CN113577658A - 一种变阻抗力矩骑行训练装置 - Google Patents
一种变阻抗力矩骑行训练装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113577658A CN113577658A CN202110908097.6A CN202110908097A CN113577658A CN 113577658 A CN113577658 A CN 113577658A CN 202110908097 A CN202110908097 A CN 202110908097A CN 113577658 A CN113577658 A CN 113577658A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- impedance
- variable
- pedal
- adjustable
- rotating shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
- A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
- A63B2071/0638—Displaying moving images of recorded environment, e.g. virtual environment
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本发明提供一种变阻抗力矩骑行训练装置,六自由度并联机器人平台;装在所述六自由度并联机器人平台上的车架;设置在所述车架上的可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴,所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴通过各自的电机实现阻抗控制;系统由控制终端统一进行控制;所述控制终端根据需要模拟的场景以及用户情况,对所述六自由度并联平台的工况进行控制,与此相配合的,还通过控制所述可调阻抗踏板以及所述可调阻抗把手转轴所连接的电机的工况,实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制,从而对用户提供更为真实的训练感受。
Description
技术领域
本发明涉及动力设备技术领域,具体涉及一种变阻抗力矩骑行训练装置。
背景技术
六自由度并联机器人平台可以模拟三维姿态运动,为操作者反馈逼真的体感反馈;同时虚拟现实技术可以为提供逼真的视觉与听觉反馈,使操作者可以有沉浸式的训练体验。这种技术越来越受到关注,逐渐被应用到飞行器仿真训练、汽车驾驶仿真训练当中。
在骑行训练方面,有两个重要的关注点:操作者训练的专注程度以及训练任务设计。训练过程中越专注投入,越能有效习得骑行技术。同时,训练任务设计同样影响着操作者的训练效果,科学的训练任务设计可以获得更有效的训练效果。例如:如果合理分配不同强度的训练任务,可以延缓训练者的疲劳出现时间,训练者由此可以和接受更大的训练量,科学地进行骑行训练。
现有技术中已经有了一些类似的骑行训练装置的设计方案,例如,CN1120223347A《一种用于室内骑行训练的柔性支撑平台》提出了一种实现体感反馈的骑行训练平台结构。上述方案,并不能实现逼真的力觉反馈(即虚拟场景下所对应的上坡费力,下坡不费力等力觉感觉反馈)。另一方面该专利没有基于用户实时情况对下一阶段任务进行调整的机制。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种变阻抗力矩骑行训练装置,以为用户为用户提供更为真实地训练场景。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种变阻抗力矩骑行训练装置,包括:
六自由度并联机器人平台;
安装在所述六自由度并联机器人平台上的车架;
设置在所述车架上的可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴,所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴通过各自的电机实现阻抗控制;
控制终端,所述控制终端用于:根据需要模拟的场景以及用户情况,对所述六自由度并联平台的工况进行控制,与此相配合的,还通过控制所述可调阻抗踏板以及所述可调阻抗把手转轴所连接的电机的工况,实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,还包括:
虚拟现实装置;
所述控制终端还用于,基于当前的训练模式向所述虚拟现实装置加载虚拟场景信息。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,所述控制终端具体用于:
基于当前的训练模式,通过控制所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴所连接的电机的工况,实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,所述控制终端具体用于:
基于用户指令设置特定的训练模式,基于所述训练模式控制所述六自由度机器人、可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴所连接的电机的工作状态。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,所述控制终端还用于:
