CN114967775A - 一种用于健身器材的力馈调控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于健身器材的力馈调控系统及方法，其系统包括：机械模块，用于构建力馈关节；测量传感模块，用于对所述力馈关节的待测部位进行测量，获得测量结果；控制模块，用于接收所述测量传感模块的测量结果，并按照所述测量结果，确定执行指令；执行模块，用于接收所述控制模块的执行指令，并根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作。通过构建力馈关节，并结合测量以及控制，来控制其的执行，实现对力量的精准控制调节。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种用于健身器材的力馈调控系统及方法。
背景技术
传统与力量训练的结果是单纯的机械结构，且是采用硬链接、无力反馈的设计形式实现的力量训练，但是，在此过程中，由于力量训练过程中，是人为控制的训练力量，且是人为对机械结构的使用进行控制，导致无法做到精确的力量控制，使得重复循环训练每个过程中，力量控制参差不齐，导致训练效果不突出。
因此，本发明提出一种用于健身器材的力馈调控系统及方法。
发明内容
本发明提供一种用于健身器材的力馈调控系统，用以通过构建力馈关节，并结合测量以及控制，来控制其的执行，实现对力量的精准控制调节。
本发明提供一种用于健身器材的力馈调控系统，包括：
机械模块，用于构建力馈关节；
测量传感模块，用于对所述力馈关节的待测部位进行测量，获得测量结果；
控制模块，用于接收所述测量传感模块的测量结果，并按照所述测量结果，确定执行指令；
执行模块，用于接收所述控制模块的执行指令，并根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作。
可选的，所述力馈关节，包括：
丝杆滑块机构，包括丝杆和套装在所述丝杆上的滑块，所述丝杆由驱动部件驱动，并带动所述滑块沿轴线方向滑动；
第一连接杆，包括横杆和纵杆，所述滑块滑动设置在所述横杆上；
第二连接杆，其一端与所述滑块铰接于第一力馈节点；
第三连接杆，包括相互铰接的第一段杆和第二段杆，所述第一段杆的一端与所述第二连接杆的另一端铰接于第二力馈节点；所述第三连接杆与所述第一连接杆的纵杆铰接于第三力馈节点。
可选的，所述测量传感模块包括：
编码器，位于所述机械模块上的第三力馈节点，用于测量所述第三连接件与所述第一连接件在所述第三力馈节点处的相对转动角度的信息；
力传感器，位于纵杆上，用于测量所述纵杆所受拉力或压力的信息；
电机反馈测量器，位于电机上，用于实时测量并反馈电机转动的角度、角速度与角加速度信息；
其中，测量结果包括：编码器的测量结果、力传感器的测量结果以及电机反馈测量器的测量结果。
可选的，所述控制模块，用于：
获取所述编码器的测量结果，以确定所述第三连接件的转动角度；
获取所述力传感器的测量结果，以确定所述第二连接件上的拉力，同时，根据机构运动关系，确定所述力馈关节的发力；
获取所述电机反馈测量器的测量结果，并通过控制逻辑控制所述力馈节点按照所需出力控制所述电机的扭矩；
基于转动角度、发力以及扭矩，得到对所述力馈关节的综合调控。
可选的，所述测量结果作为所述控制模块的输入信号；
所述执行指令作为所述控制模块的输出信号。
可选的，所述控制模块，包括：
第一确定单元，用于确定所述编码器、力传感器以及电机反馈测量器的测量属性，并按照测量属性，确定不同器件基于所述力馈关节的测量相关性以及两两器件的测量一致性；
标签设定单元，用于根据测量相关性以及测量一致性，向不同器件分配对应的测量标签，且所述测量标签与对力馈关节起到的控制调节的作用大小有关；
调取单元，用于基于测量标签，从标签-设置数据库中，调取对应器件的器件检测方式；
第二确定单元，用于按照器件检测方式对对应器件进行预检测，确定对应器件的使用信号集；
