CN102614624A - 配置体重自动测定系统的电动跑步机及运行方法 - Google Patents

Abstract

配置体重自动测定系统的电动跑步机及运行方法，属于健身器械领域。首先选择跑步机计重模式，按启动键启动跑步机；系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机空载启动电流Ia；一秒后自动停止并提醒锻炼者两脚站立在跑带前三分之一处；由锻炼者再次启动跑步机，系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力和锻炼者体重叠加的摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机负载启动电流Ib，系统根据两个电流的差值和跑步机体重电流系数K自动测算出锻炼者实际体重c。根据物理原理，利用跑步机自身的体重自动测定系统，不需要增加任何配件，节约成本和原材料。

Description

配置体重自动测定系统的电动跑步机及运行方法

技术领域

一种配置体重自动测定系统的电动跑步机及运行方法，属于健身器械领域。

背景技术

随着现代生活水平的提高，暴饮暴食及长期不良生活习惯和缺乏运动导致的肥胖人群的数量增多。而跑步运动作为一个有效的锻炼和减肥方式，人们越来越意识到参加跑步锻炼的必要性。但是，人们在从事跑步锻炼前经常遇到一个共同问题是，怎样科学的进行跑步锻炼？跑步锻炼的目的是控制体重增强体质，提高各器官系统的机能能力，而要验证跑步锻炼对身体机能的良好影响，就要对跑步锻炼进行科学客观的评定。跑步锻炼效果是指经常参加跑步锻炼者在跑步锻炼的影响下各器官、系统在形态、结构和机能等方面所产生的适应性变化和良好反应。为控制体重和增强体质而进行的跑步锻炼主要是为了提高人体的健康水平，而不是为了创造运动成绩，所以跑步锻炼的运动强度不宜过大，特别是中老年人和减肥康复者更应如此。由于跑步锻炼时运动强度相对较小，因而运动的持续时间则应相对较长，每次至少应在半小时以上。对于刚参加跑步锻炼的人来说，一开始锻炼的时间宜短不宜长，以后随身体机能的适应，锻炼时间可逐渐加长。跑步锻炼时，合理控制运动量是影响运动效果的重要因素之一。活动量太小，达不到锻炼身体的目的；运动量过大，又会引起过度疲劳，影响身体健康。所以，每位跑步运动爱好者在跑步锻炼时都迫切需要科学监测体重的方法和跑步器械。

目前的电动跑步机大部分都是单一的跑步功能，还有一些带有简单数据显示功能的跑步机，并不能根据自己的身体条件，例如：肥胖程度，身体质量指数等情况去锻炼，导致锻炼者不能科学锻炼，达不到锻炼应有的效果。或者有些跑步机有身体参数指标输入功能，但不能对锻炼效果体现最明显的体重指标进行实时测量。因为某个锻炼者的体质指数的两个条件参量为体重和身高，而身高在锻炼期间不会有明显变化。所以，体重的实时测量是衡量运动效果和提供科学运动指导的前提。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种配置体重自动测定系统的电动跑步机及运行方法，具体是配置身体体重自动检测系统和科学跑步锻炼指导系统的电动跑步机，锻炼者可以根据自己的身体体重选择跑步机的锻炼方式，使跑步者根据自身体重情况进行有效锻炼。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该配置体重自动测定系统的电动跑步机，在电动跑步机上设置锻炼方式评定系统，包括肥胖度测算，身体质量指数BMI值测算和心率区间测算三种控速模式，通过跑步锻炼者用配置在仪表面板上的按键，操作输入跑步锻炼者的实际身高和体重以及性别和年龄，利用在评定系统中的计算公式：

1.1标准体重的计算公式：

男性：[身高(公分)-80]×0.7

女性：[身高(公分)-70]×0.6

1.2肥胖度的计算公式：

肥胖度＝(实际体重-标准体重)÷标准体重×100％

体重范围：

肥胖度大于标准20％的即为肥胖，

体重超重：大于标准10％-20％，

正常范围：介于10％，

体重过轻：小于标准10％-20％，

瘦弱：小于标准20％；

(3)世界卫生组织「身体质量指数通称BMI(Body Mass Index)的计算公式：

BMI＝体重(公斤)/身高的平方(公尺)

成人的体重分级和标准表

分级	身体质量指数(BMI值)
		体重过轻	BMI＜18.5
正常范围	18.5≤BMI＜24
		体重过重	24≤BMI＜27
轻度肥胖	27≤BMI＜30
		中度肥胖	30≤BMI＜35
重度肥胖	BMI≥35