获取所述六自由度并联机器人平台的运行状态数据、可变阻抗车把转轴的状态数据以及踩动可变阻抗踏板的状态数据,基于所述运行状态数据、可变阻抗车把转轴的状态数据以及踩动可变阻抗踏板的状态数据控制所述虚拟现实装置所显示的虚拟场景的视角信息。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,所述控制终端还用于:
基于所述运行状态数据、可变阻抗车把转轴的状态数据以及踩动可变阻抗踏板的状态数据计算得到下一个时刻的模拟情况,生成与所述模拟情况相对应的六自由度并联机器人平台控制数据以及可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制数据。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,所述控制终端还用于:
获取训练者的生理参数数据,基于所述生理参数数据确定下一训练任务的训练模式。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,所述控制终端在基于所述生理参数数据确定下一训练任务的训练模式时,具体用于:
基于所述生理参数判断所述训练者的专注度,基于所述专注度确定下一训练任务的训练模式。
可选的,上述的变阻抗力矩骑行训练装置中,所述控制终端在基于所述生理参数判断所述训练者的专注度时,具体用于:
采用表面肌电信号过零点率的方法或肌电信号反应时间的方法来判断所述训练者的专注度。
基于上述技术方案,本发明实施例提供的上述方案中,所述控制终端可通过调节所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗,对训练者提供更为真实地力觉反馈。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的用户的使用所述变阻抗力矩骑行训练装置的训练场景示意图;
图2为本申请实施例公开的变阻抗力矩骑行训练装置之间的连接关系及数据交互图;
图3为六自由度并联机器人的结构示意图;
图4为阻抗牙盘的结构示意图。
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。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。
本申请提供了一种能够为用户提供逼真的力觉反馈的变阻抗力矩骑行训练装置。
参见图1和图2,图1为本申请实施例公开的用户的使用所述变阻抗力矩骑行训练装置的训练场景示意图,图2为本申请实施例公开的变阻抗力矩骑行训练装置之间的连接关系及数据交互图。
图1和图2中的各个序号对应的对象为:
1—六自由度并联机器人,2—训练者,3—车架,4—可调阻抗踏板,5—可调阻抗把手转轴,6—虚拟现实装置,7—生理信号传感器,8—控制终端;
参见图1,本申请实施例公开的变阻抗力矩骑行训练装置,可以包括:
六自由度并联机器人平台1,所述六自由度并联机器人平台1为用于模拟三维姿态运动,为操作者反馈逼真的体感反馈的平台,其可以采用现有技术中的结构,例如,其结构可以例如图3所示,所述六自由度并联机器人平台1具有多个电机,通过多个电机的协调运动实现六自由度并联机器人平台1的上底面的运动,通过上底面带动支架3运动,实现训练者2的位置与倾角变化,产生体感反馈;
车架3安装在所述六自由度并联机器人平台1的上底面上,所述车架3可以通过固定螺栓或其他装置固定在所述六自由度并联机器人平台1的上底面上,所述车架3的类型可以基于用户需求自行设置,例如,所述车架可以为自行车车架、电动车车架甚至是可以为汽车车架等;
可调阻抗踏板4以及可调阻抗把手转轴5,所述可调阻抗踏板4为所述车架3上的踏板,所述阻抗踏板具体可以为阻抗牙盘,专利当中所述阻抗踏板4设置阻抗的地方是在牙盘转轴上,参见图4,牙盘转轴404可以为电机的转轴,也可以为与电机402转轴驱动的转轴件。牙盘转轴404与曲柄402固连。电机可以通过牙盘转轴404向曲柄402施加阻力矩(或辅助力矩),阻力矩(或辅助力矩)进一步通过踏板转轴405传递到踏板403。当用户脚部踩蹬踏板时,就可以感受到阻力矩(或辅助力矩),从而获得力觉反馈。所述可调阻抗把手转轴可以作为所述车架的把手转轴,所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴均连接有各自的电机,通过对电机运转工况的调节,可实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗的调节,例如,当所述电机沿第一方向转动时,所述电机的转速越大,所述可调阻抗踏板阻抗越大,当所述电机沿第二方向转动时,所述电机的转速越大,所述可调阻抗踏板阻抗越小;当所述电机沿第一方向或者第二方向转动时,所述电机的转速越大,所述可调阻抗把手转轴阻抗越大。当然也可以通过对所述电机的力矩进行控制,通过所述电机的力矩的改变,来为所述可调阻抗踏板或可调阻抗把手转轴提供变化的阻力。
