CN107456711A - 一种具有保护机构的智能跑步设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有保护机构的智能跑步设备，包括跑步机主体、保护装置以及控制室，控制室包括处理器、驱动装置、存储装置以及警报装置，处理器与移动终端连接，驱动装置与处理器连接，存储装置与处理器连接，用于存储用户的健身数据，警报装置与驱动装置连接，用于发出警示音提醒用户，保护装置包括第一支撑杆、第二支撑杆以及连接杆，第一支撑杆以及第二支撑杆位于跑步机主体两侧，连接杆连接第一支撑杆与第二支撑杆，连接杆在左右两侧设置有把手，保护装置还包括第一吊带、第二吊带、第一固定环以及第二固定环，第一吊带以及第二吊带与连接杆连接，第一固定环与第一吊带连接，第二固定环与第二吊带连接。

Description

一种具有保护机构的智能跑步设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及健身设备领域，具体涉及一种具有保护机构的智能跑步设备及其工作方法。

背景技术

随着人们健身意识的增强，越来越多热爱锻炼的人士选择在工作和学习之余进行自主锻炼。由于缺乏专业人事的指点，自己在家锻炼时存在一定危险性。跑步机我们现在很多人都在使用，看似简单，没有什么操作可言，但是在使用中不加以注意的话很容易受伤，经常有人从跑步机上摔倒造成不同程度的损伤。

目前的跑步机功能不多，在同一时间只能进行跑步这一项运动，而现在人们生活节奏太快，人们希望能够同时进行多项运动并且具有良好的保护功能。

发明内容

发明目的：为解决背景技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种具有保护机构的智能跑步设备及其工作方法。

技术方案：一种具有保护机构的智能跑步设备，包括跑步机主体、保护装置以及控制室，所述控制室包括处理器、驱动装置、存储装置以及警报装置，所述处理器与移动终端连接，所述驱动装置与所述处理器连接，所述存储装置与所述处理器连接，用于存储用户的健身数据，所述警报装置与所述驱动装置连接，用于发出警示音提醒用户，所述保护装置包括第一支撑杆、第二支撑杆以及连接杆，所述第一支撑杆以及所述第二支撑杆位于所述跑步机主体两侧，所述连接杆连接所述第一支撑杆与所述第二支撑杆，所述连接杆在左右两侧设置有把手，所述保护装置还包括第一吊带、第二吊带、第一固定环以及第二固定环，所述第一吊带以及所述第二吊带与所述连接杆连接，所述第一固定环与所述第一吊带连接，所述第二固定环与所述第二吊带连接，所述跑步机主体包括第一摄像头、第二摄像头、跑步带、重力传感器、显示器以及车轮，所述第一摄像头与所述处理器连接，用于拍摄所述跑步机主体前方的画面并将其发送给所述处理器，所述第二摄像头与所述处理器连接，用于拍摄所述用户的动作并将其发送给所述处理器，所述跑步带与所述驱动装置连接，由所述驱动装置驱动，所述重力传感器位于所述跑步带内部，与所述处理器连接，用于检测所述跑步带的受力值并将其发送给所述处理器，所述显示器镶嵌于所述跑步机主体内，与所述处理器连接，用于显示用户的健身数据，所述车轮位于所述跑步机主体下方，与所述驱动装置连接，用于驱动所述跑步机主体移动。

作为本发明的一种优选方式，所述控制室还包括调速装置，所述调速装置与所述处理器连接，用于调整所述跑步带的速度。

作为本发明的一种优选方式，所述保护装置还包括旋转装置，所述旋转装置位于所述连接杆内部，与所述驱动装置连接，其两端分别与所述第一支撑杆以及所述第二支撑杆连接。

作为本发明的一种优选方式，所述第一固定环以及所述第二固定环内表面为硅胶材料，所述第一固定环包括心率检测装置，所述心率检测装置与所述处理器连接，用于检测用户的心率并将其发送给所述处理器，所述第二固定环包括第一电动按钮以及第二电动按钮，所述第一电动按钮以及所述第二电动按钮与所述处理器连接。

