智能化恒功率健身車
技術(shù)基礎(chǔ):
(1)在系統(tǒng)終端設(shè)備方面,完成了整套樣機(jī)的功能性設(shè)計(jì),并進(jìn)行了初期用戶實(shí)驗(yàn),效果良好,同時(shí)也在產(chǎn)品原理和形態(tài)上進(jìn)行了創(chuàng)新:將傳統(tǒng)磁控式健身車更改為電磁控方式,實(shí)現(xiàn)阻力實(shí)時(shí)可調(diào),同時(shí)使得阻力調(diào)控范圍更大; (2)在恒功率控制方面,通過PID控制算法調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)負(fù)載端電壓,解決了心肺耐力測試中要求人體輸出功率恒定的技術(shù)難題,確保了心肺耐力測試結(jié)果的準(zhǔn)確性; (3)在心肺耐力測試方法方面,提出了一種二級(jí)間接測試方法,在智能化健身車平臺(tái)上實(shí)施遞增負(fù)荷試驗(yàn)方案并實(shí)測運(yùn)動(dòng)心率,根據(jù)最后兩級(jí)負(fù)荷的測試結(jié)果建立運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與運(yùn)動(dòng)心率的預(yù)測評(píng)估模型,預(yù)測受試者最大心率下對(duì)應(yīng)的最大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,以此作為受試者心肺耐力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
市場分析:
心肺功能泛指由循環(huán)系統(tǒng)通過肺呼吸和心臟活動(dòng)推動(dòng)血液循環(huán)向機(jī)體輸送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的能力。心肺耐力表征人體持續(xù)身體活動(dòng)的能力,其體現(xiàn)人體在一定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下的心肺功能能力,被認(rèn)為是健康體適能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中最重要的指標(biāo)之一。
由于靜態(tài)生活方式的增加、體力活動(dòng)的減少,我國各年齡段人群的心肺耐力均呈下降趨勢(shì)。早在2005年出版的《中國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)查報(bào)告》中就有提到,在2005年之前的20年里,所有年齡、性別組的學(xué)生耐力水平均呈下降趨勢(shì),后10年的降幅更為明顯。
進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)以來,要求體力活動(dòng)的工作形式日趨減少,久坐不動(dòng)的生活方式是導(dǎo)致心肺耐力下降最重要的因素。然而,當(dāng)前關(guān)于大眾健康領(lǐng)域心肺耐力的研究及其普及程度仍無法滿足迫切的應(yīng)用需求。除去參與競技體育的運(yùn)動(dòng)員或運(yùn)動(dòng)學(xué)研究專家,人們對(duì)心肺耐力的了解甚微,對(duì)基于心肺耐力的訓(xùn)練方法更是知之甚少,而且當(dāng)前并沒有一種普適大眾的、準(zhǔn)確有效的、操作簡便的且價(jià)格低廉的心肺耐力測量和訓(xùn)練的設(shè)備。
因而,針對(duì)集心肺耐力測量、評(píng)價(jià)和訓(xùn)練相關(guān)的一整套檢測干預(yù)服務(wù)系統(tǒng)的建立擁有廣闊的前景。一方面,為普通大眾提供了解心肺耐力的平臺(tái),彌補(bǔ)適合大眾群體的心肺耐力檢測和訓(xùn)練設(shè)備的空缺。另一方面,為提升全民體能素質(zhì)提供了良好的平臺(tái)和科學(xué)化的指導(dǎo)。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益:
本項(xiàng)目成果為高端家用智能健身設(shè)備,預(yù)期年銷3000臺(tái)以上,新增銷售1000萬元以上。項(xiàng)目成果涉及健康服務(wù)業(yè)、信息服務(wù)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),設(shè)計(jì)思想符合國際主流的健康管理原則,核心技術(shù)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),服務(wù)模式創(chuàng)新性強(qiáng),目標(biāo)產(chǎn)品與服務(wù)的市場需求迫切、受眾人數(shù)龐大,具有良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益前景。
中國科學(xué)院大學(xué)
2021-01-12