[发明专利]用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车

权利要求书

1.一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车，包括骑行健身的单车本体(1)，其特征在于：单车本体(1)上装有速度检测装置和电磁阻尼反馈装置，单车本体(1)后部安装有用于作为从动轮的配重轮(3)，与单车本体(1)脚踏相连的主动轮(6)经皮带(5)与配重轮(3)传动连接；速度检测装置包括霍尔传感器(2)，霍尔传感器(2)安装在单车皮带传动机构的配重轮(3)上；电磁阻尼反馈装置包括用于在配重轮(3)中产生感应磁场的电磁铁(4)，电磁铁(4)装在单车机壳上，并位于配重轮(3)圆周侧面。

2.根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车，其特征在于：所述的皮带传动机构在主动轮(6)与配重轮(3)之间的传动比为1：15。

3.根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车，其特征在于：所述的配重轮(3)为铁质圆盘，电磁铁(4)的铁芯材料为电磁纯铁。

4.根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车，其特征在于：所述的霍尔传感器(2)安装在单车皮带传动机构的配重轮(3)边缘。

5.根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车，其特征在于：所述的电磁铁(4)包括线圈和铁芯，铁芯与配重轮(3)之间存在气隙，电磁铁(4)的安匝数采用以下方式计算确定：

NI=8δπμ0d230ρlTn(r2-(r-Δ)2)]]>

其中，T为对配重轮(3)施加的电磁阻尼，N为电磁铁(4)的线圈匝数，I为电磁铁(4)线圈中的通电电流强度，μ₀为真空磁导率，d为电磁铁(4)的铁芯直径，δ为铁芯与配重轮(3)之间的气隙厚度，r为配重轮(3)的半径，l为配重轮(3)的厚度，n为配重轮(3)的转速，ρ为配重轮(3)的电阻率，Δ为感应磁场在配重轮(3)中的平均等透入深度。

6.根据权利要求5所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车，其特征在于：所述的感应磁场在配重轮(3)中的平均等透入深度Δ采用以下公式计算：

Δ=2ρμω]]>

其中，ρ为配重轮(3)的电阻率，μ为配重轮(3)的磁导率，ω为磁场变化角频率。

7.根据权利要求6所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车，其特征在于：所述的磁场变化角频率ω采用以下公式计算：

ω=πn30]]>

其中，n为配重轮(3)的转速。