[发明专利]一种基于智能算法的步态自适应万向跑步机

说明书

本发明公开的一种基于智能算法的步态自适应万向跑步机，其通过红外线模块感应跑步者的足部轮廓信息以及通过角度传感器感应跑步者的身姿转动信息，再通过数据处理模块计算出跑步者的速度和转动角度，并控制跑步机本身的速度和角度与跑步者保持一致，从而能够使得跑步机更智能以及更高效地适应跑步者的走动，相比现有技术能够更便捷更自动调整跑步机的速度和角度，且由于跑步机能够实时适应跑步者的速度，也减少了安全隐患。

技术领域

本发明属于万向跑步机领域，具体涉及一种基于智能算法的步态自适应万向跑步机。

背景技术

目前无论是在通用技术领域还是在游戏娱乐领域，适应人的自如行走的万向跑步机一直是以室内替代室外运动或以虚拟环境模拟替代真实跑步行走的发展趋势以及重点发展设备，但目前的技术大多没有很好的解决万向跑步机对于人自如行走的适应问题。

在通用技术领域，通用的健身跑步机主要以直线行进且速度以人为调节的方式来实现，而较为先进的小米跑步机采用的分段式的控制方式，将跑步带分为加速、匀速和减速三个区域，体验者脚步落在不同的区域实现跑步的加、减速和匀速，较为智能的解决了跑的速度问题。但此种跑步机有几个显著缺点：

1)只能实现直线向前跑步运动，不能拐弯；

2)步速只能实现人为调节或落在不同区域调节；

3)在起步和停止的时候需要不断的降速，时间较长且安全性不理想；

4)不能根据体验者的速度进行速度实时匹配

2、在娱乐技术领域，目前的万向跑机大多采用了特制的鞋子，在鞋子的底部装有采用摩擦系统很小的特殊材料做成的圆形小钉扣，滑动的底盘则采用铁弗龙(聚四氟乙烯)或其它工程塑料材料做成类似球冠或多块拼接凹面形状，以期在体验者使用时可以实现360度方向跑动，目前虚拟现实科技有限公司的KAT VR、美国Virtuix公司出品的Omni VR跑步机采用了这种方案，此方案解决了360度万向跑步的问题，但也有几个显著的缺点：

1)安全性差，因为滑动是靠两种材料间的摩擦决定，而摩擦为固定的值，因此会出现有时滑不动，有时又太滑容易摔倒，安全性差；

2)鞋子为特制，穿戴麻烦，且为了适应不同脚尺码需要配备不同尺寸的鞋，相同尺码的鞋不同的人共用不卫生；

3)整体跑步的感觉也传统跑步机的差距大，体验感差

由上可见，现有技术的万向跑步机均存在缺陷，需要得到解决。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种基于智能算法的步态自适应万向跑步机，能够使得跑步机更智能以及更高效地适应跑步者的走动，相比现有技术能够更便捷更自动调整跑步机的速度和角度，且由于跑步机能够实时适应跑步者的速度，也减少了安全隐患。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种基于智能算法的步态自适应万向跑步机，包括：

跑步带驱动模块，与所述跑步机连接，用于驱动所述跑步机的跑步带进行传动；

回转驱动模块，与所述跑步机连接，用于驱动所述跑步机整体进行水平转动；

红外线模块，设置在所述跑步机上，用于检测用户在所述跑步机上跑动时的足部轮廓信息；

角度传感器，设置在用户身上，用于检测用户在所述跑步机上跑动时的姿态转动信息；

数据处理器，与所述跑步带驱动模块、回转驱动模块、红外线模块、角度传感器连接；

所述数据处理器根据所述足部轮廓信息计算得到用户的运动速度，并发出速度控制指令至所述跑步带驱动模块，以控制所述跑步带驱动模块驱动所述跑步机的跑步带的速度与所述运动速度相同；