控制终端8,所述控制终端8用于:根据需要模拟的场景以及用户情况,对所述六自由度并联平台的工况进行控制,与此相配合的,还通过控制所述可调阻抗踏板以及所述可调阻抗把手转轴所连接的电机的工况,实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制。具体的,在本方案中,所述控制终端可以为电脑或者是其他智能终端,所述控制终端用于对所述六自由度并联机器人平台的工况进行控制,所述控制终端还用于通过控制所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴所连接的电机的工况,实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制。
在本申请实施例公开的将述方案中,所述控制终端可以通过调节所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗数据,实现用户在泥泞、湿滑、上坡、下坡等模拟路况下的模拟训练,使得所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗变化更加真实。
在本申请实施例公开的技术方案中,所述控制终端可以基于当前所执行的训练任务对应的训练模式来调节所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗,用户所处的训练模式以及模式的难度等级不同,可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗也就不同,此时,所述控制终端在检测到训练模式时,确定当前模式的难度等级,基于所述训练模式以及模式的难度等级调整所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴所连接的电机的控制参数,使得所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗跟随所述电机的转速和转向的变化而变化,通过所述可变阻抗踏板4与可变阻抗车把转轴5的阻抗大小改变,对训练者提供更为真实地力觉反馈。
在本实施例公开的技术方案中,控制终端还可以用于:基于用户指令设置特定的训练模式,基于所述训练模式控制所述六自由度机器人、可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴所连接的电机的工作状态。
具体的,所述控制终端具体用于:
在上坡模式时,通过调节所述可调阻抗踏板的电机的工况来增加所述可调阻抗踏板的阻抗,模拟坡度带来的费力感觉;
在下坡模式时,通过调节所述可调阻抗踏板的电机的工况来降低所述可调阻抗踏板的阻抗,模拟下坡时重力分量使自行车更容易踩动;
在淤泥模式时,通过调节所述可调阻抗把手转轴的电机的工况来增加所述可调阻抗把手转轴的阻抗,模拟淤泥带来的费力感觉;
在湿滑模式时,通过调节所述可调阻抗把手转轴的电机的工况来降低所述可调阻抗把手转轴的阻抗,模拟车头的因摩擦力不足而容易摆动的感觉。
在本申请实施例公开的技术方案中,所增加或减少的可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗的量跟随各训练模式的模式等级进行确定。
为了向用户提供视觉体验,本申请实施例公开的上述技术方案中,还可以通过虚拟现实装置6(例如VR设备)向用户提供与训练模式相匹配的视觉图像信息,所述控制终端还用于,基于当前的训练模式向所述虚拟现实装置加载虚拟场景信息,从而在训练过程中,增强用户的视觉体验。
在本实施例公开的技术方案中,为了便于所述控制终端更好地对所述六自由度并联机器人平台1以及训练模式进行控制,所述可变阻抗踏板4和所述可变阻抗车把转轴5还可以将自身的阻抗信息、速度信息等与状态相关的参数信息反馈至所述控制终端,同时,所述六自由度并联机器人平台1也可以将自身的状态信息(上底面运动的位置、倾角、速度、加速度等信息)发送给所述控制终端,以便于所述控制终端基于所述六自由度并联机器人平台1、所述可变阻抗踏板4以及所述可变阻抗车把转轴5的状态对用户进行更好地训练。
在所述控制终端在基于所述自由度并联机器人平台1、所述可变阻抗踏板4和所述可变阻抗车把转轴5的反馈信息对所述自由度并联机器人平台1、所述可变阻抗踏板4和所述可变阻抗车把转轴5进行控制时,具体用于:获取所述六自由度并联机器人平台、可变阻抗车把转轴以及踩动可变阻抗踏板的反馈数据,基于所述反馈数据计算出与所述反馈数据相匹配的下一个时刻下的训练的模拟数据,生成并向所述自由度并联机器人平台1、所述可变阻抗踏板4和所述可变阻抗车把转轴5输出与所述模拟数据相匹配的控制命令,以使得所述自由度并联机器人平台1、所述可变阻抗踏板4基于所述控制命令调节自身阻抗,使得所述自由度并联机器人平台1基于所述控制命令调节其上底面的状态,从而实现以动态的方式为训练者提供感觉反馈,提高了实现模拟训练的训练质量。
在本申请实施例公开的技术方案中,除了可以为用户提供力觉上的反馈之外,还可以向用户提供视觉上的反馈,此时,所述控制终端还用与通过虚拟现实设备向用户展示与当前的训练模式相匹配的场景信息,使得训练者在训练过程中达到身临其境的感觉,其中,所述虚拟现实设备可以为VR设备或AR设备,并且,所述控制终端在获取到所述自由度并联机器人平台1、所述可变阻抗踏板4和所述可变阻抗车把转轴5的反馈数据以后,还可以基于所述自由度并联机器人平台1、所述可变阻抗踏板4和所述可变阻抗车把转轴5的反馈数据调节所述虚拟现实装置所显示内容的场景数据,所述场景信息可以包括训练者的视角信息,为用户提供俯冲、上坡、泥泞路面、湿滑路面等场景内容。其中,所述反馈信息可以包括所述六自由度并联机器人平台的运行状态数据、可变阻抗车把转轴的状态数据以及踩动可变阻抗踏板的状态数据。
