CN110613914B - 健身设备及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种健身设备，包括基座、运动臂组件、操作件、驱动组件和控制器。运动臂组件与基座活动连接。操作件设置在运动臂组件上。驱动组件包括电机，电机用于驱动运动臂组件相对基座运动。控制器用于获取当前位置上操作件的受力信息，并根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机驱动运动臂组件相对基座运动，以使操作件在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。上述的健身设备能够为用户提供良好的符合预设运动阻力的锻炼体验。此外，相较于现有的健身设备，本发明无需采用额外的配重物体来产生运动阻力，只需在基座、运动臂组件和操作件上设置驱动组件，整体体积小而且重量轻。

Description

健身设备及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及健身器械领域，特别是涉及一种健身设备、健身设备的控制方法、健身设备的控制装置、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

目前众多的健身设备中，主要通过向用户提供运动阻力来帮助用户达到锻炼的目的。目前有两种形式的运动阻力产生方式：

1、采用配重物体重力(杠铃片，配重片，水等物体的重力)，通过杠杆系统或者滑轮绳索系统把重力转换为用户锻炼的阻力，或者推举重物本身，实现对健身人员的施力，这样的施力方法不能实时调整阻力大小，无法为用户提供较佳的锻炼体验，也会给设备带来很大的自重。

2、使用其他阻力健身装置，例如弹簧，气压，液压和电机扭力和上述方式于重力方式的结合。其中，使用弹簧的方式，由于弹簧拉伸时其拉力也会发生变化，所以难以产生一个设定的阻力提供给用户，必须搭配其他机械装置，设备自重大。使用气压和液压的方式，需要气压泵和液压泵提供动力，泵往往会产生噪声，并且气压缸和液压缸需要定期维护，否则将会出现漏气和漏液的问题。并且不易于提供一个设定的阻力。使用电机扭矩的方式的技术，虽然能够实时调整并且无极调整阻力，但是功能单一，无法为用户提供较佳的锻炼体验。

因此，亟需一种体积小、重量轻、能够为用户提供良好的锻炼体验的健身设备。

发明内容

基于此，有必要针对现有的健身设备自重大、功能单一、无法为用户提供较佳的锻炼体验的问题，提供一种健身设备、健身设备的控制方法、健身设备的控制装置、计算机设备和计算机可读存储介质。

一种健身设备，包括基座、运动臂组件、操作件、驱动组件和控制器。运动臂组件与所述基座活动连接。操作件设置在所述运动臂组件上。驱动组件包括电机，电机用于驱动所述运动臂组件相对所述基座运动。控制器用于获取当前位置上操作件的受力信息，并根据所述受力信息以及预设运动阻力，控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座运动，以使所述操作件在预设方向上产生的运动阻力与所述预设运动阻力相同。

上述的健身设备中，控制器获取当前位置上操作件的受力信息，并根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机驱动运动臂组件相对基座活动，以使操作件在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。即便操作件会被用户继续推举而导致其位置发生改变，使得操作件在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力不同，控制器也会根据当前位置操作件上的受力信息以及预设运动阻力，实时控制电机驱动运动臂组件相对基座运动，使得操作件在预设方向上产生的运动阻力保持与预设运动阻力相同，从而为用户提供良好的符合预设运动阻力的锻炼体验。此外，相较于现有的健身设备，本发明的健身设备无需采用额外的配重物体来产生运动阻力，只需在基座、运动臂组件和操作件上设置体积小的驱动组件，整体体积小而且重量轻。

一种健身设备的控制方法，应用于任意一个实施例所述的健身设备，包括：

获取当前位置上所述操作件的受力信息；

根据所述受力信息以及所述预设运动阻力，控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座运动，以使所述操作件在所述预设方向上产生的运动阻力与所述预设运动阻力相同。

一种健身设备的控制装置，应用于任意一个实施例所述的健身设备，包括：

获取模块，用于获取当前位置上所述操作件的受力信息；

控制模块，用于根据所述受力信息以及所述预设运动阻力，控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座转动，以使所述操作件在所述预设方向上产生的运动阻力与所述预设运动阻力相同。

一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。

附图说明

图1为本发明的健身设备在一个实施例中的结构示意图；

图2为本发明的健身设备在一个实施例中的结构示意图；

图3为本发明的健身设备在一个实施例中的结构示意图；

图4至图7分别为本发明的健身设备在不同应用场景中的使用示意图；

图8为本发明的健身设备在一个实施例中的部分结构示意图；

图9为本发明的健身设备在一个实施例中的部分结构示意图；

图10为本发明的力量检测组件与操作件在一个实施例中的装配示意图；

图11为本发明的力量检测组件与操作件在一个实施例中的部分装配示意图；

图12为本发明的力量检测组件与操作件在一个实施例中的横截面装配示意图；

图13为本发明的力量检测组件在一个实施例中的计算用户施力的原理示意图；

图14为本发明的健身设备在一个实施例中的结构示意图；

图15为本发明的健身设备在一个实施例中的结构示意图；

图16为本发明的健身设备在一个实施例中的结构示意图；

图17为本发明的健身设备在一个实施例中的结构示意图；

图18为本发明的健身设备的控制方法在一个实施例中的流程示意图；

图19为本发明的健身设备的控制方法在一个实施例中的流程示意图；

图20为本发明的控制方法中步骤S146在一个实施例中的流程示意图；

图21为本发明的健身设备的控制方法在一个实施例中的流程示意图；

图22为本发明的健身设备的控制方法在一个实施例中的流程示意图；

图23为本发明的健身设备的控制装置在一个实施例中的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

请参阅图1，本发明提供一种健身设备100，可供用户操作，以实现健身的目的。

如图1所示，健身设备100包括基座10、运动臂组件20、操作件30、驱动组件40和控制器50。运动臂组件20与基座10活动连接。操作件30设置在运动臂组件20上。驱动组件40包括电机41，电机41用于驱动运动臂组件20相对基座10运动。控制器50用于获取当前位置上操作件30的受力信息，并根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

具体的，基座10用于供用户保持卧躺或者坐着姿态。如图1和图2，基座10可用于卧放，以便用户进行卧推、坐推等健身运动；如图3，也可用于竖放，以便用户进行引体向上、举重、举臂等健身运动，具体可以根据场景需求进行不同放置。

运动臂组件20与基座10活动连接。在其中一个实施例中，运动臂组件20与基座10转动连接。如此，运动臂组件20可相对基座10转动至不同的夹角。在另外一个实施例中，运动臂组件20与基座10滑动连接。如此，运动臂组件20可相对基座10滑动至不同的位置，例如，从基座10的一端滑动到相对的另一端。在其他一个实施例中，运动臂组件20与基座10可伸缩连接，例如，运动臂组件20的一端与基座10固定连接，另一端可相对靠近或者远离基座10。运动臂组件20包括运动臂，运动臂具有一定刚度，以避免运动臂因受到较大作用力而导致发生较大形变，影响其寿命。运动臂的形状可为直杆状、柱状、弧状等。此外，运动臂的数量可根据具体需求进行设置，例如为一个或者多个，在此不作具体限定。

操作件30设置在运动臂组件20上。操作件30为供用户操作的部件，例如可供用户的手部握持，以进行手部运动、全身运动等，例如卧推、背拉、举臂、举重等锻炼；当然，也可供用户的脚部抵持操作件30，以进行抬腿、踢腿等腿部运动。操作件30可以杆状、工字状等。在其中一个实施例中，操作件30设置在运动臂组件20的远离基座10的端部上，即形成“T”形。在另外一个实施中，操作件30设置在运动臂组件20的远离基座10的中部上，即形成十字状。在健身过程中，用户通过操作操作件30，带动运动臂组件20相对基座10运动。

驱动组件40包括电机41，电机41用于驱动运动臂组件20相对基座10运动。在其中一个实施例中，请结合图1，在锻炼过程中，电机41驱动运动臂组件20相对基座10沿着图中所示的顺时针或者逆时针转动，从而带动设置在运动臂组件20上的操作件30相对基座10转动。电机41的数量与运动臂组件20的运动臂数量对应，依具体需求而定，在此不作限定。电机41可以设置在运动臂组件20上，也可以设置在基座10上，还可以部分设置在运动臂组件20上，部分设置在基座10上。

控制器50用于获取当前位置上操作件30的受力信息，并根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

其中，预设运动阻力为预先输入的运动阻力，例如为用户输入，或者为系统出厂预置。预设运动阻力包括预设运动方向(简称预设方向，下文统一)和运动强度大小。本实施例中，可以输入多个不同的预设运动阻力，以形成多种不同的健身模式，以便对用户的不同肌肉群进行锻炼，从而达到健身的目的。

在用户操作操作件30时，操作件30受到用户施加的作用力，也受到运动臂组件20的作用力。本实施例中，操作件30的受力信息为在用户操作操作件30时施加至操作件30上的作用力，例如操作件30在预设方向上的受力大小。如此，通过获取并处理操作件30的受力信息，则可获知用户施加至操作件30上的作用力。其中，操作件30的受力信息可以为实时采集的数据，也可以为依据设定采样时间采集的数据，其获得方式也可为多种，在其中一个实施例中，直接由压力传感器检测获得操作件30的受力信息。

请结合图4(a)和图4(b)，以卧推为例，若检测到操作件30的受力为向上时，则表明用户向上对操作件30施加作用力，即用户正在进行上举运动；若检测到操作件30的受力为向下，则表明用户向下对操作件30施加作用力，即用户正在进行下拉运动。

本实施例中，操作件30因跟随用户操作而移动或者跟随运动臂组件20的移动而移动，其位置发生改变。操作件30的位置不同，或者操作件30的受力信息不同，或者其位置以及受力信息均不同，均有可能导致操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力不同。

控制器50根据操作件30的受力信息和预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。即便操作件30会被用户继续推举而导致其位置发生改变，使得操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力不同，控制器50也会根据当前位置操作件30的受力信息以及预设运动阻力，实时控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在用户的作用力以及运动臂组件20的共同作用下，在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同,最终用户在预设方向上感受到的运动阻力仍为500N，如此，为用户提供良好的符合预设运动阻力的锻炼体验。需要说明的是，图1中的控制器50的位置仅为示意性说明，控制器50的位置可根据具体需求而定，在此不做具体限定。

