CN112451921A

CN112451921A - 一种自动走步机及其控制方法和存储介质

Info

Publication number: CN112451921A
Application number: CN202011070269.9A
Authority: CN
Inventors: 吴杰; 钟端玲
Original assignee: Youpinyoujia Shenzhen Technology Co ltd
Current assignee: Youpinyoujia Shenzhen Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: CN112451921B

Abstract

本发明公开了一种自动走步机及其控制方法和存储介质，其技术方案要点是：在自动走步机启动后，获取预设时间内两个置脚板上的受力信息；根据所述受力信息设置所述自动走步机的配重阈值，以控制所述运动机构在小于所述配重阈值的范围内运行。本自动走步机在使用时，能够根据启动一段时间内的受力信息设定配重阈值，使自动走步机在小于配重阈值的安全范围内运行，且由于每个使用者使用走步机的受力不同，配重阈值的设定也对每个人都有针对性，保证了运行的安全性。

Description

一种自动走步机及其控制方法和存储介质

技术领域

本发明涉及脚部锻炼器械领域，特别涉及一种自动走步机及其控制方法和存储介质。

背景技术

目前，受汽车尾气、雾霾等环境污染的影响，室外健身的危害性已经越来越大了；另外，受汽车、摩托车、助力车、自行车等车辆数量越来越多的影响，想找块适合人们健身的场地也越来越难了；而且，室外健身还受到雨、雪、雾、霾、沙尘暴等天气的影响，健身锻炼必然断断续续，达不到健身的连续性。室内健身由于不受天气影响、不受时间限制等原因正逐渐为人们所接受和喜欢。

德国体育运动学专家克劳思·柏斯指出，普通人每走一大步，脚底所受的冲击大约是体重的1～2倍，其对脚底的冲击力仅为慢跑的1/3左右，相应的膝关节和踝关节所受的压力也小了很多，如果比起速度较快的跑步，膝关节和踝关节所受的压力就小了更多。一般情况下，走步不会出现严重的膝关节和踝关节的损伤。特别是老年人关节开始老化，膝关节和踝关节难以承受跑步过程中产生的冲击力，对老年人来说跑步已经不太适合了，走步健身才是好选择。

由此能够实现自动化走步的走步机应运而生，这种自动走步机目前仍然是由使用者自行调整走步速度，但实际上使用者手动调整的走步速度往往与使用锻炼者的实际力量不一致，不仅起不到锻炼的作用反而容易因为速度不协调产生安全问题或者导致使用者受伤。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种自动走步机、自动走步机的控制方法及计算机可读存储介质，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动走步机的控制方法，所述自动走步机包括支撑座和滑移连接在所述支撑座上方的两个置脚板，所述支撑座内开设有腔槽，所述腔槽内设置有拉动两个置脚板在所述支撑座上滑动的运动机构，所述方法包括步骤：

在自动走步机启动后，获取预设时间内两个置脚板上的受力信息；

根据所述受力信息设置所述自动走步机的配重阈值，以控制所述运动机构在小于所述配重阈值的范围内运行。

较佳的，所述受力信息包括受力强度和受力面积；所述根据所述受力信息设置所述自动走步机的配重阈值的步骤包括：

根据所述受力面积和所述受力强度判断使用者是否在预设用户库中；

若是，则将所述使用者在所述预设用户库中对应的配重重量作为所述配重阈值；

若否，则根据所述受力面积确定对应的配重重量范围，并从对应的配重重量范围中选择所述受力强度对应的配重重量作为所述配重阈值。

较佳的，所述根据所述受力面积确定对应的配重重量范围的步骤包括：

获取所述支撑座的放置角度；

当所述放置角度为0时，根据所述受力面积确定对应的配重重量范围；

当所述放置角度大于0，且小于或等于预设角度阈值时，根据所述受力面积和所述放置角度确定对应的配重重量范围；

当所述放置角度大于预设角度阈值时，控制自动走步机的角度调整组件调整所述放置角度，以在所述放置角度调整至小于或等于预设角度阈值后执行步骤：根据所述受力面积和所述放置角度确定对应的配重重量范围。