1.3身体质量指数BMI(Body Mass Index)计算公式：

BMI＝体重(公斤)/身高的平方(公尺)

1.4最高心率计算公式：

最高心率＝220-年龄

1.5心率区间计算公式：

PULSE1＝最高心率×0.6

PULSE2＝最高心率×0.8

利用上述公式经过本发明内置评定系统测算，得出跑步锻炼者的肥胖度、体重范围、身体质量指数、最高心率；给出体质指标结论并经显示窗口显示给操作者，同时科学跑步锻炼指导系统自动选择对应跑步机的锻炼程式P1-P6；

其特征在于：跑步锻炼者体重是利用跑步机自身的体重自动测定系统测出。

一种权利要求1所述的配置体重自动测定系统的电动跑步机的运行方法：其特征在于：

首先选择跑步机计重模式，按启动键启动跑步机；

系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机空载启动电流Ia；

一秒后自动停止并提醒锻炼者两脚站立在跑带前三分之一处；

由锻炼者再次启动跑步机，系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力和锻炼者体重叠加的摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机负载启动电流Ib，系统根据两个电流的差值和跑步机体重电流系数K自动测算出锻炼者实际体重c，c＝K×(Ib-Ia)，其中：跑步机体重电流系数K为跑步锻炼者实际体重c与跑步机电机负载启动电流Ib和跑步机电机空载启动电流Ia的差值的比值。

体重自动测量的原理：根据物理原理，摩擦力是摩擦系数和接触面正压力的乘积；摩擦力和前滚筒半径得出阻力扭矩，阻力扭矩除以减速比为跑步机电机轴输出扭矩，而电机扭矩和电机电流成正比。当跑步机空载启动刚刚转动时，跑步带和跑板无接触，电机的空载电流是正比于跑步机传动系统自有静摩擦力的，每个品种的跑步机机械传动比和跑步带摩擦系数是由设计实现的固定值，对体重测算无影响，此结论由反复空载实验验证；当跑步机负载启动刚刚转动时，而对于跑步机来说负载时跑步带和跑板接触面正压力就是锻炼者实际体重的法向反力，电机的负载电流是正比于跑步机传动系统克服自有静摩擦力和锻炼者体重叠加的摩擦力的，所以锻炼者实际体重和电机负载电流和空载电流的差值成正比关系，即跑步机体重电流系数K，每个品种的跑步机体重电流系数K可由反复测量实验验证得出。

与现有技术相比，本发明的配置体重自动测定系统的电动跑步机及运行方法所具有的有益效果是：电动跑步机不用额外添加压力承重装置，利用跑步机自身配置的体重自动检测系统通过编程获得跑步锻炼者的实际体重，根据跑步锻炼者自己的体重、身高、性别及年龄，通过评定系统的内部测算，来选择与自身相对应的跑步锻炼模式，锻炼科学化，不需要增加任何配件，节约成本和原材料。能够更加有效的提高跑步机锻炼的效果，评定系统功能多样，不同的测算系统供锻炼者选择，从不同方面反应锻炼者的身体状况，不同的锻炼模式使锻炼者得到充分的锻炼，增强体制。

附图说明

图1是体重自动测量流程框图；

图2是肥胖度测算模式流程框图；

图3是身体质量指数BMI值测算模式流程框图。

图1-3是本发明配置体重自动测定系统的电动跑步机的最佳实施例。

其中：Ia、跑步机电机空载启动电流  Ib、跑步机电机负载启动电流  K、跑步机体重电流系数  a、身高(cm)  b、性别(1为男性，0为女性)  c、锻炼者实际体重(Kg)  x、标准体重(Kg)  y、肥胖度  BMI、身体质量指数。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明配置体重自动测定系统的电动跑步机及运行方法做进一步说明：

参照图1：

利用本发明配置体重自动测定系统的电动跑步机体重自动测量运行方法：首先选择跑步机计重模式。按启动键启动跑步机，系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机空载启动电流Ia；一秒后自动停止并提醒锻炼者两脚站立在跑带前三分之一处；由锻炼者再次启动跑步机，系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力和锻炼者体重叠加的摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机负载启动电流Ib，系统根据两个电流的差值和跑步机体重电流系数K自动测算出锻炼者实际体重c，c＝K×(Ib-Ia)，其中：跑步机体重电流系数K为跑步锻炼者实际体重c与跑步机电机负载启动电流Ib和跑步机电机空载启动电流Ia的差值的比值。

