是运动者通 ，踏，经皮带轮传递给一个大的涡流片作圓周运动。在涡流片的两面设置电 磁线圈，通过调节电磁线團的电流来调节阻力的大小，从而使运动者在运动过 程中达到锻炼的目的。其优点是制造成本低，重量轻，无噪音，寿命长。缺点 是加工难度较大，需要外接电源，消耗电能，技术含量偏低。自发电式是运动者通过脚踏，经皮带轮带动一台发电机，从而发出电能， 通过调节发电机负载大小来调节阻力的大小，从而使运动者在运动过程中达 到锻炼的目的。其优点是功能多样，调节简单，已成为当前市场的主流。例如200520000625. 4技术专利所提供的新型的健身车/>开了以下技 术内容包括车架、扶手、显示板、车坐、脚踏机构和负栽，扶手和车坐分别 连接在车架的上部前后位置，显示板安装在扶手上，脚踏机构安装在车架的下 部并通过传动机构与负载传动连接，其特征在于所述的负载为发电机及连接 在其输出端的电气负载和蓄电池。该技术的彩色液晶显示器通过其驱动电 路和控制器的控制，可以显示各种与运动有关的彩色图案和数据，大大提高了 其使用功能和趣味性；本专利的运动平衡装置的位置传感器发出脉沖信号，此 信号传递到控制器，经其计算处理，判断转速、位置及转向，并用此来调节负 载大小，使使用者感觉用力均匀和舒适；本专利的发电机、蓄电池、整流器和 逆变器能把人运动产生的能量转化为直流或交流电能储存或向外部输出供用电 器使用。该专利对于运动者的运动情况通过传感器进行检测，并通过显示器显 示运动数据，但不能对不同运动者的身体情况提供合理的运动指导。专利号97108467.X公开了一种多功能智能健身器，含有健身器主体(l)和 心率传感器(3);其特征是在健身器主体(1)上及其相对应的积械运动部分对应 设有速度传感器定块(6)和动块(5);速度传感器(5) (6)与心率传感器(3)的电信 号与设在健身器主体(1)上的健身控制盘(2)内的健身运动信号处理电路相连； 健身运动信号处理电路是由心率、速度信号滤波、放大、整形电路、键盘电路、 电源电路、CPU微处理器及其程序存储器、数据存储器、时钟、译码、逻辑控 制电路、图像产生电路及射频调制电路组成；另由CPU微处理器输出的模拟运 动画面的随机信号经D/A转换、放大处理后的电信号与健身器主体(l)的机械 运动阻尼感应件相连。提供一种根据有氧健身运动数学模型设计的软件可将采 集的身高、体重、年令、静心率进行运算后输出健身者的最佳有氧健身运动量， 结合模拟运动画面的图像数据可通过显示终端实时显示模拟运动画面，并根据传感器测定的人体的心率、速度信号经处理后使健身者的运动量控制在最佳有 氧健身运动量范围，且实时显示脉拍、行程、时间以及运动成绩及热量消耗、 累计运动量、成绩等，还可根据国家运动量运动成缋模型而进行比赛运动，从 而使健身运动充满趣味性、娱乐性使户内健身运动达到户外健身之功效，并能 对健身运动的最佳运动量实现有效的自动监控目的和随机自动调节机械运动部分阻尼负荷的多功能智能健身器。该专利技术专利尚有以下可改进之处1、采用阻 尼感应磁块和阻尼感应线圏作为负载，运动者的运动能量不能得到有效利用；2、 仅提供一种根据有氧健身运动数学模型设计的软件，不能适应多种人群的需要， 特别是各种慢性病患者的强身需要。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一款既能达到专业锻炼效 果、又能使运动能量得到有效利用，并能指导多种不同健康状况人群强身锻炼 的智能训练器及其控制电路。本专利技术的上述目的是由如下技术方案来实现的。一种智能型训练器，包括脚踏、由脚踏驱动的转动轮、通过皮带传动连 接转动轮的发电机、与发电机同轴相连的惯性轮、左右把手、负载及设有控制 电路的控制盘；其特征在于所述负载括负栽电阻、充电电池或外接用电器， 所述发电机与所述惯性轮同轴固接；所述发电机的输出端接控制电路，经控制 电路整流稳压后输出接负载电阻、充电电池或通过输出接头接用电器；所述控 制电路监测充电电池用电器的用电情况，并将多余的电能送至负载电阻。所述的智能型训练器，其特征在于所述控制盘设置于左右把手中央，包 括盒体、面板、及设于盒体内的电子元件及电路板，所述面板上设有触摸式图 形液晶显示器、扬声器。