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健康监测跑步机的研发

朱梁  
【摘要】:随着健康观念的逐步提高,人们越加重视自己的身体健康问题,越来越多的人希望能够及时了解自身的健康状况。电动跑步机占地面积小、操作简单、调速方便,已经成为最常见的室内健身器材。本文将人体健康监测与电动跑步机相结合,实时呈现锻炼者锻炼时的身体状况,通过分析给出科学的、合理的运动建议,避免其运动的盲目性。 本文首先介绍了具有健康监测系统的电动跑步机的研究意义和目的,阐述了电动跑步机国内外研究现状和发展趋势,并对部分品牌电动跑步机的结构和专利进行了介绍,接着对人体健康监测的研究现状和发展趋势进行了分析,明确了研究目标和研究内容。基于市面上常见的电动跑步机,根据人机工程学的有关设计方法和设计理论,确定各部分尺寸,对电动跑步机的机械结构进行设计和分析,建立其虚拟样机模型。 然后,对电动跑步机进行运动学和可靠性分析。通过运动学分析,求出电动跑步机坡度变化的运动规律曲线,提高坡度控制的准确性;对关键零部件进行有限元分析和疲劳寿命校核,验证其可靠性。 接着,制定与设计健康监测系统,通过合适的传感器采集锻炼者的生理参数(如心率、血压、脉搏),并设计电路对采集到的信号处理后送入控制系统。根据生理参数的各自特点,控制系统有预见性地调节电动跑步机跑步带的速度或跑步板的坡度,使生理参数维持在一个最佳的范围内,使锻炼者取得较好的锻炼效果。 再次,通过预设程序获取锻炼者的基本信息(如身高、年龄、性别、体重等),经过计算呈现锻炼者当前的身体状况。根据锻炼者身体的个体差异、锻炼目的以及在不同阶段所需的运动量,结合人体运动学和生理学的相关知识,设计几套有针对性的跑步锻炼方案,供锻炼者选择和使用。 最后,论文的总结和展望。


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