CN108421210A - 一种力量健身设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种力量健身设备，包括配重和与所述配重连接的牵引线，所述配重包括第一配重块和第二配重块，所述第一配重块与所述牵引线连接并可在外力作用下远离所述第二配重块，所述第二配重块用于向所述第一配重块施加阻碍所述第一配重块运动的阻力。本发明通过对所述力量健身设备的实现原理的和控制方式的改变，很大程度地提升了用户的使用体验。

Description

一种力量健身设备

技术领域

本发明涉及健身设备领域，尤其涉及一种力量健身设备。

背景技术

力量健身设备，是锻炼骨骼肌速度、力量、爆发力和健美的主要训练设备，以训练强度和持续时间来达到锻炼人体相关部位肌肉为主要目的。

目前，如图1所示，现有的力量健身设备通常是机械堆叠配重的方式来达到为使用者在健身过程中提供阻力的目的，使用者通过身体中某部位的重复牵、拉运动间接使配重中的一部分或者是全部沿着垂直方向做往返运动，所述配重的重力提供所需的阻力以便使用者进行健身练习。

但该机械堆叠配重的方式在更改配重时，需要手动切换插销位置，对于未曾接触过该类设备的使用者而言，操作不够简便。配重增加或减少一个等级通常以5kg为基础，其所可调节的幅度过宽，不适合所有使用者。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种力量健身设备，通过对所述力量健身设备的实现原理的和控制方式的改变，提升了用户的使用体验。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种力量健身设备，包括配重和与所述配重连接的牵引线，所述配重包括第一配重块和第二配重块，所述第一配重块与所述牵引线连接并可在外力作用下远离所述第二配重块，所述第二配重块用于向所述第一配重块施加阻碍所述第一配重块运动的阻力。

优选地，所述的力量健身设备还包括输入模块，用于输入参数以调节所述第二配重块对所述第一配重块的阻力大小。

优选地，所述第一配重块和所述第二配重块中的至少一个为电磁铁，所述电磁铁根据所述输入模块输入的参数调节其电磁力的大小。

优选地，所述第一配重块和所述第二配重块均为电磁铁，并且两个所述配重块相对的两端的磁性相异。

优选地，所述的力量健身设备还包括阻力补偿模块，用于调节所述电磁铁的电流大小，以补偿随所述第一配重块与所述第二配重块之间的距离改变而变化的所述阻力，使所述阻力在所述第一配重块运动过程中保持恒定。

优选地，所述第二配重块从所述第一配重块的至少一侧向所述第一配重块施加摩擦力。

优选地，所述的力量健身设备还包括记录模块，用于记录所述力量健身设备的使用说明和/或所述参数、历史记录。

优选地，所述的力量健身设备还包括计数模块，用于记录所述第一配重块往返的次数。

优选地，所述计数模块包括光信号发射端和光信号接收端，所述光信号发射端和所述光信号接收端靠近所述第二配重块分设于所述第二配重块的同一侧或相对两侧，且位于所述第一配重块运动的方向上。

优选地，所述第一配重块设于所述第二配重块的上方，所述光信号发射端与所述光信号接收端之间的连线位于所述第二配重块的上方。

优选地，所述的力量健身设备还包括显示模块，用于显示阻力的大小及随用户输入参数或选择而输出的内容。

优选地，所述的力量健身设备还包括语音模块，用于用户与所述力量健身设备的信息传递。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

本发明通过所述第二配重块对所述第一配重块施加阻碍所述第一配重块运动的阻力，改变了传统力量健身设备配重的机械堆叠方式，在满足力量健身设备的阻力大小要求的同时，更容易达到精细控制、操作简单的目的。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有的力量健身设备的示意图；

图2为本发明提供的一种力量健身设备的结构框图；

图3为本发明提供的一种力量健身设备的另一种结构框图；

图4为本发明提供的实施例二的一种力量健身设备的原理图；

图5为本发明提供的实施例三的一种力量健身设备的原理图；

图6为本发明提供的一种力量健身设备的另一种结构框图；

图7为本发明提供的一种力量健身设备的另一种结构框图；

图8为本发明提供的一种力量健身设备的所述计数模块为相对两侧发射和接受感应的工作原理图；

图9为本发明提供的一种力量健身设备的另一种结构框图；

图10为本发明提供的一种力量健身设备的登录界面；

图11为本发明提供的一种力量健身设备的工作流程图；

图12为本发明提供的一种力量健身设备的配重设置界面；

图13为本发明提供的一种力量健身设备的另一结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为了解决传统的力量健身设备所产生的问题，本发明提供了一种力量健身设备，改变了传统的机械堆叠配重的方式，所述力量健身设备包括为力量训练提供阻力的配重110和连接所述配重110运动的牵引线。所述配重110包括第一配重块111和第二配重块112，所述第一配重块111与所述牵引线连接且在外力的作用下远离所述第二配重块112，所述第二配重块112用于向所述第一配重块111施加阻碍所述第一配重块111运动的阻力。