示例性的，假设输入的预设运动阻力为500N，预设方向为重力方向，则操作件30在重力方向上产生的运动阻力为500N。若此时获取到操作件30沿重力方向向上的受力大小为700N，大于预设运动阻力的500N，操作件30的运动趋势为向上，操作件30的位置即将发生改变，此时控制器50根据当前位置操作件30的受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30向下运动。在用户的作用力以及运动臂组件20的共同作用下，操作件30在预设方向上产生的运动阻力仍为500N。若此时获取到操作件30沿重力方向向上的受力大小为400N，小于预设运动阻力的500N，操作件30的运动趋势为向下，操作件30的位置即将发生改变，此时控制器50根据当前位置操作件30的受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30向上运动。在用户的作用力以及运动臂组件20的共同作用下，操作件30在预设方向上产生的运动阻力仍为500N。若两者相等，则操作件30静止，直至外力驱动其移动。

在具体的应用场景中，通过操作本发明的健身设备100，用户可进行多种锻炼：

请结合图4至图6，用户的手掌抓取操作件30，以进行卧推、背拉、举臂、举重、引体向上、深蹲、坐推、坐拉、坐举等锻炼。

请结合图7，用户的脚掌或者脚背抵持操作件30，以进行抬腿、踢腿等腿部运动。本发明的健身设备100功能丰富，满足用户各种锻炼的需求。

综上，上述的健身设备100中，控制器50获取当前位置上操作件30的受力信息，并根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。即便操作件30会被用户继续推举而导致其位置发生改变，使得操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力不同，控制器50也会根据当前位置上操作件30的受力信息以及预设运动阻力，实时控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，使得操作件30在预设方向上产生的运动阻力保持与预设运动阻力相同，从而为用户提供良好的符合预设运动阻力的锻炼体验。

进一步地，在具体的应用场景中，本发明的健身设备100还具有以下有益效果：

1、相较于现有的配重健身设备100，本发明的健身设备100无需采用额外的配重物体来产生运动阻力，只需在基座10与运动臂组件20之间设置驱动组件40，就能驱动运动臂组件20相对基座10运动，进而改变操作件30产生的运动阻力，整个健身设备100的体积小而且重量轻，便于包装和运输，也方便用户灵活收纳和搬动健身设备100。

2、相较于目前通过多种健身设备100组合叠加来实现多种健身功能的方式，所带来的体积庞大、且自重大的问题，本发明的健身设备100在不用增加其他额外健身设备100的前提下，能够实现多种健身运动，如图4至图7所示的卧推、背拉、举臂、举重、引体向上、深蹲、坐推、坐拉、坐举、抬腿、踢腿等锻炼运动，功能丰富，满足用户各种锻炼的需求，进一步凸显本发明的健身设备100体积小和自重小的优势。

本实施例中，运动臂组件20可包括一个或者多个运动臂，接下来针对不同数量的运动臂构型，详细说明健身设备100的结构及其对应的锻炼模式。

请继续参阅图1，在其中一个实施例中，运动臂组件20包括第一运动臂21，第一运动臂21与基座10转动连接，并在连接处形成第一关节42，操作件30设置在第一运动臂21的远离第一关节42的位置上。电机41包括第一电机411，第一电机411用于驱动第一运动臂21绕着第一关节42的旋转轴相对基座10转动。

第一运动臂21在第一电机411的驱动下，绕着第一关节42的旋转轴相对基座10转动。在某一实施例中，如图14所示，第一关节42的旋转轴Q1平行于基座10所在的基座平面14。

在一具体实施例中，第一运动臂21相对于基座10转动的角度范围为0度至180度(不包括0度，包括180度)。

在其中一个实施例中，第一关节42包括转动机构和连接机构，连接机构分别与第一运动臂21和基座10固定连接，转动机构与第一电机411传动连接。第一电机411的输出轴在转动时，带动转动机构转动，转动机构带动设置在连接机构上的第一运动臂21和/或基座10相对运动，进而使得操作件30的位置发生改变。在某一具体实施例中，转动机构为转动轴，连接机构为套设在传动轴上的转轴摇臂。在又一具体实施例中，第一关节42还可包括关节壳体，转动机构和连接机构均设置在关节壳体内。

本实施例中，一个运动臂的构型结构简单，易于控制，成本较低。

请结合图8，在其中一个实施例中，健身设备100还包括减速组件60，减速组件60包括第一减速组件61，第一减速组件61包括第一转动件611和第一从动件612。第一转动件611与第一运动臂21固定连接。第一从动件612套设在第一电机411的输出轴上，并与第一转动件611传动连接。

第一减速组件61用于降低第一电机411的转速。其工作原理为利用各种传动结构，例如丝杆、带轮、齿轮、涡轮等，来降低第一电机411的转速，以提高第一电机411的输出扭矩，并提高第一电机411驱动第一运动臂21的精确度和可靠性。在工作时，第一电机411的输出轴通过第一从动件612带动第一转动件611转动，第一转动件611带动第一运动臂21转动，如此，以使第一运动臂21相对基座10转动。

请参阅图8(a)，在其中一个实施例中，第一关节42包括第一关节壳体421。第一电机411设置在第一运动臂21上，减速组件60的输出轴设置在第一关节壳体421内；或，第一电机411和减速组件60的输出轴均设置在第一关节壳体内；请参阅图8(b)，或，第一电机411设置在基座10上，减速组件60的输出轴设置在第一关节壳体421内。

考虑到因第一电机411和第一减速组件61的类型不同，对应的尺寸不同，以及考虑到基座10和运动臂的尺寸和安装空间，第一电机411和减速组件60的设置因实际需求而定，在此不作具体限定。

在其中一个实施例中，第一转动件611的输出旋转圆心与第一关节42的旋转圆心重合。如此，第一转动件611在转动时，能够带动第一运动臂21绕着第一关节42的旋转轴转动。

在其中一个实施例中，第一减速组件61包括带轮减速组件、齿轮减速组件、蜗轮蜗杆减速组件、谐波减速组件或者丝杆滑轮减速组件。

具体的，当第一减速组件61为带轮减速组件时，第一从动件612为传送带，第一转动件611为皮带轮。其中，皮带轮的转动轴与第一运动臂21固定连接，传送带分别套设在第一电机411的输出轴和皮带轮上。工作时，第一电机411在转动时带动传送带移动，从而带动皮带轮转动，皮带轮因转动而带动第一运动臂21转动。在其他的实施例中，还可根据具体需求，在第一电机411和皮带轮之间设置一个或者多个皮带轮，并通过一条或者多条传送带，来实现多个皮带轮的同步转动，在此不做具体限定。同理，当第一减速组件61为齿轮减速组件时，第一从动件612为齿轮条，第一转动件611为齿轮，其设置方式与带轮减速组件的设置方式相同，详细请参阅上述设置方式，在此不再赘述。

当第一减速组件61为涡轮杆减速组件时，第一从动件612为蜗杆，第一转动件611为涡轮。其中，涡轮的转动轴与第一运动臂21固定连接，蜗杆套设在第一电机411的输出轴上。工作时，第一电机411在转动时带动蜗杆前后旋进，在蜗杆与涡轮配合作用下，涡轮转动，进而带动第一运动臂21转动。

同理，当第一减速组件61为丝杆滑轮减速组件时，第一电机411的输出轴为丝杆，第一从动件612为套设在丝杆上的滑动块和与传送绳索，传送绳索的一端与滑动块固定连接，另一端与第一转动件611固定连接，第一转动件611为滑轮或者齿轮。第一电机411的丝杆在转动时驱动滑动块移动，以将丝杆的旋转运动转化成滑动块的直线运动，滑动块通过传送绳索带动第一转动件611转动，进而带动第一运动臂21转动。

当第一减速组件61为谐波减速组件时，第一从动件612为波发生器，第一转动件611为柔轮，柔轮与刚轮啮合。工作时，刚轮固定，由第一电机411带动波发生器转动，柔轮作为从动轮，输出转动，带动第一运动臂21运动。

请参阅图9，在其中一个实施例中，健身设备100还包括角度传感器组件70。角度传感器组件70包括第一角度传感器71，第一角度传感器71设置在第一运动臂21上并与控制器50电连接。第一角度传感器71用于检测第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，并将检测结果发送至控制器50。控制器50还用于根据检测结果，判断操作件30是否运动至在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置；若否，则继续控制第一电机411驱动第一运动臂21相对基座10转动，直至操作件30运动至期望位置。

其中，将操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的位置定义为期望位置。期望位置可以为多个，每个期望位置在用户作用于操作件30的作用力以及运动臂组件20作用力的共同作用下，操作件30运动至在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置。在用户移动操作件30而带动第一运动臂21相对基座10运动，或者因电机41驱动而使得第一运动臂21相对基座10运动时，第一运动臂21与基座10之间的关节夹角发生改变，操作件30的位置也发生改变。

请结合图1，操作件30、第一运动臂21和基座10之间存在几何关系，以第一关节42的中心为三维坐标系的原点，以基座10所在平面为X-Z平面，以基座10所在平面的法向为Y轴方向，建立基座坐标系O-XYZ，假设第一运动臂21与基座10之间的关节夹角为α₁，第一关节42的中心与操作件30的中心之间OP的距离为L1，操作件30的中心为P点，则其坐标P(x,y)表示如下：

P(x,y)＝(L₁*cos(α₁),L₁*sin(α₁))

如此，通过获取第一运动臂21与基座10之间的关节夹角的方式，即可计算出当前操作件30的位置。

由第一角度传感器71检测第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，并将检测结果发送至控制器50，控制器50能够根据当前检测结果，判断操作件30是否运动至在预设方向上产生的运动阻力是否与预设运动阻力相同的期望位置。具体的，若控制器50通过检测到的关节角度计算操作件30的当前位置，并判断当前位置不是期望位置，则继续控制第一电机411驱动第一运动臂21相对基座10转动，直至操作件30运动至期望位置。若控制器50通过检测到的关节角度计算操作件30的当前位置，并判断当前位置为期望位置，则停止控制第一电机411驱动第一运动臂21相对基座10转动，以免操作件30偏离期望位置。如此，借由获取第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，来获取当前操作件30的位置信息，并进一步判断操作件30是否到达期望位置的方式，可精确地控制操作件30运动至期望位置。

