一種智能跑步機(jī)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能跑步機(jī)，尤其是指一種智能跑步機(jī)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]跑步機(jī)是家庭及健身房常備的器材，而且是當(dāng)今家庭健身器材中最簡單的一種，是家庭健身器的最佳選擇。專家們相信未來跑步機(jī)市場將以高價(jià)位產(chǎn)品為主導(dǎo)。低價(jià)位產(chǎn)品銷售也不錯(cuò)，近幾年價(jià)格已有上升趨勢。注重生活時(shí)尚的消費(fèi)者認(rèn)為跑步機(jī)價(jià)格在1000美元以上是理所當(dāng)然的事。這些跡象表明，未來跑步機(jī)仍會(huì)持續(xù)增長。
[0003]就目前而言，在現(xiàn)有跑步機(jī)上健身時(shí)，一般是由健身的人先在跑步機(jī)上預(yù)設(shè)置跑步的速度、模式等，然后在跑步機(jī)傳送帶的作用下邁腿走或跑，如果速度不夠或者是速度過快，亦或是模式不合適等情況出現(xiàn)時(shí)，都得由人工在跑步機(jī)的控制面板上自行調(diào)制，如果在健身運(yùn)動(dòng)過程突然身體不適，也得進(jìn)行調(diào)制控制面板才能停止，健身者得不到與陸地跑步的真實(shí)感，甚至容易導(dǎo)致危險(xiǎn)。
[0004]為了應(yīng)對以上技術(shù)難題，中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)?201520131037.8)披露了一種跑步機(jī)，其包括底座、履帶、驅(qū)動(dòng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力單元以及傳感器組件，以上跑步機(jī)通過傳感器組件監(jiān)測位于履帶上的人體相對于履帶的運(yùn)動(dòng)速度，使得控制器生成驅(qū)動(dòng)指令來完成對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，因而能夠有效解決使用者容易摔倒的問題，然而在實(shí)際的使用過程中還存在有以下不足之處:1、該跑步機(jī)所采用的傳感器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，容易受外界條件影響而造成控制不準(zhǔn)確的問題，而且制作成本較高，需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的元器件和機(jī)械結(jié)構(gòu)；2、該跑步機(jī)所采用的傳感器需要固定在人體的腰部位置，因而會(huì)提高使用者跑步過程中的負(fù)重，額外增加使用者在跑步前的準(zhǔn)備穿戴所需花費(fèi)的時(shí)間，給使用者帶來極大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種智能跑步機(jī)及其控制方法，其主要目的在于克服現(xiàn)有跑步機(jī)中傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制準(zhǔn)確以及使用費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺陷。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種智能跑步機(jī)，包括機(jī)架、安裝于該機(jī)架上的跑臺(tái)、可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝設(shè)于跑臺(tái)上的主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒、繞設(shè)于主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒上的跑步帶、用于驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)以及一控制器，所述跑臺(tái)上還設(shè)置有輸出端與該控制器的使能端電連接的一觸控跑板，該觸控跑板位于所述跑步帶的下方并與所述跑步帶相隔有一道間隙。
[0007]進(jìn)一步的，當(dāng)跑步帶的第一位置受上方壓力作用向下移動(dòng)并觸碰到觸控跑板時(shí)，該觸控跑板檢測到第一觸點(diǎn)信號，并記錄當(dāng)前時(shí)間tl，當(dāng)跑步帶的第二位置受上方壓力作用受上方壓力作用向下移動(dòng)并觸碰到觸控跑板時(shí)，該觸控跑板檢測到第二觸點(diǎn)信號，并記錄當(dāng)前時(shí)間t2，觸控跑板根據(jù)t2和tl的差值計(jì)算步伐的時(shí)間差t2-tl，觸控跑板將該時(shí)間差t2-tl向控制器輸出，所述控制器根據(jù)該時(shí)間差t2-tl的數(shù)值控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的升降。
[0008]進(jìn)一步的，所述觸控跑板為一能識別其上兩點(diǎn)觸碰的觸摸感應(yīng)式面板，當(dāng)該觸摸感應(yīng)式面板感應(yīng)到其上兩點(diǎn)觸碰的信號后同時(shí)采集該兩點(diǎn)觸碰的存續(xù)時(shí)間ts，并向控制器輸出，當(dāng)該存續(xù)時(shí)間ts超過3秒時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于最小后直至靜止。
[0009]進(jìn)一步的，所述控制器為一可編程邏輯控制器。
[0010]—種智能跑步機(jī)的控制方法，包括以下步驟:a、預(yù)先設(shè)定步伐的時(shí)間差與跑步機(jī)的轉(zhuǎn)速成反比，啟動(dòng)跑步機(jī)，使用者站上跑步帶準(zhǔn)備進(jìn)行跑步；
b、跑步前，使用者第一側(cè)的腳壓下跑步帶，使得跑步帶與觸控跑板進(jìn)行第一點(diǎn)觸碰，從而產(chǎn)生第一觸點(diǎn)信號，并記錄當(dāng)前時(shí)間tl，使用者第二側(cè)的腳也壓下跑步帶，使得跑步帶與觸控跑板進(jìn)行第二點(diǎn)觸碰，從而產(chǎn)生第二觸點(diǎn)信號，并記錄當(dāng)前時(shí)間t2，觸控跑板根據(jù)t2和tl的差值計(jì)算步伐的時(shí)間差t2_tl，觸控跑板將該時(shí)間差t2_tl向控制器輸出信號，控制器獲得該時(shí)間差t2-tl，根據(jù)時(shí)間差t2-tl與電機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)值，并向所述電機(jī)發(fā)出轉(zhuǎn)速指令，電機(jī)根據(jù)該轉(zhuǎn)速指令帶動(dòng)跑步帶行走；