作为本发明的一种优选方式，所述第一吊带以及所述第二吊带设置为弹力绳。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

a)用户通过移动装置设置所述跑步带的预设速度值以及预设启动时间；

b)所述重力传感器检测所述跑步带的受力值并将其发送给所述处理器；

c)所述处理器判断接收到的受力值是否与预设重力值相符，所述预设重力值为用户站立在所述跑步带上时所述重力传感器的检测值；

d)若是，所述处理器向所述驱动装置输出跑步信号，所述驱动装置驱动所述跑步带启动；

e)所述心率检测装置检测用户的心率值并将其发送给所述处理器；

f)所述处理器根据接收到的心率向所述调速装置输出调整信号；

g)所述调速装置根据所述调整信号调整所述跑步带的速度。

作为本发明的一种优选方式，步骤d还包括：

所述第二摄像头拍摄用户的动作并将其发送给所述处理器；

所述处理器根据所述画面判断所述第一固定环以及所述第二固定环是否将用户双手固定；

若是，则向所述驱动装置输出跑步信号，所述驱动装置驱动所述跑步带启动；

若否，则禁止启动所述跑步带。

作为本发明的一种优选方式，步骤f还包括：

所述处理器判断接收到的心率是否处于第一区间，若是，则向所述调速装置输出第一调整信号；若否，则判断所述心率是否处于第二区间，若是，则向所述调速装置输出第二调整信号。

作为本发明的一种优选方式，步骤f还包括：

所述处理器根据接收到的心率值所述处理器判断接收到的心率是否处于第一区间或第二区间，若是，则向所述驱动装置输出伸长信号；若否则向所述调速装置输出收缩信号。

作为本发明的一种优选方式，用户可通过按动所述第一电动按钮以及所述第二电动按钮实现所述第一吊带以及所述第二吊带的伸长或收缩；

按动所述第一电动按钮，所述处理器向所述驱动装置输出伸长信号，所述驱动装置驱动所述旋转装置正向旋转预设角度；

按动所述第二电动按钮，所述处理器向所述驱动装置输出收缩信号，所述驱动装置驱动所述旋转装置逆向旋转预设角度。

本发明实现以下有益效果：

本发明提供的具有保护机构的智能跑步设备适合在家中或办公室使用，在没有教练陪同的情况下提供保护功能，第二摄像头能够监控用户的行为，用户须在保护装置保护的情况下才能启动跑步带，所述保护装置除了提供保护功能外，还能在用户跑步时提供臂部锻炼。使用时，第一固定环以及第二固定环将双手固定，第一吊带以及第二吊带由弹力绳制成，双臂摆动时，吊带对双臂有拉伸作用，以此达到手臂的锻炼。连接杆左右两侧设置有把手，还可提供引体向上的运动。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明提供的一种具有保护机构的智能跑步设备结构示意图；

图2为本发明提供的保护装置结构示意图；

图3为本发明提供的一种具有保护机构的智能跑步设备的工作方法流程图；

图4为本发明提供的调速装置工作方法流程图；

图5为本发明提供的旋转装置工作方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1所示，一种具有保护机构的智能跑步设备，包括跑步机主体1、保护装置2以及控制室3，所述控制室3包括处理器4、驱动装置5、存储装置6以及警报装置7，所述处理器4与移动终端连接，所述驱动装置5与所述处理器4连接，所述存储装置6与所述处理器4连接，用于存储用户的健身数据，所述警报装置7与所述驱动装置5连接，用于发出警示音提醒用户，所述保护装置2包括第一支撑杆8、第二支撑杆9以及连接杆10，所述第一支撑杆8以及所述第二支撑杆9位于所述跑步机主体1两侧，所述连接杆10连接所述第一支撑杆8与所述第二支撑杆9，所述连接杆10在左右两侧设置有把手11，所述保护装置2还包括第一吊带12、第二吊带13、第一固定环14以及第二固定环15，所述第一吊带12以及所述第二吊带13与所述连接杆10连接，所述第一固定环14与所述第一吊带12连接，所述第二固定环15与所述第二吊带13连接，所述跑步机主体1包括第一摄像头16、第二摄像头17、跑步带18、重力传感器19、显示器20以及车轮21，所述第一摄像头16与所述处理器4连接，用于拍摄所述跑步机主体1前方的画面并将其发送给所述处理器4，所述第二摄像头17与所述处理器4连接，用于拍摄所述用户的动作并将其发送给所述处理器4，所述跑步带18与所述驱动装置5连接，由所述驱动装置5驱动，所述重力传感器19位于所述跑步带18内部，与所述处理器4连接，用于检测所述跑步带18的受力值并将其发送给所述处理器4，所述显示器20镶嵌于所述跑步机主体1内，与所述处理器4连接，用于显示用户的健身数据，所述车轮21位于所述跑步机主体1下方，与所述驱动装置5连接，用于驱动所述跑步机主体1移动。

