[0001] 本发明涉及健身器材技术领域，特别是涉及一种健身器材的智能受力控制方法及其装置。

[0002] 健身运动是现今人们常做的休闲活动之一，能够放松心情外更能够强健体魄，而忙碌的人们多数都是前往健身房进行健身，因健身房内具有各种器械能够针对身体不同的部位进行雕塑、训练，而今要讨论的是需要利用到线绳及负重块的器械，例如腿推机、滑轮下拉、蝴蝶夹胸机、Cable滑轮机、滑轮下拉机等，不同的部位所使用的器械并不相同，但共同的结构在于都是利用线绳与负重块的搭配，使用者只需要根据自身所合适的重量，活动调整插销插入负重块的位置，如此即可进行负重的训练。

[0003] 但，上述的操作方式有些问题，首先使用者以插销插设位置决定负重对于用户来说，必须反复的尝试是否合适后才可以决定所要承受的重量，过于麻烦又费时，且不同使用者所适用的负重并不相同；再者，当使用者决定负重重量后进行操作过程中，施力的过程中初期都可以顺畅的操作，但训练到一定时间后自身力量已经流逝，以至于施力后的释放无法稳固的控制，导致不注意而失手，造成负重块的位置因失去控制力而快速坠落，长期下来负重块容易造成损伤，严重者容易发生危险的情事。

[0004] 另一问题是，同一使用者的运动状态每一天并非相同，所以每次到健身房后对各器械的操作都必须重新调整、反复的尝试今日状态适合多种的负重训练，甚至有些健身房内并不具有能够咨询的专业人士或教练，所以难以判断、拿捏自身所适合的负重，导致运动伤害、肌肉受损等状况发生。

[0005] 故，根据上述众多问题的描述下，该领域的相关业者必须思索，该如何改善才可以解决上述的问题发生是当今重要课题。

[0046] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0047] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0048] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0049] 请参阅图1至图2所示，为本发明所提供的一种健身器材的受力控制方法，具体包括以下步骤：

[0050] S1.输入步骤：用户坐上具有控制面板10的健身器材100，该健身器材100包括控制面板10、操控部20、主控部30、轴部40、负重部50，该控制面板10与主控部30通过连接线电性连接，操控部20通过线绳60与负重部50进行连接，线绳60连接负重部50的一端在操控部20尚未拉动时系为收卷状态，且该线绳60系绕设过轴部40的外侧；控制面板10连接有AI智能单元101及移动设备90，控制面板10与移动设备90通过AI智能单元101形成三方链接并通过互联网、蓝牙等无线连接方式实现交互传送信息。

[0051] S2.建议操作步骤：AI智能单元101判断、读取、储存用户的操作历史数据后生成一个建议信息1010，其中AI智能单元连接有运算单元，随机并通过网络等传送方式将建议信息1010传送至运算单元102，运算单元102根据上述建议信心1010进行计算得出一个具体的负重数据1020，随后该负重数据1020能够显示于移动设备90或控制面板10上，最终向用户给出建议的负重数据1020。

[0052] S3.负重操作步骤一：用户遵从或参考负重数据1020，随即设定负重部50的重量，可以在移动设备90上输入负重数据1020并传送至控制面板10，还可直接通过控制面板10输入负重数据1020；控制面板10收到上述负重数据1020后对负重部50的负重进行调节；此时用户施力下拉操控部20，操控部20牵动线绳60并拉动负重部50的重量进行负重训练，可使用最恰当的负重进行负重训练。

[0053] S4.负重操作步骤二：在多次负重训练后，用户会出现力竭的情况，此时主控部30所连接的一个感应单元301能够监测用户对操控部20的拉力大小变化并实时调整负重部50的重量，进而能够根据用户运动过程中具体的施力状况而随时调整负重部50的负重重量，保证用户的安全。

[0054] 请参阅图2至图4所示，为本发明的一种健身器材的受力控制装置，包括进行负重训练的健身器材100及用于进行数据处理及协调控制的AI智能单元101。

[0055] 健身器材100包括控制面板10、操控部20、主控部30、轴部40、及负重部50；其中主控部30同时与控制面板10及操控部20电性连接，操控部20延伸出一线绳60，该线绳60的一端绕过轴部40并与负重部50连接，用于可通过操控部20通过线绳60牵动负重部50所形成的重量。

[0056] AI智能单元101与外界的移动设备90通过网络进行数据连接，控制面板10及移动设备90与AI智能单元101形成三方链接并交互传送信息；AI智能单元101连接有数据库70，数据库70用于存放用户的操控历史信息；主控部10连接有用于检测负重部重量变化的感应单元301；AI智能单元101统计整合、计算、储存多个使用信息并形成相对应的负重数据1020且显示于移动设备90或控制面板10；移动设备90及控制面板10均能够输入负重数据1020至控制面板10内，所述控制面板10接收负重数据1020并传送至主控部30，主控部30根据负重数据1020调整负重部50的负重，感应单元101实时检测负重部50的负重；AI智能单元101能够调取数据库70内的数据并提供对用户最合适的负重数据1020；最终用户通过移动设备90输入负重数据1020并传送至控制面板10，进而控制面板10控制调整负重部50的负重。

