智能跑步机数据控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究的目的：如今，伴随着生活水平的提高，越来越多的人开始注重自己的身体健康。各大城市均有很多健身中心，而跑步机是比较常见的健身器材之一。智能跑步机的数据控制设计也因广大人民的需求变得越发的重要。

研究的意义：1.通过对智能跑步机的研究，巩固了我们所学的知识，检验理论运用于实践的能力，也使我对跑步机有更多的了解。2.给锻炼者提供一个简易、安全、方便的运动器材和运动环境，及时了解自身的现状，控制自身锻炼强度，从而达到一个完美的健身效果。

2. 国内外研究现状分析

西京学院的张瑾对电动跑步机心率测量系统进行了研究^[1]，将电动跑步机和心率测量系统相结合，通过数据分析人体心率数据，实时掌握锻炼者心率变化情况，从而规避不必要的运动伤害，起到科学锻炼的作用。

中国科学技术大学、中国科学院合肥智能机械研究所的刘洋、周旭等提出了一种基于步法的跑步机速度跟踪控制方法：通过在电动跑步机跑步带下安装压力传感器，获取运动时脚底与跑步机之间的作用力信号，分析运动时的步法信息，判别人体的运动趋势，据此控制电机加速或减速，使得跑步机速度随着人体运动速度的变化而改变。该方法达到了预期的速度跟踪效果^[2]。

延安大学体育学院的杨学达对基于自动化技术的体育健身跑步机速度跟踪控制实现机制进行了研究^[3]。研究基于自动控制技术，设计实现体育健身跑步机速度跟踪控制机制，具有良好的应用价值。

悉尼科技大学的nguyen,tuan nghia等开发了一种先进的便携式远程监控系统，用于对高强度踏车运动进行监控^[4]。与传统的控制方法相比，所提出的自适应控制器在模型间和模型内不确定性和外部干扰下都能获得更好的心率跟踪性能。系统能够自动适应各种运动和运动强度。

[1] 张瑾.电动跑步机心率测量系统设计[j].技术研发，2015，22(8)：228

[2] 刘洋，周旭，等.基于步法的跑步机速度跟踪控制方法[j].传感技术学报，2015，28(2):217-220

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：本设计对智能跑步机的数据控制系统进行研究，研究内容具体包括电机控制调节、滤波放大电路、液晶显示电路等。

研究计划： 第1~3周：收集资料并撰写开题报告 第4~5周：设计智能跑步机数据控制系统的总体方案 第6~8周：智能跑步机数据控制系统的硬件设计 第9~11周：智能跑步机数据控制系统的软件设计 第11~12周：智能跑步机数据控制系统的系统调试 第13~15周：撰写毕业论文 第16周：毕业设计答辩

4. 研究创新点

本课题设计的智能跑步机控制系统具有操作简便、智能性强等优点，方便锻炼者在健身的同时了解自身状况并随时进行调整，避免造成一些不必要的运动伤害。使得人们在健身的同时也注重自身的身体状况，在拥有一个完美身材的同时拥有健康的身体。