进一步的,在本申请实施例公开的技术方案中,还可以基于训练者的状态信息自动选择下一训练任务的训练模式,即,所述控制终端还可以基于所述训练者的状态信息自动选择训练模式,此时,本申请提供的变阻抗力矩骑行训练装置还可以包括生理信号传感器,所述生理信号传感器佩戴在训练者身上,用于采集训练者的生理参数,所述生理信号传感器的输出端与所述控制终端相连,以将采集到的生理参数数据发送给所述控制终端,所述控制终端在获取到所述生理参数数据以后,还用于:基于所述生理参数数据确定下一训练任务的训练模式。在本方案中,所述生理参数数据能够表征用户在当前时刻的状态信息,例如用户是专注度较高、专注度较低等,在选择下一训练任务时,可以将这些生理参数作为所述下一训练模式的选择依据。
具体的,在本申请实施例公开的技术方案中,所述控制终端在基于所述生理参数数据确定下一训练任务的训练模式时,具体用于:
基于所述生理参数判断所述训练者的专注度,基于所述专注度确定下一训练任务的训练模式。其中,在基于所述生理参数判断所述训练者的专注度时,所述控制终端具体用于采用表面肌电信号过零点率的方法或肌电信号反应时间的方法来判断所述训练者的专注度。
在采用表面肌电信号过零点率的方法来判断所述训练者的专注度时,具体用于:
其中,N为一个时间窗口内信号的帧数,Data[i]表示在这一时间窗口内,第i个时刻与骑行动作相关的肌肉电信号的幅值;
判断所述如果ZCR的值小于预设阈值,则认为训练者处于疲劳状态,训练者处于低专注度状态,而且ZCR越小说明专注度越低,否则认为是训练者处于正常状态,所述控制终端可以基于用户的低专注度状态和正常状态,选择对应的训练模式,基于该训练模式调节调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗、六自由度并联机器人平台的上底面的运动状态、以及所述虚拟现实设备的显示数据,以为用户提供更好的训练。
在本申请另一实施例公开的技术方案中,所述控制终端也可以基于肌电信号反应时间来判断训练者的状态。
肌电信号反应时间是指从一个刺激出现,到训练者准备做出应对运动时,最先出现肌电激活的延迟时间。
在训练前测量从训练者看到虚拟显示设备在虚拟场景的视觉障碍物开始到响应肌肉的肌电激活时之间相差的延迟时间,并且以之作为用户基线。在训练时,在所述虚拟显示设备提供的场景的训练者的行进路线上随机出现障碍物,通过生理信号传感器测量训练者从障碍物出现,到响应肌肉的肌电激活时之间相差的时间。根据这个时间与所述用户基线进行比较,判断训练者状态。所述延迟时间越长,说明训练者专注度越低,反之,则说明训练者专注度越高。
在本申请另一实施例公开的技术方案中,每种训练模式可以划分为多个难度等级,所述控制终端还可以基于训练者的状态选择所述训练模式的难度等级,例如,在上述方案中,基于所述生理参数计算得到训练者的状态以后(例如疲劳/未疲劳、专心/不专心等),并基于上述情况决定下一训练任务的训练模式的类型与难度等级等。例如,当判断训练者处于疲劳状态时,则下一训练任务的训练模式则选择混凝土下坡;当判断训练者处于不专心状态时,则下一训练任务的训练模式则选择有障碍的上坡,使训练者专心地关注路面情况。
本发明所提供的设备属于辅助训练设备。具体而言,涉及三维姿态可调整的变阻抗力矩骑行训练装置,由六自由度并联机器人平台、骑行车架、可变阻抗踏板、可变阻抗车把转轴、控制终端、虚拟现实设备、生理信号传感器。本发明采用六自由度并联机器人平台调整训练装置的三维姿态,实现骑行的体感反馈;采用可变阻抗踏板与可变阻抗车把转轴实现对骑行及转向所需力矩的调整,由此实时调整患者训练过程中的运动强度,延迟疲劳;采用沉浸式虚拟现实设备增强用户感觉反馈,是体验效果更真实。
为了描述的方便,描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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、物品或者设备不仅包括那些要素,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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,包括:
六自由度并联机器人平台;
安装在所述六自由度并联机器人平台上的车架;
设置在所述车架上的可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴,所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴通过各自的电机实现阻抗控制;
控制终端,所述控制终端用于:根据需要模拟的场景以及用户情况,对所述六自由度并联平台的工况进行控制,与此相配合的,还通过控制所述可调阻抗踏板以及所述可调阻抗把手转轴所连接的电机的工况,实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制。
2.根据权利要求1所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,还包括:
虚拟现实装置;
所述控制终端还用于,基于当前的训练模式向所述虚拟现实装置加载虚拟场景信息。
3.根据权利要求1所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述控制终端具体用于:
基于当前的训练模式,通过控制所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴所连接的电机的工况,实现对所述可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制。
4.根据权利要求1所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述控制终端具体用于:
基于用户指令设置特定的训练模式,基于所述训练模式控制所述六自由度机器人、可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴所连接的电机的工作状态。
5.根据权利要求4所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述控制终端还用于:
获取所述六自由度并联机器人平台的运行状态数据、可变阻抗车把转轴的状态数据以及踩动可变阻抗踏板的状态数据,基于所述运行状态数据、可变阻抗车把转轴的状态数据以及踩动可变阻抗踏板的状态数据控制所述虚拟现实装置所显示的虚拟场景的视角信息。
6.根据权利要求5所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述控制终端还用于:
基于所述运行状态数据、可变阻抗车把转轴的状态数据以及踩动可变阻抗踏板的状态数据计算得到下一个时刻的模拟情况,生成与所述模拟情况相对应的六自由度并联机器人平台控制数据以及可调阻抗踏板以及可调阻抗把手转轴的阻抗控制数据。
7.根据权利要求1所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述控制终端还用于:
获取训练者的生理参数数据,基于所述生理参数数据确定下一训练任务的训练模式。
8.根据权利要求7所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述控制终端在基于所述生理参数数据确定下一训练任务的训练模式时,具体用于:
基于所述生理参数评估所述训练者的专注度,基于所述专注度确定下一训练任务的训练模式。
9.根据权利要求8所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述控制终端在基于所述生理参数判断所述训练者的专注度时,具体用于:
采用表面肌电信号过零点率的方法来判断所述训练者的专注度。
10.根据权利要求8所述的变阻抗力矩骑行训练装置,其特征在于,所述采用肌电信号反应时间的方法来判断所述训练者的专注度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110908097.6A CN113577658A (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种变阻抗力矩骑行训练装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110908097.6A CN113577658A (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种变阻抗力矩骑行训练装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113577658A true CN113577658A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78256368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110908097.6A Pending CN113577658A (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种变阻抗力矩骑行训练装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113577658A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030171190A1 (en) * | 2000-03-21 | 2003-09-11 | Rice Michael Joseph Patrick | Games controllers |
CN1561247A (zh) * | 2001-08-24 | 2005-01-05 | 迈克尔·约瑟夫·帕特里克·赖斯 | 把手组件 |
US20070042868A1 (en) * | 2005-05-11 | 2007-02-22 | John Fisher | Cardio-fitness station with virtual- reality capability |
US20110082009A1 (en) * | 2009-09-16 | 2011-04-07 | Richard Ranky | Instrumented handle and pedal systems for use in rehabilitation, exercise and training equipment |
CN110652703A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-07 | 渤海大学 | 一种基于运动监测分析的体育设施器材 |
