[发明专利]一种跑步机速度跟随自适应控制方法及装置

权利要求书

1.一种跑步机速度跟随自适应控制方法，其特征在于，操作步骤如下：

1）    使用者在跑步机（5）上运动时，穿戴于身上的一套力测量装置（4），该力测量装置（4）中的力传感器（1）将力测量值送入中央控制单元（2）；  

2）中央控制单元（2）根据得到的力信号，通过算法计算得到跑步机期望速度值；

3）中央控制单元（2）将跑步机期望速度值送入跑步机速度控制单元（3），使跑步机（5）速度随使用者的速度变化而变化。

2. 根据权利要求1所述的一种跑步机速度跟随自适应控制方法，其特征在于所述步骤1）中的力传感器（1）测量的力为人与跑步机跑带之间存在的前后水平方向上的相互作用力。

3. 根据权利要求1所述的一种跑步机速度跟随自适应控制方法，其特征在于所述步骤2）中的中央控制单元（2）通过AD采样得到力传感器（1）的信号。

4. 根据权利要求1所述的一种跑步机速度跟随自适应控制方法，其特征在于所述步骤3）中的算法为：作用力与跑步机速度改变量之间通过非线性增益来定量计算；非线性增益设定为当作用力越大时，人体加速度越大，速度变化率越快，对应的增益越大；相反作用力越小时，增益越小。

5. 一种实现跑步机速度跟随自适应控制的装置，应用于根据权利要求1所述的跑步机速度自适应控制方法，包括有跑步机（5），其特征在于： 还包括穿戴于使用者身上的力测量装置（4）和中央控制单元（2）。

6. 根据权利要求5所述的跑步机速度跟随自适应控制装置，其特征在于所述的力测量装置（4）的结构是：一个高度调节块（6）通过调节螺钉（7）与跑步机（5）上的固定架连接；一个万向铰链（8）一端通过固定销与高度调节块（6）连接，另一端与铰链连接块（9）固定连接；一个力传感器（1）一端与铰链连接块（9）固定连接，一个铝制连杆（10）一端与力传感器（1）另一端固定连接；铝制连杆（10）另一端与另外一块铰链连接块（11）固定连接，该铰链连接块（11）通过固定销与万向铰链（12）连接；该万向铰链（12）与一个连接块（13）固定连接；该连接块（13）与一个腰带连接块（14）固定连接；一条腰带（15）穿过腰带连接块（14）后系于使用者的腰间。

7. 根据权利要求5所述的跑步机速度跟随自适应控制装置，其特征在于所述的中央控制单元（2）是嵌入式处理器，力传感器（1）的信号经过变送器送到嵌入式处理器的AD引脚。处理好的跑步机期望速度信号经过串口送到跑步机速度控制单元（3）。