较佳的，所述获取预设时间内两个置脚板上的受力信息的步骤之前，还包括：

获取所述自动走步机的启动模式；

当所述启动模式为练习模式时，执行步骤：获取预设时间内两个置脚板上的受力信息；

所述获取所述自动走步机的启动模式的步骤之后，还包括：

当所述启动模式为娱乐模式时，获取两个置脚板上的实时受力数据，并对所述实时受力数据进行图像化处理，得到模拟走步图像；

通过设置在所述腔槽内的通讯模块建立专用的无线局域网，并通过所述无线局域网将所述模拟走步图像发送给连接的显示设备，以使所述显示设备显示所述模拟走步图像。

较佳的，所述对所述实时受力数据进行图像化处理，得到模拟走步图像的步骤包括：

通过所述腔槽内设置的通信模块与预设服务器连接，以从所述预设服务器中获取走步图像模板；

查找所述走步图像模板中的待填充区域，并将所述实时受力数据作为参数生成显示有走步痕迹的三维虚拟图像，以将所述三维虚拟图像填充至所述待填充区域得到模拟走步图像。

较佳的，所述获取两个置脚板上的实时受力数据的步骤之前，所述方法还包括：

通过设置在所述支撑座上的摄像模块获取使用者的图像，并对该图像进行分析以评估使用者的年龄；

当评估出的年龄在预设年龄范围时，执行步骤：获取两个置脚板上的实时受力数据；

当评估出的年龄未在预设年龄范围时，将启动模式设置为练习模式。

较佳的，所述获取所述自动走步机的启动模式的步骤包括：

从自动走步机的存储器中获取启动模式对应的状态标识符；

当所述状态标识符为第一标识时，确定所述启动模式为练习模式；

当所述状态标识符不是第一标识时，确定所述启动模式为娱乐模式。

较佳的，在执行控制所述运动机构在小于所述配重阈值的范围内运行的步骤的同时，还执行以下步骤：

实时侦测两个置脚板的受力大小；

当两个置脚板中任一置脚板的受力大小为0或者两个置脚板的受力大小差距达到预设受力阈值时，控制所述运动机构停止运行。

一种自动走步机，所述自动走步机包括支撑座和滑移连接在所述支撑座上方的两个置脚板，所述支撑座内开设有腔槽，所述腔槽内设置有拉动两个置脚板在所述支撑座上滑动的运动机构；所述自动走步机还包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上所述的自动走步机的控制方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储在存储器上并被处理器执行时实现如上所述的自动走步机的控制方法。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本自动走步机在使用时，能够根据启动一段时间内的受力信息设定配重阈值，使自动走步机在小于配重阈值的安全范围内运行，且由于每个使用者使用走步机的受力不同，配重阈值的设定也对每个人都有针对性，保证了运行的安全性，降低了受伤情况的发生。

附图说明

图1是本发明中涉及的自动走步机的可选结构示意图；

图2是本发明一种自动走步机的控制方法的一实施例的流程示意图；

图3是本发明一种自动走步机的控制方法的另一实施例的流程示意图。

附图标记：1、支撑座；2、置脚板；3、腔槽；4、角度调整组件；5、配重机构。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，其中图1为本发明实施例中所涉及提供的自动走步机可选的结构示意图，该自动走步机，主要由以下部分组成：支撑座1和滑移连接在支撑座1上方的两个置脚板2，其中在支撑座1内开设有腔槽3；在腔槽3内设置有用于拉动两个置脚板2在支撑座1上滑动的运动机构(未标示)。此外该自动走步机还可以包括用于自动化对支撑座1角度进行调整的角度调整组件4和用于改变配重重量的配重机构5。

在此基础上，本自动走步机还可以包括存储器、处理器、摄像模块、通信模块等部件。其中存储器可以存储标识符和计算机程序，不同的标识符可以用于区分自动走步机的模式，速度档位和配重等，计算机程序在被处理器执行时可以实现下述各个实施例所述的所有方案。