获取单元，用于对所述使用信号集进行信号图谱构建，并将所述信号图谱与对应预设图谱进行对照处理，获取所述信号图谱中的若干分析块；
第三确定单元，用于基于对照处理结果，确定所述分析块与预设块的一致信息，当完全一致时，判定对应分析块可行，否则，确定对应分析块的有效执行性，当所述有效执行性大于预设执行性时，将对应分析块保留，进行对应分析块的第一合格提醒；
当所述有效执行性不大于预设执行性时，对对应分析块进行标定；
归类单元，用于对标定的分析块的一致信息以及不一致信息进行提取，并按照信息种类，对一致信息进行第一归类，对不一致信息进行第二归类；
对第一归类结果和第二归类结果进行类信号分析；
第四确定单元，用于根据类信号分析结果，确定对应的一致信息以及不一致信息的置信度，若对应的置信度都满足有效分析条件时，判定对应的分析块合格，并进行对应分析块的第二合格提醒；
若一致信息的置信度与不一致信息的置信度，存在一个对应的置信度满足对应有效分析条件，此时，将满足有效分析条件所对应的信息保留，并将两者的置信度大小进行比较，将置信度大对应的信息进行保留，若保留的信息与满足有效分析条件的信息一致，并进行对应分析块的第三合格提醒；
否则，进行对应分析块的不合格提醒；
若对照处理后的所有分析块，都为合格提醒，对对应器件进行合格提醒，否则，按照合格提醒数量与不合格提醒数量的数量对比，以及合格分析块与不合格分析块的块权值，确定是否需要对对应器件进行不合格提醒。
可选的，所述测量传感模块，还包括：
初步确定单元，用于基于机械模块，初步确定测量点；
扫描单元，用于扫描并获取对所述测量点的包围结构，对所述包围结构进行结构分析，确定设置区域，并得到同类测量的区域集合；
设置单元，用于按照对应器件的测量属性，从同类区域集合中筛选主要区域进行相应器件的设置；
同时，还根据结构分析结果，确定对应主要区域的区域测量错误概率；
器件工作控制单元，用于若所述区域测量错误概率大于预设概率，从对应同类区域集合中筛选备用区域以及备用区域的数量，同时，确定每个备用区域的测量有效性，并进行优先级判定；
当对应的主要区域的测量不合格时，控制设置在主要区域的器件停止工作；
同时，启动设置在备用区域的器件按照优先级顺序进行工作，并在工作过程中，根据测量的稳定性以及优先级性，自动控制备选区域对应的第一器件停止工作，剩余器件继续工作。
可选的，所述控制模块，还包括：
分析单元，用于分别构建测量传感模块中涉及到的器件的器件测量向量，并构建得到测量矩阵，对所述测量矩阵进行分析，确定不同时间点下的每个器件的测量参数是否匹配一致；
若一致，将该时间点下的测量参数保留，并确定对应的执行指令；
否则，基于测量规律，获取规律时间点下所有器件的测量参数，并构建所述概率时间点下每个器件的器件测量曲线；
对照处理单元，用于对所有的器件测量曲线进行对照处理，确定是否存在完全不一致测量参数，若存在，确定对应器件，并筛选标准参数替换完全不一致测量参数；
若存在的不一致测量参数是位于不同的游离时间点下的，且对应的游离时间点位于所述规律时间点下的第一数量小于预设分析数量，此时，剔除游离时间点下的测量参数，并替换为标准参数；
若所述第一数量不小于预设分析数量，确定对应游离时间点的游离规律，若所述游离规律满足对应器件的测量规律，此时，在对应游离时间点下建立批注索引，并设置对应的索引参数；
若所述游离规律不满足对应器件的测量规律，此时，将对应游离时间点下的测量参数替换为预先设定好的待替换参数；
执行确定单元，用于按照替换完的参数，重新构建测量矩阵，并按照该时间点下的测量参数，确定对应的执行指令。
可选的，还包括：
监测模块，用于当所述执行模块根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作的过程中，对所述力馈关节中涉及到的每个零件以及每个器件进行监测，包括：
监测单元，用于监测涉及到的每个零件的运动轨迹以及涉及到的每个器件的运行过程；
匹配单元，用于将所述运动轨迹与运行过程进行匹配，并根据匹配结果获取反馈指令，基于所述反馈指令对电机进行反馈控制操作。
