專利名稱：人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及到健身器材領(lǐng)域，特指一種人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)。
背景技術(shù)：
退步走(倒行)是一種反序運(yùn)動，它是由德國醫(yī)學(xué)專家最先倡導(dǎo)的，具有強(qiáng)身健體 祛疾的功效，是延年益壽的最佳健身方式之一。 退步走的主要好處
(1) 可預(yù)防含胸駝背。退步走是與自己長期建立的正走的動力定型(即自動化)相 反。人向前走時(shí)，軀干是向前微屈，平時(shí)工作學(xué)習(xí)時(shí)處于低頭彎腰狀態(tài)，當(dāng)退步走時(shí)恰 恰相反，軀干是向后微屈的。經(jīng)常練退步走，可以預(yù)防和糾正含胸駝背。
(2) 有利于消除腦力勞動疲勞和緩解緊張情緒。由于退步走與自己長期建立起來的 正走的動力定型(即自動化)相反，因此每倒走一步都要高度集中注意力，使大腦運(yùn)動 皮質(zhì)處于相對較高的興奮狀態(tài)，使大腦皮質(zhì)的興奮點(diǎn)轉(zhuǎn)移，所以對消除腦力勞動疲勞和 緩解緊張情緒有很好作用。
(3) 鍛煉腰肌，減少腰部疾病。退步走可使腰部肌肉有規(guī)律地收縮與松馳，以改善 腰部血液循環(huán)，對功能性腰肌勞損有很好的保健治療作用。
(4) 增強(qiáng)腿力。平時(shí)雙腿走路輕松自如，退步走時(shí)雙腿得用力挺直，因而增加了膝
關(guān)節(jié)的承受力，鍛煉了腿部肌肉和韌帶。
(5) 退步走時(shí)，為了防止身體傾倒，要注意用眼準(zhǔn)確判斷運(yùn)行方向，掌握平衡。長 期堅(jiān)持練習(xí)可提高大腦皮質(zhì)的神經(jīng)區(qū)與運(yùn)動區(qū)之間的協(xié)調(diào)工作，從而鍛煉了小腦平衡功 能，增強(qiáng)與提高了身體的靈活性及協(xié)調(diào)能力。
(6) 很多實(shí)驗(yàn)表明倒著走路比正走要消耗更多的熱量。而達(dá)到減肥的目的。這
一方法不僅僅有減肥功效，而且又能促進(jìn)血液循環(huán)，體力得到增強(qiáng)，注意力也會比以前 得到集中。
由于退步走運(yùn)動所具有的延年益壽的作用，退步走已經(jīng)被專家認(rèn)可并在實(shí)踐中得以 驗(yàn)證，越來越多的人認(rèn)可退步走運(yùn)動。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互、適用范圍更廣、娛樂性和趣味性更 強(qiáng)的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的解決方案為 一種人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退 步機(jī)，其特征在于它包括底支架、扶手機(jī)構(gòu)、踏板與退步帶、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、信號采集裝 置以及計(jì)算機(jī)，所述扶手機(jī)構(gòu)以及通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制的踏板與退步帶圓定于底支架上， 用來采集運(yùn)動強(qiáng)度信號的信息采集裝置通過通信單元與計(jì)算機(jī)相連。
所述通信單元與一用來進(jìn)行運(yùn)動功能模式設(shè)定的功能鍵控制單元，所述功能鍵控制 單元通過通信單元與計(jì)算機(jī)相連。
所述通信單元為USB接口電路單元，信息采集裝置通過USB接口電路單元與計(jì)算 機(jī)相連。
所述踏板與退步帶與底支架或水平面之間的夾角為8 12度。
所述信號采集裝置包括退步機(jī)信號采集電路和信號放大運(yùn)放電路，退步機(jī)信號采集 電路中的傳感器用來采集退步機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)的方向、運(yùn)動角速度及角加速度的電壓信號， 電壓信號通過信號放大運(yùn)放電路放大后傳送給計(jì)算機(jī)。
所述計(jì)算機(jī)包括主機(jī)和與主機(jī)相連的顯示屏，顯示屏通過機(jī)架固定于底支架上。 所述扶手機(jī)構(gòu)包括固定于底支架上的扶手架和扶手，扶手固定于扶手架上。 所述計(jì)算機(jī)與外圍輸入設(shè)備相連，所述外圍輸入設(shè)備為鍵盤或鼠標(biāo)或游戲手柄。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)就在于
1、 本實(shí)用新型的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉，為進(jìn)行"退 步運(yùn)動"的使用者提供了便利，滿足了人們進(jìn)行智能化"退步運(yùn)動"的需要；
2、 本實(shí)用新型的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，通過與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，大大拓 展了退步機(jī)的實(shí)用范圍和功能，增強(qiáng)了其娛樂性，在傳統(tǒng)健身器材的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上有機(jī)結(jié) 合數(shù)字娛樂功能，改變以往枯燥的鍛煉形式，使人們在愉悅的心情下進(jìn)行鍛煉，對器材 的健身功能的提高也是大有裨益；