基于上述结构提出的一种自动走步机的控制方法，请参考图2，在一实施例中，所述方法包括步骤：

步骤S10，在自动走步机启动后，获取预设时间内两个置脚板上的受力信息；

步骤S20，根据所述受力信息设置所述自动走步机的配重阈值，以控制所述运动机构在小于所述配重阈值的范围内运行。

在本实施例中，使用者在将双脚分别放置在两个置脚板上后，打开自动走步机的开关，此时自动走步机启动，可以通过两个置脚板上安装的传感器检测走步机启动运行的一段预设时间内使用者利用腿关节和肌肉进行走步时置脚板的受力情况。其中，预设时间例如可以是三十秒或者一分钟，传感器检测出的受力信息可以包括两个置脚板上分别的受力强度和受力面积，还可以包括检测出的单个置脚板的受力着重点位置。

一般来说，由于自身发育和/或身体情况影响，老人和小孩在走步力量上要弱于青年人，因此相对应的，使用者的年龄阶段和身体状况不同，置脚板的受力情况也不同。通过传感器可以检测到不同使用者在预设时间内的受力信息，进而根据不同受力信息为使用者设定适合自身的配重阈值。可以理解的是，在小于配重阈值范围内进行运行这一调整，影响了自动走步机的最大配重重量，进而对自动走步机的走步最大速度产生了限制，在自动走步的过程中使使用者能够在自身最适合的配重范围内进行锻炼。由于根据每个使用者的受力进行的设定因此对每个人都有针对性，减少了因自行调整走步速度导致的不协调，提高了走步安全性，也减少了受伤的可能性。

此外，还可以利用传感器检测出的整个脚掌接触置脚板的受力情况找到单个置脚板的受力着重点位置，并根据该着重点位置确定用户走步时的用力位置是否得当，并将结果反馈给使用者以参考，帮助规范走步姿势。

其中，受力信息可以包括受力强度和受力面积。此时步骤S20中根据所述受力信息设置所述自动走步机的配重阈值可以包括：

步骤S21，根据所述受力面积和所述受力强度判断使用者是否在预设用户库中；若是，则执行步骤S22；若否，则执行步骤S23；

步骤S22，将所述使用者在所述预设用户库中对应的配重重量作为所述配重阈值；

步骤S23，根据所述受力面积确定对应的配重重量范围，并从对应的配重重量范围中选择所述受力强度对应的配重重量作为所述配重阈值。

由于每个使用者的脚掌大小和肌肉关节现状不一致，因此在使用自动走步机时的发力位置、发力面积和发力强度不一致，进而使得置脚板接收到的受力面积和受力强度不一致。由此可以根据受力面积和受力强度区分不同使用者，并确定该使用者的使用信息是否存在在预设用户库中，如果使用过，使用信息留存在预设用户库中，则可以直接找到该使用者已存储好的配重阈值。

如果该使用者的使用信息未存在于预设用户库中，则可以先根据受力面积确定配重重量范围，然后从确定的配重重量范围中找到受力强度对应配重重量作为配重阈值。

需要说明的是，可以从受力面积中测算出使用者的脚长，本身存储器中预先为每个不同的脚长长度设置有不同的配重重量范围，整体上脚长越长，对应配重重量范围中的最大值越大，同时配重重量范围之间又有重叠，重叠的配重范围，考虑了不同人的力量情况，更为合理化。进一步可以从查询到的配重重量范围中找到受力强度所对应的配重重量。通过受力面积、受力强度与配重重量间的关联关系，能够找到适合当前使用者合适的配重重量作为配重阈值。此外，还需要提及的是，关联关系的确定可以在产品研发测试过程中通过多次的测试验证得到，从而保证数据的合理性。

进一步地，由于自动走步机相比跑步机、椭圆机等设备，结构较为轻便，方便挪动位置进行锻炼，这就可能使得自动走步机在斜面上放置，一定范围内的斜面虽然能够正常进行走步，但是由于支撑座未能水平放置，使用者使力会受到影响，因此可以获取支撑座的放置角度。

当放置角度为0时，认为是水平放置，可以直接根据受力面积确定配重重量范围；当放置角度大于0但小于或等于预设角度阈值时，可以结合受力面积和当前放置角度一同确定配重重量范围。例如预设角度阈值为30°。当支撑座的实际放置角度越大，同一使用者使用的力量会更大，因此配重重量范围的最大值也相比水平放置时更大，相应的最终得到的配重重量也越大。还需要提及的是，实际在有放置角度时，本身存储器中也应当预先储备有放置角度、受力面积、受力强度与配重重量之间的关联关系。

