智能化恒功率健身車
技術基礎:
(1)在系統終端設備方面,完成了整套樣機的功能性設計,并進行了初期用戶實驗,效果良好,同時也在產品原理和形態上進行了創新:將傳統磁控式健身車更改為電磁控方式,實現阻力實時可調,同時使得阻力調控范圍更大; (2)在恒功率控制方面,通過PID控制算法調節發電機負載端電壓,解決了心肺耐力測試中要求人體輸出功率恒定的技術難題,確保了心肺耐力測試結果的準確性; (3)在心肺耐力測試方法方面,提出了一種二級間接測試方法,在智能化健身車平臺上實施遞增負荷試驗方案并實測運動心率,根據最后兩級負荷的測試結果建立運動強度與運動心率的預測評估模型,預測受試者最大心率下對應的最大運動強度,以此作為受試者心肺耐力的評價指標。
市場分析:
心肺功能泛指由循環系統通過肺呼吸和心臟活動推動血液循環向機體輸送氧氣和營養物質的能力。心肺耐力表征人體持續身體活動的能力,其體現人體在一定運動強度下的心肺功能能力,被認為是健康體適能評價指標體系中最重要的指標之一。
由于靜態生活方式的增加、體力活動的減少,我國各年齡段人群的心肺耐力均呈下降趨勢。早在2005年出版的《中國學生體質與健康調查報告》中就有提到,在2005年之前的20年里,所有年齡、性別組的學生耐力水平均呈下降趨勢,后10年的降幅更為明顯。
進入工業化社會以來,要求體力活動的工作形式日趨減少,久坐不動的生活方式是導致心肺耐力下降最重要的因素。然而,當前關于大眾健康領域心肺耐力的研究及其普及程度仍無法滿足迫切的應用需求。除去參與競技體育的運動員或運動學研究專家,人們對心肺耐力的了解甚微,對基于心肺耐力的訓練方法更是知之甚少,而且當前并沒有一種普適大眾的、準確有效的、操作簡便的且價格低廉的心肺耐力測量和訓練的設備。
因而,針對集心肺耐力測量、評價和訓練相關的一整套檢測干預服務系統的建立擁有廣闊的前景。一方面,為普通大眾提供了解心肺耐力的平臺,彌補適合大眾群體的心肺耐力檢測和訓練設備的空缺。另一方面,為提升全民體能素質提供了良好的平臺和科學化的指導。
社會經濟效益:
本項目成果為高端家用智能健身設備,預期年銷3000臺以上,新增銷售1000萬元以上。項目成果涉及健康服務業、信息服務業等戰略性新興產業,設計思想符合國際主流的健康管理原則,核心技術擁有完全自主知識產權,服務模式創新性強,目標產品與服務的市場需求迫切、受眾人數龐大,具有良好的經濟與社會效益前景。
中國科學院大學
2021-01-12