一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置及其方法与流程

本发明涉及引体向上训练器械，具体为一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置及其方法。

背景技术：

1、引体向上练习时首先需要垂直悬挂，身体跳起来以正手握住单杠，双脚离地，用自己臂力使自己的身体往上提起，反复锻炼，传统的引体向上训练器械在实际使用中，其用于助力的脚踏板的运动轨迹具有弧度，这会使用户的运动轨迹发生变化，难以保持垂直悬挂状态导致引体向上训练姿态并不标准，同时其脚踏板所助力的力度难以定量，使得用户实际训练次数折算成达标的训练次数的数据准确率降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的传统的引体向上训练器械在实际使用中，其用于助力的脚踏板的运动轨迹具有弧度，这会使用户的运动轨迹发生变化，难以保持垂直悬挂状态导致引体向上训练姿态并不标准，同时其脚踏板所助力的力度难以定量，使得用户实际训练次数折算成达标的训练次数的数据准确率降低。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置包括训练架体，所述训练架体内滑动连接有助力脚踏板，所述训练架体内固定连接有两个用于助力脚踏板垂直引体向上导向的线性导向件，所述训练架体的一侧固定连接有用于对用户引体向上的次数进行记录的能一体机，所述支撑框架设有能够为助力脚踏板提供辅助力的助力件和动力源，所述助力件包括与助力脚踏板底部滑动连接的延长杆，所述动力源通过延长杆为助力脚踏板提供辅助力，所述助力件上设置有用于调整动力源辅助力度的辅助力度定量调节件。

3、优选的，所述助力件还包括固定连接在训练架体内的转动座，所述转动座内转动连接有辅助架，所述辅助架与延长杆一体成型设置，所述助力脚踏板的底部开设有供延长杆滑动的对接口；所述辅助力度定量调节件包括与辅助架一体成型的三脚架，所述三脚架的一侧固定连接有两个安装块，两个所述安装块内转动连接有螺纹杆，所述三脚架的一侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机的驱动端与螺纹杆固定连接，所述三脚架上滑动连接有力度定量架，所述力度定量架内贯穿开设有与螺纹杆相适配的螺纹通孔；所述动力源包括转动连接在力度定量架两侧的两个气缸，所述气缸与训练架体转动连接。

4、优选的，所述线性导向件包括固定板、导向杆、滑块、减震弹簧和阻尼器，所述固定板固定连接在训练架体的一侧，所述导向杆的一端与固定板固定连接，所述导向杆的另一端与训练架体固定连接，所述滑块内贯穿开设有供导向杆穿过的导向孔，所述减震弹簧与导向杆插接，所述阻尼器与减震弹簧固定连接，所述滑块的一侧与助力脚踏板固定连接。

5、优选的，所述训练架体内固定连接有底架，所述底架内转动连接有两个连接块，所述气缸的一端与力度定量架转动连接，所述气缸的另一端与连接块固定连接。

6、优选的，所述延长杆的顶部固定连接有轮座，所述轮座内转动连接有助滑轮，所述助滑轮与对接口滑动连接，所述助滑轮安装在远离伺服电机的一侧。

7、优选的，所述训练架体的两侧均紧固连接有挂杆架，所述挂杆架内螺纹连接有多个固定螺栓，所述训练架体内开设有与固定螺栓相适配的螺纹盲孔，所述挂杆架内贯穿开设有多个漏口槽，两个所述挂杆架的漏口槽内挂置有手抓杆，所述训练架体包括与其一体成型的短接架，所述智能一体机与短接架固定连接。

8、一种引体向上训练装置的辅助力度定量可调节方法，包括以下步骤：

9、s1、开始，通过摄像头采集用户引体向上区域的图像，利用人形目标检测算法找到在所述引体向上区域的图像中所识别的用户的人形，判断在用户的人形图像中用户是否已直臂悬垂处在初始位置；