本发明提供一种用于力馈关节的控制调节方法，包括上述的力馈调控系统，所述调控方法包括：
步骤1，构建力馈关节；
步骤2，对所述力馈关节的待测部位进行测量，获得测量结果；
步骤3，用于按照所述测量结果，确定执行指令；
步骤4，根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种用于健身器材的力馈调控系统的结构图；
图2为本发明实施例中力馈关节的结构图；
图3为本发明实施例中一种用于力馈关节的控制调节方法的流程图；
图4为本发明实施例中控制逻辑的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种用于健身器材的力馈调控系统，如图1所示，包括：
机械模块，用于构建力馈关节；
测量传感模块，用于对所述力馈关节的待测部位进行测量，获得测量结果；
控制模块，用于接收所述测量传感模块的测量结果，并按照所述测量结果，确定执行指令；
执行模块，用于接收所述控制模块的执行指令，并根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作。
其中，力馈关节是包括机械零件以及电器零件在内构成的。待测部位与测量传感模块需要获取的测量参数有关，比如需要获取电机的运转参数，此时，就需要在电机上设置测量的电器件，通过测量对应的电器件来获得相应的运转参数。
通过控制模块执行指令，是为了对力馈关节上的电机进行调控，进而通过电机，对力馈关节上的机械零件进行调控。
上述技术方案的有益效果是：通过构建力馈关节，并结合测量以及控制，来控制力馈关节的具体执行，实现对力量的精准控制调节。
参见图2，力馈关节包括以下结构：
丝杆滑块机构，包括丝杆和套装在丝杆上的滑块，丝杆由驱动部件驱动，并带动滑块沿轴线方向滑动，驱动部件通常可以采用电机，也可以采用其他的驱动力部件，能够提供驱动力即可。
第一连接杆EFB，包括横杆EF和纵杆，横杆EF和纵杆一体成型，滑块滑动设置在横杆EF上，可以沿着横杆EF往复滑动，
第二连接杆AC，其一端与滑块铰接于第一力馈节点，附图中为A点的位置；
第三连接杆CBD，包括相互铰接的第一段杆CB和第二段杆BD，第一段杆CB的一端与第二连接杆AC的另一端铰接于第二力馈节点,附图中为C点的位置；所述第三连接杆CBD与第一连接杆EFB的纵杆铰接于第三力馈节点，附图中为B点的位置。
通过设置机械与电器件的构成的力馈关节结构，可以对力量训练过程中的各个连接杆及滑块上的角度参数、位置参数等进行智能调节，保证力量训练的有效性，间接实现对力量的精准控制。
上述技术方案，测量传感模块包括以下部件：
编码器，位于机械模块上的第三力馈节点，即附图中为B点的位置，用于测量第三连接件CBD与第一连接件EFB在第三力馈节点B处的相对转动角度的信息；
力传感器，位于纵杆上，用于测量纵杆所受拉力或压力的信息；
电机反馈测量器，位于电机上，用于实时测量并反馈电机转动的角度、角速度与角加速度信息；
其中，测量结果包括：编码器的测量结果、力传感器的测量结果以及电机反馈测量器的测量结果。
编码器、力传感器和电机反馈测量器均属于电器件，通过设置不同的电器件，通过检测的方式以获取不同的参数，进而根据参数的情况，通过控制模块进行针对性调整，实现对力馈关节进行综合调节，保证调节的合理性。
在上述的技术方案中，控制模块能够分别获取不同的测量结果的数值，具体为，用于分别：
获取所述编码器的测量结果，以确定第三连接件的转动角度；
获取所述力传感器的测量结果，以确定所述第二连接件上的拉力，同时，根据机构运动关系，确定所述力馈关节的发力；
获取所述电机反馈测量器的测量结果，并通过控制逻辑控制所述力馈节点按照所需出力控制所述电机的扭矩；
基于转动角度、发力以及扭矩，得到对所述力馈关节的综合调控。
在一种可能实现的方式中，所述测量结果作为所述控制模块的输入信号；
所述执行指令作为所述控制模块的输出信号。
该实施例中，机构运动关系以及控制逻辑都是预先确定好的，且具体的控制参见图4。