所述控制室3还包括调速装置22，所述调速装置22与所述处理器4连接，用于调整所述跑步带18的速度。

所述保护装置2还包括旋转装置23，所述旋转装置23位于所述连接杆10内部，与所述驱动装置5连接，其两端分别与所述第一支撑杆8以及所述第二支撑杆9连接。

所述第一固定环14以及所述第二固定环15内表面为硅胶材料，所述第一固定环14包括心率检测装置24，所述心率检测装置24与所述处理器4连接，用于检测用户的心率并将其发送给所述处理器4，所述第二固定环15包括第一电动按钮25以及第二电动按钮26，所述第一电动按钮25以及所述第二电动按钮26与所述处理器4连接。

所述第一吊带12以及所述第二吊带13设置为弹力绳。

具体地，所述第一支撑杆8以及所述第二支撑杆9竖直设置，所述跑步机主体1两侧设有竖直滑槽，所述第一支撑杆8以及所述第二支撑杆9可通过所述滑槽进行拼接与拆卸，所述第一支撑杆8以及所述第二支撑杆9通过连接杆10连接，所述连接杆10左右两侧设置有把手11，所述把手11表面为防滑材料，增加把手11对用户双手的摩擦力，可供用户进行引体向上的运动。用户在使用该跑步设备前，先将移动终端与所述处理器4建立连接，所述移动终端包括智能手机、智能手表、平板电脑以及笔记本电脑，用户可根据自身情况调整所述第一吊带12以及所述第二吊带13的长度，用户通过移动终端编辑调整量并将其发送给所述处理器4，例如，用户需要将所述第一吊带12以及所述第二吊带13伸长10cm，则编辑“+10cm”发送给所述处理器4，若要缩短10cm，则编辑“-10cm”发送给所述处理器4，所述处理器4接收到调整量后向所述驱动装置5输出调整信号，所述驱动装置5驱动所述旋转装置23旋转，例如，所述处理器4接收的调整量为“+10cm”，所述驱动装置5驱动所述旋转装置23正向旋转（1800/πr）度，若所述处理器45接收到的调整量为“-10cm”，则所述驱动装置5驱动所述旋转装置23逆向旋转（1800/πr）度。

如图2所示，本发明为保护用户安全提供了保护装置2，所述保护装置2即在所述跑步带18启动前将用户手腕固定，避免其站立不稳摔倒。所述保护装置2包括弹力绳制成的第一吊带12以及第二吊带13、橡胶制成的第一固定环14以及第二固定环15，所述第一固定环14以及第二固定环15在与皮肤接触的内表面设置为硅胶带，避免用户手腕被划伤，所述保护装置2还包括心率检测装置24，当所述保护装置2将用户手腕固定时，位于所述硅胶上的心率检测装置24贴合用户的手腕。

所述跑步机主体1包括第一摄像头16与第二摄像头17，所述第一摄像头16位于所述跑步机主体1前部，拍摄所述跑步机主体1前方的画面并将其发送给所述处理器4，所述处理器4根据所述画面选择宽敞场地并向所述驱动装置5输出移动信号，所述驱动装置5驱动所述车轮21行驶至所述宽敞场地，所述第二摄像头17位于用户前方，拍摄所述用户的动作并将其发送给所述处理器4。