CN110931104A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 清华大学 | 基于机器学习的上肢康复机器人智能训练系统及方法 |
-
2021
- 2021-08-09 CN CN202110908097.6A patent/CN113577658A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030171190A1 (en) * | 2000-03-21 | 2003-09-11 | Rice Michael Joseph Patrick | Games controllers |
CN1561247A (zh) * | 2001-08-24 | 2005-01-05 | 迈克尔·约瑟夫·帕特里克·赖斯 | 把手组件 |
US20070042868A1 (en) * | 2005-05-11 | 2007-02-22 | John Fisher | Cardio-fitness station with virtual- reality capability |
US20110082009A1 (en) * | 2009-09-16 | 2011-04-07 | Richard Ranky | Instrumented handle and pedal systems for use in rehabilitation, exercise and training equipment |
CN110652703A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-07 | 渤海大学 | 一种基于运动监测分析的体育设施器材 |
CN110931104A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 清华大学 | 基于机器学习的上肢康复机器人智能训练系统及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2532835T3 (es) | Controlador de juegos | |
US10843024B2 (en) | Exercise equipment | |
US7837595B2 (en) | Controller for an exercise bicycle | |
US5049079A (en) | Closed loop ski simulation and instructional system | |
US7220219B2 (en) | Bicycle treadmill having automatic speed and resistance adjustments | |
US5782639A (en) | Manual motion simulator with resistance and video | |
US4709917A (en) | Mock bicycle for exercise and training effects | |
US7303510B2 (en) | Bicycle training apparatus | |
CN111407590B (zh) | 一种上下肢训练装置、系统及方法 | |
US20020055422A1 (en) | Stationary exercise apparatus adaptable for use with video games and including springed tilting features | |
US20150065309A1 (en) | Bicycle trainer | |
CN213049177U (zh) | 固定式自行车训练装置 | |
JP2003102868A (ja) | 運動支援方法及びその装置 | |
CN106823271A (zh) | Vr动感单车及其交互方法 | |
WO2009034309A1 (en) | Exercise apparatus | |
EP3912697A1 (en) | Lean based steering system for use with tilting cycle | |
WO2020018930A1 (en) | Systems and methods to assist balancing of human-supported vehicles | |
EP0736311B1 (en) | Bicycle training apparatus | |
KR101476507B1 (ko) | 휠체어 제어방법 및 이를 이용한 이동과 재활을 위한 부하 선택형 휠체어 | |
CN111050864A (zh) | 自行车训练器及其操作方法 | |
CN113577658A (zh) | 一种变阻抗力矩骑行训练装置 | |
CN113413572A (zh) | 一种健身控制系统及动感单车 | |
Jaitner et al. | Indoor-simulation of team training in cycling | |
CN215900846U (zh) | 一种健身控制系统及动感单车 | |
KR20240078273A (ko) | 주행을 제어하는 실내용 자전거 및 방법과 이를 위한 프로그램 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |