具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

请参考图1，图1为力量型智能健身器械的输出力补偿方法的流程示意图，本发明实施例一提供了一种力量型智能健身器械的输出力补偿方法，所述方法包括：

获取力量型智能健身器械的实际输出力；

获得所述力量型智能健身器械的摩擦力；

基于所述实际输出力和所述摩擦力对所述力量型智能健身器械的输出力进行补偿。

其中，输出力补偿的目的即为通过实际力、摩擦力，保证拉出和回收过程中的实际输出力与设定力偏差满足给定标准。

其中，在本发明实施例中，所述方法还包括：

判断所述力量型智能健身器械的输出力的第一方向；

基于所述第一方向、所述实际输出力和所述摩擦力对所述力量型智能健身器械的输出力进行补偿。

在拉力补偿过程中，需要区分拉出过程还是回收过程，两者补偿力不一样，因此需要对行程方向进行判断，需要一个速度阈值，速度小于该阈值时，认为时回收过程，速度大于该阈值时，认为是拉出过程。定义速度拉出时为正，回收时为负。

其中，速度阈值的大小可以根据实际情况进行灵活调整，本发明实施例不进行具体的限定，速度阈值与当前行程方向相关：

1.当前为拉出状态时，速度阈值为0.05m/s(为避免回收起始阶段力量过小)；

2.当前为回收状态时，速度阈值为-0.05m/s(为避免拉出起始阶段有阻塞感)。

其中，在本发明实施例中，具体的补偿方式为：

补偿方式

假设通过拉力标定获取实际力模型为：

F_real＝k₁F_config+b₁

其中F_real为电机输出力，F_config为设定力，k₁和b₁为系数；

摩擦力模型为：

f＝k₂F_config+b₂

其中f为传动摩擦力，F_config为设定力，k₂和b₂为系数；

因此，补偿后的设定力在拉出阶段：

F_拉＝(F_config-(b₁+b₂))/(k₁+k₂)

回收阶段：

F_收＝(F_config-(b₁-b₂))/(k₁-k₂)

即可实现拉力补偿效果。

实施例二

在实施例一的基础上，实施例二对实施例一中的标定方法进行详细介绍。

请参考图2，图2为力量型智能健身器械的输出力标定方法的原理示意图，本发明实施例二提供了一种力量型智能健身器械的输出力标定方法，所述方法包括：

将拉力检测设备与力量型智能健身器械连接；

开启所述拉力检测设备检测获得所述力量型智能健身器械的实际拉力；

基于所述力量型智能健身器械的目标拉力与所述实际拉力获得拉力偏差；

基于所述拉力偏差对所述力量型智能健身器械进行标定。

其中，本实施例二中的拉力检测设备为拉力台或拉力器或拉力检测器，其中在实际应用中拉力检测设备也可以为其他类型的拉力检测设备，本发明实施例不对拉力检测设备的具体实现方式进行限定。

其中，在本发明实施例二中，对力量型智能健身器械的输出力进行标定的目的是：力量型智能健身器械通过输出力给用户提供负载，以实现阻抗训练的目的，设定力与实际输出力存在偏差，该偏差大小需要满足一定标准，因此需要对每一台设备在出厂前进行输出力标定标定和输出力标定补偿，使偏差满足相应标准。标定过程即获取实际输出力数据，并建立输出力模型的过程，将通过该输出力模型对输出力进行修正的过程称为补偿过程。

其中，力量型智能健身器械的输出力偏差类型分为两类：

输出力偏差与目标力大小、拉出行程有关，且不同机器、同一机器的不同支臂，该偏差也不同。认为偏差与速度无关，偏差组成包括：

第一类，结构造成的偏差：

a.左右支臂实际拉力均值差异；

b.单支臂实际拉力行程间差异(匀速拉出或回收过程中最大瞬时力与最小瞬时力的差值)；

第二类，可标定偏差：

c.单支臂实际拉力均值与目标拉力偏差；

力量型智能健身器械拉出阶段、回收阶段都需要满足一样的拉力精度要求：

-(0.5+5％F)<delta<0.5+5％F

其中F为设定力大小，delta为上述c偏差，a和b两个偏差标准与其不同。

将拉力检测设备与力量型智能健身器械连接，通过力量型智能健身器械检测力量型智能健身器械的输出力，基于力量型智能健身器械的目标拉力与实际拉力获得拉力偏差；利用获得拉力偏差对力量型智能健身器械进行标定，标定后的力量型智能健身器械输出力准确。