所述处理器4记录每次用户的健身数据并将其存储在所述存储装置6中，用户可通过移动终端进行查看，也可在所述显示器20上查看。

实施例二

如图3所示，一种具有保护机构的智能跑步设备的工作方法，包括以下工作步骤：

a)用户通过移动终端设置所述跑步带18的预设速度值以及预设启动时间；

b)所述重力传感器19检测所述跑步带18的受力值并将其发送给所述处理器4；

c)所述处理器4判断接收到的受力值是否与预设重力值相符，所述预设重力值为用户站立在所述跑步带18上时所述重力传感器19的检测值；

d)若是，所述处理器4向所述驱动装置5输出跑步信号，所述驱动装置5驱动所述跑步带18启动；

e)所述心率检测装置24检测用户的心率值并将其发送给所述处理器4；

f)所述处理器4根据接收到的心率向所述调速装置22输出调整信号；

g)所述调速装置22根据所述调整信号调整所述跑步带18的速度。

步骤d还包括：

所述第二摄像头17拍摄用户的动作并将其发送给所述处理器4；

所述处理器4根据所述画面判断所述第一固定环14以及所述第二固定环15是否将用户双手固定；

若是，则向所述驱动装置5输出跑步信号，所述驱动装置5驱动所述跑步带18启动；

若否，则禁止启动所述跑步带18。

步骤f还包括：

所述处理器4判断接收到的心率是否处于第一区间，若是，则向所述调速装置22输出第一调整信号；若否，则判断所述心率是否处于第二区间，若是，则向所述调速装置22输出第二调整信号。

具体地，如图4所示，用户可根据自身身体情况通过移动装置设置所述跑步带18的预设速度值以及预设启动时间，经过一段时间的锻炼后，可更改所述预设速度值以及所述预设启动时间，当用户站立在所述跑步带18上时，须先使用所述保护装置2将双手固定，所述第二摄像头17实时监控用户的动作并将其发送给所述处理器4，所述处理器4判断所述第一固定环14以及所述第二固定环15是否将用户双手固定，若用户没有使用所述保护装置2时就启动所述跑步带18，可能会由于站立不稳而摔伤，所述处理器4向所述驱动装置5输出警报信号，所述驱动装置5驱动所述警报装置7启动，所述警报装置7发出警报声提醒用户。所述处理器4中设置第一区间以及第二区间，其中，所述第二区间大于所述第一区间，例如，设置第一区间为[x,y),设置第二区间为[y,z)，所述区间范围可根据用户体验进行更改。所述跑步带18设置为缓慢启动，在启动之初，用户的心率保持在一个初始值，随着运动时间的增长，心率值会逐渐增加。若是心率在初始值与x之间时，表明此阶段用户体力较为充沛，所述跑步带18以预设速度值运行，若是心率在所述第一区间内，则表明用户经过一段时间的运动后体力流失，应降低运动强度，所述处理器4向所述调速装置22输出第一调整信号，所述调速装置22根据所述第一调整信号降低所述跑步带18的运行速度，若是心率在所述第二区间内，则表明用户经过长时间运动后体力流失较多，需要再次降低运动强度，所述处理器4向所述调速装置22输出第二调整信号，所述调速装置22根据所述第二调整信号降低所述跑步带18的运行速度，若是心率大于等于z，则表明用户此时承受的运动强度大于其承受极限，应立即停止运动，所述处理器4向所述调速装置22输出第三调整信号，所述调速装置22将所述跑步带18的速度调整为0。

实施例三

如图5所示，步骤f还包括：

所述处理器4根据接收到的心率值所述处理器4判断接收到的心率是否处于第一区间或第二区间，若是，则向所述驱动装置5输出伸长信号；若否则向所述调速装置22输出收缩信号。

