本发明涉及电机监测,具体涉及一种腿部拉伸器的电机运行监视方法及装置。
背景技术:
1、腿部拉伸器是一种辅助腿部锻炼或训练的专用器械,通过将腿放在腿部拉伸器的腿部放置台上,腿部放置台在电机驱动装置及传动机构的作用下,自动根据设定拉伸高度做循环升降运动,帮助用户腿部进行抬高或降低,实现腿部肌肉的拉伸训练;电机为腿部放置台的升降提供动力,故电机的正常运行至关重要。
2、而当设定拉伸高度不合理时,用户将对腿部放置台施加向下的压力,进而对电机的运行造成一定的阻碍影响。现有技术中通常通过监测电机的振动、温度及效率等参数来评估电机的可靠性及性能等,进而评估电机是否正常运行,但并未评估用户使用腿部拉伸器过程中电机的运行效果,即电机运行受用户所造成的阻碍影响,若用户持续对电机运行产生阻碍影响,将可能会影响电机寿命;因此监测电机的运行效果是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术对腿部拉伸器的电机运行效果评估准确性低的技术问题,本发明的目的在于提供一种腿部拉伸器的电机运行监视方法及装置,所采用的技术方案具体如下:
2、本发明提出一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,包括腿部拉伸器本体和电机运行监视系统;所述腿部拉伸器本体包括腿部放置台、扶手、拉伸杆、支撑杆、底部固定平台,所述底部固定平台中包括电机、驱动装置及传动件;所述电机运行监视系统包括:
3、运行数据采集模块:获取用户使用腿部拉伸器时的电机转矩曲线;
4、运行数据处理模块:根据所述电机转矩曲线中转矩数据的波动变化特征,将所述电机转矩曲线进行划分,获取所有转矩曲线子段,并获取每个所述转矩曲线子段中的转矩上升子段和转矩下降子段;
5、运行数据分析模块:在每个所述转矩曲线子段中,根据所有相邻转矩数据的差异情况,结合所述转矩上升子段及所述转矩下降子段的转矩变化差异,获取每个所述转矩曲线子段对应时段内电机的运行状态参数;
6、运行效果监测模块:在所述电机转矩曲线中,根据所有相邻所述转矩曲线子段之间所述运行状态参数的变化情况及转矩变化趋势,结合所述电机转矩曲线的总时长,获取用户使用腿部拉伸器时电机的运行效果系数。
7、进一步地,所述电机转矩曲线子段的获取方法包括:
8、根据所述电机转矩曲线中每个转矩数据与前一相邻转矩数据的大小关系,获取所述电机转矩曲线中的所有分段点;将相邻两个所述分段点之间的曲线段作为一个转矩曲线子段。
9、进一步地,所述分段点的获取方法包括:
10、将所述电机转矩曲线中每个转矩数据与前一相邻转矩数据的比值作为每个转矩数据的变化参数;
11、若所述变化参数大于预设正常数,判定转矩数据为转矩上升点;若所述变化参数小于预设正常数,判定转矩数据为转矩下降点;
12、将所述电机转矩曲线中的第一个转矩数据作为第一个分段点,若所述转矩上升点的前一相邻转矩数据为非转矩上升点,则将对应所述转矩上升点作为目标参考点;将每个所述目标参考点的前一相邻转矩数据作为分段点。
13、进一步地,所述转矩上升子段和所述转矩下降子段的获取方法包括:
14、在每个所述转矩曲线子段中,将连续的所述转矩上升点对应曲线段作为转矩上升子段,将连续的所述转矩下降点对应曲线段作为转矩下降子段。
15、进一步地,所述运行状态参数的获取方法包括:
16、在每个所述转矩曲线子段中,根据所述转矩上升子段中相邻转矩数据之间的差异变化情况,相对所述转矩下降子段中相邻转矩数据之间的差异变化情况的偏差,获取第一状态子参数;所述偏差与所述第一状态子参数正相关;
17、根据每个所述转矩曲线子段中所有相邻转矩数据的变化差异的集中特征,获取第二状态子参数;
18、根据所述第一状态子参数及所述第二状态子参数获取对应所述转矩曲线子段的运行状态参数;所述第一状态子参数及所述第二状态子参数均与所述运行状态参数正相关。
19、进一步地,所述第一状态子参数的获取方法包括:
20、在所述转矩上升子段中,将每个转矩数据与上一相邻转矩数据之间的差值作为第一差值,将所有第一差值的均值作为上升变化参数;
21、在所述转矩下降子段中,将每个转矩数据与上一相邻转矩数据之间的差值作为第二差值,将所有第二差值的均值取绝对值后作为下降变化参数;
22、将所述上升变化参数与所述下降变化参数的差值归一化后作为第一状态子参数。
23、进一步地,所述运行效果系数的获取方法包括:
24、在每个所述转矩曲线子段与上一相邻所述转矩曲线子段之间,根据对应最值之间的最值差异,及所述转矩曲线子段中转矩数据的集中特征之间的特征差异,获取变化趋势参数;
25、根据每个所述转矩曲线子段与上一相邻所述转矩曲线子段之间对应所述运行状态参数的状态差异,获取状态变化参数;
26、根据所述变化趋势参数及所述状态变化参数获取对应相邻所述转矩曲线子段之间的效果子参数,所述变化趋势参数及所述状态变化参数均与所述效果子参数正相关;综合所有所述相邻所述转矩曲线子段之间的所述效果子参数,获取初始效果参数;
27、将所述电机转矩曲线对应总时长的负相关映射结果,作为效果调整权重;利用所述效果调整权重对所述初始效果参数加权,将加权结果作为运行效果系数。
28、进一步地,所述变化趋势参数的获取方法包括:
29、将每个所述转矩曲线子段与上一相邻所述转矩曲线子段对应最大值之间的最值差值归一化,将最值差值的归一化结果作为第一趋势参数;
30、将每个所述转矩曲线子段中转矩数据的均值,作为所述转矩曲线子段的整体转矩水平;将每个所述转矩曲线子段与上一相邻所述转矩曲线子段对应所述整体转矩水平之间的水平差值归一化,将水平差值的归一化结果作为第二趋势参数;
31、根据所述第一趋势参数及所述第二趋势参数获取变化趋势参数;所述第一趋势参数及所述第二趋势参数均与所述变化趋势参数正相关。
32、进一步地,所述状态变化参数的获取方法包括:
33、将每个所述转矩曲线子段与上一相邻所述转矩曲线子段对应所述运行状态参数的差值,映射至sigmoid函数中,将映射结果作为状态变化参数。
34、本发明还提出一种腿部拉伸器的电机运行监视方法,所述方法利用一种腿部拉伸器的电机运行监视装置对用户使用腿部拉伸器时的电机运行效果进行监视。
35、本发明具有如下有益效果:
36、本发明提出的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置首先获取用户使用腿部拉伸器时的电机转矩曲线,电机转矩表征电机动力,以便后续评估其与用户腿部施加压力之间的相互关系;然后利用运行数据处理模块将电机转矩曲线进行划分,获取腿部拉伸器每个完整升降过程对应转矩曲线子段,并获取每个转矩曲线子段中的转矩上升子段和转矩下降子段,以便后续评估转矩的变化情况;利用运行数据分析模块分析获取每个转矩曲线子段对应时段内电机的运行状态参数,运行状态参数间接反映了电机的当前运行状态受用户腿部阻碍影响,以便后续根据电机运行状态的变化趋势评估运行效果;利用运行效果监测模块在电机转矩曲线中,根据所有相邻转矩曲线子段之间运行状态参数的变化情况及转矩变化趋势,结合电机转矩曲线的总时长,获取用户使用腿部拉伸器时电机的运行效果系数,总时长可帮助评估运行效果的置信度,运行效果系数则反映了用户腿部对电机运行状态的阻碍影响降低程度。本发明通过监视电机运行,分析评估电机与腿部之间的相互作用力关系,准确评估了电机的运行效果。
1.一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,包括腿部拉伸器本体和电机运行监视系统;所述腿部拉伸器本体包括腿部放置台、扶手、拉伸杆、支撑杆、底部固定平台,所述底部固定平台中包括电机、驱动装置及传动件;所述电机运行监视系统包括:
2.根据权利要求1中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述电机转矩曲线子段的获取方法包括:
3.根据权利要求2中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述分段点的获取方法包括:
4.根据权利要求3中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述转矩上升子段和所述转矩下降子段的获取方法包括:
5.根据权利要求1中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述运行状态参数的获取方法包括:
6.根据权利要求5中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述第一状态子参数的获取方法包括:
7.根据权利要求1中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述运行效果系数的获取方法包括:
8.根据权利要求7中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述变化趋势参数的获取方法包括:
9.根据权利要求7中所述的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置,其特征在于,所述状态变化参数的获取方法包括:
10.一种腿部拉伸器的电机运行监视方法,其特征在于,所述方法利用如权利要求1~9任意一项的一种腿部拉伸器的电机运行监视装置对用户使用腿部拉伸器时的电机运行效果进行监视。