[0057] 本发明所涉及的健身器材的智能受力控制方法及其装置的工作原理如下：

[0058] 用户在利用健身器材100进行负重训练的过程中，能够利用主控部30控制、限制、调整负重部50的重量；使得负重部50的负重具有两种使用状态，其一是负重可变状态，在训练的过程中能够实时调整负重，使得拉及复位时的负重不一致，获取更好的训练刺激；其二是负重恒定状态，具体为拉及复位时的负重一致。同时感应单元301能够不同年龄段的用户进行相对应匹配的控制，适合各个年龄段的用户使用，在主控部30的控制下，能够考虑用户的身体负担，降低负重部50的负重，进而降低对肌肉、关节上的伤害。另外，在传统负重器械的使用过程中，当使用者力竭并脱手后，负重块会自由下降发生碰撞，导致负重块及器械损坏的问题，在本发明中，感应单元301能够实时监测使用者的拉力大小并实时调整负重部50的负重，避免出现上述问题。此外，AI智能单元101能够对用户历史使用数据进行分析，并向用户建议适当的负重数据1020，保证使用者能够在建议下进行最佳、最舒适的负重数据1020进行负重训练，避免负重不当，导致身体上的伤害。

[0059] 进一步地，本发明主要通过主控部30与感应单元301的搭配使用进行负重部50的负重设定，详见图2至图5，在负重部50上设置有驱动马达501，该驱动马达501能根据主控部30发出的控制指令而产生相对应的阻力，线绳60的一端与驱动马达501进行连接，而线绳60的另一端则绕过轴部40与操控部20相连接；其中主控部30进一步包括有微控制器304(MCU)及收控单元305，收控单元305用于接收负重数据1020并传送至微控制器304，随即微控制器
304计算转换负重数据1020并传送相对应的控制指令到驱动马达501中，驱动马达501产生相对应的阻力；通过驱动马达501能够更精准控制负重部50的负重，同时在用户体力不支时，微控制器304能够接收来自感应单元301的信号并控制中端或解除驱动马达501的运作，确保使用者的安全性；此外，本发明中的负重部50除了采用驱动马达501产生阻力外，还可采用飞轮摩擦的方式产生阻力(未在图中展示)，因此产生阻力的方式不作限制。

[0060] 进一步地，本发明为了更好地获取用户使用健身器材100的身体状态，以及记录未有使用记录的新用户的数据，如图2所示，在操控部20上设置有芯片80，芯片80可设置在手握持的位置等能够与用户相接触的位置；该芯片80与AI智能单元101电性连接，当用户与芯片80相接触，芯片80能够监测出用户的身理状况，例如心率、体温等，随即将上述数据存储及记录在数据库70内。一方面对新用户的身体状况进行记录及储存；另一方面芯片能够监测当下的身体状况，以便于AI智能单元通过数据处理提供更加合适的负重数据1020给用户。

[0061] 进一步地，本发明设置有AI智能单元101，能够将用户的历史使用信息与大数据做出比对，其中大数据是指通用数据；简而言之，限定身高、体重、年纪等基础条件下，适合承受多少负重、承受多长时间等。为了更好实现上述功能，如图2、图6及图7所示，AI智能单元101连接有统计模块1011，统计模块1011的主要功能在于统计、整合用户的历史使用记录，并经过演算下即可得到该建议信息1010，藉此能提供使用者最符合当下身体状态能够承受的负重。

[0062] 更进一步地，本发明设置有AI智能单元101，AI智能单元101能够自行调整及设定负重数据1020，避免使用者自行调整设定至不适当的负重重量而造成肌肉、关节的伤害，因此如图2所示，AI智能单元101连接有判断模块1012，该判断模块1012根据用户过往的操控信息判断使用者自行输入的负重数据1020是否符合可施行操作，当判断模块1012判断用户自行输入的负重数据1020不符合时，该判断模块1012会强制停止/关闭该控制面板10的运作、锁住该操控部20的控制等方式，禁止使用者操作而确保安全性。

[0063] 最后，本发明为了更好地实现数据互联，如图8所示，AI智能单元101连接有上传模块1013，该上传模块1013通过无线连接的方式与移动设备90、云端装置90A及控制面板10进行连接，AI智能单元101能够通过上传模块1013将负重数据1020传送至移动设备90或云端装置90A或控制面板10进行记录及保存；更好地进行负重数据1020的读取及储存。

[0064] 本发明所涉及的健身器材的智能受力控制方法及其装置，采用主控部30的设置搭配AI智能单元101，进而控制负重部50形成较佳的负重以外，在使用者无力时亦可将负重部50的负重减轻，让使用者能够以合适的力量去控制操控部20，避免有安全问题发生。另外，利用AI智能单元101的设置下，可以直接提供合适的负重给予使用者知晓，而不用在反复的去调整负重块，更可避免危险性的发生，确实保护使用者在操作上的安全性。

[0065] 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。