智能骑行健身系统

1一项目背景时下骑行逐渐成为户外健身运动的主流之一，自行车早已不仅仅是代步工具，而变成了人们的兴趣爱好。2015年，国内自行车俱乐部已超过一万家，参与运动自行车的人数达600万。在赛事方面，2015年中国大大小小的自行车赛以及各种骑行活动总计有3000多场，年增幅达30%左右。户外骑行运动的风靡的同时有一个不可忽略的日益严峻的问题，那就是户外空气质量愈来愈差，而骑行运动又多与机动车共用车道，骑行的空气环境对身体有不良影响。同时，户外骑行也有时间、地点、天气等多种障碍。面对这个巨大的市场发展空间和日趋明显的困难和问题，亟需提出一套解决方案来实现骑行运动向室内的转移，使人们在享受骑行运动的快乐的同时免受空气污染的侵害！二．项目概述21 项目名称及公司简介项目名称：智能骑行健身系统公司简介：本公司主营业务为智能骑行健身系统（含硬件设备及软件服务）的研发、生产和销售。公司初创团队组织结构为项目型组织结构，项目组由技术研发人员和经营管理顾问组成。22 产品介绍221摘要本团队针对骑行健身产业中的市场、产品、消费者以及商业形态等展开了深入思考，决心要制造一件可以跨越户外户内骑行健身的各终端设备的限制的一套智能骑行健身系统。我们通过对骑行健身与训练的评测标准和评测方法的研究以及对阻尼控制、能量回馈、虚拟竞技、传感测量等技术与方法的学习和实践的基础上，提出了FPF评测标准和面向虚拟竞技的骑行阻力控制方法，设计并实现了一套针对骑行爱好者健身和专业自行车运动员训练的骑行系统，基本实现了最初的设想。本骑行系统通过信息通信技术和互联技术一方面克服现有户外户内骑行健身设备的缺陷，另一方面实现了辅助健身训练指导的功能（如健身者身体素质监测、训练计划制定、虚拟竞技等，可通过PC,APP实现）。本系统首先可以突破户外骑行的天气因素限制、与汽车共

5图6历史记录界面图223 技术实现研发过程中中，采用一块Galileo开发板与Bay Trail嵌入式平台相结合的硬件解决方案；产品化的过程中，可以采用51单片机与家用PC结合的方式解决。（1）．阻力的产生与控制本系统采用直流发电机产生骑行阻力，发电机的容量、转速、转矩都需要与自行车的输出范围相匹配，同时也需要机械结构的配合。由于正常人骑行过程中极限输出功率不到300W，大多数情况下维持在100W~200W之间，同时考虑到需要方便控制电机转矩，因此选择容量为300W的直流主轴电机作为发电机。让车轮和与电机相连的转动部件接触（接触点线速度基本一致），然后通过控制电机通过的电流来调节阻力。系统都采用闭环控制的方法，以减小阻力模拟的误差。在动感单车训练、FPF测试等环节中，需要采用恒定组里的控制方法。在这种模式下，上位机直接发出阻力控制字，下位机根据上位机的指令进行恒阻力控制，利用控制算法，使电机在不同的转速下都能保证恒定的电流输出，即产生恒定的阻力。而对于虚拟竞技，休闲骑行等模式，用户需要具有身历其境的体验，因此需要对虚拟场景中的地形进行模拟。上位机通过串行通讯接口向下位机发送地形坡度、风向、风速等环境信息，下位机根据检测到的行进方向、车速等条件，实时计算出骑行前进方向阻力的大小，及时改变给定信号从而实现阻力的实时控制。（2）．数据传输在数据传输部分，系统主要运用了三项技术：nodejs，串行接口通信和Websocket通信，