基于Bezier曲线的功率车人机交互系统设计

针对功率车在使用过程中骑行体验感较差的问题,提出了一种具有人机交互功能的功率车训练系统。该系统的下位机由功率车、霍尔传感器、单片机和伺服电机等模块组成,功率车的阻力通过设计的新型磁阻装置进行无级连续调节。基于贝塞尔曲线对上位机的骑行路径进行优化,结合实时插值、等距插值和非等距插值算法,提升了场景跟踪效果。实验结果表明,基于贝塞尔曲线的实时插值算法生成的路径能够满足体感一致性,确保人机交互过程中场景的流畅性与稳定性。

两种不同骑行姿态对功率车大强度骑行表现的影响

目的:比较运动员以低把位(Dropped position,DP)和计时位(Time-trial position,TTP)两种骑行姿态,分别完成功率车一次力竭大强度骑行的运动表现差异,探讨骑行姿态改变对下肢肌肉踏蹬发力的影响。方法:在Wattbike功率自行车上安装标准弯把和计时把,建立运动员低把位和计时位两种不同的姿态模型。8名男子场地短距离优秀组(TS组)和12名男子公路青年组(R组)运动员分别以两种姿态完成模拟1 000 m骑行测试。对两组运动员不同姿态下的计时成绩、功率、频率、心率和BLa进行比较。结果:功率车模拟1 km TT中的Pmax和Pavr-start 20 s同时受到骑姿、专项和二者交互作用的显著影响,其中,专项因素的贡献率占比最大,TS组DP姿态测试的Pmax和Pavr-start 20 s分别较TTP姿态显著提高了17.8%和14.5%(P<0.05);Cmax仅受到骑姿和专项因素的显著影响,TS组DP姿态下的Cmax较TTP姿态显著增加了6.6%(P<0.05);而测试中的Cavr、Pavr、Pavr-end 20 s和成绩仅受到专项分组因素的显著影响,两骑姿间未见显著差异;R组1 km TT结束后的△BLa显著大于TS组,且DP较TTP姿态高了12.8%(P<0.05)。结论:低把位骑行姿态较之计时位有利于运动员功率车大强度骑行开始阶段达到更高的功率和频率水平,而短距离专项运动员更善于发挥低把位骑行姿态的优势。

上肢功率车在脊髓损伤截瘫患者心肺运动试验中的应用研究

目的:观察上肢功率车在脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)截瘫患者心肺运动试验中应用的可行性并分析SCI截瘫患者的心肺功能状态,探讨SCI截瘫患者有氧运动适合的评价指标。方法:招募20例SCI截瘫患者(试验组)及20名健康人(对照组),所有受试者在K4b2气体分析仪的监测下,采用智能主被动上肢功率车进行心肺运动试验。受试者进入实验室,休息10min后开始上肢功率车运动,转速主动控制在50—60r/min。起始功率为0W,并以每2min增加10W的幅度递增,直至测试者出现限制性症状终止试验,监测整个运动过程的心肺指标、主观劳累程度、心率、血压等。结果:测试过程中两组受试者心率、收缩压及舒张压在时间效应上存在显著差异(P<0.001);试验组与对照组比较发现,峰值摄氧量(19.38±2.56ml/min/kg,26.49±3.45ml/min/kg)、最大心率(143.35±20.01bmp,170.95±11.93bmp)、无氧阈时心率(102.35±12.16bmp,120.25±10.07bmp)、呼吸交换率的最大值(1.15±0.04,1.22±0.05)、运动时间(12.55±0.61min,13.47±1.13min)差异有显著性意义(P<0.01);试验组无氧阈时所对应的主观劳累程度与对照组比较,差异无显著性意义(P>0.05)。试验组获得的最大心率约为预期值的67%,对照组获得的最大心率约为预期值得85%。结论:对SCI截瘫患者采用上肢功率车运动进行心肺运动试验具有一定的可行性,SCI截瘫患者的心肺功能均有不同程度下降;主观劳累程度可作为此类患者有氧运动强度的适宜参数。

