本發(fā)明涉及健身器材，具體涉及一種力量訓(xùn)練器材及等速控制方法。
背景技術(shù)：
1、近年來，老齡化人群健身康養(yǎng)需求在逐漸增加，但現(xiàn)有健身器材卻難以匹配其舒緩運(yùn)動需求。例如，目前市場上的力量型訓(xùn)練器材，普遍存在“快速往復(fù)”的運(yùn)動模式缺陷，這類器材基本采用繩動配重塊、電機(jī)作為阻力，運(yùn)動速度快，容易對人產(chǎn)生傷害；還有部分訓(xùn)練器材采用油壓缸作為往復(fù)運(yùn)動阻力，油壓缸阻力雖然可以選擇，但調(diào)節(jié)不精確，僅能常規(guī)分8-10個檔位調(diào)節(jié)。
2、另外，這些器材在訓(xùn)練期間無法自動定住停止，人體受力較大，屬于對抗性訓(xùn)練，且“快速往復(fù)”模式會導(dǎo)致使用者在向心收縮階段依賴慣性，在離心收縮階段失控，致使動作終點產(chǎn)生巨大沖擊力，這不僅大幅降低了力量訓(xùn)練的效率與安全性，更會對使用者的關(guān)節(jié)、軟骨、肌腱及韌帶造成不可逆的慢性磨損與急性損傷風(fēng)險，如肩關(guān)節(jié)撞擊、膝關(guān)節(jié)軟骨磨損、肌腱炎等，因此無法滿足老齡化人群的舒緩健身或康復(fù)訓(xùn)練需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述存在的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種力量訓(xùn)練器材及等速控制方法。
2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種等速控制方法，包括如下步驟：
3、a、推、拉力量訓(xùn)練連桿；
4、b、力量訓(xùn)練連桿對滑動架施加一個正向力，滑動架被動前進(jìn)、后退；
5、c、位移傳感器實時將感應(yīng)尺的位置信號傳輸?shù)剿惴刂破鳎惴刂破鞲鶕?jù)感應(yīng)尺的位置變化生成力矩信號，并將力矩信號傳輸至電機(jī)控制器；
6、d、電機(jī)控制器根據(jù)力矩信號生成驅(qū)動電壓電流，并輸送至伺服電機(jī)；
7、e、伺服電機(jī)在驅(qū)動電壓電流的作用下輸出力矩，牽引同步帶，同步帶為滑動架施加一個與正向力大小相等的反向力。
8、優(yōu)選的：所述步驟c中，位移傳感器按照預(yù)定的頻率將感應(yīng)尺的位置信號傳輸?shù)剿惴刂破鳎惴刂破鞲鶕?jù)感應(yīng)尺的位置信號計算出感應(yīng)尺的速度、加速度，并根據(jù)速度、加速度生成力矩信號。
9、優(yōu)選的：所述步驟c、步驟d、步驟e以預(yù)定的頻率循環(huán)，在滑動架的移動和伺服電機(jī)的輸出力矩之間實現(xiàn)實時負(fù)反饋。
10、優(yōu)選的：所述步驟c中，當(dāng)滑動架靜止時，
11、c1、感應(yīng)尺的位置信號變化量為0，算法控制器根據(jù)變化量為0的位置信號生成制動力矩信號，并將制動力矩信號傳輸至電機(jī)控制器；
12、c2、電機(jī)控制器根據(jù)制動力矩信號生成制動抱閘電壓電流，并輸送至伺服電機(jī)；
13、c3、伺服電機(jī)在制動抱閘電壓電流的作用下產(chǎn)生制動力矩，伺服電機(jī)的抱閘齒輪箱鎖緊，鎖定滑動架位置。
14、一種力量訓(xùn)練器材，包括主機(jī)架和安裝在主機(jī)架上的力量訓(xùn)練連桿、牽引架，力量訓(xùn)練連桿和牽引架之間通過傳動結(jié)構(gòu)連接；
15、還包括：
16、同步帶，兩端分別安裝在從同步輪、主同步輪上；
17、伺服電機(jī)，用于驅(qū)動所述主同步輪；
18、滑動架，滑動安裝在所述主機(jī)架上并與同步帶固定連接；滑動架的滑動方向與同步帶平行；所述牽引架的負(fù)載端與滑動架鉸接連接；
19、位移傳感器，固定在所述主機(jī)架上；位移傳感器的感應(yīng)尺與所述滑動架的滑動方向平行，感應(yīng)尺與滑動架固定連接；
20、其中，位移傳感器電連接至算法控制器，算法控制器電連接至所述伺服電機(jī)的電機(jī)控制器。
21、優(yōu)選的：所述主機(jī)架上固定有與同步帶平行的直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌上滑動安裝有直線滑塊；所述滑動架固定在直線滑塊上。