在其中一个实施例中，第一角度传感器71包括旋转电位器、角速度计或者陀螺仪。

请参阅图2，在其中一个实施例中，运动臂组件20包括多个运动臂，多个运动臂依次转动连接，位于外侧的其中一个运动臂与基座10转动连接。驱动组件40包括多个电机41，多个电机41与多个运动臂一一对应，并分别用于驱动多个运动臂相对基座10转动。

本实施例中，多个为两个或者两个以上。其中一个运动臂与基座10转动连接，其余的运动臂依次转动连接并连接至该运动臂上。例如，运动臂的数量为两个，其中一个运动臂与基座10转动连接，另外一个运动臂与该运动臂转动连接。又例如，运动臂的数量为三个，第一个运动臂与基座10转动连接，第二个运动臂与第一个运动臂转动连接，第三个运动臂与第二个运动臂转动连接。

电机41的数量为多个，每个电机41对应一个运动臂并驱动对应的运动臂相对10转动。例如，电机41的数量为三个，第一个电机41用于驱动第一个运动臂相对基座10转动，第二个电机41驱动第二个运动臂相对第一个运动臂转动，第三个电机41驱动第三个运动臂相对第二个运动臂转动。

请继续参阅图2，在其中一个实施例中，运动臂的数量为两个。具体的，运动臂组件20包括第一运动臂21和第二运动臂22。

第一运动臂21与基座10转动连接，并在连接处形成第一关节42。第二运动臂22与第一运动臂21转动连接，并在连接处形成第二关节43，操作件30设置在第二运动臂22的远离第二关节43的位置上。电机41包括第一电机411和第二电机412，第一电机411用于驱动第一运动臂21绕着第一关节42的旋转轴相对基座10转动，第二电机412用于驱动第二运动臂22绕着第二关节43的旋转轴相对第一运动臂21转动。

其中，第一运动臂21的形状和第二运动臂22的形状可以相同，例如均为直杆状、柱状、弧状等，当然也可以不同。第一运动臂21与基座10之间的连接处形成第一关节42，第一运动臂21可绕着第一关节42的旋转轴相对基座10转动。第二运动臂22与第一运动臂21之间的连接处形成第二关节43，第二运动臂22可绕着第二关节43的旋转轴相对第一运动臂21转动。在某一实施例中，如图14所示，第一关节42的旋转轴Q1和第二关节43的旋转轴Q2平行于基座10所在的基座平面14。

在某一具体实施例中，第一运动臂21与基座10相对转动的角度范围为0度至180度，第一运动臂21与第二运动臂22相对转动的角度范围为270度至320度。

操作件30设置在第二运动臂22的远离第二关节43的位置上。当第一电机411驱动第一运动臂21绕着第一关节42的旋转轴相对基座10转动时，第一运动臂21带动第二运动臂22和操作件30相对基座10转动。当第二电机412驱动第二运动臂22绕着第二关节43的旋转轴相对第一运动臂21转动时，第二运动臂22带动操作件30相对第一运动臂21转动。

在其中一个实施例中，控制器50仅需控制第一电机411驱动第一运动臂21转动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。在另外一个实施例中，控制器50仅需控制第二电机412驱动第二运动臂22转动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。在又一个实施例中，控制器50需同时控制第一电机411驱动第一运动臂21转动，并控制第二电机412驱动第二运动臂22转动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

本实施例中，运动臂的构型不同，实现的锻炼模式不同。其中，锻炼模式包括设定路线模式和设定方向模式。

一个运动臂的构型可以实现设定路线模式。其中，设定路线模式为操作件30仅在设定的运动路线上移动，健身设备100除了在预设方向上控制操作件30产生运动阻力，还在非预设方向上控制操作件30产生运动阻力，从而限制操作件30在非预设方向上的移动，特别适用于以下腿部锻炼或者其他需要通过固定路线的锻炼运动。

两个运动臂的构型能够更加灵活地驱动操作件30移动，以实现多种路线模式，例如设定路线模式以及设定方向模式。其中，设定方向模式为健身设备100仅在设定方向提供并控制操作件30产生运动阻力，而在非设定方向上，则不控制操作件30产生运动阻力。例如为设定方向模式自由重力模式，自由重力模式为健身设备100仅在地心引力方向提供并控制操作件30产生运动阻力，而在其他方向上，例如水平方向，不控制操作件30产生运动阻力，即操作件30可在其他方向上自由移动。自由重力模式特别适用于模拟杠铃类锻炼运动，例如举重、举臂、深蹲等。

下面结合附图来详细说明这两种模式的区别：

请结合图4(c)和图4(d)，以背拉为例，驱动组件40驱动运动臂组件20运动，以使操作件30只能沿着水平路线移动，此时，用户不仅受到操作件30在重力方向上的限制，不能向上或向下移动操作件30，也受到操作件30在用户的左右方向上的限制，不能向左或向右移动操作件30，只能按照设定路线前后推拉操作件30。相当于将杠铃设定在一个水平的滑轨上，用户需要沿着滑轨滑动的方向前后推动杠铃。

请结合图5(c)和图5(d)，以举重为例，驱动组件40驱动运动臂组件20运动，以使操作件30只在重力方向上产生运动阻力，而在其他方向上，例如水平方向则不产生运动阻力，可以左右摇晃操作件30。此时，相当于举起杠铃，用户仅受到操作件30在重力方向上的产生运动阻力。

在其中一个实施例中，减速组件60包括第一减速组件和第二减速组件(图未示)。第一减速组件包括第一转动件和第一从动件。第一转动件与第一运动臂21固定连接；第一从动件套设在第一电机411的输出轴上，并与第一转动件传动连接。第二减速组件包括第二转动件和第二从动件。第二转动件与第二运动臂22固定连接；第二从动件套设在第二电机412的输出轴上，并与第二转动件传动连接。

第一减速组件用于降低第一电机411的转速，第二减速组件用于降低第二电机412的转速，以提高第一电机411和第二电机412的输出扭矩，并提高第一电机411驱动第一运动臂21、第二电机412驱动第二运动臂22的精确度和可靠性。本实施例中的第一减速组件的工作原理与上述一个运动臂实施例中的第一减速组件相同，详细请参阅上述实施例，在此不再赘述。同理，本实施例中的第二减速组件的工作原理与第一减速组件的工作原理类似，详细请参阅上述实施例，在此也不再赘述。

在其中一个实施例中，第一关节42包括第一关节壳体，第二关节43包括第二关节壳体。第一电机411设置在第一运动臂21上，第一减速组件的输出轴设置在第一关节壳体内；第二电机412设置在第二关节壳体内，第二减速组件的输出轴设置在第二运动臂22上；或，第一电机411和第一减速组件的输出轴均设置在第一关节壳体内；第二电机412和第二减速组件的输出轴均设置在第二关节壳体内。或，第一电机411设置在基座10上，第一减速组件的输出轴设置在第一关节壳体内；第二电机412设置在第二关节壳体内，第二减速组件的输出轴设置在第一运动臂21上。

考虑到第一电机411、第二电机412和减速组件60因类型不同，其尺寸不同，以及考虑到基座10和运动臂的尺寸和安装空间，第一电机411、第二电机412和减速组件60的设置因实际需求而定，在此不作具体限定。

在其中一个实施例中，第一转动件的输出旋转圆心与第一关节42的旋转圆心重合。第二转动件的输出旋转圆心与第二关节43的旋转圆心重合。如此，第一转动件在转动时，能够带动第一运动臂21绕着第一关节42的旋转轴转动，第二转动件在转动时，能够带动第一运动臂21绕着第二关节43的旋转轴转动。

在其中一个实施例中，第一减速组件包括带轮减速组件、齿轮减速组件、蜗轮蜗杆减速组件、谐波减速组件或者丝杆滑轮减速组件。第二减速组件包括带轮减速组件、齿轮减速组件、蜗轮蜗杆减速组件、谐波减速组件或者丝杆滑轮减速组件。

第一减速组件和第二减速组件可以相同，例如，均为带轮减速组件，也可以不相同，例如第一减速组件为带轮减速组件，和第二减速组件为齿轮减速组件。

本实施例中，带轮减速组件、齿轮减速组件、蜗轮蜗杆减速组件、谐波减速组件或者丝杆滑轮减速组件的结构及工作原理，分别与上述一个运动臂实施例中的带轮减速组件、齿轮减速组件、蜗轮蜗杆减速组件、谐波减速组件或者丝杆滑轮减速组件的结构及工作原理相同，详细请参阅上述实施例，在此不再赘述。

请参阅图9，在其中一个实施例中，健身设备100还包括角度传感器组件70，角度传感器组件70包括第一角度传感器71和第二角度传感器72。

第一角度传感器71设置在第一运动臂21上并与控制器50电连接，并用于检测第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，并将检测结果发送至控制器50。第二角度传感器72设置在第二运动臂22上并与控制器50电连接，并用于检测第二运动臂22与第一运动臂21之间的关节夹角，并将检测结果发送至控制器50。控制器50还用于根据第一角度传感器71的检测结果以及第二角度传感器72的检测结果，判断操作件30是否运动至在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置；若否，则继续控制第一电机411驱动第一运动臂21转动，和/或控制第二电机412驱动第二运动臂22转动，直至操作件30运动至期望位置。

在用户移动操作件30而带动第一运动臂21和第二运动臂22运动，或者因第一电机411驱动而使得第一运动臂21运动，第二电机412驱动而使得第二运动臂22转动时，第一运动臂21与基座10之间的关节夹角、以及第一运动臂21与第二运动臂22之间的关节夹角发生改变。

请结合图2，操作件30、第一运动臂21、第二运动臂22和基座10之间存在几何关系，以第一关节42的中心为三维坐标系的原点，以基座10所在平面为X-Z平面，以基座10所在平面的法向为Y轴方向，建立基座坐标系O-XYZ，假设第一运动臂21与基座10之间的关节夹角为α₁，第一运动臂21与第二运动臂22之间的关节夹角为α₂，第一关节42的中心与第二关节44的中心之间的距离为L1，第二关节44的中心与操作件30的中心之间的距离为L2，操作件30的中心为P点，则其坐标P(x,y)表示如下：