参照图2：

肥胖度测算模式，评定系统自动测量跑步锻炼者实际体重c，并提示锻炼者利用键盘输入身高a、性别b；系统首先判定接受身高a大于80cm的男性(b＝1)或身高a大于70cm的女性(b＝0)的数据(a、b)，当b＝1时，根据公式X＝[身高(公分)-80]×0.7计算出体重标准值，如果a不大于80cm，系统不接受，返回重新输入，当b＝0时，根据公式X＝[身高(公分)-70]×0.6计算出体重标准值，如果a不大于70cm，系统不接受，返回重新输入；当标准体重计算得出数据后，根据此标准值，利用公式Y＝(C-X)/X计算出肥胖程度，当肥胖度大于1.2的自动输出相对应跑步机锻炼程式P1供锻炼者采用；当肥胖度大于1.1的自动输出相对应跑步机锻炼程式P2供锻炼者采用；当肥胖度大于0.9的自动输出相对应跑步机锻炼程式P3供锻炼者采用；当肥胖度大于0.8的自动输出相对应跑步机锻炼程式P4供锻炼者采用；当肥胖度小于0.8的自动输出相对应跑步机锻炼程式P5供锻炼者采用；

参照图3：

身体质量指数BMI值测算模式，评定系统自动测量跑步锻炼者实际体重c，并提示输入身高a，系统根据a和c的值，利用公式BMI＝c/a²得出BMI值，系统根据BMI值相应选择输出模式，当身体质量指数BMI值小于18.5的自动输出相对应跑步机锻炼程式P1供锻炼者采用；当身体质量指数BMI值小于24的自动输出相对应跑步机锻炼程式P2供锻炼者采用；当身体质量指数BMI值小于27的自动输出相对应跑步机锻炼程式P3供锻炼者采用；当身体质量指数BMI值小于30的自动输出相对应跑步机锻炼程式P4供锻炼者采用；当身体质量指数BMI值小于35的自动输出相对应跑步机锻炼程式P5供锻炼者采用；当身体质量指数BMI值大于等于35的自动输出相对应跑步机锻炼程式P6供锻炼者采用；

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.配置体重自动测定系统的电动跑步机，在电动跑步机上设置锻炼方式评定系统，包括肥胖度测算，身体质量指数BMI值测算和心率区间测算三种控速模式，通过跑步锻炼者用配置在仪表面板上的按键，操作输入跑步锻炼者的实际身高和体重以及性别和年龄，利用在评定系统中的计算公式：

1.1标准体重的计算公式：

男性：[身高(公分)-80]×0.7

女性：[身高(公分)-70]×0.6

1.2肥胖度的计算公式：

肥胖度＝(实际体重-标准体重)÷标准体重×100％

1.3身体质量指数BMI(Body Mass Index)计算公式：

BMI＝体重(公斤)/身高的平方(公尺)

1.4最高心率计算公式：

最高心率＝220-年龄

1.5心率区间计算公式：

PULSE1＝最高心率×0.6

PULSE2＝最高心率×0.8

利用上述公式经过本发明内置评定系统测算，得出跑步锻炼者的肥胖度、体重范围、身体质量指数、最高心率；给出体质指标结论并经显示窗口显示给操作者，同时科学跑步锻炼指导系统自动选择对应跑步机的锻炼程式P1-P6；

其特征在于：跑步锻炼者体重是利用跑步机自身的体重自动测定系统测出。

2.一种权利要求1所述的配置体重自动测定系统的电动跑步机的运行方法：其特征在于：

首先选择跑步机计重模式，按启动键启动跑步机；

系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机空载启动电流Ia；

一秒后自动停止并提醒锻炼者两脚站立在跑带前三分之一处；

由锻炼者再次启动跑步机，系统自动记录跑步机传动系统克服自有静摩擦力和锻炼者体重叠加的摩擦力时，即跑步机电机刚刚转动时的跑步机电机负载启动电流Ib，系统根据两个电流的差值和跑步机体重电流系数K自动测算出锻炼者实际体重c，c＝K×(Ib-Ia)，其中：跑步机体重电流系数K为跑步锻炼者实际体重c与跑步机电机负载启动电流Ib和跑步机电机空载启动电流Ia的差值的比值。

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