22、優(yōu)選的：所述伺服電機(jī)固定在主機(jī)架上，所述主同步輪固定在伺服電機(jī)的輸出軸上，所述從同步輪通過支座固定在所述直線導(dǎo)軌上。
23、優(yōu)選的：所述位移傳感器的外殼固定在所述支座下。
24、優(yōu)選的：所述主機(jī)架上固定有與所述伺服電機(jī)的電機(jī)控制器電連接的開關(guān)電源、泄壓電阻和顯示器。
25、本發(fā)明的有益效果在于：
26、傳統(tǒng)器材依賴慣性和失控離心收縮，導(dǎo)致動作終點產(chǎn)生巨大沖擊力；本發(fā)明通過等速裝置和負(fù)反饋系統(tǒng)的復(fù)合設(shè)計，實時檢測人體施力，阻力隨施力大小動態(tài)變化，無需手動調(diào)節(jié)檔位，調(diào)節(jié)精度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)器材，且適配性更強(qiáng)；使用過程中，通過伺服電機(jī)實時輸出與人體力量相等的反向力，實現(xiàn)等速運(yùn)動，運(yùn)動速度緩慢且穩(wěn)定，無沖擊、不反彈，消除了常規(guī)器材的快速往復(fù)運(yùn)動的帶來的傷害風(fēng)險；通過等速控制實現(xiàn)了舒緩、高效且安全的力量訓(xùn)練，從根源上避免關(guān)節(jié)、軟骨等部位的慢性磨損和急性損傷，匹配老齡化人群的需求；
27、傳統(tǒng)器材無法自動定住停止，屬于對抗性訓(xùn)練，人體受力較大，存在失控風(fēng)險；本發(fā)明在使用者靜止或離開器材時，伺服電機(jī)可自動產(chǎn)生制動力矩，鎖定滑動架和訓(xùn)練連桿，避免器材因重力或慣性繼續(xù)運(yùn)動，大幅提升使用安全性。
28、傳統(tǒng)力量訓(xùn)練器材通常需要兩臺分別實現(xiàn)正向和反向訓(xùn)練；本發(fā)明采用單伺服電機(jī)驅(qū)動同步帶雙向轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)正反往復(fù)運(yùn)動，單臺器材抵兩臺傳統(tǒng)器材使用，降低了設(shè)備采購和占用空間成本，提升了器材性價比。
1.一種等速控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等速控制方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種等速控制方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等速控制方法，其特征在于：
5.一種用于實現(xiàn)權(quán)利要求1至4中任一所述等速控制方法的力量訓(xùn)練器材，其特征在于：包括主機(jī)架和安裝在主機(jī)架上的力量訓(xùn)練連桿、牽引架，力量訓(xùn)練連桿和牽引架之間通過傳動結(jié)構(gòu)連接；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種力量訓(xùn)練器材，其特征在于：所述主機(jī)架上固定有與同步帶平行的直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌上滑動安裝有直線滑塊；所述滑動架固定在直線滑塊上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種力量訓(xùn)練器材，其特征在于：所述伺服電機(jī)固定在主機(jī)架上，所述主同步輪固定在伺服電機(jī)的輸出軸上，所述從同步輪通過支座固定在所述直線導(dǎo)軌上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種力量訓(xùn)練器材，其特征在于：所述位移傳感器的外殼固定在所述支座下。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種力量訓(xùn)練器材，其特征在于：所述主機(jī)架上固定有與所述伺服電機(jī)的電機(jī)控制器電連接的開關(guān)電源、泄壓電阻和顯示器。