CN218381637U - 一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，它解决了现有技术在测试时无法测量跑步机的跑带形变和坡度等技术问题。本基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，跑步机测试装置的下侧用于放置跑步机，信息采集处理系统包括相互连接的控制器和信息采集系统，所述信息采集系统包括至少两个沿跑步机测试装置长度方向前后设置的测距传感器，所述测距传感器朝下设置，其中至少一个测距传感器设置在跑步机测试装置的中间，另外至少一个测距传感器设置在跑步机测试装置的一端。优点在于：在测试时能够测量跑步机的跑带形变和坡度。
Description
技术领域
本实用新型属于跑步机测试装置技术领域，尤其是涉及一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统。
背景技术
在跑步机面市前，跑步机的生产企业或相关的检测部门需要对跑步机的功率、电机工作时的温升等进行测试。由于测试的时间需要几个小时，甚至长达十几个小时，那么必须有一套装置来替代人体对跑步机的作用。
中国专利文献公开了一种电动跑步机寿命测试装置[申请号：CN201821267475.7]，包括动力传送后飞轮、动力传送前飞轮，动
力传送后飞轮通过动力传送链条连接动力传送前飞轮，动力传送前飞轮连接曲柄导杆，曲柄导杆左右两端均通过转轴连接摆臂导杆，摆臂导杆另一端连接悬臂导杆，悬臂导杆顶端通过转轴连接在配重块固定框架前端，配重块固定框架上置有配重块，配重块固定框架支撑于升降杆上，摆臂导杆底部安装脚踝导杆，脚踝导杆底端安装有机械脚，机械脚上装设有传感器，传感器通过线路连接变送器，变送器通过PLC连接人机界面。
上述方案虽然能够实现测量拟人机械臂的重量，但是该方案依然存在着：在测试时无法测量跑步机的跑带形变和坡度等问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单，在测试时能够测量跑步机的跑带形变和坡度的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，跑步机测试装置的下侧用于放置跑步机，信息采集处理系统包括相互连接的控制器和信息采集系统，所述信息采集系统包括至少两个沿跑步机测试装置长度方向前后设置的测距传感器，所述测距传感器朝下设置，其中至少一个测距传感器设置在跑步机测试装置的中间，另外至少一个测距传感器设置在跑步机测试装置的一端。
测距传感器朝下设置测出其与跑步机跑带之间的距离，当设置在跑步机测试装置中间的测距传感器的测量量变化时，该初始测量量与实时测量量之间的差值即为跑步机跑带的形变。设置在跑步机测试装置一端的测距传感器的初始测量量与实时测量量之间的差值记为高程差，设置在跑步机测试装置中间的测距传感器与设置在跑步机测试装置一端的测距传感器之间的距离为固定，记为水平距离，则坡度＝arc tan(高程差/水平距离)。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，设置在跑步机测试装置中间的测距传感器的数量为两个，且以跑步机测试装置长度方向为中心轴对称设置。能够分别测量出跑步机跑带的左右形变量。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述信息采集系统还包括能够抵靠至跑步机的跑带的转速传感器。转速传感器能够测量出跑带的速度，同时根据速度、时间与路程的关系，控制器能够计算出路程。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述跑步机的电流电压信号通过变送器与控制器相连。变送器能够根据电流电压信号测量出实际功率。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述信息采集系统还包括能够设置在跑步机的跑带驱动器上的温度传感器和能够设置到跑步机一侧的噪声传感器。温度传感器用于测量跑步机温度，噪声传感器用于测量跑步机是否发出噪声。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述信息采集系统还包括拉力传感器，所述跑步机测试装置包括主机架，所述主机架通过机械臂升降结构与拉力传感器相连，所述拉力传感器设置在拟人机械臂上。通过拉力传感器能够测出对拟人机械臂的拉力，而拟人机械臂的重量已知，拟人机械臂的重量与拉力之间的差值即为拟人机械臂施加到跑步机跑带的重力。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述拟人机械臂包括支架，所述支架上设有跑步驱动电机，所述跑步驱动电机通过跑步传动结构分别与两个机械腿相连，两个机械腿分别转动设置在支架的左右两侧，所述跑步传动结构能够在跑步驱动电机驱动下使得两个机械腿反向摆动，设置在跑步机测试装置中间的测距传感器位于支架下侧。测距传感器设置在支架下侧，更加接近拟人机械臂与跑步机跑带的接触区域，测得的跑步机跑带的形变量更加准确。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述信息采集系统还包括设置在支架下侧的水平传感器、设置在支架下侧的归零传感器和设置在主机架上的上下限位传感器。水平传感器用于识别拟人机械臂的水平度，归零传感器用于识别拟人机械臂是否回归初始姿态，上下限位传感器用于识别拟人机械臂的升降程度是否达到极限。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述控制器包括DCS集散控制系统和工控主板，所述DCS集散控制系统与信息采集系统相连。
在上述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统中，所述工控主板与用户端相连，所述用户端与数据库相连，所述数据库与远程服务端和/或云端相连。
与现有的技术相比，本基于跑步机测试装置的信息采集处理系统的优点在于：
1、测距传感器朝下设置测出其与跑步机跑带之间的距离，当设置在跑步机测试装置中间的测距传感器的测量量变化时，该初始测量量与实时测量量之间的差值即为跑步机跑带的形变；
2、设置在跑步机测试装置一端的测距传感器的初始测量量与实时测量量之间的差值记为高程差，设置在跑步机测试装置中间的测距传感器与设置在跑步机测试装置一端的测距传感器之间的距离为固定，记为水平距离，则坡度＝arc tan(高程差/水平距离)；
3、转速传感器能够测量出跑带的速度，同时根据速度、时间与路程的关系，控制器能够计算出路程；
4、温度传感器用于测量跑步机温度，噪声传感器用于测量跑步机是否发出噪声；
5、通过拉力传感器能够测出对拟人机械臂的拉力，而拟人机械臂的重量已知，拟人机械臂的重量与拉力之间的差值即为拟人机械臂施加到跑步机跑带的重力；
6、测距传感器设置在支架下侧，更加接近拟人机械臂与跑步机跑带的接触区域，测得的跑步机跑带的形变量更加准确；
7、水平传感器用于识别拟人机械臂的水平度，归零传感器用于识别拟人机械臂是否回归初始姿态，上下限位传感器用于识别拟人机械臂的升降程度是否达到极限。
附图说明
图1提供了本实用新型的系统框图。
图2提供了本实用新型跑步机测试装置的结构示意图。
图3提供了本实用新型跑步机测试装置的结构侧视图。
图4提供了本实用新型机械臂升降结构的结构示意图。
图5提供了本实用新型拟人机械臂的结构示意图。
图中，拟人机械臂1、支架11、跑步驱动电机12、机械腿13、第二减速机14、第一连杆15、第二连杆16、主机架2、传动带31、中间轮32、收放轮33、第一减速机34、收放驱动电机35、拉力传感器36、拉紧弹性件37、信息采集系统4、测距传感器41、转速传感器42、温度传感器43、噪声传感器44、水平传感器45、归零传感器46、上下限位传感器47、DCS集散控制系统51、工控主板52、用户端53、数据库54、远程服务端55、云端56、跑步机6。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但本实用新型不限于所描述的实施例，相反，本实用新型包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
如图1-3所示，本基于跑步机6测试装置的信息采集处理系统，跑步机6测试装置的下侧用于放置跑步机6，控制器包括DCS集散控制系统51和工控主板52，DCS集散控制系统51与信息采集系统4相连，工控主板52与用户端53相连，用户端53可以是安装了相应软件的终端设备，如电脑、手机等，用户端53通过Eth网与数据库54相连，数据库54可以是SQL数据库54，用户端53还可以与打印机相连，数据库54与远程服务端55和/或云端56相连；信息采集处理系统包括相互连接的控制器和信息采集系统4，信息采集系统4包括至少两个沿跑步机6测试装置长度方向前后设置的测距传感器41，测距传感器41优选为激光测距传感器41或者红外测距传感器41，测距传感器41朝下设置，其中至少一个测距传感器41设置在跑步机6测试装置的中间，优选地，设置在跑步机6测试装置中间的测距传感器41的数量为两个，且以跑步机6测试装置长度方向为中心轴对称设置，从而能够分别测量出跑步机6跑带的左右形变量；另外至少一个测距传感器41设置在跑步机6测试装置的一端。信息采集系统4还包括能够抵靠至跑步机6的跑带的转速传感器42。跑步机6的电流电压信号通过变送器与控制器相连，作为一种方式，控制器通过数据线与跑步机6的信号接口相连。所述信息采集系统4还包括能够设置在跑步机6的跑带驱动器上的温度传感器43和能够设置到跑步机6一侧的噪声传感器44。信息采集系统4还包括拉力传感器36，跑步机6测试装置包括主机架2，主机架2通过机械臂升降结构与拉力传感器36相连，拉力传感器36设置在拟人机械臂1上。信息采集系统4还包括设置在支架11下侧的水平传感器45、设置在支架11下侧的归零传感器46和设置在主机架2上的上下限位传感器47。
测距传感器41朝下设置测出其与跑步机6跑带之间的距离，当设置在跑步机6测试装置中间的测距传感器41的测量量变化时，该初始测量量与实时测量量之间的差值即为跑步机6跑带的形变。设置在跑步机6测试装置一端的测距传感器41的初始测量量与实时测量量之间的差值记为高程差，设置在跑步机6测试装置中间的测距传感器41与设置在跑步机6测试装置一端的测距传感器41之间的距离为固定，记为水平距离，则坡度＝arc tan(高程差/水平距离)。转速传感器42能够测量出跑带的速度，同时根据速度、时间与路程的关系，控制器能够计算出路程。变送器能够根据电流电压信号测量出实际功率。温度传感器43用于测量跑步机6温度，噪声传感器44用于测量跑步机6是否发出如跑步机6机架摩擦等噪声。通过拉力传感器36能够测出对拟人机械臂1的拉力，而拟人机械臂1的重量已知，拟人机械臂1的重量与拉力之间的差值即为拟人机械臂1施加到跑步机6跑带的重力。水平传感器45用于识别拟人机械臂1的水平度，归零传感器46用于识别拟人机械臂1是否回归初始姿态，上下限位传感器47用于识别拟人机械臂1的升降程度是否达到极限。
