一种健身车扶手升降体感控制方法及体感控制的升降扶手

摘要

本发明公开一种健身车扶手升降体感控制方法，包括以下步骤：健身车的控制器获取健身车底部的N个压力传感器位置并将N个压力传感器所在共同平面构建二维坐标系，N≧3，然后根据每个传感器的坐标位置、每个传感器的压力值计算压力中心点CoM：接着在二维坐标系平面内设定N个重心控制目标点,每个重心控制目标点预先设定一个控制指令，将CoM与各个重心控制目标点做欧式距离计算，找出最近邻点，最后输出该最近邻点的控制指令，扶手执行该控制指令进行升降。并公开了其体感控制的升降扶手。本案通过体感调整健身车来为用户提供不同使用场景的骑行动作，达到身临其境的目的，提高人们对健身车骑行的兴趣从而能够延长健身车的使用时间。

说明书

本案有请求多项优先权，优先权号2022101640584、优先权号2022203649305、优先权号2022101640599、优先权号2022203649288、优先权号2022101640546、优先权号2022203649292、优先权日均为2022年2月22日。

技术领域

本发明属于健身器材技术领域，特别涉及一种健身车扶手升降体感控制方法及体感控制的升降扶手。

背景技术

随着社会的不断发展，日益丰富的物质生活与强烈的工作压力，健身车已经成了一种广泛的减肥和舒压运动方式，简单易学，能符合大部分年龄段的人的需求，减少肥胖症发生；与此同时，市面上各种类型的健身车也越来越多，但是现有技术中绝大数健身车只有单一扶手动作的骑行模式，不仅容易让使用者使用过程中产生“无趣感”，导致骑行时长有限，而且由于骑行模式的单一性会导致锻炼者只能锻炼局部几块肌肉无法达到多部位肌肉的锻炼。

伴随着近期元宇宙的兴起，让人们对虚拟环境给人以环境沉浸感产生了浓厚的兴趣，因此，本申请人意将体感技术创意应用在健身车上以扩展健身车的实用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种健身车扶手升降体感控制方法及一种健身车体感控制的升降扶手，通过体感调整健身车来为用户提供不同使用场景的骑行效果，达到身临其境的目的，提高人们对健身车骑行的兴趣从而能够延长健身车的使用时间。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种健身车扶手升降体感控制方法，涉及一种健身车体感控制的升降扶手，包括扶手、升降装置、压力传感器和控制器，所述压力传感器安装在健身车的底部，压力传感器的数量至少为三个，控制器连接所述压力传感器，所述升降装置包括电动升降机构，该控制方法包括以下步骤：

S1建立模型：健身车的控制器获取健身车底部的N个压力传感器位置并将N个压力传感器所在共同平面构建二维坐标系，N≧3，每个传感器的坐标位置分别为P

S2计算压力中心点CoM：骑乘者对地面总压力F

CoM＝(F

S3获取邻点：在二维坐标系平面内设定N个重心控制目标点Target

Target＝min{||CoM-Target

S4执行姿态动作：控制器输出该最近邻点的控制指令，健身车执行该控制指令，该控制指令为姿态动作指令，所述控制器连接扶手的电动升降机构以发送姿态动作指令至扶手的电动升降机构，电动升降机构启动带动扶手上下升降。

进一步，所述压力传感器处在同一平面上。

本发明还提供另一解决方案：一种健身车体感控制的升降扶手，包括扶手、升降装置、压力传感器和控制器，所述压力传感器安装在健身车的底部，压力传感器的数量至少为三个，控制器连接所述压力传感器，所述升降装置包括底座、内管、外管和电动升降机构，所述外管的底部固定在所述底座上，所述外管内置所述内管和电动升降机构，所述内管上安装所述扶手，所述控制器连接电动升降机构以发送控制指令至电动升降机构，所述控制指令为姿态动作指令，所述电动升降机构连接所述内管使所述内管伸缩于所述外管的顶部。

进一步，所述健身车上设有飞轮，所述控制器连接飞轮以发送控制指令至飞轮，所述控制指令为飞轮阻力指令。

进一步，所述健身车的底部设有底座支脚，所述底座支脚包括左前支脚、右前支脚、左后支脚和右后支脚，左前支脚、右前支脚、左后支脚和右后支脚的末端各设有一压力传感器。

进一步，所述压力传感器处在同一平面上。

采用上述方案后，本发明的有益效果在于：骑乘者在健身车上变化动作，使得健身车底部的压力传感器采集动作变化带来的不同压力，即体感，以此来反应给控制器，从而控制器可以作出不同的反馈，发送控制指令给扶手进行升降，从而扶手改变骑乘者的运动姿态，为用户提供不同使用场景的骑行效果，丰富了体验感，让健身车骑行不再枯燥无味，让越来越多的人关注健身车并爱上骑行。

附图说明

图1为本发明健身车的整体结构示意图；

图2为本发明健身车的分解结构示意图；

图3为本发明控制器的电连接框图；

图4为本发明控制方法的流程框图。

标号说明：

1、车架；11、底座；12、扶手外管；13、座椅外管；14、横梁；2、扶手组件；21、扶手；22、扶手内管；23、扶手升降机构；231、第一伸缩管；232、第一丝杆传动机构；233、第一电机；3、座椅组件；31、坐垫；32、座椅内管；33、座椅升降机构；331、第二伸缩管；332、第二丝杆传动机构；333、第二电机；4、飞轮；5、底座支脚；51、左前支脚；52、右前支脚；53、左后支脚；54、右后支脚；6、压力传感器；7、控制器；8、脚踏板。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。

