[发明专利]一种智能健身系统及可调式恒阻力输出装置

说明书

本发明涉及一种智能健身系统及可调式恒阻力输出装置，属于健身设备技术领域。智能健身系统包括控制单元、拉伸带、恒阻力输出装置及拉力传感器；恒阻力输出装置包括摩擦件、旋转驱动装置、可转动的摩擦轮、可转动的恒阻力输出轮及压力调节装置；控制单元基于拉力检测信号及控制指令，控制压力调节装置调节预紧压力，至恒阻力输出轮输出目标阻力力矩；在恒阻力输出轮卷绕拉伸带至缠绕长度与目标值之差小于预设阈值时，控制压力调节装置减少预紧压力，至缠绕长度等于目标值时小于预设压力阈值。不仅能提供连续可调的恒阻力输出，且其力控频响高及控制算法简单，且使用安全，可广泛用于健身设备的制造领域。

技术领域

本发明涉及健身设备技术领域，具体地说，涉及一种拉伸式健身系统及基于摩擦力的可调式恒阻力输出装置。

背景技术

拉伸式健身系统作为一种常用健身设备，通常由恒力输出装置提供拉伸所需的力源，传统的恒力输出装置通常包括配重块、滑轮及导轨，其所提供的恒力输出通常与配重块的质量成正比，在使用过程中，需人工改变配重块的规格或数量而达到改变所输出恒力的目的，且无法做到对所输出恒力进行连续调节的目的，只能是阶梯式的调节。

随着健身需求的增加及生活水平的提高，设备功能需求要求恒力输出装置能对其所输出的恒力进行自动调节，且训练力的控制精度要求更高。

为了解决上述技术问题，公开号为CN104707294A的专利文献中公开了一种气压无级可调式恒阻力健身器械阻尼器，其通过一个偏心式动滑轮改变主从力臂的比值，以修正可变容积的封闭腔体内容积变化所产生压力变化的，以输出恒阻力；然而该恒力并不是真正的恒力，存在着较大的误差，该误差随着训练复训行程和当前气体压强的变化而变化，且当往复训练行程较大时，为抵消气体压缩产生的压强需要的偏心距就越大，导致其在设计制造上更加困难。

在公布号为CN205850085U的专利文献中公开了一种健身器材用阻尼油缸，其通过阻尼调节阀调节液压回路阀口大小，可以实现液压阻尼的大小调节，结构简单实用；但存在以下缺点：液压粘度系数容易受温度等影响，阻力大小与阀口并非成线性，更为重要的一点是，阻力与速度有关，当速度为零时，液压缸是不会提供力的，因此这类阻力只适用于跑步，爆发等训练时有速度的场合，不适用于缓慢的上肢拉伸，举重等需要静态保持力的训练。

此外，现有技术还基于电磁阻力提供可调式阻力的输出，有被动和主动之分。其中，被动方法为利用磁感应原理，将飞轮置于磁场中，在一定速度下，飞轮切割磁场产生涡流，涡流在磁场下将产生阻力；这类被动方法无法定量调节阻力，不同速度下阻力不同，导致其难以实现恒定的阻力输出，难以确定训练的实际效果。而对于主动方法，其通过电机提供负载扭矩，例如公开号为 CN109011332A的专利文献所公开的阻尼电机结构，在拉伸训练过程中电机工作于低速工作状态，其反电动势几乎为0，发热严重，必须采用冷却装置，为使用和维护带来了不便。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种智能健身系统，以使其恒阻力输出装置能提供连续可调的恒阻力输出，且其力控频响高及控制算法简单；

本发明的另一目的是提供一种可用于构建上述智能健身系统的恒阻力输出装置。