当支撑座的实际放置角度过大时，例如放置角度大于预设角度阈值，自动走步机使用会较为困难，即便使用也容易损伤用户的踝关节，因此需要将放置角度调小，可以利用自动走步机的角度调整组件进行调整，直至放置角度小于或等于预设角度角度阈值时，再继续进行配重阈值的确定。

本方案引入支撑座的放置角度，考虑到了自动走步机所处的环境因素，使自动走步过程的参数控制更为精确，另一方面也借助了角度调整组件，帮助提高了锻炼的安全性，使自动走步机也更为智能。

进一步地，还可以在控制运动机构按照小于配置阈值范围运行的同时执行以下步骤：

步骤S24，实时侦测两个置脚板的受力大小；

步骤S25，当两个置脚板中任一置脚板的受力大小为0或者两个置脚板的受力大小差距达到预设受力阈值时，控制所述运动机构停止运行。

可以理解的是，任一置脚板的受力为0表示使用者仅有一只脚放置在置脚板上，此时自动走步机仍在运行容易导致使用者侧翻摔跤，受力不同同样也可能会出现此种情况，通过置脚板上受力大小的侦测反馈，进而在确定存在危险时停止运动机构，提高了自动走步机的使用安全。

参见图3，在本方案一种自动走步机的控制方法的另一实施例中，所述方法包括：

步骤S01，在自动走步机启动后，获取所述自动走步机的启动模式；

在本实施例中，自动走步机的存储器中可以预先设置启动模式对应的状态标识符，例如当启动模式为练习模式时，对应的状态标识符为第一标识，可选地，第一标识为1。当启动模式为娱乐模式，对应的状态标识符可以为空或者第二标识，只要不是第一标识即可。通过本方案可以在自动走步机启动后，通过直接从存储器中读取状态标识符确定启动模式的类型，方便后续执行不同模式操作。

步骤S02，当所述启动模式为练习模式时，获取预设时间内两个置脚板上的受力信息，并根据所述受力信息设置所述自动走步机的配重阈值，以控制所述运动机构在小于所述配重阈值的范围内运行；

步骤S03，当所述启动模式为娱乐模式时，获取两个置脚板上的实时受力数据，并对所述实时受力数据进行图像化处理，得到模拟走步图像；

实时受力数据的获取与受力信息的获取方式一致，在此不过多赘述，但需要说明的是，实时受力数据是一系列时间连续的数据，每个数据有对应的时间点匹配，能够形成图像化表达。

可选地，上述实时受力数据可以包括受力大小、受力着重点位置以及经过计算处理后得到的消耗的卡路里和累计的走步距离。可以将这些数据结合模板的设置图像化，形成模拟使用者在户外走路的图像，使用户使用自动走步机也有类似于户外散步的一致性体验。

其中模拟走步图像可以是二维平面图像，也可以是具有虚拟现实显示形式的三维虚拟图像。当其为三维虚拟图像时，其图像化过程可以是通过所述腔槽内设置的通信模块与预设服务器连接，以从所述预设服务器中获取走步图像模板；接着查找所述走步图像模板中的待填充区域，并将所述实时受力数据作为参数生成显示有走步痕迹的三维虚拟图像，以将所述三维虚拟图像填充至所述待填充区域得到模拟走步图像。

在该方案中，预设服务器预先存储设置有走步图像模板，例如美丽的登山风貌，在该模板中还可以存在虚拟人物，其能够向各方向走动，该虚拟人物的走动缺少速度控制和力度控制等参数，同时虚拟人物走路留下的痕迹也缺乏参数记录，该片虚拟人物的行走区域即认为是待填充区域。可以将从传感器获得的实时受力数据作为这些待填充区域的生成参数，先根据实时受力数据生成虚拟人物的走步痕迹三维虚拟图像，然后将该三维虚拟图像叠加至图像模板中，形成图像类似于填充至待填充区域的效果，最终能够记录走步痕迹的图像即是最终的模拟走步图像。