c、使用者邁出一步時(shí)，第一側(cè)的腳離開跑步帶后向前邁出并回到跑步帶時(shí)，使得跑步帶與觸控跑板進(jìn)行第三點(diǎn)觸碰，從而產(chǎn)生第三觸點(diǎn)信號，并記錄當(dāng)前時(shí)間t3 ;觸控跑板根據(jù)t3和t2的差值計(jì)算步伐的時(shí)間差t3-t2，觸控跑板將該時(shí)間差t3-t2向控制器輸出信號，控制器獲得該時(shí)間差t3-t2，根據(jù)時(shí)間差t3-t2與電機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)值，并向所述電機(jī)發(fā)出轉(zhuǎn)速指令，電機(jī)根據(jù)該轉(zhuǎn)速指令帶動(dòng)跑步帶行走；
d、使用者邁出下一步時(shí)，第二側(cè)的腳離開跑步帶后向前邁出并回到跑步帶時(shí)，使得跑步帶與觸控跑板進(jìn)行第四點(diǎn)觸碰，從而產(chǎn)生第四觸點(diǎn)信號，并記錄當(dāng)前時(shí)間t4 ;觸控跑板根據(jù)t4和t3的差值計(jì)算步伐的時(shí)間差t4-t3，觸控跑板將該時(shí)間差t4-t3向控制器輸出信號，控制器獲得該時(shí)間差t4-t3，根據(jù)時(shí)間差t4-t3與電機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)值，并向所述電機(jī)發(fā)出轉(zhuǎn)速指令，電機(jī)根據(jù)該轉(zhuǎn)速指令帶動(dòng)跑步帶行走；
e，跑步繼續(xù)進(jìn)行，重復(fù)上述步驟c-d，在第一側(cè)和第二側(cè)的腳交替邁出的過程中計(jì)算步伐的時(shí)間差，并根據(jù)該時(shí)間差實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，直到使用者完成整個(gè)跑步運(yùn)動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步的，所述觸控跑板為一能識別其上兩點(diǎn)觸碰的觸摸感應(yīng)式面板，當(dāng)該觸摸感應(yīng)式面板感應(yīng)到其上兩點(diǎn)觸碰的信號后同時(shí)采集該兩點(diǎn)觸碰的存續(xù)時(shí)間ts，并向控制器輸出，當(dāng)該存續(xù)時(shí)間ts超過3秒時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于最小后直至靜止。
[0012]進(jìn)一步的，所述控制器為一可編程邏輯控制器。
[0013]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果在于:
1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)，通過將原先位于跑步帶下方的跑步板設(shè)置成具有觸控功能的觸控跑板，該觸控跑板可以通過觸摸技術(shù)感應(yīng)人跑步的頻率，并且傳送給控制器，控制器可以根據(jù)跑步頻率，調(diào)整的電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)上歸還人在運(yùn)動(dòng)時(shí)的主動(dòng)權(quán)，在跑步機(jī)上健身者想跑或走快，亦或是想慢跑或慢走，跑步機(jī)立即響應(yīng)等同的速度。給健身者帶來在陸地上跑步的自由感和真實(shí)感，同時(shí)減少運(yùn)動(dòng)傷害。
[0014]2、在本發(fā)明中，在不改變跑步機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的前提下，既不需要特意攜帶配合傳感器識別的物件，也不需要特意布置復(fù)雜的電路及機(jī)械結(jié)構(gòu)，觸控跑板能夠跑步動(dòng)作完美契合，充分地發(fā)揮觸控技術(shù)帶來的簡單性和便利性，不僅控制簡單而且抗干擾性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面參照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0018]參照圖1和圖2。一種智能跑步機(jī)，包括機(jī)架1、安裝于該機(jī)架1上的跑臺(tái)2、可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝設(shè)于跑臺(tái)2上的主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒、繞設(shè)于主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒上的跑步帶3、用于驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)4以及一控制器5，所述控制器5為一可編程邏輯控制器。所述跑臺(tái)2上還設(shè)置有輸出端與該控制器5的使能端電連接的一觸控跑板6，該觸控跑板6位于所述跑步帶3的下方并與所述跑步帶3相隔有一道間隙7。本實(shí)施例通過將原先位于跑步帶3下方的跑步板設(shè)置成具有觸控功能的觸控跑板6，該觸控跑板6可以通過觸摸技術(shù)感應(yīng)人跑步的頻率，并且傳送給控制器5，控制器5可以根據(jù)跑步頻率，調(diào)整的電機(jī)4轉(zhuǎn)速，從而自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)上歸還人在運(yùn)動(dòng)時(shí)的主動(dòng)權(quán)，在跑步機(jī)上健身者想跑或走快，亦或是想慢跑或慢走，跑步機(jī)立即響應(yīng)等同的速度。給健身者帶來在陸地上跑步的自由感和真實(shí)感，同時(shí)減少運(yùn)動(dòng)傷害。
[0019]參照圖1和圖2。所述觸控跑板6為一能識別其上兩點(diǎn)觸碰的觸摸感應(yīng)式面板，當(dāng)該觸摸感應(yīng)式面板感應(yīng)到其上兩點(diǎn)觸碰的信號后同時(shí)采集該兩點(diǎn)觸碰的存續(xù)時(shí)間ts，并向控制器5輸出，當(dāng)該存續(xù)時(shí)間ts超過3秒時(shí)，電機(jī)4的轉(zhuǎn)速處于最小后直至靜止。
[0020]在本實(shí)施例中，參照圖1和圖2。當(dāng)跑步帶3的第一位置受上方壓力作用向下移動(dòng)并觸碰到觸控跑板6時(shí)，該觸控跑板6檢測到第一觸點(diǎn)信號，并記錄當(dāng)