如图4所示，机械臂升降结构包括一端用于与拟人机械臂1相连的传动带31，主机架2上转动设有中间轮32，传动带31另一端依次绕过中间轮32和收放轮33后通过拉紧弹性件37与主机架2相连，收放轮33通过第一减速机34与收放驱动电机35相连。通过收放驱动电机35驱动收放轮33转动，从而将传动带31拉紧或放松，进而实现拟人机械臂1的升降；通过拉紧弹性件37拉紧传动带31另一端从而避免传动带31另一端随意晃动。
如图5所示，拟人机械臂1包括支架11，支架11上设有跑步驱动电机12，跑步驱动电机12通过跑步传动结构分别与两个机械腿13相连，两个机械腿13分别转动设置在支架11的左右两侧，跑步传动结构能够在跑步驱动电机12驱动下使得两个机械腿13反向摆动，设置在跑步机6测试装置中间的测距传感器41位于支架11下侧。跑步传动结构能够在跑步驱动电机12驱动下使得两个机械腿13反向摆动，跑步传动结构包括第二减速机14，跑步驱动电机12与第二减速机14相连，第二减速机14上设有平行设置的两个输出轴，输出轴与第一连杆15的一端周向固定相连，第一连杆15另一端与第二连杆16一端相互铰接，第二连杆16另一端与机械腿13中部相互铰接，与其中一个输出轴相连的第一连杆15同与另外一个输出轴相连的第一连杆15共线设置。通过跑步驱动电机12驱动跑步传动结构使得两个机械腿13反向摆动从而模拟人体跑步姿势，使得测试结果更加准确。测距传感器41设置在支架11下侧，更加接近拟人机械臂1与跑步机6跑带的接触区域，测得的跑步机6跑带的形变量更加准确。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了拟人机械臂1、支架11、跑步驱动电机12、机械腿13、第二减速机14、第一连杆15、第二连杆16、主机架2、传动带31、中间轮32、收放轮33、第一减速机34、收放驱动电机35、拉力传感器36、拉紧弹性件37、信息采集系统4、测距传感器41、转速传感器42、温度传感器43、噪声传感器44、水平传感器45、归零传感器46、上下限位传感器47、DCS集散控制系统51、工控主板52、用户端53、数据库54、远程服务端55、云端56、跑步机6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (10)
1.一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，跑步机测试装置的下侧用于放置跑步机，信息采集处理系统包括相互连接的控制器和信息采集系统，其特征在于，所述信息采集系统包括至少两个沿跑步机测试装置长度方向前后设置的测距传感器，所述测距传感器朝下设置，其中至少一个测距传感器设置在跑步机测试装置的中间，另外至少一个测距传感器设置在跑步机测试装置的一端。
2.根据权利要求1所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，设置在跑步机测试装置中间的测距传感器的数量为两个，且以跑步机测试装置长度方向为中心轴对称设置。
3.根据权利要求1所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述信息采集系统还包括能够抵靠至跑步机的跑带的转速传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述跑步机的电流电压信号通过变送器与控制器相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述信息采集系统还包括能够设置在跑步机的跑带驱动器上的温度传感器和能够设置到跑步机一侧的噪声传感器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述信息采集系统还包括拉力传感器，所述跑步机测试装置包括主机架，所述主机架通过机械臂升降结构与拉力传感器相连，所述拉力传感器设置在拟人机械臂上。
7.根据权利要求6所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述拟人机械臂包括支架，所述支架上设有跑步驱动电机，所述跑步驱动电机通过跑步传动结构分别与两个机械腿相连，两个机械腿分别转动设置在支架的左右两侧，所述跑步传动结构能够在跑步驱动电机驱动下使得两个机械腿反向摆动，设置在跑步机测试装置中间的测距传感器位于支架下侧。
8.根据权利要求7所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述信息采集系统还包括设置在支架下侧的水平传感器、设置在支架下侧的归零传感器和设置在主机架上的上下限位传感器。
9.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述控制器包括DCS集散控制系统和工控主板，所述DCS集散控制系统与信息采集系统相连。
10.根据权利要求9所述的一种基于跑步机测试装置的信息采集处理系统，其特征在于，所述工控主板与用户端相连，所述用户端与数据库相连，所述数据库与远程服务端和/或云端相连。
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