但这样的控制方式,制约了健身者改变速度的自由性,对于电动跑步机应用拓展也产生了诸多不利影响。
因此,有越来越多新的跑步机速度跟踪控制方法被提出,希望可以让大家运动的更加科学和舒适。
为了让跑步机速度控制更加便捷,最简单的思路就是建立一套速度自动跟踪控制的方法。
简单来说,就是在跑步机控制系统中引入反馈回路,这样控制系统就可以根据跑步者实际的跑步情况来自动进行调节。
图片来源 | pixabay
那么,哪一个信息适合被加入反馈回路呢?心率和跑步者的位置似乎是不错的选择。
让我们先来了解一些传感器相关的知识。
传感器技术是指可以感知周围环境以及特殊物质,将采集的环境或物质信息进行分析,并且将识别物质的模拟信号转化为数字信号。
因此,传感器可以决定所获取的数据信息的数量与品质。
上面提到的跑步机速度自动跟踪方法,是指将心率传感技术和位置传感技术进行集成,能够实时追踪到运动者的心率状态和位置状态。
其自动控制流程原理如下图所示:
基于传感技术的跑步机速度自动跟踪控制方法流程图 [3]
为了保证运动者的安全,光学心率传感器会时刻提供运动者的心率信息。
当运动者的心率超过设定阈值时,跑步机会自动降低速度,使运动者的心率逐渐恢复到正常数值。
图片来源 | pixabay
若运动者的心率没有得到缓解,跑步机则会自动急停,最大限度地保护运动者的生命安全。
另一方面,当运动者处于跑步带的中央时,从平衡感的角度考虑,是处于最佳运动状态的。
因此,位置传感器可以时刻确定运动者在跑步带上的位置,如果运动者偏离跑步机的中心位置,反馈回路同样会进行调节。通过微调跑带速度使运动者回到中心位置。
但这样的调节方式也存在一些不足之处,例如:相同的位置偏差可能是由远及近引起,也可能是由近及远引起,在进行速度补偿时容易发生误判,反而使运动者更偏离中心位置。
除此之外,在跑步机正常运行过程中,人在跑带上跑步,可以近似被看做脉冲型负载。
脉冲型负载具有明显的周期性,加载与卸载的作用时间较短,马达可能会在脚触板的任意时刻变速,会造成加减速震荡,带来不良体验。