所述的智能型训练器，其特征在于所述显示器为触摸式图形液晶显示器。所述的智能型训练器，其特征在于所述发电机为高效多相发电机，具体是高效五相交流发电机。所述的智能型训练器，其特征在于所述负栽电阻是大功率、低阻值的水 泥电阻，是将大功率、低阻值电阻用水泥包围封死在支架内。本专利技术还提供一种用于上述智能型训练器的控制电路，包括整流稳压电 路、中央处理器MCU、显示器、语音电路，所述中央处理器MCU的多个串行接 口分别连接整流稳压电路、显示器、语音电路，所述中央处理器MCU连接传感 器及存储器，其特征在于所述存储器中固化有多种指导不同人群进行锻炼 的专业健身模式。所述的控制电路，其特征在于所述整流稳压电路包括整流桥和稳压器， 所述整流桥是五组大功率二极管所构成的五相全波整流器桥，所述中央处理器 MCU连接所述稳压器，所述稳压器是标准的单象限降压型DC/DCBUCK控制器， 其中整流桥将交流发电机整流为直流；DC/DCBUCK控制器按照系统要求对电压 或电流进行稳定控制，并将输出的电压电流数值作为运动检测量送中央处理器 MCU;所述DC/DCBUCK控制器为两组， 一组接蓄电池充电或用电器，另一组接负 载电阻。所述的控制电路，其特征在于所述专业健身模式包括体能测试模式、糖 尿病健身模式、高血压健身模式、关节健身模式、高血脂健身模式、无氧训练 模式、有氧训练模式、等动训练模式、充电运动模式、充电限阻力运动模式、 休闲运动模式及恒功率训练模式。所述的控制电路，其特征在于设有数字信号处理器DSP,所述传感器包 括速度传感器、电压、电流传感器通过通讯器件接所述数字信号处理器DSP， 所述数字信号处理器DSP接所述中央处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型训练器，包括：脚踏、由脚踏驱动的转动轮、通过皮带传动连接转动轮的发电机、与发电机同轴相连的惯性轮、左右把手、负载及设有控制电路的控制盘；其特征在于：所述负载包括负载电阻、充电电池或外接用电器，所述发电机与所述惯性轮同轴固接；所述发电机的输出端接控制电路，经控制电路整流稳压后输出接负载电阻、充电电池或通过输出接头接用电器；所述控制电路监测充电电池用电器的用电情况，并将多余的电能送至负载电阻。

【技术特征摘要】
1、一种智能型训练器，包括脚踏、由脚踏驱动的转动轮、通过皮带传动连接转动轮的发电机、与发电机同轴相连的惯性轮、左右把手、负载及设有控制电路的控制盘；其特征在于所述负载包括负载电阻、充电电池或外接用电器，所述发电机与所述惯性轮同轴固接；所述发电机的输出端接控制电路，经控制电路整流稳压后输出接负载电阻、充电电池或通过输出接头接用电器；所述控制电路监测充电电池用电器的用电情况，并将多余的电能送至负载电阻。2、 根据权利要求l所述的智能型训练器，其特征在于所述控制盘设置于 左右把手中央，包括盒体、面板、及设于盒体内的电子元件及电路板，所述面 板上设有图形液晶显示器、扬声器及按键。3、 根据权利要求2所述的智能型训练器，其特征在于所述显示器为触摸 式图形液晶显示器。4、 根据权利要求1所述的智能型训练器，其特征在于所述发电机为高效 多相发电机，具体是高效五相交流发电机。5、 根据权利要求l所述的智能型训练器，其特征在于所述负载电阻是大 功率、低阻值的水泥电阻，是将大功率、低阻值电阻用水泥包围封死在支架内。6、 一种用于权利要求l所述智能型训练器的控制电路， 一种用于上述智 能型训练器的控制电路，包括整流稳压电路、中央处理器MCU、触摸式图形液 晶显示器、语音电路，所述中央处理器MCU的多个串行接口分别连接整流稳压 电路、显示器、语音电路，所述中央处理器MCU连接所述传感器及存储器，其 特征在于所述存储器中固化有多种指导不同人群进行锻炼的专业健身模式。7、根据权利要求6所述的控制电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振江，张亚勇，李刚，陈建英，孔德文，边博伟，
申请(专利权)人：北京金秋果实电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]