收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

智能型数字化跑步机控制系统的研究

曹新星  
【摘要】:在传统跑步机不足的基础上实现跑步机的智能化、数字化和友好的人机交互界面,给出了一种基于嵌入式技术的智能型数字化跑步机控制系统。该系统除了能够对跑步机速度、运动状态等基本功能进行稳定的控制外,还具有按键控制、电视多媒体信号采集、处理、显示等人机交互控制功能,更是具有智能感知、智能化安全保护、心率运动指导控制、程序化健身方式等智能化和安全化考虑设计。 论文提出的控制系统包括五个系统模块,分别是人机交互与上位机控制系统、下位机控制系统、传感检测系统、电机驱动系统以及执行系统。方案的确立就跑步机主控电机的运动模型和在典型运动下的负载特性要求对变频器的选择和三相交流电机的选择进行了分析说明。卡路里计算方案运用了美国运动医学学院公布的跑步机健身运动的能量消耗模型。 下位机微处理器控制系统中各个模块硬件的设计主要包括中断式矩阵键盘的设计,用于与上位机工控机之间的通讯模块的硬件设计,用于安全控制人体感知检测系统中超声波距离检测硬件模块的设计,执行系统电机和电源模块选择与设计等,最后还对系统中硬件的抗干扰设计并结合软件方面的抗干扰设计进行了具体分析说明,增进系统的抗干扰效果。 系统软件设计内容有基于VC++6.0串口控件MSCOMM技术实现上位机工控机与台达变频器VFD-M串口通讯的软件设计方法,实现了工控机对变频器的参数传递、运行以及频率控制,实验结果表明该软件设计方法可靠、简单、稳定。基于FSM理论界面流设计思想设计的人机交互界面,将复杂的界面变化要求、多窗体之间的关系状态变化繁为简。下位机控制系统的各个模块化的程序设计保证了软件的开放性、可读性、可扩展性和可维护性,以便持续开发需要。设计心率控制算法,跑步机控制系统可以根据使用者的心率、年龄等状况自动给出科学的运动方案,从而实现健身运动的智能指导。利用超声波的测距原理设计一种可人体感知的功能,精确测距并控制跑步机的低速启动、防跌摔、跟踪人速等跑步机的安全性功能。 论文最后对控制器进行了一些硬件调试的基础上,进行了一些各个模块的控制锻炼实验,如程序控制模式锻炼实验、安全性人体感知测距实验、心率测量实验等,实验结果满足设计要求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 罗豫;;读《好满足》,与“享乐跑步机”说再见[J];出版广角;2009年03期
2 余张元;朱维兵;;基于嵌入式技术的跑步机控制系统设计[J];西华大学学报(自然科学版);2010年03期
3 唐军;陈斌;;跑步机欧盟2010版标准技术内容变动情况解析[J];电子质量;2011年05期
4 肖成志;王树杰;袁鹏;吕太锋;刘蕾蕾;;基于嵌入式计算机和DirectShow的流媒体跑步机的实现[J];计算机应用;2006年S2期
5 黄旭;巩秀钢;王翠萍;;基于微机两级控制的跑步机系统的研究与开发[J];工业控制计算机;2009年03期
6 吴尘;王鹏;;用CPLD实现跑步机的状态控制[J];苏州市职业大学学报;2010年01期
7 王永强;;基于虚拟现实技术的多功能跑步机系统的研究与设计[J];科技信息;2010年05期
8 刘忱;;南方安华E100变频器在跑步机上的应用[J];变频器世界;2010年01期
9 ;读者调查反馈[J];田径;2003年08期
10 ;武装到牙齿的运动装备[J];数字生活;2005年06期
11 汪星;;跑步机简易心率测量系统设计[J];电子元器件应用;2008年10期
12 裴珊珊;陈光美;;基于双位机控制的电子跑步机通讯系统设计[J];山东行政学院.山东省经济管理干部学院学报;2010年04期
13 黄永泉,林群,朱善安;基于单片机的直流电动跑步机控制器设计[J];工业控制计算机;2004年05期
14 行江;沙林秀;;基于W77E58的跑步机联网系统的开发[J];国外电子元器件;2008年03期
15 乔兵;马欧;;面向步行康复训练的质量虚拟去除主动人体重力支撑系统[J];南京航空航天大学学报;2011年01期
16 钱克宠;胡维华;;虚拟现实技术在跑步机中的设计与实现[J];计算机仿真;2009年05期
17 Paul O'Shea;;健身器材联手最时尚技术[J];今日电子;2008年08期
18 方彬;沈林勇;李荫湘;章亚男;;步行康复训练机器人协调控制的研究[J];机电工程;2010年05期
19 ;给自己请个健身“小私”[J];数字生活;2005年06期