肥胖女性功率车运动推算公式的比较研究

对现有的与女性相关的3个摄氧量推算公式应用于我国肥胖女性的精确性进行验证。40名受试者分别完成一个递增负荷的功率车运动,负荷以0w起,每3分钟递增30w,至120w结束运动,功率车转速为60转/分钟。用摄氧量实测值和现有的3个功率车运动摄氧量推算公式推测值比较,验证公式精确性。现有的三个摄氧量推算公式应用于我国青年肥胖女性均存在一定误差。年龄、性别、体脂百分比、运动训练、健康状况等,会对运动中的摄氧量产生重要影响。因此,在对肥胖人群功率车运动摄氧量进行公式推算时,最好选择和研究对象为同质人群为样本建立的公式。

磁阻发生装置设计及其在功率车中的应用研究

针对现有功率车在测试训练过程中由于踩踏速度的变化无法维持功率恒定的问题,设计了一种新型磁阻发生装置。首先,基于永磁同步电机的原理对磁阻装置基本结构进行设计,通过功率车的整体结构确定装置的基本结构尺寸,结合测试时所需的最大功率确定电磁负荷,选择永磁体,再进行定转子的结构尺寸以及绕组连接形式设计,并确定径向气隙参数,最后,分析了系统恒功率控制原理,并通过模糊PID控制与迭代学习控制(ILC)对系统恒功率控制效果进行了仿真与实验。结果表明,新型磁阻式功率车在踩踏速度在60(±10) r/min的范围内变化时,功率误差控制在±5 W以内,可以接受。采用新型磁阻发生装置的功率车提高了恒功率控制效果,验证了其在维持恒功率方面的先进性。

功率车在自行车运动员专项能力训练中的应用

把自行研制的功率车用于自行车运动员专项能力训练中,通过监控心率、踏频、血乳酸等指标掌握训练情况,提高运动员下肢力量、心肺功能和有氧能力,为备战十一届全运会做保障。

功率车辅助治疗对2型糖尿病患者血糖的影响

目的：研究功率车治疗对2型糖尿病患者血糖的影响,探讨运动疗法治疗2型糖尿病的作用。方法：47例2型糖尿病患者随机分为对照组和治疗组,2组均进行糖尿病健康教育,饮食控制,服用药物或胰岛素有效控制血糖。治疗组加用功率车运动,每日1次,30min/次,功率50~100W,一般餐后1h左右进行。2组在治疗期间实行每2周随访1次,观察时间12周。结果：功率车治疗组对糖尿病患者空腹血糖、餐后血糖、糖化血红蛋白、空腹胰岛素、餐后2h胰岛素有显著改善作用（P〈0.01）。结论：糖尿病饮食控制及药物治疗,配合有规律的运动治疗,能有效控制2型糖尿病患者血糖、胰岛素,提高患者的生活质量和生存率。

卧式功率车踏车训练在极重度慢性阻塞性肺疾病急性加重住院患者呼吸康复中的应用

目的 研究卧式功率车踏车训练在极重度慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)住院患者呼吸康复中的应用价值。方法 选取2019年8月至2021年7月在上海健康医学院附属嘉定区中心医院住院治疗且符合纳入和排除标准的80例极重度AECOPD患者为研究对象,采用随机数表法分为研究组和对照组,每组40例。从入院第3天开始,对照组患者给予常规药物治疗和呼吸康复训练,研究组患者在此基础上以卧式功率车踏车康复训练,1次/d,每次25 min,直至出院。比较两组患者的康复时间,以及入院第3天和出院当天的股四头肌肌力、1 min坐立试验(1-min STST)、改良版英国医学研究委员会(mMRC)呼吸困难问卷、慢性阻塞性肺疾病患者自我评估测试(CAT)评分。结果 研究组和对照组患者的康复时间分别为(11.09±2.67) d,(10.70±2.81) d,差异无统计学意义(P>0.05);出院时,研究组患者的股四头肌肌力为(267.77±68.92) N,明显高于对照组的(204.69±68.84) N,1-min STST为(23.14±3.68)次,明显多于对照组的(18.08±2.55)次,差异均有统计学意义(P<0.05);出院时,研究组患者的mMRC评分为(3.05±0.38)分,明显低于对照组的(3.42±0.50)分,差异有统计学意义(P<0.05),而CAT评分为(13.14±4.03)分,与对照组的(15.00±3.24)分比较差异无统计学意义(P>0.05);出院时,对照组患者的1-min STST、CAT评分为(18.08±2.55)次、(15.00±3.24)分,明显低于入院第3天的(19.79±1.71)次、(22.46±3.97)分,差异均有统计学意义(P<0.05),出院时对照组患者的股四头肌肌力、mMRC评分为(204.69±68.84) N、(3.42±0.50)分,与入院第3天的(213.60±71.85) N、(3.58±0.50)分比较差异均无统计学意义(P>0.05);出院时,研究组患者的股四头肌肌力、1-min STST为(267.77±68.92) N、(23.14±3.68)次,明显高于入院第3天的(224.09±83.38) N、(18.67±3.41)次,差异均有统计学意义(P<0.05),出院时研究组患者的mMRC评分、CAT评分为(3.05±0.38)分、(13.14±4.03)分,明显低于入院第3天的(3.57±0.51)分、(21.52±4.18)分,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 极重度AECOPD患者在住院期间进行卧式功率车踏车康复训练,可以增加患者股四头肌肌力,改善mMRC评分,从而增加患者下肢活动能力,提高生活质量,值得临床推广。