用户可通过按动所述第一电动按钮25以及所述第二电动按钮26实现所述第一吊带12以及所述第二吊带13的伸长或收缩；

按动所述第一电动按钮25，所述处理器4向所述驱动装置5输出伸长信号，所述驱动装置5驱动所述旋转装置23正向旋转预设角度；

按动所述第二电动按钮26，所述处理器4向所述驱动装置5输出收缩信号，所述驱动装置5驱动所述旋转装置23逆向旋转预设角度。

具体地，本发明在用户跑步时还提供拉伸手臂肌肉的运动，即利用用户跑步时双臂的摆动来拉伸弹力绳。本实施例中的第一区间与第二区间与实施例二中的相同。所述第一吊带12以及所述第二吊带13不同的长度对应不同强度的训练，长度越短，强度越大，长度越长，强度越小。在实施例一中，用户将所述第一吊带12以及所述第二吊带13调整为适合自己的长度值，但随着运动的持续，若一直保持在该长度时，会对用户造成过大的负荷，本发明提供有两种方法调节手臂肌肉的训练强度：智能调节与手动调节。智能调节即所述处理器4根据用户运动时的心率变化自动调节所述第一吊带12以及所述第二吊带13的长度，若是心率在初始值与x之间时，所述处理器4向所述驱动装置5输出收缩信号，所述驱动装置5驱动所述旋转装置23逆向旋转预设角度，若所述心率在第一区间或第二区间内，所述处理器4向所述驱动装置5输出伸长信号，所述驱动装置5驱动所述旋转装置23正向旋转预设角度。其中，所述预设角度可由用户自动设定。用户也可手动调节所述第一吊带12与所述第二吊带13的长度，所述第二固定环15上设置有第一电动按钮25以及第二电动按钮26，所述第一电动按钮25用于控制所述旋转装置23正向旋转，所述第二电动按钮26用于控制所述旋转装置23逆向旋转，为了防止用户误触，所述第一电动按钮25以及第二电动按钮26设置有预设按动时间，例如，设定所述预设按动时间为2s，即用户需按住所述第一电动按钮25或第二电动按钮26持续2s，才算为有效按动。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有保护机构的智能跑步设备，包括跑步机主体（1）、保护装置（2）以及控制室（3），其特征在于，所述控制室（3）包括处理器（4）、驱动装置（5）、存储装置（6）以及警报装置（7），所述处理器（4）与移动终端连接，所述驱动装置（5）与所述处理器（4）连接，所述存储装置（6）与所述处理器（4）连接，用于存储用户的健身数据，所述警报装置（7）与所述驱动装置（5）连接，用于发出警示音提醒用户，所述保护装置（2）包括第一支撑杆（8）、第二支撑杆（9）以及连接杆（10），所述第一支撑杆（8）以及所述第二支撑杆（9）位于所述跑步机主体（1）两侧，所述连接杆（10）连接所述第一支撑杆（8）与所述第二支撑杆（9），所述连接杆（10）在左右两侧设置有把手（11），所述保护装置（2）还包括第一吊带（12）、第二吊带（13）、第一固定环（14）以及第二固定环（15），所述第一吊带（12）以及所述第二吊带（13）与所述连接杆（10）连接，所述第一固定环（14）与所述第一吊带（12）连接，所述第二固定环（15）与所述第二吊带（13）连接，所述跑步机主体（1）包括第一摄像头（16）、第二摄像头（17）、跑步带（18）、重力传感器（19）、显示器（20）以及车轮（21），所述第一摄像头（16）与所述处理器（4）连接，用于拍摄所述跑步机主体（1）前方的画面并将其发送给所述处理器（4），所述第二摄像头（17）与所述处理器（4）连接，用于拍摄所述用户的动作并将其发送给所述处理器（4），所述跑步带（18）与所述驱动装置（5）连接，由所述驱动装置（5）驱动，所述重力传感器（19）位于所述跑步带（18）内部，与所述处理器（4）连接，用于检测所述跑步带（18）的受力值并将其发送给所述处理器（4），所述显示器（20）镶嵌于所述跑步机主体（1）内，与所述处理器（4）连接，用于显示用户的健身数据，所述车轮（21）位于所述跑步机主体（1）下方，与所述驱动装置（5）连接，用于驱动所述跑步机主体（1）移动。

