动感健身车发电系统设计
大学生动感单车体育课教案

一、教学目标1. 培养学生对动感单车运动的兴趣,提高运动参与度。
2. 通过动感单车锻炼,增强学生的心肺功能,提高身体协调性和耐力。
3. 培养学生团队合作精神,提高团队协作能力。
二、教学内容动感单车运动,包括热身、动感单车骑行、拉伸放松三个部分。
三、教学对象大学生四、教学时间1课时五、教学地点体育馆动感单车教室六、教学器材动感单车、音响设备、计时器、运动服、运动鞋等。
七、教学过程1. 准备部分(5分钟)(1)教师简要介绍动感单车运动的特点、锻炼价值以及注意事项。
(2)学生进行热身活动,包括慢跑、关节活动等。
2. 内容实施部分(40分钟)(1)动感单车骑行:教师带领学生进行动感单车骑行,分为以下几个阶段:a. 热身阶段(5分钟):慢速骑行,让学生适应运动节奏。
b. 基本技能训练阶段(15分钟):教授动感单车的基本动作,如踩踏、上坡、下坡等。
c. 激励阶段(15分钟):加快骑行速度,增加运动强度,让学生感受动感单车的激情。
d. 放松阶段(5分钟):慢速骑行,让学生逐渐降低运动强度,进行肌肉拉伸。
(2)团队协作:在动感单车骑行过程中,教师引导学生进行团队协作,如互相鼓励、共同完成挑战等。
3. 介绍部分(5分钟)教师简要介绍动感单车运动的发展历程、国内外优秀运动员等,激发学生对该运动的兴趣。
4. 课后小结与反馈(5分钟)(1)教师对本次课程进行总结,肯定学生的表现,提出改进意见。
(2)学生进行自我评价,分享运动感受,提出建议。
八、教学评价1. 学生对动感单车运动的兴趣和参与度。
2. 学生的心肺功能、身体协调性和耐力提高情况。
3. 学生团队合作精神和团队协作能力的提升。
九、教学反思1. 教师应关注学生的个体差异,合理调整教学内容和运动强度。
2. 注重激发学生的运动兴趣,培养学生的团队协作精神。
3. 加强与学生的沟通,及时了解学生的需求和意见,不断改进教学方法。
动感单车介绍

动感单车介绍动感单车介绍结构解析:动感单车基本与普通单车相似,包括车把、车座、蹬板和轮子几个部分,车身稳固地联结为一个整体。
与普通单车不同的是,它的结构可以做很大的调整,使骑行的人感觉更舒适。
上车之前,首先要决定座位的高度,通常这个高度以自己站在地面、抬起大腿并与地面水平时的高度为准,这样在骑行的时候,大腿与小腿的夹角不会过小,从而减轻了膝盖的负担,避免其受到损伤;然后以座位的位置决定车把的位置,手扶在车把最前方,手肘靠在最近把位上最为合适,身体要紧凑,手臂伸向前方不觉得吃力就好。
车把的高低也可以根据骑行者的身材升降。
减脂原理:和所有的有氧运动一样,动感单车也是在充分激活身体的运动细胞后,在消耗能量的同时达到减脂的目的。
据教练介绍,动感单车是健身房中运动量最大的器械之一,对体能的要求非常高,通常一堂课能消耗500卡左右的热量,同时也排出很多汗液,身体的水分流失很快,因此要及时补水。
但是大量的水分流失并不代表它是靠“减水”来减肥的,如果你在运动的时候带上心率表,就会很清楚地看见自己在运动过程中,从哪一刻开始就完全是在消耗脂肪了。
在以腿部为中心的锻炼过程中,臀部、腰部、背部、手臂的肌肉都能得到充分的锻炼,同时还能够增强你的心肺功能。
适合对象:起源于美国的动感单车沾染着浓浓的美国味道,活力四射、热情奔放,因此颇受25~35岁的人群的青睐。
不过在国外这项运动可没有年龄限制,因为它设计上的科学性保证了参与者的安全,而且运动的强度完全是可控的,适应于所有有运动能力的人。
不过建议膝盖有损伤的人不宜参加此项运动,因为整个骑行过程中,膝关节的摩擦很大,再加上高强度的压力,很容易形成潜在的伤害,在日后的运动过程中就会慢慢体现出来。