步骤S04，通过设置在所述腔槽内的通讯模块建立专用的无线局域网，并通过所述无线局域网将所述模拟走步图像发送给连接的显示设备，以使所述显示设备显示所述模拟走步图像。

需要说明的是，通讯模块与前述的通信模块并不相同，其是专用于与显示设备建立无线连接的网络，无需消耗流量带宽，不影响实际服务器与自动走步机的交互，也保证了显示设备的图像显示流畅度。其中，显示设备可以是电视机、显示器，较佳的可以为虚拟现实显示设备。

在此，还以显示设备具体的显示效果为例进行说明，可以在走步图像模板下，借助虚拟显示技术显示虚拟人物，虚拟人物则可以借助实时受力数据中受力大小的变化使得能够与使用者在自动走步机上走步的步伐同步，走步所留下的痕迹经由受力大小有不同的深浅度，此外在背景模板的其他位置还可以显示使用者累计走步的距离和消耗的卡路里。通过这一直观的显示同步设定，让使用者感受到在室外走步的愉快体验，提高了自动走步机的娱乐性。

进一步地，在获取两个置脚板上的实时受力数据之前，还可以通过设置在所述支撑座上的摄像模块获取使用者的图像，并对该图像进行分析以评估使用者的年龄；当评估出的年龄在预设年龄范围时，执行步骤：获取两个置脚板上的实时受力数据；当评估出的年龄未在预设年龄范围时，将启动模式设置为练习模式。

上述摄像模块可以嵌入支撑座，并在相对用户的一侧设置。其拍摄的图像中可以包括用户的头部、肢体等，当包括头部时可以通过头发、脸部皮肤以及神态等特征评估使用者的年龄；当包括肢体时，可以通过穿着以及拍摄到的皮肤状态评估使用者的年龄。上述预设年龄范围的设定主要用于限制不适合参与前述娱乐模式的一类人，例如儿童和/或老人，因为本身娱乐模式没有对自动走步机的速度配重进行限制，图像的显示也容易引起眩晕，预设年龄范围的准入限制能够提高产品操作的安全性。

此外，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是自动走步机中的存储器，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存20取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的终端设备(可以是VR头盔，智能电视，手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

需要说明的是，本发明所指区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层等。此外，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种自动走步机的控制方法，所述自动走步机包括支撑座和滑移连接在所述支撑座上方的两个置脚板，所述支撑座内开设有腔槽，所述腔槽内设置有拉动两个置脚板在所述支撑座上滑动的运动机构，其特征在于，所述方法包括步骤：

2.根据权利要求1所述的自动走步机的控制方法，其特征在于，所述受力信息包括受力强度和受力面积；所述根据所述受力信息设置所述自动走步机的配重阈值的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的自动走步机的控制方法，其特征在于，所述根据所述受力面积确定对应的配重重量范围的步骤包括：

获取所述支撑座的放置角度；

4.根据权利要求1所述的自动走步机的控制方法，其特征在于，所述获取预设时间内两个置脚板上的受力信息的步骤之前，还包括：

获取所述自动走步机的启动模式；

所述获取所述自动走步机的启动模式的步骤之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的自动走步机的控制方法，其特征在于，所述对所述实时受力数据进行图像化处理，得到模拟走步图像的步骤包括：

6.根据权利要求4所述的自动走步机的控制方法，其特征在于，所述获取两个置脚板上的实时受力数据的步骤之前，所述方法还包括：

7.根据权利要求4所述的自动走步机的控制方法，其特征在于，所述获取所述自动走步机的启动模式的步骤包括：

从自动走步机的存储器中获取启动模式对应的状态标识符；

8.根据权利要求1至7任一项所述的自动走步机的控制方法，其特征在于，在执行控制所述运动机构在小于所述配重阈值的范围内运行的步骤的同时，还执行以下步骤：

实时侦测两个置脚板的受力大小；

9.一种自动走步机，其特征在于，所述自动走步机包括支撑座和滑移连接在所述支撑座上方的两个置脚板，所述支撑座内开设有腔槽，所述腔槽内设置有拉动两个置脚板在所述支撑座上滑动的运动机构；所述自动走步机还包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至8任一项所述的自动走步机的控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储在存储器上并被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的自动走步机的控制方法。