3、 本實(shí)用新型的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，將原本單調(diào)的室內(nèi)運(yùn)動通過數(shù)字化的
轉(zhuǎn)換用來驅(qū)動各種游戲，或通過數(shù)字化虛擬的環(huán)境將室內(nèi)運(yùn)動拓展到戶外運(yùn)動(如在公 園、運(yùn)動場等)，讓鍛煉者有身臨其境的感覺，并且可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，即實(shí)現(xiàn)人們在鍛 煉的同時(shí)玩游戲，大大提高鍛煉的效果。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是具體實(shí)施例中信號采集裝置的電路原理示意圖。
圖例說明
1、底支架
扶手架
3、扶手
踏板與退步帶
5、轉(zhuǎn)動飛輪
顯示屏
7、主機(jī)
信號采集裝置
9、通信單元
10、功能鍵控制單元
11、外圍輸入設(shè)備
12、機(jī)架
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 如圖1所示，本實(shí)用新型的一種人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，它包括底支架1、扶手 機(jī)構(gòu)、踏板與退步帶4、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、信號采集裝置8以及計(jì)算機(jī)7，扶手機(jī)構(gòu)以及通過驅(qū) 動機(jī)構(gòu)控制的踏板與退步帶4固定于底支架1上，用來采集運(yùn)動強(qiáng)度信號的信息采集裝 置8通過通信單元9與計(jì)算機(jī)相連。其中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和用來傳遞動力給踏板與 退步帶4的轉(zhuǎn)動飛輪5，通信單元9可以與一用來進(jìn)行運(yùn)動功能模式設(shè)定的功能鍵控制單 元10，功能鍵控制單元10通過通信單元9與計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)施例中，通信單元9為 USB接口電路單元，信息采集裝置8通過USB接口電路單元與計(jì)算機(jī)7相連，因而能將 鍛煉者運(yùn)動的強(qiáng)度信息送交計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理從而驅(qū)動游戲并在游戲中反映出來，如上、 下、左、右的運(yùn)動。功能鍵控制單元10和USB接口電路單元均可采用集成電路板設(shè)計(jì)。 信號采集盒8中的傳感器用來采集模擬信號，傳遞到USB接口電路單元，USB接口電路 單元提供電路所需5V基準(zhǔn)電壓，電路板采用集成度高的單片機(jī)AT89S52作為微處理 器，PDIUSBD12作為USB控制芯片,能夠快捷、方便地完成A/D轉(zhuǎn)換，并以此數(shù)字信號與計(jì) 算機(jī)之間的USB進(jìn)行通信，從而驅(qū)動游戲中虛擬角色的各種動作。使用USB接口電路單 元與計(jì)算機(jī)相連，用戶可以切換功能鍵控制單元10上的按鍵，控制不同類型的游戲和游 戲中的不同角色。
本實(shí)施例中，信號采集裝置8包括退步機(jī)信號采集電路和信號運(yùn)放電路，退步機(jī)信 號采集電路中的傳感器用來采集退步機(jī)飛輪5旋轉(zhuǎn)的方向、運(yùn)動角速度及角加速度的電 壓信號，電壓信號通過信號運(yùn)放電路放大后傳送給計(jì)算機(jī)。如圖2所示，該實(shí)施例中退 步機(jī)信號采集電路主要由紅外發(fā)射與接收器、三極管9014、 一個(gè)運(yùn)放器和若干電阻組成。 其中，紅外發(fā)射管一端通過電阻與電源相連，另一端接地；接收管則與電源，電阻和三
極管9014組成一個(gè)簡單的電流放大電路。電流放大電路的輸出端與信號運(yùn)放電路的輸入 端相連。工作時(shí)，紅外發(fā)射與接受器通過飛輪5來獲取輸入信號，輸入的信號是飛輪5 的轉(zhuǎn)角和加速度和正反轉(zhuǎn)的對應(yīng)的電壓信號，獲得的輸入信號經(jīng)過三極管9014的電流放 大作用連接到運(yùn)放器，放大電壓，最后輸出到USB接口電路單元。