P(x,y)＝[(L₁*cos(α₁)+L₂*cos(2π-α₁-α₂)),(L₁*sin(α₁)+L₂*sin(2π-α₁-α₂))]

如此，通过获取第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，以及第一运动臂21与第二运动臂22之间的关节夹角的方式，可计算出当前操作件30的位置。

由第一角度传感器71检测第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，第二角度传感器72检测第二运动臂22与第一运动臂21之间的关节夹角，控制器50能够根据第一角度传感器71的检测结果以及第二角度传感器72的检测结果，判断操作件30是否运动至在预设方向上产生的运动阻力是否与预设运动阻力相同的期望位置。具体的，若控制器50通过检测到的关节角度计算操作件30的当前位置，并判断当前位置不是期望位置，则继续控制第一电机411驱动第一运动臂21相对基座10转动，和/或控制第二电机412驱动第二运动臂22转动，直至操作件30运动至期望位置。若控制器50通过检测到的关节角度计算操作件30的当前位置，并判断当前位置为期望位置，则停止控制第一电机411驱动第一运动臂21转动，以及停止控制第二电机412驱动第二运动臂22转动，以免操作件30偏离期望位置。

如此，借由获取第一运动臂21与基座10之间的关节夹角、以及第一运动臂21与第二运动臂22之间的关节夹角，来获取当前操作件30的位置信息，并进一步判断操作件30是否到达期望位置的方式，可精确地将操作件30运动至期望位置。

在其中一个实施例中，第一角度传感器71包括旋转电位器、角速度计或者陀螺仪。第二角度传感器72包括旋转电位器、角速度计或者陀螺仪。

在其中一个实施例中，运动臂组件20包括多个运动臂，多个运动臂依次转动连接，位于外侧的其中一个运动臂与基座10转动连接。驱动组件40包括多个电机41，多个电机41用于驱动部分运动臂相对基座10转动。

在一个实施例中，电机41的数量与运动臂的数量相同，多个电机41仅驱动部分的运动臂运动。例如，电机41的数量为两个，运动臂的数量为两个，两个电机41只驱动其中一个运动臂相对基座10转动，而不驱动另外一个运动臂运动，此时，运动臂组件20的运动状态与上述实施例中运动臂组件20包括第一运动臂21的运动状态相同，对其具体限定可以参见上文中对于运动臂组件20包括第一运动臂21的限定，在此不再赘述。再例如，电机41的数量为三个，运动臂的数量为三个，三个电机41仅驱动部分运动臂运动，例如仅驱动其中一个或者其中两个运动臂运动。

在另一个实施例中，被电机41驱动的运动臂分别转动连接，多个电机41驱动对应的运动臂运动，未被电机41驱动的运动臂则可以以固定连接的方式连接。例如，电机41的数量为三个，运动臂的数量为四个。三个电机41最多只能驱动其中三个运动臂相对基座10转动，其余的一个运动臂则与该三个运动臂固定连接，当三个电机41驱动其中三个运动臂转动时，其余的一个运动臂跟随该三个运动臂运动。

请参阅图10，在其中一个实施例中，本发明还提供一种力量检测组件80。力量检测组件80设置在操作件30上并用于检测当前位置上操作件30的受力信息，以及将检测结果发送至控制器50。控制器50还用于根据检测结果，判断操作件30在预设方向上产生的运动阻力是否与预设运动阻力相同；若否，则继续控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10转动，直至检测到操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

具体的，在使用过程中，将力量检测组件80套设在操作件30上。当用户操作操作件30时，例如抓取或者抵持操作件30，位于用户的手部和操作件30之间的力量检测组件80可以检测操作件30的受力信息。控制器50接收力量检测组件80发送的检测结果，并根据检测结果判断操作件30在预设方向上产生的运动阻力是否与预设运动阻力相同。若操作件30在预设方向上的受力大小与预设运动阻力不同，则操作件30会被移动，而使得在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力不同，此时需继续控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10转动，直至转动到操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置。若操作件30在预设方向上的受力大小与预设运动阻力相同，表明操作件30不会被移动，其在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同，此时需停止控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10转动，以免操作件30偏离期望位置。如此，借由获取操作件30的受力信息，可判断操作件30在预设方向上的受力大小是否与预设运动阻力相同，以判断操作件30在预设方向上产生的运动阻力是否与预设运动阻力相同的方式，可精确地控制操作件30运动。

图10为其中一个实施例中的力量检测组件80与操作件30的装配示意图。如图10所示，力量检测组件80包括固定套单元81、压力检测单元82和传动单元83。固定套单元81包括压力套811，压力套811用于套设在操作件30上。压力检测单元82设置在压力套811上并用于检测操作件30的受力信息。传动单元83包括传动件831，传动件831设置在操作件30和压力套811之间，并用于减小操作件30和压力套811之间的摩擦力。

其中，固定套单元81用于固定压力检测单元82和传动单元83。具体的，固定套单元81包括压力套811，压力套811可由橡胶、热塑性塑料等制成。由于橡胶或热塑性塑料具有较好的弹性和表面摩擦力，便于用户操作而不容易打滑。

压力检测单元82设置在压力套811上，设置的方式包括但不限于胶接、卡扣等。当用户操作操作件30时，例如推举操作件30，压力检测单元82可以直接检测操作件30的受力信息，从而获取到用户的出力特征数据。

传动单元83设置在操作件30和压力套811之间。当用户操作操作件30时，传动件831绕着操作件30的横截面圆心自由转动，以减小操作件30与压力套811之间的摩擦力，如此，用户在锻炼过程中的握感更加舒适。

上述的力量检测组件80中，固定套单元81的压力套811套设在操作件30上，而压力检测单元82设置在压力套811上。由于用户直接操作的对象是操作件30，当用户握持压力套811时，压力检测单元82可以直接检测压力套811内操作件30的受力信息，因此，该受力信息准确反映了用户的出力特征数据。此外，由于在操作件30和压力套811之间设置有传动单元83，因此在用户的手握持在压力套811，并带动力量检测组件80以及操作件30转动时，传动单元83的传动件831能够减小操作件30和压力套811之间的摩擦力。即使用户的手与压力套811之间的摩擦力很大，也不会造成用户的手与操作件30之间相对转动的幅度很大，从而避免用户的手腕受伤，也提高了用户操作力量检测组件80和操作件30的舒适度。

需要说明的是，本实施例中的力量检测组件80可以应用于本发明任意一个实施例中的健身设备100上，也可以设置在其他现有需通过操作手柄以实现锻炼的健身器材手柄上，例如腹轮的手柄、杠铃的手柄、跳绳器材的手柄上等。当用户的手与手柄相对转动时，压力套811保证有足够的摩擦力供用户握持手柄，而且在传动件831的作用下，用户的手与操作件30之间相对转动的幅度较小，避免用户的手腕受伤，也提高了用户操作操作件30的舒适度。

在其中一个实施例中，压力检测单元82通过导电件与健身设备100的控制器50通信连接，导电件包括但不限于线束、热插拔式卡口或连接端子。压力检测单元82检测到的操作件30的受力信息发送至控制器50中，以便控制器50处理受力信息。

请一并参阅图11和图12，在其中一个实施例中，压力套811包括压力内套812、压力外套813和固定套814，固定套814用于套设在操作件30上，压力内套812套设在固定套814上，压力外套813套设在压力内套812上。压力检测单元82设置在压力内套812和压力外套813之间，并用于检测操作件30的受力信息。传动件831设置在固定套814和压力内套812之间。

压力内套812和压力外套813用于固定压力检测单元82。压力内套812和压力外套813依次套设在操作件30上，而压力检测单元82设置在压力内套812和压力外套813之间。当用户握持压力外套813时，压力检测单元82可以直接检测压力外套813内的操作件30的受力信息。此外，压力外套813还用于间隔压力检测单元82和传动件831，防止两者相互干扰。

固定套814用于直接套设在操作件30上，便于将整个力量检测组件80安装在操作件30上。此外，固定套814和压力内套812还用于共同固定传动件831。

本实施例中，由于在操作件30和压力内套812之间设置有传动件831，因此，在用户的手握持在压力外套813，并带动整个操作件30以及力量检测组件80转动时，传动件831能够减小操作件30和压力内套812之间的摩擦力，避免用户的手与压力内套812之间相对转动的幅度很大，而造成用户的手腕受伤，也提高了用户操作操作件30的舒适度。

在其中一个实施例中，压力外套813的外表面上形成有防滑结构，防滑结构用于增大压力外套813的表面摩擦力。其中，防滑结构包括凸点，例如均匀分布在压力外套813外表面上的橡胶凸点或硅胶凸点等。如此，以防止用户在操作时打滑。

同理，在其中一个实施例中，固定套814的外表面上形成有防滑结构，防滑结构用于增大固定套814的表面摩擦力，以防止力量检测组件80从操作件30滑落。

当然，在其他实施例中，固定套814和/或直接由采用防滑材料制成，例如橡胶、硅胶等。

请参阅图12，在其中一个实施例中，传动件831的数量为多个，多个传动件831以操作件30的横截面中心为中心，轴对称分布设置在固定套814和压力内套812之间。

本实施例中，多个包括两个、三个或者三个以上。例如传动件831的数量为两个，两个传动件831相对设置在固定套814和压力内套812之间。再例如传动件831的数量为五个，每两个传动件831分别以72度的间隔，轴对称地设置在固定套814和压力内套812之间。又如图12所示，传动件831的数量为20个，每两个传动件831分别以18度的间隔，轴对称地设置在固定套814和压力内套812之间。

如此，多个传动件831能够均匀分散用户施加至力量检测组件80上的力，提高用户操作操作件30时的舒适感。

在其中一个实施例中，传动单元83还包括保持架(图未示)，保持架设置在固定套814和压力内套812之间，并用于均匀间隔多个传动件831。

保持架均匀间隔多个传动件831，以防止多个传动件831之间发生摩擦，同时引导传动件831旋转，以使传动件831达到润滑作用。

在其中一个实施例中，保持架由摩擦系数小的材料制成。例如软钢、铜合金、夹布胶木或塑料等，以使传动件831在保持架的限制下也能自由转动。

在其中一个实施例中，保持架为设置在压力内套812或固定套814上的滚动槽，多个传动件831设置在对应的多个滚动槽内。在另外一个实施例中，保持架也可以为单独的空心架，空心架固定在固定套814和压力内套812之间，传动件831夹设在空心架的孔内。