20 ;数字八卦[J];微电脑世界;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 锺宝弘;廖立同;相子元;;不同速度平地与跑步机跑步身体活动量之差异比较[A];第十三届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2009年
2 程耀光;;电动跑步机耐久性试验装置的研究[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(二)[C];2007年
3 曾仁迪;陈德请;李世文;;红外光技术于步态分析上的应用[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
4 傅维杰;刘宇;;跑步过程中不同运动表面的足底压力特征研究[A];第12届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2008年
5 胡维华;钱克宠;;娱乐型跑步机上三维场景与多角色虚拟人的融合设计[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年
6 程耀光;;对我国健身器材制造业质量现状与发展趋势的研究[A];2006年全国体育仪器器材与体育系统仿真学术报告会论文集[C];2006年
7 钟梅芳;吴国忠;杨文君;周兆年;陈红;;低强度自愿运动改善自发性高血压大鼠血管内皮功能[A];第七届海峡两岸心血管科学研讨会论文集[C];2009年
8 郑治灵;刘静;;张掖市教师参加体育锻炼活动场地设施的调查与研究[A];国家教师科研基金“十一五”成果集(中国名校卷)(三)[C];2009年
9 屠楠;贾培发;赵雁南;王家廞;;步行虚拟漫游平台研究[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1999年
10 芮芳堂;;大力开展技术创新 促进企业持续发展[A];济宁市技术创新与可持续发展论文选编[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 冯治国;步行康复训练助行腿机器人系统[D];上海大学;2009年
2 李凯;力学负荷对体外培养软骨细胞及在体软骨的影响[D];华中科技大学;2009年
3 韩静华;森林公园虚拟漫游装置关键技术研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 耿彬;跑步机体感游戏的设计与实现[D];湖南大学;2010年
2 朱梁;健康监测跑步机的研发[D];浙江理工大学;2013年
3 袁玲;基于人机工程学的家用电动跑步机设计与生产研究[D];太原理工大学;2011年
4 曹新星;智能型数字化跑步机控制系统的研究[D];浙江大学;2011年
5 孙浩;智能型电动跑步机驱动控制系统设计与实现[D];南京邮电大学;2011年
6 韩修恒;电动跑步机数字直流调速系统的研究[D];山东大学;2007年
7 徐青;跑步机专用变频器设计[D];山东科技大学;2008年
8 张练;基于ASIC的PMSM伺服控制系统设计及实现[D];电子科技大学;2009年
9 秦宜荣;基于ARM的儿童跑步机控制系统研究[D];南京林业大学;2009年
10 崔怡;基于深度图与彩色图像的跑步机游戏交互系统[D];华中科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 整理/豆豆;跑步机的使用方法[N];北京科技报;2004年
2 健康时报特约专家 黄光民;跑步机“花样”其实挺多[N];健康时报;2006年
3 吴桦;大胖子别急着先上跑步机[N];保健时报;2006年
4 北京市科学健身讲师团秘书长 赵之心;如何使用跑步机[N];健康时报;2008年
5 刘峻峰陈文钊;跑步机“跑进”国际市场[N];淄博日报;2007年
6 ;鄞州产电动跑步机首次出口日本[N];现代物流报;2008年
7 陈文钊;淄博跑步机“跑步”进入国际市场[N];中国国门时报;2007年
8 本报记者 杨明清;创新是发展的秘诀[N];工人日报;2006年
9 林勇 陈景军 李典利;低碳跑步机“跑”出国门[N];闽北日报;2010年
10 李翀  俞叶丹;江苏吴江跑步机跑上出口快车道[N];中国国门时报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978