如图2所示，所述力量健身设备还包括输入模块120，用于输入参数以实现所述第二配重块112对所述第一配重块111的阻力的大小调节。

其中，所述第二配重块112对所述第一配重块111的阻力大小可以运用电磁力实现。具体可为：所述第一配重块111和所述第二配重块112中的至少一个为电磁铁，所述电磁铁根据所述输入模块120输入的参数调节电磁力的大小。

所述电磁力可根据得出。其中，式中μ_o＝4π×10^-7Hlm，B为磁感应强度，S为两个配重块相对部分的重叠面积。当S为常数时，F与B²成正比，即该电磁力大小随着所述电流在所述N极和所述S极的磁感应强度B增大而增大。

其中，磁感应强度当r和为常数时，电流I与B成正比，即所述磁感应强度B会随着所述电流I的增大而增大。

换言之，可以通过调节通入所述电磁铁的电流强度来调节所述阻力的大小。

所述第一配重块111和所述第二配重块112的组合可以是其中一块由铁磁材料制成、另一块是电磁铁，这时，只要给电磁铁通入电流，所述第一配重块111和所述第二配重块112之间就可以产生相互吸引的电磁力，所述第二配重块112达到向所述第一配重块111施加阻碍其运动的目的。

所述第一配重块111和所述第二配重块112的组合也可以是两块均是电磁铁。通过向所述第一配重块111和所述第二配重块112分别通入电流，并使其相对的两端的磁性相异，即两端互为相互吸引的N极和S极，从而产生所述电磁力，最终达到调节所述力量健身设备的阻力的效果。为了方便说明，若以下的实施例或者是实施方式涉及所述第一配重块111和所述第二配重块112均是电磁铁的情况时，将所述第一配重块111与所述第二配重块112相对应的一端设定为N极，那么所述第二配重块112与所述第一配重块111相对的一端为S极。

所述电磁力为用户使用所述力量健身设备直接或间接提供所需的训练阻力的部分或全部阻力。具体可参考以下实施例的举例说明。

实施例一

所述第一配重块111和所述第二配重块112水平放置，即用户通过所述牵引线沿着水平方向牵引所述第一配重块111在水平方向上运动，所述牵引线的牵引方向垂直于所述第一配重块111与所述第二配重块112的相对端面。这时，所述第一配重块111的自重对所述阻力f的影响较小，所述电磁力直接为所述力量健身设备提供所述阻力。所述阻力为其中，

如图3所示，所述力量健身设备还包括阻力补偿模块130。所述第一配重块111在所述牵引线的牵引下，做远离所述第二配重块112的直线运动。此时，所述电磁力随着第一配重块111与所述第二配重块112的距离增加而减小。但根据力量训练的需要，所述力量健身设备为用户提供的单次训练的阻力应当是恒定的。为了满足上述的使用需求，所述第二配重块112向所述第一配重块111施加阻碍其运动的阻力，在本实施例中，就是所述电磁力，所述阻力补偿模块130通过增大所述电流来补偿因所述第一配重块111与所述第二配重块112之间的距离增大变化而造成的所述电磁力减小，保证所述电磁力恒定，最终使所述阻力恒定。反之，若随着用户减小对所述牵引线的牵引力，在所述第一配重块111与所述第二配重块112之间的所述电磁力的作用下，所述第一配重块111与所述第二配重块112之间的距离减小(即实现第一配重块111的复位)，同理，所述阻力补偿模块130通过减少所述电流使所述第一配重块111与所述第二配重块112之间的所述电磁力不会因相互之间的距离变化而发生变化，保证所述电磁力恒定，最终使所述阻力恒定。

实施例二

在本实施例中，所述力量健身设备与实施例一的区别在于：所述第一配重块111和所述第二配重块112在重力的方向上呈上下设置。其中，在用户的拉力和所述电磁力的合力作用下，所述第一配重块111在所述牵引线的牵引的作用下沿重力方向做往返运动，所述牵引线的牵引方向垂直于所述第一配重块111和所述第二配重块112的相对端面。所述用户训练时所需的阻力f由所述第一配重块111的自身重量和所述第一配重块111和所述第二配重块112之间的电磁力的作用所提供，用户训练时所需的所述阻力为其中，m为连接所述牵引线的电磁铁的质量，g＝9.8m/s²。

如图4所示，以所述第一配重块111和所述第二配重块112均是电磁铁的情况为例，进一步说明本实施例中的阻力补偿模块130的工作原理。所述第一配重块111在所述牵引线的作用下，所述第一配重块111的N极与所述第二配重块112的S极的距离增大，通过所述阻力补偿模块130调节通入所述第一配重块111和所述第二配重块112的所述电流来补偿因所述第一配重块111与所述第二配重块112之间的所述电磁力相互之间的距离变化而造成的电磁力减小，保证所述电磁力恒定，最终使所述阻力恒定。同理，可减小电流来解决距离缩小而导致的电磁力减小的问题，保持电磁力的恒定。

实施例三

在本实施例中，所述第二配重块112从所述第一配重块111的至少一侧向所述第一配重块111施加摩擦力。

具体地，当所述第二配重块112从所述第一配重块111的一侧向所述第一配重块111施加摩擦力时，所述第一配重块111在所述牵引线的作用下，在所述第二配重块112和一与其相对的固定板所构成的导轨中滑动。其中，所述第一配重块111和第二配重块112中的至少一个为电磁铁。进一步地，所述第一配重块111和第二配重块112也可均为电磁铁，并且两个所述配重110块相对的两端的磁性相异。

当所述第二配重块112从所述第一配重块111的相对两侧向所述第一配重块111施加摩擦力时，所述第一配重块111由铁磁材料制成，所述第二配重块112包括位于所述第一配重块111的相对两侧与第一配重块111接触的两个电磁铁，且该两个电磁铁相对的两端的磁性相异，如图5所示。

上述的实施方式中，所述第一配重块111在自身重力的作用和所述牵引线的合力作用下，与所述第二配重块112接触滑行，所述第一配重块111在相对所述第二配重块112移动的时候会产生摩擦力。这时，所述力量健身设备的阻力包含因所述第二配重块112对所述第一配重块111的摩擦力和所述第一配重块111自身的重力。这时，用户训练时所需的所述阻力为f＝μT+mg。其中，T为所述电磁力对所述配重110所产生的压力其中，μ为所述第一配重块111与所述第二配重块112接触滑行的摩擦系数。

根据所述力量健身设备的阻力要求，调节所述电流I大小以实现所述第二配重块112对所述第一配重块111的摩擦力大小。由于所述第一配重块111和所述第二配重块112的距离是恒定的，其之间的电磁力不会因为距离的变化而发生变化，两者之间产生的磁感应强度B也是恒定的。所以，在本实施例中，无需阻力补偿。

所述输入模块120，用于输入参数以调节所述第二配重块112对所述第一配重块111的阻力大小。所述力量健身设备的所述输入模块120可连接后台服务器，用于采集和记录参数，用户可以通过所述后台服务器控制调节所述电流来达到调节所述力量健身设备的阻力。这样，既方便商家进行数据储存和管理，又方便了用户管理自己的运动计划。

具体地，用于新/老用户的信息和参数设置，如姓名、用户名、会员号的信息设定、可识别用户ID数据信息(可以是以下形式中的其中一种或几种：如数字密码、可加载了用户ID数据的手环、会员卡，用户自身具备的识别信息如面容、指纹、瞳孔等)，以及如关于所述配重110、运动时长、数量、速度等的设定。通过所述输入模块120，用户可以轻易将所述力量健身设备调整成满足自身健身需求的私人器械。

如图6所示，所述力量健身设备还包括记录模块140，用于记录所述力量健身设备的使用说明和/或所述参数、历史记录。具体包括注册用户的信息、历史训练记录和历史设定参数。所述注册用户的信息包括用户名、会员号，用户的如体重、身高等身体情况。所述历史训练记录可以包括历史的运动参数设定、以及其完成情况(可包括用户的历史配重的最大值、最小值、平均值、组数、个数、或者是上一次运动数据的内容)。通过所述记录模块140，用户很容易找到自己的历史记录，便于调整健身计划。

如图7所示，所述力量健身设备还包括计数模块150，该计数模块150用于记录所述第一配重块111往返的次数。在本实施例中，利用光信号感应来实现所述配重110往返的次数计数，其包括光信号发射端和光信号接收端，所述光信号发射端和所述光信号接收端可位于所述配重110的同一侧或相对两侧。所述光信号感应可以使用如红外线、强光等感应度较高的光源。

以上述的实施例一、二的方案为基础，所述光信号发射端和所述光信号接收端位于所述配重110的同一侧时，所述光信号发射端和所述光信号接收端位于所述第一配重块111的N极与所述第二配重块112的S极贴合时的所述第一配重块111的N极对应的同一侧位置。

若用户停止运动，那么所述第一配重块111停止运动，那么从所述光信号发射端所发射的光信号可以经过所述第一配重块111的对应的侧面反射至所述光信号接收端，后台服务器的将对运动个数加1；若用户处于运动状态，那么从所述光信号发射端所发射的光信号不能被所述配重110的侧面反射至所述光信号接收端，后台服务器停止计数。

如图8所示，所述光信号发射端和所述光信号接收端位于所述配重110的相对两侧时，所述光信号发射端和所述光信号接收端分别位于所述N极与所述S极贴合时的所述N极对应的两侧对应位置。若用户停止运动，那么所述配重110停止运动，那么从所述光信号发射端所发射的光信号不能被位于所述配重110的另一侧面的所述光信号接收端接收，后台服务器停止计数；若用户处于运动状态，那么从所述光信号发射端所发射的光信号能够被位于所述配重110的另一侧面的所述光信号接收端接收，后台服务器的将对运动个数加1。

最终，所述计数模块150将在单次的训练所记录的次数通过所述后台服务器存储到所述记录模块140中。

由于需要利用改变所述电路强度来对阻力的补偿，可以使用逻辑计数方式，即以所述电流强度一次相邻一次的增大和减小的变化为所述第一配重块111往返了一次为基础计数，达到统计运动参数的目的。

本发明的力量健身设备，采用计数模块来统计个数，克服了现有健身设备需要用户默数计算的不便，记录的结果也更为精确。

以上述的实施例二的方案为基础，所述第一配重块111设于所述第二配重块112的上方，所述光信号发射端与所述光信号接收端之间的连线位于所述第二配重块112的上方。

如图9所示，所述的力量健身设备还包括显示模块160，用于显示所述阻力的大小及其他随用户输入参数而输出的内容。

所述显示模块160用于所述输入模块120和所述记录模块140的内容的显示，用户根据自己的情况和/或选择，通过所述显示模块160直接对所述力量健身设备进行使用和控制。在本实施例中，所述显示模块160可以是触摸控制屏、显示屏和输入键盘的组件、或者是与所述力量健身设备实现网络或蓝牙连接的可移动设备等显示可操作的实现方式。

如图10所示，用户通过所述显示模块160的登录界面输入自己的姓名和密码，同时配合加载了自身的ID数据的手环配对登录。如图11所示的工作流程图，若用户属于新用户登录时，所述力量健身设备会通过显示模块160以图片、动画、文字其中的一种或多种形式介绍该设备的使用说明，用户可以选择阅读使用说明完毕后或者是跳过该使用说明界面后，进入个人界面中的健身参数的设定界面，设定健身参数。

当用户是老用户时，登录后进入自己的个人界面，用户通过所述个人界面可以选择进入历史查看的界面，所述后台服务器通过所述显示模块160显示所述记录模块140中的关于所述历史训练记录。用户可以在历史的训练记录中选择继续原来的训练模式，也可通过所述个人界面对所述输入模块120进行训练参数的重新或调整性的设置输入。当用户完成参数设置后，所述力量健身设备通过调整通入所述第一配重块111和所述第二配重块112的电流强度来完成对所述力量健身设备的阻力的调整。一旦用户开始使用所述力量健身设备训练时，所述记录模块140开始对包括运动参数设定、以及其完成情况的记录进行存储。所述后台服务器可以连接后台云大数据，结合所述记录模块140和所述输入模块120中体现的用户自身情况(包括性别、年龄和历史训练参数)，通过所述显示模块160给出合理的训练建议。同时，用户通过所述输入单元的所述显示模块160对所述力量健身设备的阻力的设置精度至少为0.1kg,比传统的力量健身设备配重只能至少增加或减小5kg的可调节的宽度范围大大缩小，更符合人体的适应变化速度，如图12所示。