在其中一个实施例中，传动件831包括滚珠；或者，滚针；或者，圆柱滚子。

如图12所示，传动件831为滚珠。滚珠以自身的中心在压力内套812和压力外套813之间自由滚动。由于滚珠可以沿任意方向滚动，因此，便于将施加至压力内套812上的力分散，从而减小操作件30和压力内套812之间的摩擦力。

当传动件831为滚针或者圆柱滚子时，滚针或者圆柱滚子绕着自身的轴线方向(与操作件30的轴向方向平行)在压力内套812和压力外套813之间滚动。其中，滚针的横截面积较小，当传动件831采用滚针时，有利于减小力量检测组件80在径向上的厚度。

当然，在其他实施例中，传动件831也可以由其他材料制成的具有一定刚度的珠子或者圆柱状，例如热塑性塑料，在此不做具体的限定。

在其中一个实施例中，压力检测单元82包括多个压力传感器，多个压力传感器以操作件30的横截面中心为中心，轴对称分布在压力内套812和压力外套813之间。

多个压力传感器轴对称分布在压力内套812和压力外套813之间，便于在用户以不同姿态操作操作件30时，检测操作件30的周向上不同位置所受的力。

请参阅图11，在其中一个实施例中，压力套811形成有多个固定部815，多个固定部815的位置分别与多个压力传感器的位置一一对应，固定部815用于固定对应的压力传感器。

将多个压力传感器分别设置在多个固定部815上，能够限制多个压力传感器在压力套811内自由移动，使得多个压力传感器测得的数据为其设定位置上的受力数据，即多个压力传感器之间检测的数据不会发生串扰。

进一步地，当固定套814包括压力内套812和压力外套813时，可仅在压力内套812形成固定部815：多个压力传感器分别设置在压力内套812的固定部815上，以限制压力传感器在压力内套812和压力外套813之间自由移动。或者，仅在压力外套813形成固定部815：多个压力传感器分别设置在压力外套813的固定部815上，以限制压力传感器在压力内套812和压力外套813之间自由移动。或者，压力内套812和压力外套813之间同时形成固定部815，每个压力传感器同时设置在对应的压力内套812的固定部815以及压力外套813的固定部815上，以共同限制压力传感器在压力内套812和压力外套813之间自由移动，如此，压力传感器与压力内套812和压力外套813之间的结合更加可靠。

在其中一个实施例中，固定部815为形成在压力套811上的凹槽，多个压力传感器分别安装在多个凹槽内。在另外一个实施例中，固定部815为形成在压力套811的限位凸起，限位凸起限制压力传感器的移动。

请一并参阅图11和图12，在其中一个实施例中，压力检测单元82包括第一压力传感器821、第二压力传感器822、第三压力传感器823和第四压力传感器824。第一压力传感器821用于检测操作件30在第一方向上的受力信息。第二压力传感器822与第一压力传感器821相邻设置，并用于检测操作件30在第二方向上的受力信息，第二方向与第一方向相互垂直。第三压力传感器823与第一压力传感器821相对设置，并用于检测操作件30在第三方向上的受力信息，第三方向与第一方向相反。第四压力传感器824与第二压力传感器822相对设置，并用于检测操作件30在第四方向上的受力信息，第四方向与第二方向相反。

在其中一个实施例中，以图12为例，第一方向为z轴的正方向，第二方向为y轴的正方向，第三方向为z轴的负方向，第四方向为y轴的负方向。假设第一压力传感器821检测到的力为F1，第二压力传感器822检测到的力为F2，第三压力传感器823检测到的力为F3，第四压力传感器824检测到的力为F4，用户施加的合力为F_user。依据第一压力传感器821、第二压力传感器822、第三压力传感器823和第四压力传感器824检测到的力，即使用户以不同的姿态操作操作件30，也可快速计算出用户施加在操作件30上的合力。请一并结合图11和图13，以操作件30的中心为原点，以第一方向为x轴的正方向，以第二方向为y轴的正方向，建立操作件坐标系o-xyz，具体计算原理如下：

如果用户操作操作件30的位置为某压力传感器所在的位置，则F_user的方向与某压力传感器的检测方向相同。因此，力量检测组件80检测到的F_user的大小等于该压力传感器感应到的压力大小，方向等于该压力传感器感应到的压力的方向。例如，F_user的方向与第四压力传感器824的检测方向相同，则F_user＝F4，且F_user的方向为第四方向。

如果用户操作操作件30的位置为某两个压力传感器之间的位置，则F_user的方向处于某两个压力传感器之间，例如处于第二压力传感器822和第三压力传感器823之间，假设第二压力传感器822测得F_user在第二方向上的分力为F_user1，第三压力传感器823测得F_user在第二方向上的分力为F_user2，则：

F_user1＝F₂；F_user2＝F₃。

若F_user与F_user1在逆时针方向的夹角θ_user，则：

θ_user＝arctan(F_user2/F_user1)＝arctan(F₃/F₂)。

因此，F_user＝F_user1/cos(θ_user)＝F₂/cos(θ_user)＝F₂/cos(arctan(F₃/F₂))。

如此，可根据第二压力传感器822和第三压力传感器823检测到的数据，快速获得用户施加在操作件30上的合力。

请参阅图11，在其中一个实施例中，压力检测单元82包括多组压力传感器，多组压力传感器沿操作件30的轴向分布，每组压力传感器包括一个第一压力传感器821、一个第四压力传感器824、一个第三压力传感器823和一个第四压力传感器824。

多组压力传感器沿操作件30的轴向分布，如此，多组压力传感器可检测操作件30轴向上不同位置的受力信息，以更加准确且全面地获得操作件30的受力信息。

请一并参阅图10和图11，在其中一个实施例中，健身设备100还包括限位件84，压力套811上形成有安装孔85，操作件30上形成有限位槽86，限位件84用于穿设安装孔85，并卡入限位槽86。

在使用过程中，将力量检测组件80沿其安装方向(操作件30的轴向方向)套设在操作件30上，并在安装孔85对准限位槽86时，将限位件84插入安装孔85并卡入限位槽86。在限位件84的限制作用下，限位件84限制力量检测组件80沿其安装方向移动，从而防止力量检测组件80从操作件30上脱落。用户在锻炼结束后，拔出限位件84，即可将力量检测组件80从操作件30取下，使用方便。

在其中一个实施例中，限位槽86为环形凹槽。如此，当力量检测组件80被用户转动时，限位件84能够沿着环形凹槽移动而不带动操作件30转动，避免了用户的手与操作件30之间相对转动的幅度较大而造成用户的手腕受伤，并提高了用户操作力量检测组件80和操作件30的舒适度。

在其中一个实施例中，限位件84为销钉、螺栓等。

当然，也可不采用额外限位件84的方式来防止力量检测组件80沿其安装方向脱落。在另外一个实施例中，压力套811上形成有第一限位部，操作件30上形成有第二限位部，在第一限位部与第二限位部配合时，限制力量检测组件80沿安装方向脱落。

第一限位部与第二限位部配合的方式为卡扣配合，例如，第一限位部为凸起，第二限位部为凹槽；又例如，第一限位部为凹槽，第二限位部为凸起。

在使用过程中，将力量检测组件80沿其安装方向套设在操作件30上，当第一限位部和第二限位部配合时，例如听到“啪嗒”一声，即表明力量检测组件80安装到位。在第一限位部与第二限位部的配合作用下，限位件84限制力量检测组件80沿其安装方向移动，从而防止力量检测组件80从操作件30上脱落。用户在锻炼结束后，沿力量检测组件80的安装方向拔力量检测组件80，以使卡扣分离，即可将力量检测组件80从操作件30取下，使用方便。

请参阅图14，在其中一个实施例中，健身设备100还包括支撑件90，支撑件90与基座10连接并用于支撑基座10。

支撑件90用于支撑基座10，以使基座10保持多种姿态，例如卧放和竖放。在其中一个实施例中，支撑件90可以为实心底座结构，基座10设置在其顶面上，即为基座10卧放；当将支撑件90翻转以使基座10位于支撑件90的侧面时，即为基座10竖放。在另外一个实施例中，支撑件90也可以为侧面为倒“T”形的结构，当支撑件90与基座10共同形成侧面为“工”字形的结构时，即为基座10卧放；当支撑件90与基座10共同形成侧面为“H”字形的结构，即为基座10卧放。在另外一个实施例中，支撑件90还可以为多个支撑板，多个支撑板平行或者交错设置，基座10与多个支撑件90相互垂直设置。图14和图15分别为基座10卧放和竖放的结构示意图。

请继续参阅图14，在其中一个实施例中，基座10包括第一子基座11和第二子基座12。第一子基座11与支撑件90固定连接。第二子基座12与第一子基座11转动连接，并能够沿远离支撑件90的方向转动至预设角度。

第二子基座12相对第一子基座11沿远离支撑件90的方向转动，转动的范围为0度至180度(包括180度，且不包括0度)，例如两者形成的夹角为45度、90度、125度或180度。其中，预设角度根据锻炼需求而定，示例性的：

请结合图14，当第二子基座12转动至与第一子基座11形成180度夹角时，第二子基座12与第一子基座11共同形成平面，以供用户进行卧躺、坐推等锻炼。

请结合图15，当第二子基座12转动至与第一子基座11形成90度夹角时，第二子基座12可供用户坐下，以供用户进行抬腿、踢腿等锻炼。

请一并参阅图15和图16，在其中一个实施例中，支撑件90包括底座91和活动支撑件92。活动支撑件92包括活动壳体921和设置在活动壳体921内的第一子活动支撑件922和第二子活动支撑件923。活动壳体921活动设置在底座91上。第一子活动支撑件922与第一子基座11固定连接，第二子活动支撑件923与第二子基座12固定连接，第一子活动支撑件922和第二子活动支撑件923均能够在活动壳体921内活动，以用于将第一子基座11和第二子基座12固定于预设角度。