系统控制逻辑：传感器测量关节输入力为F l,控制系统中，F l与Fd形成典型的正馈与负反馈控制。
直接效果：力反馈控制，使得关节能实现精确的力量控制，从而在于环境的交互过程中更加安全。例如，带有力反馈控制关节的机械臂，碰到人体后，能精确的感知发力从而停止运行，避免造成伤害。
上述技术方案的有益效果是：通过对测量结果进行分析，来有效得到输出信号，实现综合调控，来保证调控的精准性。
基于上述技术方案的基础上，本发明所述的控制模块，还可以进一步包括：
第一确定单元，用于确定所述编码器、力传感器以及电机反馈测量器的测量属性，并按照测量属性，确定不同器件基于所述力馈关节的测量相关性以及两两器件的测量一致性；
标签设定单元，用于根据测量相关性以及测量一致性，向不同器件分配对应的测量标签，且所述测量标签与对力馈关节起到的控制调节的作用大小有关；
调取单元，用于基于测量标签，从标签-设置数据库中，调取对应器件的器件检测方式；
第二确定单元，用于按照器件检测方式对对应器件进行预检测，确定对应器件的使用信号集；
获取单元，用于对所述使用信号集进行信号图谱构建，并将所述信号图谱与对应预设图谱进行对照处理，获取所述信号图谱中的若干分析块；
第三确定单元，用于基于对照处理结果，确定所述分析块与预设块的一致信息，当完全一致时，判定对应分析块可行，否则，确定对应分析块的有效执行性，当所述有效执行性大于预设执行性时，将对应分析块保留，进行对应分析块的第一合格提醒；
当所述有效执行性不大于预设执行性时，对对应分析块进行标定；
归类单元，用于对标定的分析块的一致信息以及不一致信息进行提取，并按照信息种类，对一致信息进行第一归类，对不一致信息进行第二归类；
对第一归类结果和第二归类结果进行类信号分析；
第四确定单元，用于根据类信号分析结果，确定对应的一致信息以及不一致信息的置信度，若对应的置信度都满足有效分析条件时，判定对应的分析块合格，并进行对应分析块的第二合格提醒；
若一致信息的置信度与不一致信息的置信度，存在一个对应的置信度满足对应有效分析条件，此时，将满足有效分析条件所对应的信息保留，并将两者的置信度大小进行比较，将置信度大对应的信息进行保留，若保留的信息与满足有效分析条件的信息一致，并进行对应分析块的第三合格提醒；
否则，进行对应分析块的不合格提醒；
若对照处理后的所有分析块，都为合格提醒，对对应器件进行合格提醒，否则，按照合格提醒数量与不合格提醒数量的数量对比，以及合格分析块与不合格分析块的块权值，确定是否需要对对应器件进行不合格提醒。
该实施例中，涉及到的器件比如是包括：编码器、力传感器以及电机反馈测量器在内的，且测量属性，是按照测量结果确定的，比如力传感器是测量的压力等，此时测量属性为力属性，且该力传感器在力馈关节中起到的测量作用的大小即为对应的测量相关性，两两器件测量一致性指的是器件之间，针对同个控制调节结果，两者起到的作用,，或者是多个器件针对同个结果的参与程度。
该实施例中，设置测量标签是为了更好的明确不同器件对力馈关节的作用。
该实施例中，标签-设置数据库是预先设置好的，且包括标签以及器件检测方式在内的，并按照测量标签，来调取对应的检测方式，比如，采用不同的信号对不同的部位进行检测，采用该检测方式进行预检测，是为了对器件本身是否存在异常等的情况进行检测，进而获取使用信号集，即包括若干检测结果信号在内的，进而根据这些信号，来构建得到信号图谱，由于，每个器件在处于完全正常使用情况下的信号图谱是标准的，因此，以此作为预设图谱与构建的图谱进行对照处理，一是为了寻找一致与不一致的地方，二是为了将图谱进行块拆分，且信息图谱是包括：检测信号以及检测信号对应的检测块在内的。
该实施例中，比如，针对电机中转子的有效执行性，也就是该转子是否可以正常运转，若可以，视为有效执行性大于预设执行性，并将对应分析块保留。
该实施例中，对对应分析块进行标定，可以是采用颜色进行的标定。
该实施例中，一致信息可以是检测结果中某些一致的参数，不一致信息可以是检测结果中某些不一致的参数，进而进行信息种类的归类，来确定同类信号。
