一种用于驱动跑带的伺服电机控制方法和多功能走跑机与流程

本发明涉及健身器材，尤其涉及一种用于驱动跑带的伺服电机控制方法和多功能走跑机。

背景技术：

1、随着人们健康意识的不断提升，跑步机作为便捷有效的室内健身器材，已广泛应用于家庭及健身场所。目前市面上传统的跑步机功能相对单一，大多仅通过电机驱动跑带进行单向连续运转，仅能满足用户日常行走、慢跑、快跑等基础跑步锻炼需求，在功能拓展与使用场景上存在较大局限。在实际健身过程中，用户在完成跑步运动后，腿部、腰部等部位的肌肉容易出现紧张、酸胀、疲劳等情况，通常需要及时对肌肉进行抖动放松，以缓解肌肉僵硬、促进血液循环、减轻运动后不适感。然而，传统跑步机仅具备单一的跑步功能，并不具备肌肉抖动放松的功能，无法在运动结束后直接为用户提供抖动按摩服务。用户若要实现肌肉放松，只能另行购置抖抖机、按摩仪等其他专用设备，而在跑步机与抖抖机之间来回切换使用，不仅操作繁琐、使用不便，还会打断运动后的放松节奏，影响用户的健身体验。

2、同时，跑步机与抖抖机为相互独立的健身设备，集成度较低，无法实现运动与放松功能的一体化整合。对于家庭使用环境而言，同时摆放多台健身器材会占用大量室内空间，降低空间利用率，也会增加用户的购置成本与收纳难度，难以适配现代家庭对健身器材集成化、多功能、省空间的使用需求。因此，如何在不显著增加设备体积与成本的前提下，使跑步机兼具常规跑步运动与抖动放松双重功能，成为当前健身器材领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的不足，提供了一种用于驱动跑带的伺服电机控制方法，所述跑带安装于走跑机上，所述走跑机包括机架，以及安装于机架内的伺服电机、支撑板、主动滚筒和从动滚筒，所述支撑板安装在主动滚筒和从动滚筒之间，跑带两端分别绕接在主动滚筒和从动滚筒上，所述伺服电机通过驱动主动滚筒带动跑带转动，所述用于驱动跑带的伺服电机控制方法包括如下步骤：

2、根据第一模式指令控制伺服电机进入第一运动形态，在所述第一运动形态中所述伺服电机驱动所述主动滚筒沿第一转动方向进行转动，带动位于支撑板上方的跑带部分向同一方向移动；

3、根据第二模式指令控制伺服电机进入第二运动形态，在所述第二运动形态中所述伺服电机驱动所述主动滚筒按预设频率沿第一转动方向和第二转动方向交替转动，带动跑带上的抖动承载区域在前滚筒和后滚筒之间进行来回往复移动，所述承载区域为位于支撑板上方的跑带部分中用于供使用者两脚前后站立的区域。

4、优选的，在所述第二运动形态中，所述伺服电机在设定时长内按预设的各不同抖动等级逐级依次驱动所述主动滚筒进行对应的来回转动，并在完成一个周期包含不同抖动等级的转动作业后再重复循环该转动作业。

5、优选的，各不同抖动等级被配置为具有不同的抖动频率和抖动幅度，所述抖动频率为伺服电机或主动滚筒进行转动方向交替变化的频率，所述抖动幅度为伺服电机或主动滚筒沿同一转动方向所经过的最大转角幅度。

6、优选的，所述伺服电机在设定时长内按预设的各不同抖动等级逐级依次驱动所述主动滚筒进行对应的来回转动，具体包括：所述伺服电机在设定时长内按预设的各不同抖动等级从低级向高级逐级依次驱动所述主动滚筒进行对应的来回转动，其中抖动等级在低级比高级具有更快的抖动频率和更小的抖动幅度。

7、优选的，在伺服电机进入第二运动形态后对伺服电机运行时间进行计时，基于所述计时内容判断所述伺服电机在当前周期运行时间达到设定的偏转间隔时长后，控制伺服电机驱动与其连接的支撑轴承沿周向单向偏转设定的单次偏转角度，且偏转到位后不进行回转复位，以切换所述支撑轴承滚道的受力区域。