底座91用于固定整个健身设备100，活动支撑件92用于调整第一子基座11和第二子基座12之间的夹角，以使基座10保持多种姿态。具体的，活动支撑件92包括活动壳体921和设置在活动壳体921内的第一子活动支撑件922和第二子活动支撑件923。

活动壳体921活动设置在底座91上。如图14和图15所示，活动壳体921沿底座91相对的两端往复移动。其中，活动设置的方式包括但不限于导轨滑动连接、齿轮传动连接等，在此不作具体限定。

第一子活动支撑件922可以用于调整第一子基座11和第二子基座12之间的夹角；或者，第二子活动支撑件923也可以用于调整第一子基座11和第二子基座12之间的夹角；或者，两者共同调整第一子基座11和第二子基座12之间的夹角。当第二子活动支撑件923逐渐沿远离第一子活动支撑件922的方向活动时，第二子基座12逐渐远离底座91，以使第二子基座12与第一子基座11之间形成的夹角逐渐减小。当第二子活动支撑件923逐渐沿靠近第一子活动支撑件922的方向活动时，第二子基座12逐渐靠近底座91，以使第二子基座12与第一子基座11之间形成的夹角逐渐增大。

请参阅图14，在其中一个实施例中，第二子基座12与第一子基座11的连接处形成基座关节13。当第一子活动支撑件922和/或第二子活动支撑件923绕着基座关节13的旋转轴转动时，活动壳体921被同步驱动在底座91上活动。

当第一子活动支撑件922驱动第二子基座12相对第一子基座11转动时，整个健身设备100的重心发生改变：当活动壳体921未被驱动活动而位于底座91的一端时，第一子活动支撑件922和第一子活动支撑件922均收纳于活动壳体921中，使得第二子基座12与第一子基座11形成180度夹角，此时支撑件90上方的健身设备100的重心位于底座91的相对的两端之间。当活动壳体921被驱动活动而位于底座91的另一端时，第一子活动支撑件922从活动壳体921伸出中，此时支撑件90上方的健身设备100的重心位于底座91的第二端处。若不及时调整，健身设备100容易失去平衡，存在安全隐患。同理，第二子活动支撑件923在绕着基座关节13的旋转轴转动时，也存在安全隐患。

本实施例中，通过在驱动第一子活动支撑件922和/或第二子活动支撑件923绕着基座关节13的旋转轴转动时，同步驱动活动壳体921在底座91上活动，便于及时调节整个健身设备100的重心，防止健身设备100失去平衡。

在其中一个实施例中，第一子活动支撑件922和第二子活动支撑件923均为弧状结构，例如半圆弧状。如此，第一子活动支撑件922和第二子活动支撑件923在绕着基座关节13的旋转轴相向或相背活动时，可互不干扰。

在其中一个实施例中，健身设备100还包括压板(图未示)，当活动壳体921被驱动活动至底座91的一端时，压板用于设置在底座91的远离活动壳体921的端部上。

由于健身设备100自重小，当用户进行举重锻炼时，容易将整个健身设备100举起。为此，压板用于为用户提供站立。当用户站在压板上并操作操作件时，操作件30带动运动臂组件20相对基座10转动，同时基座10和底座91被用户限制移动，如此，用户施加的锻炼力和重力均作用于健身设备100，以免健身设备100被举起。

基于此，由于用户双手施加的作用力、腿部施加的作用力，或其他部位施加的作用力均作用于健身设备100，因此本发明的健身设备100不局限于应用在重力场景中，还可应用于弱重力场景或无重力场景中，如太空失重环境，应用场景广泛。

在其中一个实施例中，压板与底座91独立成型，便于整个健身设备100的包装与运输。当然，在另外一个实施例中，压板也可直接与底座91一体成型。

请参阅图16，在其中一个实施例中，支撑件90还包括支撑电机93和齿轮94，齿轮94套设在支撑电机93的输出轴上。第一子活动支撑件922上形成有与齿轮94配合的轮齿。当支撑电机93驱动齿轮94转动时，齿轮94用于带动第一子活动支撑件922绕着基座关节13的旋转轴，相对第二子活动支撑件923相向或者相背转动。

同理，在另外一个实施例中，也可为第二子活动支撑件923配置支撑电机和齿轮，以使第一子活动支撑件922绕着基座关节13的旋转轴，相对第二子活动支撑件923相向或者相背转动。

支撑电机驱动第一子基座11和第二子基座12转动的方式实现了自动化调节，操作简便，智能程度高，有利于提升用户体验效果。

请参阅图17，在其中一个实施例中，活动壳体921和第一子活动支撑件922上均开设有多个固定孔95。支撑件90还包括支撑限位件96，支撑限位件96用于同时穿设活动壳体921和第一子活动支撑件922上的固定孔95，以使第一子基座11和第二子基座12固定于预设角度。

多个固定孔95沿活动壳体921和第一子活动支撑件922的周向依次排列。通过人力转动第一子活动支撑件922，并将支撑限位件96穿设进活动壳体921和第一子活动支撑件922上的固定孔95内，第一子基座11和第二子基座12可固定于一预设角度。其中，多个固定孔95可将第一子基座11和第二子基座12固定于多个不同的预设角度。手动调节方式简单，无需为健身设备100设置较为复杂的结构，有利于节约生产成本。

综上，本发明的健身设备100可通过力量检测组件80检测当前位置上操作件30的受力信息，通过与预设运动阻力进行比较，控制器50根据阻力偏差控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。即便操作件30会被用户继续推举而导致其位置发生改变，使得操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力不同，控制器50也会根据当前位置上操作件30的受力信息以及预设运动阻力，实时控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，使得操作件30在预设方向上产生的运动阻力保持与预设运动阻力相同，从而为用户提供良好的符合预设运动阻力的锻炼体验。

示例性的，请结合图9，通过力量检测组件80实时采集操作件30的受力信息，并角度传感器实时采集运动臂组件20相对于基座10的关节角度。受力信息作为返回值与预设运动阻力进行比较，得出阻力偏差。控制器50根据阻力偏差获取操作件30移动的方向，并通过PID(比例(proportion)、积分(integral)、微分(differential))算法处理关节角度，并根据处理后的关节角度调整电机41的旋转速度和角度，以精确控制操作件30移动，最终使操作件30的坐标p处于用户感受到最佳锻炼体验的位置，即操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置。

进一步地，在具体的应用场景中，本发明的健身设备100还具有以下有益效果：

1、相较于现有的配重健身设备100，本发明的健身设备100无需采用额外的配重物体来产生运动阻力，只需在基座10与运动臂组件20之间设置驱动组件40，就能驱动运动臂组件20相对基座10运动，进而改变操作件30产生的运动阻力，整个健身设备100的体积小而且重量轻，便于包装和运输，也方便用户灵活收纳和搬动健身设备100。

2、相较于目前通过多种健身设备100组合叠加来实现多种健身功能的方式，所带来的体积庞大、且自重大的问题，本发明的健身设备100在不用增加其他额外健身设备100的前提下，能够实现多种健身运动，如图4至图7所示的卧推、背拉、举臂、举重、引体向上、深蹲、坐推、坐拉、坐举、抬腿、踢腿等锻炼运动，功能丰富，满足用户各种锻炼的需求，进一步凸显本发明的健身设备100体积小和自重小的优势。

在其中一个实施例中，健身设备100还用于与终端通讯连接，以实现人机交互；或者健身设备100上设置有交互设备，以实现人机交互。

其中，终端包括手机、ipad、计算机等。交互设备包括显示输入设备，如显示屏等。用户输入的方式可以为健身设备100的显示输入设备、手机界面或者计算机界面操作等。

健身设备100可以将运动过程中采集到或者处理得出的健身数据，输出至与健身设备100通讯连接的终端，并显示于终端的显示屏上。其中，健身数据可以为操作件30的受力信息，也可以为由处理受力信息后得出的用户的出力特征数据、锻炼幅度数据、有效锻炼次数等。或者，健身设备100也可以将健身数据显示于设置在健身设备100的显示屏上，结合图3，健身设备100的第一运动臂21上可以设有显示屏，则用户可以通过第一运动臂21上的显示屏查阅健身数据；或者，健身设备100也可以设有扬声器，并由扬声器输出健身数据，通知用户目前或者运动完的健身数据。

可以理解，用户与终端和/或健身设备100的交互方式可以包括但不限于触控、体感、语音等方式。

请参阅图18，在其中一个实施例中，本发明还提供一种健身设备100的控制方法，其应用于上述任意一个实施例中的健身设备100。控制方法包括以下步骤：

步骤S12，获取当前位置上操作件30的受力信息；

步骤S14，根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

操作件30因跟随用户的手臂移动或者跟随运动臂组件20的移动而移动，其位置发生改变。基于力的相互作用，通过获取在当前位置上操作件30的受力信息，可以获知用户对操作件30施加的出力特征数据。

在获取到当前位置上操作件30的受力信息后，与预设运动阻力进行比较，然后根据操作件30的受力信息与预设运动阻力，控制电机驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。如此，通过控制电机41驱动运动臂组件20相对于基座10运动，配合用户施加至操作件30的作用力的方式，操作件30能够相对用户产生符合预设运动阻力的运动阻力，从而为用户提供良好的符合预设运动阻力的锻炼体验。

上述的健身设备100的控制方法中，通过获取当前位置上操作件30的受力信息，并根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。即便操作件30会被用户继续推举而导致其位置发生改变，使得操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力不同，控制器50也会根据当前位置上操作件30的受力信息以及预设运动阻力，实时控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，使得操作件30在预设方向上产生的运动阻力保持与预设运动阻力相同，从而为用户提供良好的符合预设运动阻力的锻炼体验。

请参阅图19，在其中一个实施例中，步骤S14中根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，包括以下步骤：

步骤S142，根据受力信息确定操作件30在预设方向上的受力大小。

步骤S144，根据受力大小与预设运动阻力的阻力偏差、以及基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系，计算运动臂组件20从初始关节夹角转动至期望关节夹角的关节夹角偏差。

其中，初始关节夹角为运动臂组件20未相对基座10转动时，与基座10的关节夹角，期望关节夹角为操作件30位于期望位置时，运动臂组件20与基座10之间的关节夹角。

示例性的，假设预设方向为重力方向，预设运动阻力为F_g，F_g与运动臂组件20之间的夹角为α₃。用户施加的合力F_user在重力方向上的分力为F_userg，在水平方向上的分力为F_userh，则：

F_userg＝F_user cos(θ_user)cos(α₃)

F_userh＝F_user cos(θ_user)sin(α₃)

由于F_user以及θ_user可通过上述实施例的多个压力传感器得出，因此可计算出F_usercos(θ_user)。

示例性的，继续以上述实施例中的θ_user＝arctan(F₃/F₂)、F_user＝F_user1/cos(θ_user)＝F₂/cos(θ_user)＝F₂/cos(arctan(F₃/F₂))，则F_usercos(θ_user)＝F₂。

由于设置在操作件30上的力量检测组件80采集到的受力情况是基于操作件坐标系确定的，然而，当操作件30的位置被改变时，操作件坐标系的原点与相对基座坐标系的原点相对位置发生改变，操作件坐标系相对基座坐标系发生旋转。因此，第二压力传感器822采集到的受力并不是实时采集重力方向的受力，从而导致用户无法知道实际在重力方向上做的有效运动为多少。

而在本实施例中，由于基座坐标系在操作件30操作过程中不会发生位移，而且基座坐标系与操作件坐标系之间存在一定的转换关系，因此，通过基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系，将实时旋转的操作件坐标系上的受力情况转换为基座坐标系上的受力情况。如此，根据基座坐标系上的受力情况，可以获得的操作件30在预设方向上的受力大小，从而获得能够真实反映用户有效的出力特征数据。

其中，由于基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系与运动臂组件20的构型相关，运动臂组件20的构型不同，基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系不同，现分别说明：

当运动臂组件20为一个运动臂的构型时，基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系为：

因此，

式中，α₁为第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，可直接通过角度传感器组件70检测而得。

如此，可根据力量检测组件80检测到的受力信息、关节夹角以及基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系，获取操作件30在预设方向上的受力大小，并进一步确定出力特征数据。其中，关节夹角可以直接通过角度传感器组件70检测而得。

同理，当运动臂组件20为两个运动臂的构型时，基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系为：

因此，

式中，α₁为第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，α₂为第一运动臂21与第二运动臂22之间的关节夹角，均可分别由第一角度传感器71和第二角度传感器72测得。

再进一步地，根据受力大小与预设运动阻力的阻力偏差ΔF＝F_g-F_userg、以及上述基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系，则可以计算出运动臂组件20从当前关节夹角转动至期望关节夹角的关节夹角偏差。

步骤S146，根据关节夹角偏差控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10转动。

其中，由于操作件30与运动臂组件20的相对位置关系与运动臂组件20的构型相关，运动臂组件20的构型不同，基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系不同，现分别说明：

请结合图1，当运动臂组件20为一个运动臂的构型时，操作件30与运动臂组件20的相对位置关系如下：

P(x,y)＝(L₁*cos(α₁),L₁*sin(α₁))

式中，α₁为第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，L1为第一关节42的中心与操作件30的中心之间的距离，P点为操作件30的中心。

同理，请结合图2，当运动臂组件20为两个运动臂的构型时，操作件30与运动臂组件20的相对位置关系如下：

P(x,y)＝[(L₁*cos(α₁)+L₂*cos(2π-α₁-α₂)),(L₁*sin(α₁)+L₂*sin(2π-α₁-α₂))]

式中，α₁为第一运动臂21与基座10之间的关节夹角，α₂为第一运动臂21与第二运动臂22之间的关节夹角，L1为第一关节42的中心与第二关节44的中心之间的距离，L2为第二关节44的中心与操作件30的中心之间的距离，P点为操作件30的中心。

将关节夹角偏差带入上述公式，即可计算出操作件30的期望位置，从而控制电机驱动运动臂组件20相对基座10转动，以使操作件30运动至在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置。

此外，由于采取的锻炼模式不同，其对应的控制模式不同。现分别针对两种控制模式(设定方向模式以及设定路线模式)进行详细说明：

1、对于设定方向模式，如自由重力模式，操作件30的运动路径可用上述任意一种运动臂构型的相对位置关系的集合表示，控制器50仅控制操作件30仅在设定方向提供并控制操作件30产生运动阻力，而在非设定方向上，则不控制操作件30产生运动阻力。如此，在非设定方向上，操作件30可跟随用户的施力而无阻力移动。

2、对于设定路线模式，操作件30的运动路线为固定，其路径也可用上述任意一种运动臂构型的相对位置关系的集合表示，控制器50除了控制操作件30在设定方向上产生运动阻力，还控制操作件30在其他方向上产生运动阻力，以抵消用户在该方向上的施力。如此，用户只能沿设定路线的方向移动操作件30。

为了精准控制操作件30运动至在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置，请参阅图20，在其中一个实施例中，步骤S146根据关节夹角偏差控制电机驱动运动臂组件20相对基座10转动，包括以下步骤：

步骤S1462，获取运动臂组件20未相对基座10转动时的初始关节夹角和运动臂组件20相对基座10转动后的当前关节夹角；

步骤S1464，根据初始关节夹角和关节夹角偏差获取期望关节夹角；

步骤S1466，判断当前关节夹角是否等于期望关节夹角；

步骤S1468，若否，则继续控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10转动，直至当前关节夹角等于期望关节夹角。

具体的，可以根据操作件30的初始受力信息和基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系，计算出运动臂组件20的初始关节夹角和当前关节夹角，也可以直接通过角度传感器检测运动臂组件20的初始关节夹角和当前关节夹角。

在获得初始关节夹角后，即可计算出期望关节夹角。判断当前关节夹角是否等于期望关节夹角，若是，则控制电机41停止驱动运动臂组件20相对基座10转动；若否，则进入步骤S1468。

示例性的，请结合图9，通过角度传感器组件70实时采集运动臂组件20相对于基座10的当前关节角度，作为返回值与期望关节角度进行比较，然后控制器50通过PID(比例(proportion)、积分(integral)、微分(differential))算法处理当前计算出的关节角度差值，并根据处理后的关节角度差值调整电机41的旋转速度和角度。最终使操作件30的坐标p处于用户感受到最佳锻炼体验的位置，即操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同的期望位置。

请参阅图21，在其中一个实施例中，在步骤S12，获取当前位置上操作件30的受力信息之后，还包括以下步骤：

步骤S15，获取运动臂组件20相对基座10转动后的当前关节夹角；

步骤S16，根据当前关节夹角获取锻炼时间内操作件30的位置信息；

步骤S17，根据受力信息和位置信息获得健身数据。

其中，健身数据包括出力特征数据、锻炼幅度数据、有效锻炼次数中的一种或多种。

其中，锻炼时间为用户实际锻炼的总时间。锻炼时间内操作件30的位置信息表示每一时刻操作件30的位置。通过对操作件30的位置信息进行处理，则可获得锻炼幅度数据，也可获得有效锻炼次数。基于力的相互作用，通过对受力信息进行处理，则可获知用户施加至操作件30上的作用力。

此外，健身设备100可以将健身数据输出至与健身设备100通讯连接的终端，并显示于终端的显示屏上。其中，终端包括手机、ipad、计算机等。或者，健身设备100也可以将健身数据显示于设置在健身设备100的显示屏上，结合图14，健身设备100的第一运动臂21上可以设有显示屏，则用户可以通过第一运动臂21上的显示屏查阅健身数据；或者，健身设备100也可以设有扬声器，并由扬声器输出健身数据，通知用户目前或者运动完的健身数据。可以理解，用户与终端和/或健身设备100的交互方式可以包括但不限于触控、体感、语音等方式。

如此，用户可以快速获得其健身数据，并依此做出锻炼调整。

请参阅图22，在其中一个实施例中，在步骤S12，获取当前位置上操作件30的受力信息之前，还包括以下步骤：

步骤S11，接收用户对锻炼信息的输入。

其中，锻炼信息包括锻炼模式、预设运动阻力、锻炼时间和运动速度。锻炼模式包括设定方向模式和设定路线模式。

在其中一个实施例中，锻炼信息可以由用户在各种与健身设备100通讯的终端输入。用户输入的方式可以为健身设备100的显示输入设备、手机界面或者计算机界面操作等。

在某些实施例中，锻炼信息可为用户的单次输入。可以理解，用户可一次性输入锻炼模式、预设运动阻力、锻炼时间和运动速度等锻炼信息，则在根据控制驱动组件驱动运动臂组件20相对基座10转动时，健身设备100可以直接依据锻炼信息运行，以供用户进行锻炼。

当然，在其他实施例中，锻炼信息还可为用户的历史输入。当锻炼模式、预设运动阻力、锻炼时间和运动速度等信息为根据用户的锻炼信息确定时，该锻炼信息可以被记录下来，通过不断积累，多个锻炼信息形成多个历史锻炼模式。由此，在启动健身设备100时，健身设备100可以输出多个历史锻炼模式，并由用户在多个历史锻炼模式中符合当前锻炼需要的目标锻炼模式，健身设备100则可以根据用户选择的目标锻炼模式控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10转动。

请参阅图23，在其中一个实施例中，本发明还提供一种健身设备100的控制装置200，其应用于上述任意一个实施例中的健身设备100。控制装置200包括获取模块210和控制模块220。

获取模块210用于获取当前位置上操作件30的受力信息；

控制模块220用于根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

关于健身设备100的控制装置200的具体限定可以参见上文中对于健身设备100的控制方法的限定，在此不再赘述。上述健身设备100的控制装置200中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

步骤S12，获取当前位置上操作件30的受力信息；

步骤S14，控制模块用于根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

在其中一个实施例中，该处理器执行计算机程序时还实现上述其他所有所述实施例中控制方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤S12，获取当前位置上操作件30的受力信息；

步骤S14，控制模块用于根据受力信息以及预设运动阻力，控制电机41驱动运动臂组件20相对基座10运动，以使操作件30在预设方向上产生的运动阻力与预设运动阻力相同。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现上述其他所有所述实施例中控制方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (25)

1.一种健身设备，其特征在于，包括：

基座；

运动臂组件，与所述基座活动连接；

操作件，设置在所述运动臂组件上；

驱动组件，包括电机，所述电机用于驱动所述运动臂组件相对所述基座运动；和

控制器，用于获取当前位置上所述操作件的受力信息，并根据所述受力信息以及预设运动阻力，控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座运动，以使所述操作件在预设方向上产生的运动阻力与所述预设运动阻力相同；