该实施例中，比如：检测结果为：01、07、02、03、09，其中，01、07、02为一致信息，03、09为不一致信息，且01、07为一致信息中的同类信息，02为一致信息中的同类信息，03、09为不一致信息中的同类信息，此时，基于置信数据库中，来确定对应的置信度，比如03、09的置信度为1，01、07的置信度为0.2,02的置信度为0.5，此时，置信度为1的满足有效分析条件(对置信度的大小进行比较)，此时，判定对应分析块合格，若，03、09的置信度为0.3，01、07的置信度为0.7,02的置信度为0.5，且置信度为0.3满足有效分析条件，置信度为0.7和0.5不满足有效分析条件，且0.7与0.5大于0.3，此时，判定对应分析块不合格。
该实施例中，比如合格分析块存在两个，不合格分析块存在一个，此时，对应的合格分析块的块权值为0.5和0.3，对应的不合格的分析块的块权值为0.2，此时，来确定是否需要进行不合格提醒。
上述技术方案的有益效果是：通过确定测量标签，并调取对应的检测方式，来对相关器件进行检测，并构建图谱，且通过对照处理，来对分析块进行一致性分析，进而后续通过对一致信息的归类分析，来确定分析块是否合格，通过多次判断比较，来确定器件是否合格，便于将器件进行最大化使用，且也可以避免器件损坏带来测量失误，有效保证测量的精准性，进而保证调控的精准性。
基于上述技术方案的基础上，本发明所述的测量传感模块，还可以进一步包括：
初步确定单元，用于基于机械模块，初步确定测量点；
扫描单元，用于扫描并获取对所述测量点的包围结构，对所述包围结构进行结构分析，确定设置区域，并得到同类测量的区域集合；
设置单元，用于按照对应器件的测量属性，从同类区域集合中筛选主要区域进行相应器件的设置；
同时，还根据结构分析结果，确定对应主要区域的区域测量错误概率；
器件工作控制单元，用于若所述区域测量错误概率大于预设概率，从对应同类区域集合中筛选备用区域以及备用区域的数量，同时，确定每个备用区域的测量有效性，并进行优先级判定；
当对应的主要区域的测量不合格时，控制设置在主要区域的器件停止工作；
同时，启动设置在备用区域的器件按照优先级顺序进行工作，并在工作过程中，根据测量的稳定性以及优先级性，自动控制备选区域对应的第一器件停止工作，剩余器件继续工作。
该实施例中，测量点指的是需要获取的测量参数的测量位置，且包围结构指的该测量位置的位置结构，且同类测量区域集合指的是，比如需要测量压力，就可以设置多个测量点，来进行压力测量，按照器件属性，来对同类测量点进行主要测量点和次要测量点的设置，当主要测量点存在测量错误时，来对次要测量点进行测量，即为备用区域，来保证测量的有效性，且在测量过程中，比如一个主要测量点相当于需要对五个次要测量点的测量，如果，该主要测量点出现故障，此时，就对五个次要测量点进行测量，且还需要对五个次要测量点的测量有效性进行优先级判定，以此为基础，来确定测量数值在使用过程中的优先级。
该实施例中，根据稳定性以及优先级性，对器件进行工作与否的控制，可以有效的节省工作资源。
上述技术方案的有益效果是：通过对测量点的结构进行分析，可以有效确定同类区域集合，且通过按照测量属性，来筛选主要区域以及备用区域，避免器件测量错误，降低调控的精准性，且通过设置多个备用区域以及对备用区域的优先级工作进行确定，进而结合稳定性，选择部分器件进行继续工作，部分器件进行停止工作，可以有效的保证控制检测的高效性，为精准调控提供基础。
基于上述技术方案的基础上，本发明所述的控制模块，还可以进一步包括：
分析单元，用于分别构建测量传感模块中涉及到的器件的器件测量向量，并构建得到测量矩阵，对所述测量矩阵进行分析，确定不同时间点下的每个器件的测量参数是否匹配一致；
若一致，将该时间点下的测量参数保留，并确定对应的执行指令；
否则，基于测量规律，获取规律时间点下所有器件的测量参数，并构建所述概率时间点下每个器件的器件测量曲线；
对照处理单元，用于对所有的器件测量曲线进行对照处理，确定是否存在完全不一致测量参数，若存在，确定对应器件，并筛选标准参数替换完全不一致测量参数；
