CN111035902A - 一种单独控制气阻阻力的健身器控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及健身训练设备领域，具体涉及一种单独控制气阻阻力的健身器控制系统及控制方法。本发明提出的方法包括控制器接收用户输入的左右两侧的阻力值；控制器比较接收到的阻力值和设定的初始值之间的大小，通过继电器，控制左控制阀和右控制阀的工作状态，使左阻力控制机构和右阻力控制机构的阻力值等于用户输入的阻力值。本发明还提出了一种应用该方法的系统，将左右气缸的阻力调节分开，可以满足不同类型用户的需求，使阻力的设置更加灵活；同时，每一侧的调节均设置有粗调和微调两种模式，数据调整更为迅捷，所调整的数据更加的精确。
Description
技术领域
本发明涉及健身训练设备领域，具体涉及一种单独控制气阻阻力的健身器控制系统及控制方法。
背景技术
目前的健身器材中气阻类健身器应用广泛，现有的气阻类类健身器在训练时通过对两个气缸的往复推动实现训练效果，通过手柄的加压和减压按钮控制气缸的充气和排气，从而实现阻力的调整。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
现有的气阻类健身器通过手柄的加压和减压按钮同时控制调节两个气缸的阻力大小，存在无法适用于左右阻力调节要求不同的问题，同时阻力调节存在不稳定的情况。
发明内容
本发明针对上述的技术问题，提出一种单独控制气阻阻力的健身器控制系统及控制方法。
本发明通过提供一种单独调节气阻阻力的健身器控制系统及控制方法，解决了两个气缸只能同时调节阻力，无法适用于左右阻力调节要求不同的问题，实现了双气缸可分别调节阻力大小，适用于不同需求的人群。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种单独控制气阻阻力的健身器控制系统，包括：适配器、控制器、左控制阀、右控制阀、左阻力控制机构以及右阻力控制机构；
适配器为控制器供电，控制器分别与左控制阀和右控制阀电性连接，左控制阀与左阻力控制机构电性连接，右控制阀与右阻力控制机构电性连接，左阻力控制机构和右阻力控制机构还与控制器电性连接；
左控制阀和右控制阀均设置有粗调控制阀和微调控制阀，粗调控制阀和微调控制阀均设置有控制气缸充气的充气控制阀和控制气缸排气的排气控制阀；各个控制阀与控制器之间均设置有继电器。
优选的，还包括：显示单元，显示单元与控制器电性连接。
优选的，包括：左阻力控制机构和右阻力控制机构均包括气缸、与气缸相连接的气罐、位移传感器和压力传感器，气罐用以给气缸气体缓冲，位移传感器用以检测气缸的活塞杆移动位置并传至控制器，压力传感器用以检测气缸的压力大小并传至控制器。
一种单独控制气阻阻力的健身器控制方法，所述应用上述的系统，包括：
控制器接收用户输入的左右两侧的阻力值；
控制器比较接收到的阻力值和设定的初始值之间的大小，通过继电器，控制左控制阀和右控制阀的工作状态，使左阻力控制机构和右阻力控制机构的阻力值等于用户输入的阻力值。
优选的，当用户输入值超过初始值时，控制器发出电信号使继电器工作；继电器接通后，控制相对应的粗调控制阀和微调控制阀的充气控制阀，气缸进行充气动作，压力传感器的测定值增大，当压力传感器的测定值接近输入值时，控制粗调控制阀断开，微调动作继续直至压力传感器的测定值与输入值相同时，停止充气操作。
优选的，当用户输入值小于初始值时，控制器发出电信号使继电器工作；继电器接通后，控制相对应的粗调控制阀和微调控制阀的排气控制阀，气缸进行排气动作，压力传感器的测定值减小，当压力传感器的测定值接近输入值时，控制粗调控制阀断开，微调动作继续直至压力传感器的测定值与输入值相同时，停止排气操作。
优选的，还包括：位置传感器测出气缸活塞杆的实时位置，通过控制器计算得到运动时的实时功率并显示在显示单元上。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、将左右气缸的阻力调节分开，可以满足不同类型用户的需求，使阻力的设置更加灵活。
2、每一侧的调节均设置有粗调和微调两种模式，一方面，数据调整更为迅捷，另一方面，所调整的数据更加的精确。
附图说明
图1为单独控制阻力的系统结构示意图1；
图2为单独控制阻力的系统结构示意图2；
以上各图中：
2、控制器； 3、显示单元； 4、适配器；
6、左粗调排气阀； 7、左粗调充气阀； 8、左微调充气阀；
9、左微调排气阀； 12、第一压力传感器； 13、第一储气罐；
14、第一气缸； 15、第一位移传感器； 16、第二压力传感器；
17、第二储气罐； 18、第二气缸； 19、第二位移传感器；
20、第一继电器； 21、第二继电器； 22、第三继电器；
23、第四继电器； 32、右微调排气阀； 33、右微调充气阀；
35、右粗调充气阀； 36、右粗调排气阀。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，料理机的长度方向为安装后的横向；术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参考图1-2，本发明提出一种单独控制气阻阻力的系统，包括：适配器4、控制器2、左控制阀、右控制阀、左阻力控制机构以及右阻力控制机构；
适配器为控制器供电，控制器分别与左控制阀和右控制阀电性连接，左控制阀与左阻力控制机构电性连接，右控制阀与右阻力控制机构电性连接，左阻力控制机构和右阻力控制机构还与控制器电性连接；本实施例中控制器优选为可编程逻辑控制器PLC。
左控制阀和右控制阀均设置有粗调控制阀和微调控制阀，粗调控制阀和微调控制阀均设置有控制气缸充气的充气控制阀和控制气缸排气的排气控制阀。
各个控制阀与控制器之间均设置有继电器，控制器通过继电器控制各个控制阀的开关闭合。
如图所示，左粗调控制阀、左微调控制阀、右微调控制阀和右粗调控制阀分别与第一继电器20、第二继电器21、第三继电器22和第四继电器23电连接，左粗调控制阀和左微调控制阀通过同时控制左阻力控制机构，左阻力控制机构电性连接控制器2；右粗调控制阀和右微调控制阀同时控制右阻力控制机构，右阻力控制机构电性连接控制器。
每个粗调控制阀或微调控制阀都包括充气阀、排气阀，具体的，左粗调控制阀包括左粗调充气阀7和左粗调排气阀6，左微调控制阀包括左微调充气阀8和左微调排气阀9，右粗调控制阀包括右粗调充气阀35和右粗调排气阀36，右微调控制阀包括右微调充气阀33和右微调排气阀32。充气阀和排气阀共同来控制阻力控制单元的阻力大小。
当用户设定的阻力值与初始值差别较大时，粗调控制阀和微调控制阀同时工作，待差别变小后，仅剩下微调控制阀工作，提高了阻力调整的精确度和速度。
本系统还包括显示单元3，显示单元3与控制器2电性连接。用户在显示单元3上输入所需要的阻力大小，显示单元3通过485通讯将电信号传递给控制器2，同时显示单元3还可以接收显示来自控制器2返回的运动过程中的实施功率，并以图表的形式展示出来，便于用户观察自身运动的情况。
控制器2经控制阀对阻力控制单元进行充放气控制，左阻力控制机构和右阻力控制机构均设置有气缸、与气缸相连接的气罐、位移传感器和压力传感器，位移传感器和压力传感器又与控制器电性连接，气罐用以给气缸充放气缓冲作用，位移传感器用以检测气缸的活塞杆移动位置并传至控制器，压力传感器用以检测气缸的压力大小并传至控制器。具体地说，左阻力控制机构包括第一压力传感器12、第一储气罐13、第一气缸14以及第一位移传感器15，右阻力控制机构包括第二压力传感器16、第二储气罐17、第二气缸18和第二位移传感器19。
一种单独控制气阻阻力的方法，应用于上述的单独控制气阻阻力的系统，包括：
控制器接收用户输入的左右两侧的阻力值；
控制器比较接收到的阻力值和设定的初始值之间的大小，通过继电器，控制左控制阀和右控制阀的工作状态，使左阻力控制机构和右阻力控制机构的阻力值等于用户输入的阻力值。
当用户输入值超过初始值时，控制器发出电信号使继电器工作；继电器接通后，控制相对应的粗调控制阀和微调控制阀的充气控制阀，气缸进行充气动作，压力传感器的测定值增大，当压力传感器的测定值接近输入值时，控制粗调控制阀断开，微调动作继续直至压力传感器的测定值与输入值相同时，停止充气操作。
当用户输入值小于初始值时，控制器发出电信号使继电器工作；继电器接通后，控制相对应的粗调控制阀和微调控制阀的排气控制阀，气缸进行排气动作，压力传感器的测定值减小，当压力传感器的测定值接近输入值时，控制粗调控制阀断开，微调动作继续直至压力传感器的测定值与输入值相同时，停止排气操作。
位置传感器测出气缸活塞杆的实时位置，通过控制器计算得到运动时的实时功率并显示在显示单元上。用户最后的训练情况结合阻力大小和实时功率共同分析。
下面以左侧阻力调节为例进行说明，用户在显示单元3上输入左侧阻力的值，显示单元3将输入值以电信号的方式传递给控制器2，控制器2接收输入值后，将输入值和初始值进行比较：
当输入值超过初始值时，控制器2向第一继电器20和第二继电器21发出电信号，进而控制左粗调充气阀7和左微调充气阀8连通向第一气缸14中充气，第一气缸14由于充气，气量增大，进而压力增大，第一压力传感器12检测到压力变化，将检测到的压力值传输给控制器2，当检测的压力值和输入值差别较小时，控制器2通过第一继电器20断开左粗调充气阀7，左微调充气阀8保持连接，直到第一压力传感器12返回的数值与输入值相同时，控制器2通过第二继电器21断开左微调充气阀8，阻力调节完成。
当输入值小于初始值时，控制器2向第一继电器20和第二继电器21发出电信号，进而控制左粗调排气阀6和左微调排气阀9连通，通过第一气缸14向外排气，第一气缸14由于排气，气缸内的气体质量减小压力变小，第一压力传感器12检测到压力变化，将检测到的压力值传输给控制器2，当检测的压力值和输入值差别较小时，控制器2通过第一继电器20断开左粗调排气阀6，左微调排气阀9保持连接，直到第一压力传感器12返回的数值与输入值相同时，控制器2通过第二继电器21断开左微调排气阀9，阻力调节完成。
当用户对第一气缸14做功时，第一气缸14上的第一位移传感器15检测到第一气缸14的活塞的位置变化，将活塞的位置变化返回到控制器2中，控制器2经过内部运算，将活塞的位置变化情况转变成实时的功率，并以折线图的形式展现在显示单元3供用户查看，了解自己的运动状况，并可以做出相应的调整。
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应用于其它领域，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 (7)
1.一种单独控制气阻阻力的健身器控制系统，其特征在于，包括：适配器、控制器、左控制阀、右控制阀、左阻力控制机构以及右阻力控制机构；
适配器为控制器供电，控制器分别与左控制阀和右控制阀电性连接，左控制阀与左阻力控制机构电性连接，右控制阀与右阻力控制机构电性连接，左阻力控制机构和右阻力控制机构还与控制器电性连接；
左控制阀和右控制阀均设置有粗调控制阀和微调控制阀，粗调控制阀和微调控制阀均设置有控制气缸充气的充气控制阀和控制气缸排气的排气控制阀；各个控制阀与控制器之间均设置有继电器。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：显示单元，显示单元与控制器电性连接。
3.根据权利要求1或2任意一项的所述的控制系统，其特征在于，包括：左阻力控制机构和右阻力控制机构均包括气缸、与气缸相连接的气罐、位移传感器和压力传感器，气罐用以给气缸气体缓冲，位移传感器用以检测气缸的活塞杆移动位置并传至控制器，压力传感器用以检测气缸的压力大小并传至控制器。
4.一种单独控制气阻阻力的健身器控制方法，其特征在于，包括：
控制器接收用户输入的左右两侧的阻力值；
控制器比较接收到的阻力值和设定的初始值之间的大小，通过继电器，控制左控制阀和右控制阀的工作状态，使左阻力控制机构和右阻力控制机构的阻力值等于用户输入的阻力值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当用户输入值超过初始值时，控制器发出电信号使继电器工作；继电器接通后，控制相对应的粗调控制阀和微调控制阀的充气控制阀，气缸进行充气动作，压力传感器的测定值增大，当压力传感器的测定值接近输入值时，控制粗调控制阀断开，微调动作继续直至压力传感器的测定值与输入值相同时，停止充气操作。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当用户输入值小于初始值时，控制器发出电信号使继电器工作；继电器接通后，控制相对应的粗调控制阀和微调控制阀的排气控制阀，气缸进行排气动作，压力传感器的测定值减小，当压力传感器的测定值接近输入值时，控制粗调控制阀断开，微调动作继续直至压力传感器的测定值与输入值相同时，停止排气操作。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：位置传感器测出气缸活塞杆的实时位置，通过控制器得到运动时的实时功率并显示在显示单元上。
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