心脏病和高血压患者也最好不要参与,以免在高强度训练中发生危险。
教练提示1.每次在进行动感单车项目之前,一定要花点时间做好充分的热身运动,可以在跑步机上慢跑一阵,或者跳一段健美操,身体开始兴奋时再参与进来。
动感单车原理

动感单车原理动感单车是一种运动健身器械,它结合了有氧运动和力量训练的特点,受到了越来越多人的喜爱。
那么,动感单车是如何工作的呢?下面我们就来探索一下动感单车的原理。
一、整体结构动感单车主要由车架、飞轮、调节器、踏板和座椅等部件组成。
车架是整个单车的骨架,支撑着其他部件的安装。
飞轮是动感单车的核心部件,它由一个重的金属轮和一个调节器组成。
调节器可以通过调节阻力来控制运动的难度。
踏板是供人们踩踏的部件,而座椅则是供人们坐在上面进行运动的。
二、原理介绍动感单车的原理可以简单地概括为“人力驱动、飞轮惯性”。
当人们坐在座椅上并将双脚放在踏板上时,通过踩踏踏板来驱动飞轮旋转。
飞轮通过惯性保持旋转,并产生一定的阻力。
人们需要通过调节器来调整阻力的大小,以达到不同的运动难度。
在踩踏踏板的过程中,人们的腿部肌肉会不断收缩和放松,从而产生力量。
这种力量通过踏板传递到飞轮上,使得飞轮继续旋转。
同时,飞轮的惯性也会产生一定的阻力,使得人们需要付出更大的力量才能继续保持飞轮的旋转。
三、运动效果动感单车的运动原理决定了它具有很多优点。
首先,动感单车是一种有氧运动,能够有效提高心肺功能和增强心血管健康。
其次,动感单车还可以锻炼大腿、臀部和小腿等下半身肌肉,提高肌肉的力量和耐力。
此外,动感单车运动还能消耗大量的热量,有助于减脂和塑形。
四、注意事项在使用动感单车时,需要注意以下几点。
首先,要根据自己的身体状况和运动目标来调节阻力的大小,以免过度运动或运动不够强度。
其次,要注意正确的骑行姿势,保持身体的平衡和稳定。
另外,要根据自己的感受来调节踏板的速度和力度,避免过度用力造成受伤。
总结起来,动感单车是一种通过人力驱动和飞轮惯性产生阻力的运动器械。
它具有有氧运动和力量训练的特点,能够有效提高心肺功能、锻炼下半身肌肉,同时消耗大量热量。
在使用动感单车时,需要注意调节阻力、保持正确姿势和避免过度用力。
希望通过本文的介绍,读者们对动感单车的原理有了更加清晰的了解。
vm430动感单车使用说明书

vm430动感单车使用说明书VM430动感单车使用说明书一、产品概述VM430动感单车是一款专业的室内健身器材,适用于家庭、健身房等场所。
它采用了先进的技术和设计,具备多种功能和调节选项,能够满足不同用户的健身需求。
二、产品特点1. 调节选项丰富:VM430动感单车配备了多种调节选项,包括座椅高度、座椅前后位置、把手高度等,用户可根据自身需求进行调节,以获得最佳的骑行体验。
2. 强大的稳定性:该单车采用高强度的材料制造,结构坚固稳定,能够承受用户高强度的运动需求,保证骑行过程中的安全稳定。
3. 智能显示屏:VM430动感单车配备了智能显示屏,可实时显示用户的运动数据,包括时间、速度、距离、卡路里消耗等,方便用户进行运动监控和健身管理。
4. 静音设计:该单车采用了静音设计,运行时噪音较低,不会影响用户的使用体验,同时也不会对其他人造成干扰。
三、使用方法1. 调节座椅:根据个人身高和喜好,通过松紧旋钮调节座椅高度,确保骑行时膝盖轻微弯曲。
同时,可以通过松紧旋钮调节座椅的前后位置,以便更好地适应个人骑行姿势。
2. 调节把手:根据个人身高和喜好,通过松紧旋钮调节把手的高度,使手臂自然放松,肩膀不受过多压力。
3. 调节阻力:VM430动感单车配备了阻力调节器,可根据个人需求调节骑行阻力。
初始阻力较低,适合热身运动;逐渐调高阻力,可进行高强度训练。
4. 开始骑行:完成以上调节后,可以开始骑行。