若存在的不一致测量参数是位于不同的游离时间点下的，且对应的游离时间点位于所述规律时间点下的第一数量小于预设分析数量，此时，剔除游离时间点下的测量参数，并替换为标准参数；
若所述第一数量不小于预设分析数量，确定对应游离时间点的游离规律，若所述游离规律满足对应器件的测量规律，此时，在对应游离时间点下建立批注索引，并设置对应的索引参数；
若所述游离规律不满足对应器件的测量规律，此时，将对应游离时间点下的测量参数替换为预先设定好的待替换参数；
执行确定单元，用于按照替换完的参数，重新构建测量矩阵，并按照该时间点下的测量参数，确定对应的执行指令。
该实施例中，测量矩阵为
其中，a11表示第1个器件在第1个时间点下的测量参数；aj1表示第1个器件在第j个时间点下的测量参数；a1i表示第i个器件在第1个时间点下的测量参数，aji表示第i个器件在第j个时间点下的测量参数；
且通过如下公式，计算不同时间点下每个器件的匹配一致性：
其中，Pk1表示第k1个时间点下每个器件的匹配一致性，ap1.k1表示第k1个时间点下第p1个器件的测量参数；ap1+1.k1表示第k1个时间点下第p1+1个器件的测量参数；ai-1.k1表示第k1个时间点下第i-1个器件的测量参数；
根据匹配一致性，来判断是否一致，可以节省后续确定执行指令的时间，对下一步骤的执行提供有效基础。
对于上述重新构建测量矩阵
其中，b11表示第1个器件在第1个时间点下的测量参数；bj1表示第1个器件在第j个时间点下的测量参数；b1i表示第i个器件在第1个时间点下的测量参数，bji表示第i个器件在第j个时间点下的测量参数，对应B中的参数可以存在与A中相同的参数。
该实施例中，比如：根据测量曲线可以有效的筛选出游离时间点，也就是在该时间点下，对应的数值相比较其他数值是过大或者过小的，且规律时间点，比如是5个时间点视为一个规律时间点，且通过确定游离时间点的个数与规律时间点包含的点个数，来确定对游离时间点的执行过程。
该实施例中，批注索引是为了设置索引参数，便于作为间接基础，保证分析的有效性。
该实施例中，待替换参数是余弦设置好的，测量规律是按照器件本身的测量情况进行确定的，且执行指令，是按照合格的时间点下的参数确定的，为了更好地预估下一时间点需要执行的指令。
上述技术方案的有益效果是：通过建立测量矩阵，对不同时间点的测量参数的一致性进行确定，当不一致时，通过确定测量曲线，来确定不一致测量参数，并按照对游离时间点下的参数的分析，来确定满足测量规律的同个时间点的若干参数，进而获取执行指令，来对下一时间点的有效执行提供保证，间接提高力的精准调控。
基于上述技术方案的基础上，本发明的技术方案还可以包括：
监测模块，用于当所述执行模块根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作的过程中，对所述力馈关节中涉及到的每个零件以及每个器件进行监测，包括：
监测单元，用于监测涉及到的每个零件的运动轨迹以及涉及到的每个器件的运行过程；
匹配单元，用于将所述运动轨迹与运行过程进行匹配，并根据匹配结果获取反馈指令，基于所述反馈指令对电机进行反馈控制操作。
该实施例中，反馈控制操作，可以指的是对电机的转速等进行调控。
上述技术方案的有益效果是：通过进行运动轨迹以及运动过程的监测，可以有效的获取反馈指令，来对电机进行操作，保证力调控的精准性。
如图3所示，本发明提供一种用于力馈关节的控制调节方法，包括上述的力馈调控系统，所述调控方法包括以下步骤：
步骤1，构建力馈关节；
步骤2，对所述力馈关节的待测部位进行测量，获得测量结果；
步骤3，用于按照所述测量结果，确定执行指令；
步骤4，根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作。
上述技术方案的有益效果是：通过构建力馈关节，并结合测量以及控制，来控制其的执行，实现对力量的精准控制调节。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，包括：