所述受力信息为所述操作件在用户操作操作件时所受的作用力；所述预设运动阻力为预先输入的运动阻力，所述预设运动阻力包括预设方向和运动强度大小。

2.根据权利要求1所述的健身设备，其特征在于，所述运动臂组件包括多个运动臂，多个所述运动臂依次转动连接，位于外侧的其中一个所述运动臂与所述基座转动连接；

所述驱动组件包括多个电机，多个所述电机与多个所述运动臂一一对应，并分别用于驱动多个所述运动臂相对所述基座转动。

3.根据权利要求2所述的健身设备，其特征在于，所述运动臂组件包括：

第一运动臂，与所述基座转动连接，并在连接处形成第一关节；和

第二运动臂，与所述第一运动臂转动连接，并在连接处形成第二关节，所述操作件设置在所述第二运动臂的远离所述第二关节的位置上；

所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于驱动所述第一运动臂绕着所述第一关节的旋转轴相对所述基座转动，所述第二电机用于驱动所述第二运动臂绕着所述第二关节的旋转轴相对所述第一运动臂转动。

4.根据权利要求3所述的健身设备，其特征在于，所述健身设备还包括减速组件，所述减速组件包括第一减速组件和第二减速组件；

所述第一减速组件包括第一转动件和第一从动件；所述第一转动件与所述第一运动臂固定连接；所述第一从动件套设在所述第一电机的输出轴上，并与所述第一转动件传动连接；

所述第二减速组件包括第二转动件和第二从动件；所述第二转动件与所述第二运动臂固定连接；所述第二从动件套设在所述第二电机的输出轴上，并与所述第二转动件传动连接。

5.根据权利要求4所述的健身设备，其特征在于，所述第一关节包括第一关节壳体，所述第二关节包括第二关节壳体；

所述第一电机设置在所述第一运动臂上，所述第一减速组件的输出轴设置在所述第一关节壳体内，所述第二电机设置在所述第二关节壳体内，所述第二减速组件的输出轴设置在所述第二运动臂上；或，所述第一电机和所述第一减速组件的输出轴均设置在所述第一关节壳体内，所述第二电机和所述第二减速组件的输出轴均设置在所述第二关节壳体内；或，所述第一电机设置在所述基座上，所述第一减速组件的输出轴设置在所述第一关节壳体内；所述第二电机设置在所述第一运动臂上，所述第二减速组件的输出轴设置在所述第二关节壳体内。

6.根据权利要求4所述的健身设备，其特征在于，

所述第一减速组件包括带轮减速组件、齿轮减速组件、蜗轮蜗杆减速组件、谐波减速组件或者丝杆滑轮减速组件；

所述第二减速组件包括带轮减速组件、齿轮减速组件、蜗轮蜗杆减速组件、谐波减速组件或者丝杆滑轮减速组件。

7.根据权利要求3所述的健身设备，其特征在于，所述健身设备还包括角度传感器组件，所述角度传感器组件包括第一角度传感器和第二角度传感器；

所述第一角度传感器设置在所述第一运动臂上并与所述控制器电连接，并用于检测所述第一运动臂与所述基座之间的关节夹角，并将检测结果发送至所述控制器；

所述第二角度传感器设置在所述第二运动臂上并与所述控制器电连接，并用于检测所述第二运动臂与所述第一运动臂之间的关节夹角，并将检测结果发送至所述控制器；

所述控制器还用于根据所述第一角度传感器的检测结果以及所述第二角度传感器的检测结果，判断所述操作件是否运动至在所述预设方向上产生的运动阻力是否与所述预设运动阻力相同的期望位置；若否，则继续控制所述第一电机驱动所述第一运动臂转动，和/或控制所述第二电机驱动所述第二运动臂转动，直至所述操作件运动至所述期望位置。

8.根据权利要求1所述的健身设备，其特征在于，所述运动臂组件包括多个运动臂，多个所述运动臂依次转动连接，位于外侧的其中一个所述运动臂与所述基座转动连接；

所述驱动组件包括多个电机，多个所述电机用于驱动部分所述运动臂相对所述基座转动。

9.根据权利要求1至8任一项所述的健身设备，其特征在于，所述健身设备还包括力量检测组件；所述力量检测组件设置在所述操作件上并用于检测当前位置上所述操作件的受力信息，以及将检测结果发送至所述控制器；

所述控制器还用于根据所述检测结果，判断所述操作件在所述预设方向上产生的运动阻力是否与所述预设运动阻力相同；若否，则继续控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座转动，直至检测到所述操作件在所述预设方向上产生的运动阻力与所述预设运动阻力相同。

10.根据权利要求9所述的健身设备，其特征在于，所述力量检测组件包括：

固定套单元，包括压力套，所述压力套用于套设在所述操作件上；

压力检测单元，设置在所述压力套上并用于检测所述操作件的受力信息；和

传动单元，包括传动件，所述传动件设置在所述操作件和所述压力套之间，并用于减小所述操作件和所述压力套之间的摩擦力。

11.根据权利要求10所述的健身设备，其特征在于，所述压力套包括压力内套、压力外套和固定套，所述固定套用于套设在所述操作件上，所述压力内套套设在所述固定套上，所述压力外套套设在所述压力内套上；

所述压力检测单元设置在所述压力内套和所述压力外套之间，并用于检测所述操作件的受力信息；所述传动件设置在所述固定套和所述压力内套之间。

12.根据权利要求11所述的健身设备，其特征在于，所述传动件的数量为多个，多个所述传动件以所述操作件的横截面中心为中心，轴对称分布设置在所述固定套和所述压力内套之间。

13.根据权利要求10所述的健身设备，其特征在于，所述压力检测单元包括：

第一压力传感器，用于检测所述操作件在第一方向上的受力信息；

第二压力传感器，与所述第一压力传感器相邻设置，并用于检测所述操作件在第二方向上的受力信息，所述第二方向与所述第一方向相互垂直；

第三压力传感器，与所述第一压力传感器相对设置，并用于检测所述操作件在第三方向上的受力信息，所述第三方向与所述第一方向相反；和

第四压力传感器，与所述第二压力传感器相对设置，并用于检测所述操作件在第四方向上的受力信息，所述第四方向与所述第二方向相反。

14.根据权利要求1至8任一项所述的健身设备，其特征在于，所述健身设备还包括支撑件，所述支撑件与所述基座连接并用于支撑所述基座。

15.根据权利要求14所述的健身设备，其特征在于，所述基座包括第一子基座和第二子基座；

所述第一子基座与所述支撑件固定连接；

所述第二子基座与所述第一子基座转动连接，并能够沿远离所述支撑件的方向转动至预设角度。

16.根据权利要求15所述的健身设备，其特征在于，所述支撑件包括底座和活动支撑件；

所述活动支撑件包括活动壳体和设置在所述活动壳体内的第一子活动支撑件和第二子活动支撑件，所述活动壳体活动设置在所述底座上；

所述第一子活动支撑件与所述第一子基座固定连接，所述第二子活动支撑件与所述第二子基座固定连接，所述第一子活动支撑件和所述第二子活动支撑件均能够在所述活动壳体内活动，以用于将所述第一子基座和所述第二子基座固定于所述预设角度。

17.根据权利要求16所述的健身设备，其特征在于，所述第二子基座与所述第一子基座的连接处形成基座关节；当所述第一子活动支撑件和/或所述第二子活动支撑件绕着所述基座关节的旋转轴转动时，所述活动壳体被同步驱动在所述底座上活动。

18.一种健身设备的控制方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至17任一项所述的健身设备，包括：

获取当前位置上所述操作件的受力信息；

根据所述受力信息以及所述预设运动阻力，控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座运动，以使所述操作件在所述预设方向上产生的运动阻力与所述预设运动阻力相同；

所述受力信息为所述操作件在用户操作操作件时所受的作用力；所述预设运动阻力为预先输入的运动阻力，所述预设运动阻力包括预设方向和运动强度大小。

19.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述受力信息以及所述预设运动阻力，控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座运动的步骤，包括：

根据所述受力信息确定所述操作件在预设方向上的受力大小；

根据所述受力大小与所述预设运动阻力的阻力偏差、以及基座坐标系与操作件坐标系之间的转换关系，计算所述运动臂组件从初始关节夹角转动至期望关节夹角的关节夹角偏差；

根据所述关节夹角偏差控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座转动。

20.根据权利要求19所述的控制方法，其特征在于，根据所述关节夹角偏差控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座转动的步骤，包括：

获取所述运动臂组件未相对所述基座转动时的初始关节夹角和所述运动臂组件相对所述基座转动后的当前关节夹角；

根据所述初始关节夹角和所述关节夹角偏差获取期望关节夹角；

判断所述当前关节夹角是否等于所述期望关节夹角；

若否，则继续控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座转动，直至所述当前关节夹角等于所述期望关节夹角。

21.根据权利要求19所述的控制方法，其特征在于，在所述获取当前位置上所述操作件的受力信息的步骤之后，还包括：

获取所述运动臂组件相对所述基座转动后的当前关节夹角；

根据所述当前关节夹角获取锻炼时间内所述操作件的位置信息；

根据所述受力信息和所述位置信息获得健身数据。

22.根据权利要求19所述的控制方法，其特征在于，在所述获取当前位置上所述操作件的受力信息的步骤之前，还包括：

接收用户对锻炼信息的输入。

23.一种健身设备的控制装置，其特征在于，应用于上述权利要求1至17任一项所述的健身设备，包括：

获取模块，用于获取当前位置上所述操作件的受力信息；

控制模块，用于根据所述受力信息以及所述预设运动阻力，控制所述电机驱动所述运动臂组件相对所述基座运动，以使所述操作件在所述预设方向上产生的运动阻力与所述预设运动阻力相同；

所述受力信息为所述操作件在用户操作操作件时所受的作用力；所述预设运动阻力为预先输入的运动阻力，所述预设运动阻力包括预设方向和运动强度大小。

24.一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求18至22中任一项所述方法的步骤。

25.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求18至22中任一项所述方法的步骤。

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