10、s2、开启引体向上的规范计数服务，根据采集用户的人形图像，基于计算机视觉目标检测确定头部轮廓中鼻子和下巴检测点，获得鼻子和下巴检测点的初始位置，进行引体向上规范计数的分析判断，具体判断方法如下：

11、当头部轮廓中鼻子或下巴检测点的至少一个运动位置高度低于横杆，且脚掌悬空，则判定为规范的引体向上行为，引体向上训练装置的辅助力度为零；

12、当头部轮廓中鼻子或下巴检测点的至少一个运动位置高度低于横杆，且脚掌与踏板接触，则判定为具有辅助力的引体向上行为；

13、s3、将引体向上训练装置的辅助力度分为若干个辅助档位，若干个辅助档位之间的辅助力度递增，并设置用户规范的引体向上训练阈值，用户规范的引体向上所使用的力度减去所使用辅助档位的辅助力度，则获得用户实际做引体向上的力度，用户多次做实际做引体向上的力度≥用户单次规范的引体向上所使用的力度时，视为一次规范的引体向上行为；

14、s4、用户具有辅助力的引体向上行为前提下，所做的规范的引体向上次数超过训练阈值时，则下滑至辅助力度较弱的辅助档位，以此操作逐步下滑辅助档位，也即是逐步减弱辅助力度，直至用户无需辅助力做引体向上。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、以伺服电机控制螺纹杆转三圈为一个基准，将力度定量架的位移区域面积视为一个辅助档位，按螺纹杆长度将其分为六个辅助档位，以螺纹杆靠近伺服电机处的辅助档位为起点，以螺纹杆远离伺服电机处的辅助档位为终点，六个辅助档位的辅助力度从起点向终点方向递增；初始状态下，力度定量架处于辅助力度最大的辅助档位，将用户脚部悬空状态下做一次标准的引体向上使用的力度，与用户脚部始终放置在助力脚踏板上做一次引体向上使用的力度之间的差，视为辅助档位的辅助力度，以此获得六个辅助档位所提供的辅助力度数值并输入至智能一体机内部储存，智能一体机将用户脚部始终放置在助力脚踏板上做一次引体向上使用的力度数值与辅助档位的辅助力度数值之间的差，视为用户实际做一次引体向上的力度数据值，当用户实际多次做引体向上的力度数据值≥标准的引体向上使用的力度时，折算成一次标准的引体向上次数，用户实际做引体向上训练次数和折算成标准的引体向上次数均在智能一体机上显示，且使用智能一体机设置标准的引体向上次数阈值；由智能一体机的人脸识别功能识别不同的用户并分别记录其训练数据，用户可通过脚踩在助力脚踏板上手握手抓杆处施力，由气缸的启动通过辅助架和延长杆为助力脚踏板提供辅助力，同时用户利用线性导向件的导向做垂直运动状态的引体向上训练；当用户标准的引体向上次数超过阈值时，将由智能一体机传递指令给伺服电机，由伺服电机驱动螺纹杆转动三圈，使得力度定量架在螺纹杆上滑动至下一个辅助力度较弱的辅助档位，保持用户的训练强度，通过力度定量架、螺纹杆和气缸之间的传动，将助力脚踏板为用户提供的辅助力度定量分为六个档位，方便对用户引体向上训练的辅助力度调整，且利用助力脚踏板的垂直方向的运动状态，使得用户所做的引体向上姿态更为标准，提高了用户实际训练次数折算成达标的训练次数的数据准确率。

技术特征：

1.一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，包括训练架体(1)，所述训练架体(1)内滑动连接有助力脚踏板(5)，所述训练架体(1)内固定连接有两个用于助力脚踏板(5)垂直引体向上导向的线性导向件(2)，所述训练架体(1)的一侧固定连接有用于对用户引体向上的次数进行记录的能一体机(7)，所述支撑框架(1)设有能够为助力脚踏板(5)提供辅助力的助力件和动力源，所述助力件包括与助力脚踏板(5)底部滑动连接的延长杆(16)，所述动力源通过延长杆(16)为助力脚踏板(5)提供辅助力，所述助力件上设置有用于调整动力源辅助力度的辅助力度定量调节件。