2.根据权利要求1所述的一种具有保护机构的智能跑步设备，其特征在于：所述控制室（3）还包括调速装置（22），所述调速装置（22）与所述处理器（4）连接，用于调整所述跑步带（18）的速度。

3.根据权利要求1所述的一种具有保护机构的智能跑步设备，其特征在于：所述保护装置（2）还包括旋转装置（23），所述旋转装置（23）位于所述连接杆（10）内部，与所述驱动装置（5）连接，其两端分别与所述第一支撑杆（8）以及所述第二支撑杆（9）连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有保护机构的智能跑步设备，其特征在于：所述第一固定环（14）以及所述第二固定环（15）内表面为硅胶材料，所述第一固定环（14）包括心率检测装置（24），所述心率检测装置（24）与所述处理器（4）连接，用于检测用户的心率并将其发送给所述处理器（4），所述第二固定环（15）包括第一电动按钮（25）以及第二电动按钮（26），所述第一电动按钮（25）以及所述第二电动按钮（26）与所述处理器（4）连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有保护机构的智能跑步设备，其特征在于：所述第一吊带（12）以及所述第二吊带（13）设置为弹力绳。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种具有保护机构的智能跑步设备的工作方法，其特征在于：包括以下工作步骤：

a)用户通过移动装置设置所述跑步带（18）的预设速度值以及预设启动时间；

b)所述重力传感器（19）检测所述跑步带（18）的受力值并将其发送给所述处理器（4）；

c)所述处理器（4）判断接收到的受力值是否与预设重力值相符，所述预设重力值为用户站立在所述跑步带（18）上时所述重力传感器（19）的检测值；

d)若是，所述处理器（4）向所述驱动装置（5）输出跑步信号，所述驱动装置（5）驱动所述跑步带（18）启动；

e)所述心率检测装置（24）检测用户的心率值并将其发送给所述处理器（4）；

f)所述处理器（4）根据接收到的心率向所述调速装置（22）输出调整信号；

g)所述调速装置（22）根据所述调整信号调整所述跑步带（18）的速度。

7.根据权利要求6所述的一种具有保护机构的智能跑步设备的工作方法，其特征在于：步骤d还包括：

所述第二摄像头（17）拍摄用户的动作并将其发送给所述处理器（4）；

所述处理器（4）根据所述画面判断所述第一固定环（14）以及所述第二固定环（15）是否将用户双手固定；

若是，则向所述驱动装置（5）输出跑步信号，所述驱动装置（5）驱动所述跑步带（18）启动；

若否，则禁止启动所述跑步带（18）。

8.根据权利要求6所述的一种具有保护机构的智能跑步设备的工作方法，其特征在于：

步骤f还包括：

所述处理器（4）判断接收到的心率是否处于第一区间，若是，则向所述调速装置（22）输出第一调整信号；若否，则判断所述心率是否处于第二区间，若是，则向所述调速装置（22）输出第二调整信号。

9.根据权利要求6所述的一种具有保护机构的智能跑步设备的工作方法，其特征在于：步骤f还包括：

所述处理器（4）根据接收到的心率值所述处理器（4）判断接收到的心率是否处于第一区间或第二区间，若是，则向所述驱动装置（5）输出伸长信号；若否则向所述调速装置（22）输出收缩信号。

10.根据权利要求6所述的一种具有保护机构的智能跑步设备的工作方法，其特征在于：用户可通过按动所述第一电动按钮（25）以及所述第二电动按钮（26）实现所述第一吊带（12）以及所述第二吊带（13）的伸长或收缩；

按动所述第一电动按钮（25），所述处理器（4）向所述驱动装置（5）输出伸长信号，所述驱动装置（5）驱动所述旋转装置（23）正向旋转预设角度；

按动所述第二电动按钮（26），所述处理器（4）向所述驱动装置（5）输出收缩信号，所述驱动装置（5）驱动所述旋转装置（23）逆向旋转预设角度。