一种力量训练器械控制方法、装置及力量训练器械

摘要

本发明涉及一种力量训练器械控制方法、装置及力量训练器械，通过获取拉力组件的运动方向，根据拉力组件的运动方向确定力量训练器械的训练阶段，并根据力量训练器械所处的向心收缩阶段或离心收缩阶段，自动调整力量训练器械的配重质量，使得调整之后的配重质量可以更加适应用户不同阶段的训练需求，提高训练效果。

说明书

技术领域

本发明涉及力量训练器械领域，尤其是涉及一种力量训练器械控制方法、装置及力量训练器械。

背景技术

传统的力量训练器械通常是由配重铁块产生阻力。阻力经过不同的机构传递到人体相关部位，达到力量锻炼的目的。

由于配重铁块的重量确定，传统的力量训练器械的阻力只能维持恒定，用户训练效果较差。

发明内容

本申请实施例提供了一种力量训练器械控制方法、装置及力量训练器械，能够根据用户的运动状态，动态调节力量训练器械的阻力，提高训练效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种力量训练器械控制方法，所述力量训练器械包括拉力组件以及由所述拉力组件拉动的配重装置；

所述力量训练器械控制方法包括以下步骤：

获取所述拉力组件的运动方向；

根据所述拉力组件的运动方向确定所述力量训练器械处于向心收缩阶段或离心收缩阶段；

当所述力量训练器械处于向心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量；

当所述力量训练器械处于离心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量。

可选的，所述第一配重质量小于所述第二配重质量。

可选的，在获取所述拉力组件的运动方向的步骤之前，还包括：

获取用户设定的训练参数；

根据所述训练参数，确定所述力量训练器械的第一配重质量和第二配重质量。

可选的，所述训练参数包括阻力、第一阻力计算系数和第二阻力计算系数；其中，所述第一阻力计算系数小于第二阻力计算系数；

根据所述阻力和第一阻力计算系数的乘积，确定所述第一配重质量；

根据所述阻力和第二阻力计算系数的乘积，确定所述第二配重质量。

可选的，获取所述拉力组件的运动方向的步骤包括：

获取电机的转动方向；

根据电机的转动方向，确定所述拉力组件处于拉伸或回卷状态。

可选的，所述配重装置为电机；

将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量的步骤包括：

控制所述电机输出第一力矩；

将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量的步骤包括；

控制所述电机输出第二力矩。

可选的，在将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量的步骤之前，还包括：

获取当前配重装置的配重质量；

若当前配重装置的配重质量与所述第一配重质量不相同，根据预设的过渡函数，在预设的过渡时间内将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量；

在将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量的步骤之前，还包括：

获取当前配重装置的配重质量；

若当前配重装置的配重质量与所述第二配重质量不相同，根据预设的过渡函数，在预设的过渡时间内将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量。

可选的，所述过渡函数为S曲线或一次方程。

第二方面，本申请实施例提供了一种力量训练器械控制装置，所述力量训练器械包括拉力组件以及由所述拉力组件拉动的配重装置；

所述力量训练器械控制装置包括：

运动方向获取模块，用于获取所述拉力组件的运动方向；

训练阶段获取模块，用于根据所述拉力组件的运动方向确定力量训练器械处于向心收缩阶段或离心收缩阶段；

第一配重质量调整模块，用于当力量训练器械处于向心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量；

第二配重质量调整模块，用于当力量训练器械处于离心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量。

第三方面，本申请实施例提供了一种力量训练器械，拉力组件、由所述拉力组件拉动的配重装置和驱动器；

所述驱动器包括处理器和存储器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述处理器实现如上述任一项所述的力量训练器械控制方法。

可选的，还包括交互设备；

所述交互设备用于获取用户设定的训练参数。

在本申请实施例中，通过获取拉力组件的运动方向，根据拉力组件的运动方向确定力量训练器械的训练阶段，并根据力量训练器械所处的向心收缩阶段或离心收缩阶段，自动调整力量训练器械的配重质量，使得调整之后的配重质量可以更加适应用户不同阶段的训练需求，提高训练效果。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明一个示例性的实施例中一种力量训练器械控制方法的流程图；

图2为本发明一个示例性的实施例一种力量训练器械控制方法的应用场景；

图3为本发明一个示例性的实施例中一种力量训练器械控制装置的结构示意图；

图4为本发明一个示例性的实施例中一种力量训练器械的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供了一种力量训练器械控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取所述拉力组件的运动方向；

拉力组件为力量训练器械上供用户施加外部作用力并产生一定位移的部件。在一个实施例中，拉力组件可以是拉力带或拉绳。

拉力组件的运动方向是指拉力组件处于拉伸或回卷状态；在一个实施例中，可以通过获取电机的转动方向，再根据电机的转动方向确定拉力组件处于拉伸或回卷状态。具体地，可以先定义回卷时的电机转速为正，拉伸时的电机转速为负，当电机的转速大于0，则拉力组件处于回卷状态，当转速小于0，则拉力组件处于拉伸状态。

在另一个实施例中，可以通过检测拉力组件的被拉出长度确定拉力组件处于拉伸或回卷阶段，其中，被拉出长度为所述拉力组件的自由端相对于初始位置的距离，被拉出长度可以通过对该时间段的电机的转速进行积分得到；或者，被拉出长度可以通过在拉力组件的一端设置位置传感器，通过获取位置传感器检测到的拉力组件的位置得到。若当前时刻拉力组件的被拉出长度小于上一时刻拉力组件的被拉出长度，则判断拉力组件处于回卷阶段；若当前时刻拉力组件的被拉出长度大于上一时刻拉力组件的被拉出长度，则判断拉力组件处于拉伸阶段。

步骤S2：根据所述拉力组件的运动方向确定力量训练器械处于向心收缩阶段或离心收缩阶段；

力量训练器械的力量训练过程包括向心收缩阶段(拉起/推起)和离心收缩阶段(放回/还原)，两个不同的训练阶段分别对应拉力组件不同的运动方向。具体地，若拉力组件处于拉伸阶段，判断力量训练器械处于向心收缩阶段，若拉力组件处于回卷阶段，则判断力量训练器械处于离心收缩阶段。

步骤S3：当力量训练器械处于向心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量。

步骤S4：当力量训练器械处于离心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量。

力量训练器械的配重质量即为力量训练器械的输出阻力，用户通过克服力量训练器械的输出阻力做功，实现力量的锻炼。

第一配重质量和第二配重质量可以根据用户的实际锻炼情况或身体素质进行设定。

力量训练过程中的向心收缩阶段和离心收缩阶段，两个不同的训练阶段会给肌肉带来不同的刺激，因此，在一个优选的实施例中，可以根据用户所处的向心收缩阶段或离心收缩阶段，分别将力量训练器械的配重质量进行不同程度地调整，使得调整之后的配重质量可以更加适应用户不同阶段的训练需求，提高训练效果。

在本申请实施例中，通过获取拉力组件的运动方向，根据拉力组件的运动方向确定力量训练器械的训练阶段，并根据力量训练器械所处的向心收缩阶段或离心收缩阶段，自动调整力量训练器械的配重质量，使得调整之后的配重质量可以更加适应用户不同阶段的训练需求，提高训练效果。

在一个实施例中，在获取所述拉力组件的运动方向的步骤之前，还包括：

获取用户设定的训练参数；

根据所述训练参数，确定所述力量训练器械的第一配重质量和第二配重质量。

训练参数可以包括用户训练方案的各项参数，例如用户的机能参数及不同训练阶段的训练配重质量等参数。训练阶段可以包括向心收缩阶段、离心收缩阶段或等速阶段；

在一个实施例中，当力量训练器械处于等速阶段时，训练配重质量可以根据用户施加在拉力组件上的作用力确定。具体地，可以检测电机的电流或者转速，根据电机的电流或者转速估算拉力组件上的拉力；或者，拉力组件上设有拉力传感器或转矩传感器，根据拉力传感器或转矩传感器检测拉力组件上的拉力，从而确定力量训练器械的第三配重质量，第三配重质量与拉力相互抵消，使得拉力组件始终保持匀速运动；

在一个实施例中，所述训练参数包括阻力、第一阻力计算系数和第二阻力计算系数；阻力为力量训练器械输出的训练负载，用户可根据实际训练需求进行设定。在本申请实施例中，阻力与阻力计算系数的乘积即为力量训练器械的配重质量。

具体地，根据阻力和第一阻力计算系数的乘积，确定第一配重质量；

根据阻力和第二阻力计算系数的乘积，确定第二配重质量。

由于离心收缩相对于向心收缩会给肌肉带来更大的刺激，因此，在一个优选的实施例中，第一配重质量小于第二配重质量。具体地，当力量训练器械处于离心收缩阶段时，其训练所需阻力较大，可以通过设置较大的阻力计算系数以增大配重质量，而对于训练所需阻力较小的向心收缩阶段，则可以通过设置较小的阻力计算系数以降低配重质量，例如，对于力量训练经验比较多且力量训练进入瓶颈期的用户，其在进行肩推动作训练时，以10kg作为配重质量太轻，以12.5kg作为配重质量难以上举，可以通过本申请实施例力量训练器械控制方法对不同训练阶段的配重质量进行调整，检测到拉动动作时，使得力量训练器械产生10kg阻力，检测到放回动作时，调整力量训练器械阻力变为15kg，使得肌肉获得更大的刺激，帮助突破运动瓶颈期，提高训练效果。

在一个实施例中，所述力量训练器械控制方法及装置可以应用在如图2所示的力量训练器械上。其中，力量训练器械包括拉力组件10、电机(图未示)、握持件20和底座30，拉力组件10一端与电机转轴连接，拉力组件10的另一端(自由端)与握持件20连接，电机设置在底座30内部。

电机用于提供配重。即为本申请实施例所述由拉力组件拉动的配重装置，当配重装置为电机时，拉力组件的运动方向可以通过检测电机的转动方向获取。

对于配重装置的配重质量的调整，可以通过调整电机的输出力矩的方式实现。当力量训练器械处于向心收缩阶段，通过控制电机输出第一力矩，当力量训练器械处于离心收缩阶段，通过控制电机输出第二力矩，即可自动实现力量训练器械的配重质量的调整，无需人为增加或减少配重块，更加便捷和省力。

电机转动时通过拉力组件10输出力矩，其转动时输出的力矩在拉力组件10上产生的力作为训练负载，与用户作用在拉力组件10自由端的拉力方向相反，从而达到锻炼肌肉的目的。

在一个实施例中，握持件20为横杆，电机包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机对称固定在底座30的两端；拉力组件10包括第一拉力组件和第二拉力组件，第一拉力组件的一端与第一电机的转轴连接，另一端与横杆的第一端连接。第二拉力组件的第一端与第二电机的转轴连接，第二拉力组件的第二端与横杆的第二端连接。

在另一个实施例中，握持件20包括第一握把和第二握把，电机包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机对称固定在底座30的两端；拉力组件10包括第一拉力组件和第二拉力组件，第一拉力组件的一端与第一电机的转轴连接，另一端与第一握把连接；第二拉力组件的第一端与第二电机的转轴连接，第二拉力组件的第二端与第二握把连接。

当力量训练器械从向心收缩阶段切换到离心收缩阶段，或者从离心收缩阶段切换到向心阶段时，为避免配重装置的配重质量的急剧切换影响力量训练器械的运行可靠性，以及影响用户的训练体验；在一个实施例中，在将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量的步骤之前，还包括：

获取当前配重装置的配重质量；

若当前配重装置的配重质量与所述第一配重质量不相同，根据预设的过渡函数，在预设的过渡时间内将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量；

在将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量的步骤之前，还包括：

获取当前配重装置的配重质量；

若当前配重装置的配重质量与所述第二配重质量不相同，根据预设的过渡函数，在预设的过渡时间内将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量。

所述过渡函数用于实现配重质量在过渡时间内的平滑切换。具体地，所述过渡函数可以为S曲线、一次方程或其它可实现配重质量在过渡时间内的平滑切换的函数。

过渡时间可以根据力量训练器械的实际运行情况进行设定。

通过在预设的过渡时间内，根据预设的过渡函数对配重装置的配重质量逐步调整，实现力量训练器械不同阶段配重质量的平滑切换，提高力量训练器械的运行可靠性，同时避免了配重质量的突然切换致使用户受伤，由此提升了用户的训练体验。

如图3所示，本申请实施例还提供了一种力量训练器械控制装置，所述力量训练器械包括拉力组件以及由所述拉力组件拉动的配重装置；

力量训练器械控制装置包括：

运动方向获取模块1，用于获取所述拉力组件的运动方向；

训练阶段获取模块2，用于根据所述拉力组件的运动方向确定力量训练器械处于向心收缩阶段或离心收缩阶段；

第一配重质量调整模块3，用于当力量训练器械处于向心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第一配重质量。

第二配重质量调整模块4，用于当力量训练器械处于离心收缩阶段时，将所述配重装置的配重质量调整为第二配重质量。

需要说明的是，上述实施例提供的力量训练器械控制装置在执行力量训练器械控制方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分为不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的力量训练器械控制装置与力量训练器械控制方法属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

如图4所示，本申请实施例还提供了一种结构小巧，重量轻，可在家庭，办公室，大众健身场所等多个场地使用的力量训练器械，该力量训练器械包括：拉力组件100、由所述拉力组件拉动的配重装置200和驱动器300

驱动器300包括存储器301和处理器302；

存储器301，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述处理器302执行，使得所述处理器302实现如上述任一项所述的力量训练器械控制方法。

在一个实施例中，配重装置200为电机，拉力组件100一端与电机转轴连接，驱动器300驱动电机转动时对拉力组件100输出力矩，电机转动时输出的力矩在拉力组件100上产生的力作为训练负载，与用户作用在拉力组件100自由端的拉力方向相反，从而达到锻炼肌肉的目的。

在一个实施例中，力量训练器械还包括握持件、底座和交互设备，所述握持件与所述拉力组件的一端连接，电机包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机对称固定在所述底座的两端，所述交互设备用于获取用户输入的训练参数。

在一个实施例中，握持件为横杆，拉力组件100包括第一拉力组件和第二拉力组件，第一拉力组件的一端与第一电机的转轴连接，另一端与横杆的第一端连接。第二拉力组件的第一端与第二电机的转轴连接，第二拉力组件的第二端与横杆的第二端连接。

在另一个实施例中，握持件包括第一握把和第二握把，拉力组件100包括第一拉力组件和第二拉力组件，第一拉力组件的一端与第一电机的转轴连接，另一端与第一握把连接；第二拉力组件的第一端与第二电机的转轴连接，第二拉力组件的第二端与第二握把连接。

具体地，拉力组件可以为拉力带或拉绳，交互设备可以为触摸屏，也可以为采用按键控制或app控制的其它具备交互功能的仪器或设备。

本申请实施例所述力量训练器械控制方法、装置和力量训练器械，通过使用电机作为阻力源，无需频繁更换配重块即可实现用户不同训练阶段的配重质量的切换，根据用户所处的向心收缩阶段或离心收缩阶段，自动调整力量训练器械的配重质量，使得用户训练连贯性更好，训练效果更好。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。