[发明专利]一种被动训练健身方法及装置

权利要求书

1.一种被动训练健身方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、通过操作主机显示装置选择发力模型；

S2、训练者将身体的待训练部位与至少一个牵拉元件固定连接，并保持设定姿态不变；

S3、拉力传感器采集由所述牵拉元件传递到拉绳的拉力数据及心率传感器采集训练者心率值发送至处理器，所述处理器处理后发送至电机控制器；

S4、所述电机控制器根据接收到的数据信息控制伺服电机输出符合所述发力模型的动态变化的拉力。

2.根据权利要求1所述的被动训练健身方法，其特征在于，所述发力模型发力按照式(1)计算：

P＝K+W*p(t)，且P(max)≤M………………………………………(1)

其中：

P为伺服电机向拉绳发出的拉力，单位为千克；

K和W均为训练者预先设定的固定重量，单位为千克；

t为时间，单位为秒；

p(t)为随时间变化的函数，函数曲线为波形，所述波形为预设的正弦波、方波、矩形波、锯齿波、三角波、阶跃波、脉冲波、随机波中的一种或多种；

M为预先设定的安全重量上限值，单位为千克；

P(max)为伺服电机发出的拉力上限值，单位为千克。

3.根据权利要求2所述的被动训练健身方法，其特征在于，所述发力模型中p(t)按照式(2)计算：

P(n+t)＝P_n/[1+H_n/(H_t-1)]…………………………………(2)

其中:

P_n为当前时间周期设置的P值，即第n周期时伺服电机向拉绳发出的拉力的大小,单位为kg；

t为每进行一次反向反馈调整的一个时间周期的长度,单位为秒；

P(n+t)为第n+t周期时伺服电机向拉绳发出的拉力的大小,单位为千克；

H_n为第n周期测得的训练者的平均实时心率，单位为次/分钟；

H_t为预先设置的目标心率，单位为次/分钟。

4.根据权利要求3所述的被动训练健身方法，其特征在于，所述发力模型发力大小与训练者的心跳速率相关连，形成一套反向反馈系统：若训练者心跳速率H_n低于预设的目标心率H_t，则训练强度不足，所述发力模型将增大发力或加快发力频率；反之，若训练者心跳速率H_n高于预设的目标心率H_t，则训练强度过大，所述发力模型将通过减小发力或降低发力频率，降低训练者的做功效率。

5.根据权利要求4所述的被动训练健身方法，其特征在于，

还包括以下步骤：

S21、训练者使用心率传感器；

S31、心率传感器监测实时心率并发送至主机及操作显示装置；

S41、电机控制器根据接收到的拉力数据，控制伺服电机输出符合发力模型的动态变化的拉力。

6.一种被动训练健身装置，包括与地面或墙面固定的主体框架，所述主题框架中部设有主机及操作显示屏，其特征在于，所述主题框架四角通过活动拉绳连有牵拉元件，且所述拉绳上均装有拉力传感器。

7.根据权利要求6所述的被动训练健身装置，其特征在于，所述主机内设有处理信息的处理器、与安装在所述拉绳上的拉力传感器相连的电机控制器、与所述电机控制器相连接且施加给所述拉绳以抗性力的伺服电机。

8.根据权利要求6所述的被动训练健身装置，其特征在于，还包括用于测试训练者心率与所述操作显示屏、所述处理器连接的心率传感器。

9.根据权利要求6所述的被动训练健身装置，其特征在于，还包括与身体特定训练部位固定在一起的固定装置，所述固定装置包括绑带、绳索、杠铃杆、V型手柄及拉手。