机械模块，用于构建力馈关节；
测量传感模块，用于对所述力馈关节的待测部位进行测量，获得测量结果；
控制模块，用于接收所述测量传感模块的测量结果，并按照所述测量结果，确定执行指令；
执行模块，用于接收所述控制模块的执行指令，并根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作。
2.如权利要求1所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，所述力馈关节，包括：
丝杆滑块机构，包括丝杆和套装在所述丝杆上的滑块，所述丝杆由驱动部件驱动，并带动所述滑块沿轴线方向滑动；
第一连接杆，包括横杆和纵杆，所述滑块滑动设置在所述横杆上；
第二连接杆，其一端与所述滑块铰接于第一力馈节点；
第三连接杆，包括相互铰接的第一段杆和第二段杆，所述第一段杆的一端与所述第二连接杆的另一端铰接于第二力馈节点；所述第三连接杆与所述第一连接杆的纵杆铰接于第三力馈节点。
3.如权利要求2所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，所述测量传感模块包括：
编码器，位于所述机械模块上的第三力馈节点，用于测量所述第三连接件与所述第一连接件在所述第三力馈节点处的相对转动角度的信息；
力传感器，位于纵杆上，用于测量所述纵杆所受拉力或压力的信息；
电机反馈测量器，位于电机上，用于实时测量并反馈电机转动的角度、角速度与角加速度信息；
其中，测量结果包括：编码器的测量结果、力传感器的测量结果以及电机反馈测量器的测量结果。
4.如权利要求3所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，所述控制模块，用于：
获取所述编码器的测量结果，以确定所述第三连接件的转动角度；
获取所述力传感器的测量结果，以确定所述第二连接件上的拉力，同时，根据机构运动关系，确定所述力馈关节的发力；
获取所述电机反馈测量器的测量结果，并通过控制逻辑控制所述力馈节点按照所需出力控制所述电机的扭矩；
基于转动角度、发力以及扭矩，得到对所述力馈关节的综合调控。
5.如权利要求1所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，
所述测量结果作为所述控制模块的输入信号；
所述执行指令作为所述控制模块的输出信号。
6.如权利要求4所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，所述控制模块，包括：
第一确定单元，用于确定所述编码器、力传感器以及电机反馈测量器的测量属性，并按照测量属性，确定不同器件基于所述力馈关节的测量相关性以及两两器件的测量一致性；
标签设定单元，用于根据测量相关性以及测量一致性，向不同器件分配对应的测量标签，且所述测量标签与对力馈关节起到的控制调节的作用大小有关；
调取单元，用于基于测量标签，从标签-设置数据库中，调取对应器件的器件检测方式；
第二确定单元，用于按照器件检测方式对对应器件进行预检测，确定对应器件的使用信号集；
获取单元，用于对所述使用信号集进行信号图谱构建，并将所述信号图谱与对应预设图谱进行对照处理，获取所述信号图谱中的若干分析块；
第三确定单元，用于基于对照处理结果，确定所述分析块与预设块的一致信息，当完全一致时，判定对应分析块可行，否则，确定对应分析块的有效执行性，当所述有效执行性大于预设执行性时，将对应分析块保留，进行对应分析块的第一合格提醒；
当所述有效执行性不大于预设执行性时，对对应分析块进行标定；
归类单元，用于对标定的分析块的一致信息以及不一致信息进行提取，并按照信息种类，对一致信息进行第一归类，对不一致信息进行第二归类；
对第一归类结果和第二归类结果进行类信号分析；
第四确定单元，用于根据类信号分析结果，确定对应的一致信息以及不一致信息的置信度，若对应的置信度都满足有效分析条件时，判定对应的分析块合格，并进行对应分析块的第二合格提醒；