双脚平稳踩踏踏板,双手握住把手,保持身体的平衡和稳定。
在骑行过程中,可以根据需要调整阻力和速度,达到理想的运动效果。
四、注意事项1. 骑行前应进行适当的热身运动,以避免运动伤害。
2. 在骑行过程中,保持骑行姿势正确,避免身体前倾或过度用力,以免造成腰背部不适。
3. 骑行时,适度增加阻力和速度,刺激身体进行有氧运动,但不要过度疲劳。
4. 定期检查单车的各个部件是否紧固可靠,如有松动或损坏应及时处理。
5. 使用时请保持室内空气流通,以确保良好的呼吸环境。
发电车装置的方案设计透析

发电车装置的方案设计透析清晨的阳光透过窗帘,洒在书桌上,我的大脑开始飞速旋转,回忆起这十年来的方案写作经验。
今天,就让我以“发电车装置的方案设计透析”为题,为大家详细解析这款设备的设计过程。
一、项目背景想象一下,在遥远的海岛、偏远的山区,或是施工中的工地,电力供应常常成为难题。
发电车装置作为一种移动电源,可以轻松解决这些问题。
它不仅具备灵活的移动性,还能满足不同场景的用电需求。
那么,如何设计一款既实用又高效的发电车装置呢?二、设计目标1.确保发电车装置的稳定性,满足长时间、高负荷的运行需求;2.提高发电效率,降低能耗;3.增强发电车装置的环保性能,减少污染;4.优化结构设计,提高设备的便携性。
三、方案设计1.发电机选型发电机作为发电车装置的核心部件,其性能直接关系到发电效率。
我们选择了高效、低噪音的发电机,确保在恶劣环境下仍能稳定运行。
同时,发电机具备过载保护功能,有效防止因超负荷运行导致的设备损坏。
2.电池组设计电池组是发电车装置的能量储存单元,其容量和性能对设备的续航能力至关重要。
我们采用了高性能锂电池,具有体积小、重量轻、充电速度快、循环寿命长等特点。
电池组采用模块化设计,可根据实际需求灵活配置。
3.控制系统设计控制系统负责对发电车装置的运行状态进行实时监控,确保设备安全、稳定运行。
我们采用了先进的微处理器,实现发电机、电池组、负载等各部分的智能管理。
控制系统还具备远程监控功能,方便用户随时了解设备运行情况。
4.结构设计在结构设计上,我们充分考虑了设备的便携性和稳定性。
发电车装置采用轻量化设计,便于搬运;同时,底部采用防滑耐磨材料,确保在复杂地形下仍能稳定运行。
我们还为发电车装置配备了遮阳篷,以防止设备在高温环境下过热。
5.环保性能优化(1)发电机尾气处理:通过安装尾气净化器,降低排放污染;(2)电池组回收利用:电池组寿命到期后,可进行回收利用,减少资源浪费;(3)节能设计:优化电路设计,降低能耗。
DOMYOS健身车使用说明书

优点:保持体形。 说明:在一次锻炼中达到最高值和最低值,即数值不断升高,然后,不断下降。
3.“KCAL1”计划:
优点:减肥计划1。 说明:“低间隔密度且存在两个平稳期,在整个锻炼过程中保持非常快的节奏。 建议:在用力时,双手最好握住。”
ZH
154
4.“KCAL2”计划: 5.“KCAL3”计划: 6.“适度”计划: 7.“PERF1”模式: 8.“PERF2”计划: 9.“PERF3”计划:
控制面板无法开启:
- 检查健身车电源适配器的连接状况; - 检查控制面板背面以及车身框架内部的连线情况(安装步骤5)。 如仍存在故障,请查阅说明书最后一页的表格。我的控制面板显示 “E1”,“E2”,“E3”:
联系Domyos售后服务部(参见最后一页)。
用平板电脑及蓝牙操作 DOMYOS。
您的 Domyos 私教。 拥有 Domyos 移动应用程序,您可以在家中享受到与众不同的私教体验。通过音频的鼓励 和视频的演示,您将明确锻炼的目标, 并且在这个过程中不再孤单。您的教练会使您的锻炼变得简洁、充满激情,并更有效率!