其中，在本发明实施例二中，所述拉力检测设备为拉力台，所述将拉力检测设备的拉力传感器与力量型智能健身器械的拉绳连接。其中，利用拉力台可以产生相应的拉力，进而拉动量型智能健身器械的拉绳，通过拉力传感器可以测量拉力的大小。

其中，在本发明实施例二中，所述拉绳绕过定滑轮后与所述拉力传感器连接。通过定滑轮可以改变作用力的方向，便于在实际中进行标定。

其中，在本发明实施例二中，所述拉力检测设备的检测过程为所述拉力传感器携带所述拉绳匀速进行往返运动。匀速运动便于力量型智能健身器械的输出力稳定，进而便于最终标定结果准确。

其中，在本发明实施例二中，所述拉力传感器携带所述拉绳进行N组往返运动，每组包括2次往返运动；其中，每组往返运动中所述拉力台的拉力大小恒定。进行多组往返运动的目的是为了获得更多的数据，降低错误数据带来的风险，保障标定的精度，其中进行往返运动的目的是不同方向的输出力大小不同，为了实现准确的标定，需要进行往返运动，通过往返运动分别标定相应的输出力，每组往返运动中所述拉力台的拉力大小恒定是为了获得稳定的输出力数据。

其中，在本发明实施例二中，任意两组所述往返运动对应的所述拉力台的拉力大小不同。这样设计的目的是获得不同大小的输出力数据，最终通过这些数据计算出准确的力量型智能健身器械的输出力，保障最终的准确度。

其中，在本发明实施例二中，第一组所述往返运动至第N组所述往返运动对应的所述拉力台的拉力大小递增。

其中，在本发明实施例二中，所述方法还包括：以预设大小的频率对所述拉力检测设备的拉力进行采样。

其中，在本发明实施例二中，所述往返运动的单边距离为S，取行程为1/4S至3/4S的拉力数据计算所述力量型智能健身器械的实际拉力。

具体的标定方式：

采用拉力台进行拉力标定，在标定时，使用拉绳连接拉力台拉力传感器，拉力台可控制拉力传感器以0.2m/s匀速运动，并以50Hz实时保存拉力传感器数据，检测此时拉绳的实际拉力，与力量型智能健身器械实际拉力进行对比，以此进行拉力标定。

如图2所示，可以使用定滑轮，或直接将拉绳连接至拉力传感器。

其中，本发明实施例中的标定步骤如下：

从最小力开始，到最大力均匀取四个点，如3Kg、10Kg、30Kg、50Kg，或每20Kg取一个点，将设定力依次设置为上述拉力。

1.每设置一个拉力，在拉力台上控制传感器以0.2m/s的速度匀速走两个来回，单次行程800mm，并以50Hz的频率对拉力进行采样。每个来回之间间隔1.5s，速度变向间隔0.5s。

2.取行程为200～600mm的拉力数据计。

3.算平均拉力、最大拉力与最小拉力的差值。

4.在另一个支臂上重复2、3步骤。

本实施例中的标定原理为：

假设力量型智能健身器械的电机实际输出拉力与设定拉力线性相关，设电机实际输出拉力为F_motor，设定拉力为F_config，，摩擦力绝对值为f，令：

F_motor＝k₁F_config+b₁

f＝k₂F_config+b₂

设在拉出阶段，实际拉力为F_out，回收阶段，实际拉力为F_in，有：

F_out＝F_motor+f

F_in＝F_motor-f

即在拉出阶段：

F_config＝(F_out-(b₁+b₂))/(k₁+k₂)

回收阶段：

F_config＝(F_in-(b₁-b₂))/(k₁-k₂)

在进行拉力标定时，根据拉出和回收阶段的实际平均拉力，计算期望配置拉力，并将原期望拉力替换，即可实现拉力标定的效果，其中，k₁、k₂、b₁和b₂均为相应系数。

假设未进行拉力标定时，拉出和回收阶段摩擦力绝对值相等，则摩擦力可根据拉出和回收力的差值确定：

f＝(F_out-F_in)/2

因此可得电机输出拉力为：

F_motor＝(F_out+F_in)/2

使用拉力台进行标定，控制拉力台匀速拉出和回收，通过拉力台的拉力传感器，可以实时监测出拉绳的拉力情况，通过实际拉力和目标拉力的对比，即可得到拉力偏差，以此进行拉力标定。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。