本實(shí)施例中，扶手機(jī)構(gòu)包括固定于底支架1上的扶手架2和扶手3，扶手3固定于扶 手架2上，環(huán)繞退步機(jī)的三個(gè)方向，供使用者扶手。由于運(yùn)動形式的不同，踏板與退步 帶4與水平面或底支架1的傾斜角度與跑步機(jī)正好相反，且踏板與退步帶4的摩擦作用 應(yīng)比跑步機(jī)大，這樣退步運(yùn)動才可以可靠而舒適的進(jìn)行。其中，踏板與退步帶4的傾斜 角度應(yīng)合理設(shè)置，如果過大，則人在上面站不穩(wěn)，且退步時(shí)速度較快，不利于退步走的 健身運(yùn)動，角度太小，則阻力太大，人退步費(fèi)力并退步困難，考慮各個(gè)方面的因素以及 市場上跑步機(jī)踏板的傾斜角度，退步機(jī)的踏板與退步帶4與水平面或底支架1夾角的角 度為8 12度，其中10度為最佳。計(jì)算機(jī)包括主機(jī)7和與主機(jī)7相連的顯示屏6，本實(shí) 施例中，顯示屏6通過機(jī)架12固定于底支架1上，美觀實(shí)用，如機(jī)架12,對于顯示屏6 以及主機(jī)7的放置可隨具體環(huán)境放置，方便即可；計(jì)算機(jī)還可與外圍輸入設(shè)備11相連， 外圍輸入設(shè)備11為鍵盤或鼠標(biāo)或游戲手柄，健身人還可通過鍵盤或鼠標(biāo)或游戲手柄等外 圍輸入設(shè)備11進(jìn)行人機(jī)交互，可與計(jì)算機(jī)中的軟件游戲或者虛擬環(huán)境中的虛擬人進(jìn)行競 賽游戲，從而提高了運(yùn)動時(shí)的趣味性，增加了鍛煉的競技性，改變了傳統(tǒng)健身器單調(diào)重 復(fù)，枯燥無味、孤立寂寞的運(yùn)動狀況，極大的提升了退步機(jī)的品質(zhì)和檔次。
權(quán)利要求1、一種人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于它包括底支架(1)、扶手機(jī)構(gòu)、踏板與退步帶(4)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、信號采集裝置(8)以及計(jì)算機(jī)(7)，所述扶手機(jī)構(gòu)以及通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制的踏板與退步帶(4)固定于底支架(1)上，用來采集運(yùn)動強(qiáng)度信號的信息采集裝置(8)通過通信單元(9)與計(jì)算機(jī)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述通信單元 (9)與一用來進(jìn)行運(yùn)動功能模式設(shè)定的功能鍵控制單元(10)，所述功能鍵控制單元(10)通過通信單元(9)與計(jì)算機(jī)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述通信 單元(9)為USB接口電路單元，信息采集裝置(8)通過USB接口電路單元與計(jì)算機(jī)(7)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述踏板 與退步帶(4)與底支架(1)或水平面之間的夾角為8 12度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述信號 采集裝置(8)包括退步機(jī)信號采集電路和信號放大運(yùn)放電路，退步機(jī)信號采集電路中的 傳感器用來采集退步機(jī)飛輪(5)旋轉(zhuǎn)的方向、運(yùn)動角速度及角加速度的電壓信號，電壓 信號通過信號放大運(yùn)放電路放大后傳送給計(jì)算機(jī)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述計(jì)算 機(jī)包括主機(jī)(7)和與主機(jī)(7)相連的顯示屏(6)，顯示屏(6)通過機(jī)架(12)固定于 底支架(1)上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)包 括主機(jī)(7)和與主機(jī)(7)相連的顯示屏(6),顯示屏(6)通過機(jī)架(12)固定于底支 架(1)上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述扶手 機(jī)構(gòu)包括固定于底支架(1)上的扶手架(2)和扶手(3)，扶手(3)固定于扶手架(2) 上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述扶手機(jī)構(gòu) 包括固定于底支架(1)上的扶手架(2)和扶手(3)，扶手(3)固定于扶手架(2)上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，其特征在于所述計(jì) 算機(jī)與外圍輸入設(shè)備(11)相連，所述外圍輸入設(shè)備(11)為鍵盤或鼠標(biāo)或游戲手柄。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)，它包括底支架、扶手機(jī)構(gòu)、踏板與退步帶、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、信號采集裝置以及計(jì)算機(jī)，所述扶手機(jī)構(gòu)以及通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制的踏板與退步帶固定于底支架上，用來采集運(yùn)動強(qiáng)度信號的信息采集裝置通過通信單元與計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互、適用范圍更廣、娛樂性和趣味性更強(qiáng)的人機(jī)交互式數(shù)字娛樂退步機(jī)。
文檔編號A63B22/00GK201200759SQ200820053429
公開日2009年3月4日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者俊 盧, 唐昀超, 權(quán) 孫, 鄒湘軍 申請人:東莞市華湘軟件開發(fā)有限公司