功率车Tabata间歇训练在场地自行车赛前训练中应用的个案研究

目的:比较场地世界杯赛前阶段,两名自行车运动员(郭×、顾×)分别应用“减量增强度”和“训练量不变”两种功率车Tabata间歇训练方案的训练课中运动表现和生理机能适应的差异。方法:场地短距离自行车运动员郭×和顾×3周完成7节功率车Tabata间歇训练(TIET)课,每节课包括4组内容为次数不同的“120 r/min稳定踏频骑20 s+60 r/min放松恢复骑10 s”训练。郭×单节课总骑行次数逐步减少、总传动距离逐步增加,而顾×常规训练课总次数不变。采集训练课中的骑行功率、做功、心率及每组骑行后的血乳酸进行分析。结果:郭×单节课总做功从第1节课的266.8 kJ逐渐降低至第7节课的201.0 kJ,但单节课的平均功率出现逐课次增加的变化趋势。郭×仅第2节课的平均心率较第1节课下降6.1%,接下来5节课明显回升;郭×第6和第7节课后的血乳酸清除量(ΔBLa)分别显著升高至1.05 mmol/L和1.3 mmol/L。结论:在场地自行车赛前阶段完成的7节功率车Tabata训练课中,通过减少训练课骑行次数、增大阻力档位,可在提高训练强度的同时,降低训练量以促进体能恢复,完成“减量增强度”的赛前训练目标。

功率车在业余马拉松运动员训练中的应用研究

以8名业余马拉松运动员为实验对象,设置实验组和对照组,在为期三个月的训练中使用心肺功能测试仪、功率车、气体分析仪等仪器测定运动员相关指标,从而得出两组别之间使用功率车参与训练与没有使用功率车参与训练的区别,通过对比分析得出结论:使用功率车参与训练能有效提高运动员的最大摄氧量,进而提高有氧耐力。此为业余马拉松运动员及教练员提供了一个新的训练方向,并有助于减少伤病的发生。在对业余马拉松运动员进行调查和观察中还发现,我国业余马拉松运动员在有氧耐力训练方面存在以下问题:训练方式单一、密度较小、排斥无氧耐力的发展等,这会导致身体姿势僵硬、对心脏泵血功能刺激较小、成绩提高慢的结果。使用为期三个月的功率车专门针对业余运动员进行有氧和无氧综合训练,结果显示:实验前后两组别的最大摄氧量和无氧阈值均有改变,使用功率车参与训练提高有氧耐力和无氧阈的效果明显优于传统训练方式。

功率车在自行车专项训练的应用研究

自行车运动的专项能力是自行车竞技运动水平的决定因素,是运动员必须具备的能力。近年来,自行车运动员的专项能力训练的训练理念引起越来越多实践界人士的高度关注,大家都期待能够通过对专项能力的训练改善且提高专项运动水平。由于专项能力是有不同能力相互交融所构成并且易受不同因素的影响,因此,本文就提升自行车运动员的专项能力作为目标,研究了功率车在自行车专项训练中的应用。

BT-ATS功率车对女子自行车运动员的影响

目的 :探讨BT-ATS功率自行车对中长跑运动员专项能力的影响。方法 :利用BT-ATS对女性青少年自行车运动员进行一段时间的训练,并利用运动功率、心率、踏频及血乳酸评价其训练负荷。结果 :BT-ATS功率车训练提高了运动员不同强度下的功率;运动员立定跳远、400m、行进间250m,原地起动250m,行进间500m,3000m成绩都有非常显著性的提高(P<0.01),100m,20 000m成绩有显著性提高(P<0.05);BT-ATS功率车训练提高了运动员公路20 000m,场地3 000m,公路1 200s坐式爬坡的能力。结论 :BT-ATS功率自行车训练可以提高运动员的一般速度能力、身体素质及专项素质能力。

TJ—205型恒功率车

最近,我厂在扩大健身车系列品种中又增添了一个新产品。即新颖夙凰牌 TJ—205型健身功率车,并通过了技术鉴定。这种健身功率车是专供医疗、体育、科研、国防、康复等单位对人体功能进行试验的高级测试设备。也可作为一种体锻、康复、体疗的高级训练器械。还可配合心律仪。

健康中老年人功率踏车试验达70%最大心率时的心血管反应

目的了解中老年人以 70 %的最大心率为靶心率的踏车试验心血管反应 ,为制定心肺疾病患者及中老年人健身运动处方提供参考。方法 36名受试者进行逐级功率踏车试验 ,直到达靶心率为止 ,记录心电、血压、踏车功率 ,并换算为代谢当量。结果所有受试者都完成了运动试验 ,均无胸闷、胸痛、气短、疲劳感。整理运动 8分钟后心率恢复至试验前 ,大部分受试者血压均有所降低。达靶心率时的踏车功率 ,中年男性为 (98± 10 2 3)W ,女性为 (64± 11 13)W ;老年男性为 (75± 8 2 5 )W ,女性为 (5 0± 9 2 3)W ,有明显差异 (P <0 0 1)。代谢当量中年男性为 (5 82± 0 83) ,女性为 (4 2 5± 0 63) ,老年男性为 (5 75± 1 2 5 ) ,女性为 (4 0 5±0 93) ,中老年人之间无差别 (P >0 2 0 )。结论健康中老年人以 70 %的最大心率踏车试验 。

大功率新能源机车外观造型设计研究

如今,随着环保意识的日益增强以及技术的持续进步,纯电新能源机车正逐渐崛起,成为交通运输领域一股充满活力的新兴力量。本文将深入细致地探讨大功率纯电新能源调车机车外观造型所遵循的一系列美学原则。我们会对其形式、色彩、比例等多个关键方面展开全面分析。这些美学原则的运用,不仅显著提升了机车外观的吸引力,让其在视觉上更具魅力,而且还巧妙地与功能、文化等重要因素紧密融合。例如,在色彩搭配上,既能体现环保主题,又符合特定文化内涵;在形式设计上,兼顾美观与实用功能。通过这种有机结合,充分展现出独特且迷人的工业美学魅力,使纯电新能源机车成为一道亮丽的风景线,推动其在未来获得更广泛的应用和发展。

发动机实车功率测试方法研究

通过对某型发动机负荷特性曲线的分析,确定了表征功率的两个参数——油耗量和转速。通过测量油耗量和转速解决实车条件下功率不能准确测量的问题。在MATLAB编程环境下,对实车运行条件下测试的随机转速和油耗量采用最小二乘曲线拟合与曲面插值的方法计算功率,编程量小,精度高,可供同型号发动机在功率测量时使用。

大功率舰载交流电源车

介绍了一种采用SA82 82产生纯正弦波交流电的硬件、软件的设计方案 .使用SA82 82来实现变压、变频 ,可实现纯正弦波输出 ,比硬件实现SPWM调制和单片机实现的调制更加精确 .实践表明 ,采用本方案不仅简化了系统 。

青藏高原DC 600V大功率发电车电气控制系统的优化改进

结合实际运用情况,对青藏高原DC600V大功率发电车电气控制系统进行了优化改进,并介绍了改进效果。

计算机化功率踏车系统研究

利用现代计算机和电子技术,针对传统功率踏车系统的缺陷,设计了一款计算机化功率踏车系统。该系统能够准确的加载负荷量、能够利用计算机直观的显示试验信息和控制试验过程,以及完善的试验结果生成,这些都大大降低了试验人员的工作强度。