2.根据权利要求1所述的一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，所述辅助力度定量调节件包括与辅助架(6)一体成型的三脚架(17)，所述三脚架(17)的一侧固定连接有两个安装块(10)，两个所述安装块(10)内转动连接有螺纹杆(11)，所述三脚架(17)的一侧固定连接有伺服电机(9)，所述伺服电机(9)的驱动端与螺纹杆(11)固定连接，所述三脚架(17)上滑动连接有力度定量架(18)，所述力度定量架(18)内贯穿开设有与螺纹杆(11)相适配的螺纹通孔。

3.根据权利要求2所述的一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，所述助力件还包括固定连接在训练架体(1)内的转动座(19)，所述转动座(19)内转动连接有辅助架(6)，所述辅助架(6)与延长杆(16)一体成型设置，所述助力脚踏板(5)的底部开设有供延长杆(16)滑动的对接口。

4.根据权利要求2所述的一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，所述动力源包括转动连接在力度定量架(18)两侧的两个气缸(12)，所述气缸(12)与训练架体(1)转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，所述线性导向件(2)包括固定板(201)、导向杆(202)、滑块(203)、减震弹簧(204)和阻尼器(205)，所述固定板(201)固定连接在训练架体(1)的一侧，所述导向杆(202)的一端与固定板(201)固定连接，所述导向杆(202)的另一端与训练架体(1)固定连接，所述滑块(203)内贯穿开设有供导向杆(202)穿过的导向孔，所述减震弹簧(204)与导向杆(202)插接，所述阻尼器(205)与减震弹簧(204)固定连接，所述滑块(203)的一侧与助力脚踏板(5)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，所述训练架体(1)内固定连接有底架(13)，所述底架(13)内转动连接有两个连接块，所述气缸(12)的一端与力度定量架(18)转动连接，所述气缸(12)的另一端与连接块固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，所述延长杆(16)的顶部固定连接有轮座(14)，所述轮座(14)内转动连接有助滑轮(15)，所述助滑轮(15)与对接口滑动连接，所述助滑轮(15)安装在远离伺服电机(9)的一侧。

8.根据权利要求1所述的一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置，其特征在于，所述训练架体(1)的两侧均紧固连接有挂杆架(3)，所述挂杆架(3)内螺纹连接有多个固定螺栓(20)，所述训练架体(1)内开设有与固定螺栓(20)相适配的螺纹盲孔，所述挂杆架(3)内贯穿开设有多个漏口槽，两个所述挂杆架(3)的漏口槽内挂置有手抓杆(4)，所述训练架体(1)包括与其一体成型的短接架(8)，所述智能一体机(7)与短接架(8)固定连接。

9.一种引体向上训练装置的辅助力度定量可调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及引体向上训练器械技术领域，具体为一种辅助力度定量可调节式引体向上训练装置及其方法，包括训练架体，所述训练架体内滑动连接有助力脚踏板，所述训练架体内固定连接有两个用于助力脚踏板垂直引体向上导向的线性导向件，所述训练架体的一侧固定连接有用于计数的智能一体机，所述训练架体内固定连接有转动座，所述转动座内转动连接有辅助架。本发明，通过力度定量架、螺纹杆和气缸之间的传动，将助力脚踏板为用户提供的辅助力度定量分为六个档位，方便对用户引体向上训练的辅助力度调整，且利用助力脚踏板的垂直方向的运动状态，使得用户所做的引体向上姿态更为标准，提高了用户实际训练次数折算成达标的训练次数的数据准确率。

技术研发人员：何超,陈念东,曹智伟,於涛
受保护的技术使用者：南京市觉醒智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15