一般建议
1. 产品所有者须负责向其他使用者说明该器材的使用时注意事项。
2. DOMYOS公司对购买者或其他人因本产品的正常或不当使用而导致 的任何人身伤害或财产损失概不负责。
7. 带有心脏起搏器、除颤器或 其他类似电子植入设备的人士应慎用 脉 搏传感器以免引发危险。
8. 孕妇不宜使用 脉搏传感器。
3. 不要将本品用于任何商业、租赁或机构场所。 4. 每次使用前,用戶须检查产品上的所有零件固定情況。
警告: • 确认车座支管上的螺栓重新安装到位并拧紧。 • 不可超过高度上限。
2 - 如何调节踏板固定带 拆下固定带并调节至需要的槽位。
动感单车训练讲解
动感单车(SPINNING)
由美国私人教练兼极限运动 员JOHNNYG于二十世纪八十年 代首创,是一种结合了音乐、视 觉效果等独特的充满活力的室内 自行车训练课程。成为一项能够 使全身得到锻炼的有氧运动。 这种运动或在单车上以坐姿 蹬车,或站起来用立姿蹬车,而 有时又会模拟上山、下坡等自然 的骑车动作。训练可以让健身者 在快乐运动中有效地加强肌肉的 耐力及心肺的运转功能,而且在 锻炼耐力的同时,会燃烧大量的 脂肪,达到减肥的目的。
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动感单车能量区间
• • SPINNING的训练——细致设计每一步按照运动强度和意志训练特性,动感单车能量 区间的设计将训练时段划分为:恢复区间、耐力区间、力量区间、间歇区间和竞赛日, 便于健身者在所有的能量区间进行转换训练。 在恢复区间,没有爬坡也没有跳跃,只有很轻的阻力。只要闭上眼睛,用鼻子呼吸并 且放松,感觉脚下的循环踩踏,让它变得顺畅起来,专注于躯体放松,双手轻轻地搭 在车把上,将心率维持在最大心率的50%~60%,轻松完成所有动作。试试在脚踏车 上练习冥想。 在耐力区间,最大心率可维持在65%~75%之间。重点是找到令人感觉舒适的、能够 保持长运动时间的心率和踩踏方式,放松肩膀、脖子、肘关节以及小腿。即使感觉到 腿部有些发酸了,也要坚持住,保持呼吸,这是挑战体能和意志的时刻。 力量区间锻炼肌肉和心肺功能,它要求在强阻力下做稳定、匀速的踩踏。不要和坡度 较劲儿,尽量放松,感觉踏板上的双脚,将最大心率保持在75%~85%之间。利用坡 度,体会如何化逆境为转机,用意志克服障碍,集中精力应付开始让人吃力的骑程。 间歇区间强调的是强度、节奏、时间和韵律。控制强度,将最大心率控制在65%~ 92%之间,掌握好节奏,坐姿和站姿之间的转换要流畅,在两个难度大的做功之间达 到您的运动恢复心率(最大心率的65%),注意心率恢复的时间。心率恢复得越快, 体能就越好。 如果你的体力十分充沛而且意志足够坚定,在经过前4个能量区间训练之后,可以来一 个竞赛日训练--全力做功训练。这个训练在一个稳定的、无氧临界状态的心率下进行, 无跳跃,无站姿,速度上无大幅度起落,保持心率在80%~92%之间,尽量稳定心率, 理智地选择阻力,保持清醒灵活的头脑,这是了解自己的时候,踩得最久最快的人将 永远是赢家!
动感单车使用说明
动感单车使用说明使用说明欢迎您选择动感单车作为您的健身器材!动感单车是一种室内有氧健身器械,通过模拟骑车运动,帮助您锻炼心肺功能、增强腿部肌肉力量,达到减脂塑形的效果。
为了您能更好地利用动感单车进行训练,以下是一些使用说明和注意事项,请您仔细阅读并遵守。
一、调整座椅和把手高度在开始骑行之前,您需要调整动感单车的座椅和把手的高度,以确保您的姿势正确且舒适。
首先,调整座椅高度,站在地面上将脚平放在踏板上,使腿伸直,但不要过分伸直。
然后,调整把手的高度,保证您的上身保持自然挺直的姿势,同时手臂稍微弯曲。
二、掌握骑行节奏骑行时,要掌握合适的节奏和运动强度,特别是对于新手来说。
建议您从舒缓的速度开始,逐渐增加骑行时间和强度。
动感单车通常提供不同的调节档位,您可以根据自己的健身水平来进行调节。
同时,根据自己的体力和目标,可以尝试不同的骑行模式,如坡道模式、脉冲模式等。
三、呼吸控制在骑行过程中,正确的呼吸方式对于提高运动效果和保护身体健康非常重要。
通常情况下,我们建议您采用深呼吸的方式,吸气和呼气都要均匀而有力。