若一致信息的置信度与不一致信息的置信度，存在一个对应的置信度满足对应有效分析条件，此时，将满足有效分析条件所对应的信息保留，并将两者的置信度大小进行比较，将置信度大对应的信息进行保留，若保留的信息与满足有效分析条件的信息一致，并进行对应分析块的第三合格提醒；
否则，进行对应分析块的不合格提醒；
若对照处理后的所有分析块，都为合格提醒，对对应器件进行合格提醒，否则，按照合格提醒数量与不合格提醒数量的数量对比，以及合格分析块与不合格分析块的块权值，确定是否需要对对应器件进行不合格提醒。
7.如权利要求2所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，所述测量传感模块，还包括：
初步确定单元，用于基于机械模块，初步确定测量点；
扫描单元，用于扫描并获取对所述测量点的包围结构，对所述包围结构进行结构分析，确定设置区域，并得到同类测量的区域集合；
设置单元，用于按照对应器件的测量属性，从同类区域集合中筛选主要区域进行相应器件的设置；
同时，还根据结构分析结果，确定对应主要区域的区域测量错误概率；
器件工作控制单元，用于若所述区域测量错误概率大于预设概率，从对应同类区域集合中筛选备用区域以及备用区域的数量，同时，确定每个备用区域的测量有效性，并进行优先级判定；
当对应的主要区域的测量不合格时，控制设置在主要区域的器件停止工作；
同时，启动设置在备用区域的器件按照优先级顺序进行工作，并在工作过程中，根据测量的稳定性以及优先级性，自动控制备选区域对应的第一器件停止工作，剩余器件继续工作。
8.如权利要求1所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，所述控制模块，还包括：
分析单元，用于分别构建测量传感模块中涉及到的器件的器件测量向量，并构建得到测量矩阵，对所述测量矩阵进行分析，确定不同时间点下的每个器件的测量参数是否匹配一致；
若一致，将该时间点下的测量参数保留，并确定对应的执行指令；
否则，基于测量规律，获取规律时间点下所有器件的测量参数，并构建所述概率时间点下每个器件的器件测量曲线；
对照处理单元，用于对所有的器件测量曲线进行对照处理，确定是否存在完全不一致测量参数，若存在，确定对应器件，并筛选标准参数替换完全不一致测量参数；
若存在的不一致测量参数是位于不同的游离时间点下的，且对应的游离时间点位于所述规律时间点下的第一数量小于预设分析数量，此时，剔除游离时间点下的测量参数，并替换为标准参数；
若所述第一数量不小于预设分析数量，确定对应游离时间点的游离规律，若所述游离规律满足对应器件的测量规律，此时，在对应游离时间点下建立批注索引，并设置对应的索引参数；
若所述游离规律不满足对应器件的测量规律，此时，将对应游离时间点下的测量参数替换为预先设定好的待替换参数；
执行确定单元，用于按照替换完的参数，重新构建测量矩阵，并按照该时间点下的测量参数，确定对应的执行指令。
9.如权利要求1所述的用于健身器材的力馈调控系统，其特征在于，还包括：
监测模块，用于当所述执行模块根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作的过程中，对所述力馈关节中涉及到的每个零件以及每个器件进行监测，包括：
监测单元，用于监测涉及到的每个零件的运动轨迹以及涉及到的每个器件的运行过程；
匹配单元，用于将所述运动轨迹与运行过程进行匹配，并根据匹配结果获取反馈指令，基于所述反馈指令对电机进行反馈控制操作。
10.一种用于健身器材的力馈调控方法，包括如权利要求1-9所述的力馈调控系统，其特征在于，所述调控方法包括：
步骤1，构建力馈关节；
步骤2，对所述力馈关节的待测部位进行测量，获得测量结果；
步骤3，用于按照所述测量结果，确定执行指令；
步骤4，根据所述执行指令，控制所述力馈关节执行相应操作。
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