如图13所示，所述力量健身设备还包括语音模块170，其可以结合到注册、登录或者训练的过程中使用。如在用户在所述力量健身设备注册时，所述语音模块170可以结合所述显示模块160上的使用说明或者是单独使用达到指导用户使用的目的；如在用户登录的时候，所述语音单元可以通过语音指引用户根据需要选择操作方式；如果在用户训练的过程中，所述语音模块170可以根据用户所设定的训练计划或模式，发出关于数量、速度、力量等训练情况提示，或者是一些语音鼓励，而该语音内容可以是用户设定或者是生产商提前录入供用户选择使用。

本发明通过所述第二配重块112对所述第一配重块111施加阻碍所述第一配重块111运动的阻力，改变了传统的机械堆叠方式，在满足力量健身设备的阻力大小要求的同时，更容易达到精细控制、操作简单的目的。

进一步，通过运用电磁引力可控的原理，所述输入模块120与所述配重110的配合，可以对用户数据实现智能管理，有利于用户根据自身的情况执行和调整训练计划，提高用户的使用体验。该力量健身设备包括的所述记录模块140、所述显示模块160，更便于用户实现对所述力量健身设备的操作和控制。在用户的使用过程中，结合所述语音模块170的使用，更能从多感官的角度提升用户的体验。所述计数模块150的使用，更便于用户精准了解自身的训练情况。

本发明通过对所述力量健身设备的实现原理的和控制方式的改变，从训练的计划制定、设置、训练过程、后续的训练调整等整个力量训练用户可能涉及到的需要均得到周全地实现，很大程度地提升了用户的使用体验，便于本发明提供的方案涉及的所述力量健身设备得到进一步普及。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种力量健身设备，包括配重和与所述配重连接的牵引线，其特征在于：

所述配重包括第一配重块和第二配重块，所述第一配重块与所述牵引线连接并可在外力作用下远离所述第二配重块，所述第二配重块用于向所述第一配重块施加阻碍所述第一配重块运动的阻力。

2.根据权利要求1所述的力量健身设备，其特征在于：还包括输入模块，用于输入参数以调节所述第二配重块对所述第一配重块的阻力大小。

3.根据权利要求2所述的力量健身设备，其特征在于：所述第一配重块和所述第二配重块中的至少一个为电磁铁，所述电磁铁根据所述输入模块输入的参数调节其电磁力的大小。

4.根据权利要求3所述的力量健身设备，其特征在于：所述第一配重块和所述第二配重块均为电磁铁，并且两个所述配重块相对的两端的磁性相异。

5.根据权利要求3所述的力量健身设备，其特征在于：还包括阻力补偿模块，用于调节所述电磁铁的电流大小，以补偿随所述第一配重块与所述第二配重块之间的距离改变而变化的所述阻力，使所述阻力在所述第一配重块运动过程中保持恒定。

6.根据权利要求2所述的力量健身设备，其特征在于：所述第二配重块从所述第一配重块的至少一侧向所述第一配重块施加摩擦力。

7.根据权利要求2所述的力量健身设备，其特征在于：还包括记录模块，用于记录所述力量健身设备的使用说明和/或所述参数、历史记录。

8.根据权利要求1所述的力量健身设备，其特征在于：还包括计数模块，用于记录所述第一配重块往返的次数。

9.根据权利要求8所述的力量健身设备，其特征在于：所述计数模块包括用于发射光信号的光信号发射端和用于接收所述光信号的光信号接收端，所述光信号发射端和所述光信号接收端靠近所述第二配重块分设于所述第二配重块的相对两侧，且位于所述第一配重块运动的方向上。

10.根据权利要求9所述的力量健身设备，其特征在于：所述第一配重块设于所述第二配重块的上方，所述光信号发射端与所述光信号接收端之间的连线位于所述第二配重块的上方。

11.根据权利要求1至10任意一项所述的力量健身设备，其特征在于：还包括显示模块，用于显示阻力的大小及随用户输入参数或选择而输出的内容。

12.根据权利要求1至10任意一项所述的力量健身设备，其特征在：还包括语音模块，用于用户与所述力量健身设备的信息传递。