8、优选的，所述偏转间隔时长和单次偏转角度能够根据预设调整规则基于当前跑带上的负载情况进行对应的调整。

9、优选的，在伺服电机进入第二运动形态后对伺服电机运行时间进行计时，并采集当前跑带上的负载情况；

10、基于当前负载所在范围查找对应的预设偏转间隔时长和单次偏转角度，其中负载所在范围越大对应的预设偏转间隔时长越短和/或单次偏转角度越大；

11、在所述伺服电机在当前偏转周期的运行时间达到对应的预设偏转间隔时长后，控制伺服电机驱动与其连接的支撑轴承沿周向单向偏转对应的单次偏转角度，且偏转到位后不进行回转复位，以切换所述支撑轴承滚道的受力区域。

12、本发明还公开了一种多功能走跑机，包括机架，以及安装在机架上的跑带、控制器、伺服电机、支撑板、主动滚筒和从动滚筒；所述支撑板安装在主动滚筒和从动滚筒之间，跑带两端分别绕接在主动滚筒和从动滚筒上，所述伺服电机通过驱动主动滚筒带动跑带转动，所述控制器与伺服电机电连接；所述控制器被配置为能够根据第一模式指令控制伺服电机进入第一运动形态，在所述第一运动形态中所述伺服电机驱动所述主动滚筒沿第一转动方向进行转动，带动位于支撑板上方的跑带部分向同一方向移动；并能够根据第二模式指令控制伺服电机进入第二运动形态，在所述第二运动形态中所述伺服电机驱动所述主动滚筒按预设频率沿第一转动方向和第二转动方向交替转动，带动跑带上的抖动承载区域在前滚筒和后滚筒之间进行来回往复移动，所述承载区域为位于支撑板上方的跑带部分中用于供使用者两脚前后站立的区域。

13、优选的，所述控制器还被配置在所述第二运动形态中，控制伺服电机在设定时长内按预设的各不同抖动等级逐级依次驱动所述主动滚筒进行对应的来回转动，并在完成一个周期包含不同抖动等级的转动作业后再重复循环该转动作业。

14、优选的，各不同抖动等级被配置为具有不同的抖动频率和抖动幅度，所述抖动频率为伺服电机或主动滚筒进行转动方向交替变化的频率，所述抖动幅度为伺服电机或主动滚筒沿同一转动方向所经过的最大转角幅度。

15、本发明公开的用于驱动跑带的伺服电机控制方法和多功能走跑机，通过设置两种驱动控制模式，根据指令控制伺服电机分别进入第一运动形态和第二运动形态：在第一运动形态下，控制伺服电机单向驱动主动滚筒转动，实现跑带常规走跑功能；在第二运动形态下，控制伺服电机按预设频率正反交替转动，使跑带对应承载区域实现往复抖动，实现在同一台设备上同时集成常规走跑和抖动放松功能。从而无需额外配置单独的抖抖机即可完成运动后肌肉放松，有效简化使用流程、节省室内摆放空间，解决了传统健身设备功能单一、集成度低的问题。

16、另外进一步的，通过设置多级抖动等级，在抖动运动模式下通过控制伺服电机在设定时长内按不同抖动等级逐级循环驱动主动滚筒往复转动，使走跑机可自动递进切换不同的抖动频率与抖动幅度。通过该分级循环控制方式，能够实现循序渐进的肌肉放松效果，避免固定强度抖动带来的不适感，提升抖动放松的舒适度与体验感。

17、另外进一步的，通过对伺服电机在抖动运动模式下的工作进行计时，在运行时间达到设定间隔时长时，驱动支撑轴承沿周向单向偏转设定角度来自动切换轴承滚道的受力区域。通过间隔调整轴承滚道受力位置，有效避免长时间的往复抖动带来的支撑轴承长期单点集中受力造成的偏磨现象，延长轴承及整机使用寿命，提高设备运行稳定性与可靠性，解决了往复抖动工况下支撑轴承等传动部件易不均匀局部磨损的问题。

18、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。