本发明涉及一种健身车，如图1、图2和图3所示，包括车架1、扶手组件2、座椅组件3、飞轮4、底座支脚5、压力传感器6、控制器7和脚踏板8。

所述扶手组件2包括扶手21、扶手内管22和扶手升降机构23。所述座椅组件3包括坐垫31、座椅内管32和座椅升降机构33。

所述车架1包括底座11以及连接(具体可以是焊接)在底座11上的扶手外管12和座椅外管13，扶手外管12和座椅外管13的底部固定在底座11上，扶手外管12和座椅外管13一前一后设置，所述扶手外管12内置扶手内管22和扶手升降机构23，扶手内管22顶部设置所述扶手21，所述座椅外管13内置座椅内管32和座椅升降机构33，座椅内管32顶部设置所述坐垫31。所述车架1还在扶手外管12和座椅外管13之间形成横梁14，同时，横梁14与扶手外管12、座椅外管13、底座11围合成四边形结构，稳定性好，承受力强，围合的中部为镂空结构，节约用材，所述飞轮4安装在车架1上，所述控制器7连接飞轮4。

所述健身车上设有升降装置，升降装置包括底座11、内管、外管、升降件和电动升降机构，所述外管内置电动升降机构，所述内管的底部置入外管内，所述电动升降机构连接所述内管的底部使所述内管的底部伸缩于所述外管的顶部，所述内管的顶部安装所述升降件，在本实施例中，内管具体是扶手内管22和座椅内管32，外管具体是扶手外管12和座椅外管13，升降件具体是扶手组件2的扶手21和座椅组件3的坐垫31，电动升降机构具体是扶手升降机构23和座椅扶手机构33。

该健身车的扶手21和坐垫31均采用活动伸缩结构，所述扶手外管12在扶手内管22的底部设置所述扶手升降机构23，所述座椅外管13在座椅内管32的底部设置所述座椅升降机构33，扶手升降机构23包括有第一伸缩管231、第一丝杆传动机构232和第一电机233，所述第一伸缩管231顶部供扶手内管22卡接，第一伸缩管231底部连接第一丝杆传动机构232，所述扶手外管的一侧在所述第一丝杆传动机构232的位置开设第一安置槽供扶手升降机构23置入，第一安置槽的形状与扶手升降机构23的形状一致，第一丝杆传动机构232连接第一电机233并由第一电机233驱动第一丝杆传动机构232带动第一伸缩管231进行伸缩，从而带动扶手内管22活动伸缩于扶手外管12，座椅升降机构33包括有第二伸缩管331、第二丝杆传动机构332和第二电机333，所述第二伸缩管331顶部供座椅内管32卡接，第二伸缩管331底部连接第二丝杆传动机构332，所述座椅外管的一侧在所述第二丝杆传动机构332的位置开设第二安置槽供座椅升降机构33置入，第二安置槽的形状与座椅升降机构33的形状一致，第二丝杆传动机构332连接第二电机333并由第二电机333驱动第二丝杆传动机构332带动第二伸缩管331进行伸缩，从而带动座椅内管32活动伸缩于座椅外管13，所述控制器7连接第一电机233和第二电机333，因此可以对扶手21和坐垫31的高度进行调整。

所述车架1的底座11设有底座支脚5，所述底座支脚5包括左前支脚51、右前支脚52、左后支脚53和右后支脚54，左前支脚51、右前支脚52、左后支脚53和右后支脚54分别设置在底座11的左前部、右前部、左后部、右后部，左前支脚51、右前支脚52、左后支脚53和右后支脚54的末端各设有一压力传感器6，所有压力传感器6连接所述控制器7。

本发明将压力传感器6、控制器7和扶手升降装置结合在一起提供一种健身车体感控制的升降扶手，所述压力传感器6安装在健身车的底部，压力传感器的数量N至少为三个，优选处在同一平面上，控制器7连接所述压力传感器6。进一步，所述压力传感器6为获取重心压力的传感器，控制器7设有控制指令。所述控制指令为姿态动作时，所述控制器连接电动升降机构以发送姿态动作指令至电动升降机构，所述电动升降机构连接所述内管使所述内管伸缩于所述外管的顶部，使扶手上下升降，所述控制指令为飞轮阻力指令时，所述控制器连接飞轮以发送飞轮阻力指令至飞轮，使飞轮阻力增大或减小。

以四个支脚为例，即N＝4，本发明还提供了上述一种健身车扶手和座椅升降体感控制方法，如图4所示，包括以下步骤：

S1建立模型：控制器7获取健身车底部的四个压力传感器6位置并将四个压力传感器6所在共同平面构建二维坐标系，每个传感器的坐标位置分别为P

S2计算压力中心点CoM：骑乘者对地面总压力F

CoM＝(F

S3获取邻点：在二维坐标系平面内设定四个重心控制目标点Target

Target＝min{||CoM-Target

S4执行姿态动作：输出该最近邻点的控制指令，健身车执行该控制指令。本优选实施例中，所述控制指令包括健身车姿态动作和/或飞轮阻力。所述姿态动作包括扶手21和/或坐垫31的升降。在骑行模式时，骑乘者可佩带VR设备(如VR眼镜等)或观看带有显示屏的设备(如电视)进行模拟实境骑行，当骑乘者看到上坡时，骑乘者会自然地重心向前，从而压力中心点CoM靠前，假设此时CoM的最近邻点为Target

为保护骑行安全，在步骤S4中，在二维坐标系平面内划定安全区域的阈值，将CoM与阈值进行判断，若CoM超出阈值，则表示超出安全区域，健身车停止，否则继续步骤S4，即继续骑行。

上述控制指令可以仅执行单个，比如仅执行姿态动作，也可以执行两两结合，比如执行姿态动作和飞轮4阻力，还可以同时执行全部，如上述的姿态动作、飞轮4阻力，故不赘述单个和两两结合的执行过程，所有控制指令的设定均情况视情况而定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。