尽量避免屏住呼吸或呼吸急促,以免出现缺氧或肌肉筋疲力尽的情况。
四、饮水补充在高强度的骑行训练中,您需要及时补充水分,以保持身体的水平衡。
动感单车上通常会配备水杯架,您可以将水杯放在方便拿取的位置,随时补充水分。
建议您在训练前后都要喝水,并在适当的时候补充体内流失的水分。
五、注意安全在使用动感单车时,安全是首要考虑的因素。
请确保您在骑行过程中穿着合适的运动鞋,以稳固身体并避免滑倒。
另外,要保持平稳和集中注意力,避免分心或进行危险的动作。
如果您是第一次使用动感单车,请在教练的指导下进行训练,以避免不必要的伤害。
六、适应自己的身体状况每个人的身体状况和健康状况都不相同,因此使用动感单车时应根据自己的实际情况进行调节和适应。
如果您有任何健康问题或患有某种慢性疾病,请在使用动感单车前咨询医生的意见,并根据医生指导进行骑行训练。
汗马动感单车JTb711仪表说明书
汗马动感单车JTb711仪表说明书
1、开关机:按压任何键或运动器材信号输入时,仪表开始工作,如果连续停用4分钟,仪表将自动关闭。
2、清零:在任何状态下按住选择键3秒钟,除总距离外所有功能数据全部清零。
3、模式:当显示屏上功能指示闪烁时,仪表进入自动扫描模式,此时再按压一下选择键,仪表进入锁定模式且固定在某一功能上。
4、功能及设定时间:按选择键对准到时间功能上,仪表显示当前运动时间。
速度,按选择键到速度功能上,仪表所显示的速度为即时运动速度。
总距离(如配置)按选择键到总距离功能上,仪表将记录您锻炼的总的距离数据,重新上电可将数据清零。
心率(如配置)按选择键到心率上,使用时双手握住手握感应片,仪表在30秒后即显示正常的测试心跳值。
卡路里按选择键到卡路里功能上,仪表显示运动所消耗的热量。
运动养生-动感单车的益处
文章导读随着健康理念的流行和传播,健身已经在广大群体中形成了一股热潮。
越来越多的人加入到了健身的大军之中。
因此,今天就为大家介绍健身房中常见的的一种健身器械——动感单车。
下面就一起来了解它的运动特点以及效果吧!一:结构特点具有地盘固定的特点,动感单车与普通的自行车不太一样,它虽然也有车把、车座及车轮,但它是固定在地面某一位置上。
当你坐在上面,进行着与普通自行车一样的蹬车动作,就可以使这种单车的车轮转动,但是它的底盘始终是固定的。
进行训练时可以不受任何天气的干扰,训练者在音乐的伴奏下,忘情地蹬车,从而达到健身目的,又能释放一天来自各方面的压力,增强健身者的自信心。
二:锻炼优势可以增强臀部和腿部的美感,动感单车所用的车体是按人体工程力学设计的,可供不同的身高、体重的人士随意选择,安全脚套始终固定在蹬板上,这有效地提高了运动的安全系数。
训练中会燃烧大量的脂肪,达到减肥的目的,同时,骑动感单车可以针对性的对臀部、大腿等大肌群起到健美作用,增强人体的下肢力量。
文章导读三:练习频率要保证每周至少训练三次,每次时间不低于45分钟,这45分钟的动感单车课会燃烧400到500卡路里热量,相当于长跑一个半小时!这一节45分钟里,可以用不同的音乐把它串起来,一般开始的时候会是5分钟的慢节奏用来热身,而越来越快的节奏会让你很快进入状态,最后几分钟的放松也会让你全身彻底的舒展开。
四:注意事项练习动感单车需要循序渐进,如果你是一个长时间久坐的办公一族,初次尝试动感单车,你可以多咨询一下专业人士,不能一上来就做大强度的练习。
可以按照这样的方法进行训练:10分钟骑行→休息→10分钟骑行→休息→10分钟骑行→休息,随着锻炼程度的提高,你也可以适当增加锻炼时间。
动感单车在大部分室内健身器材中受欢迎度非常高,除了它的简洁方便外,还因为它的动感有活力受到很多热爱运动的人的喜欢。
动感单车是一种能起到全身锻炼的效果健身器材,正确的锻炼方法可以使我们的健身更加健康。
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动感健身车发电系统设计
作者:王日昌
来源:《数字技术与应用》2011年第07期
摘要:本文以我馆运动与健康展区的科普展品“动感健身车发电”为例,阐述了骑健身单车虚拟游东莞的发电系统的设计思路、配置组成及工作原理,并以此探讨科技馆展品与虚拟技术之间的运用与融合的关系,科技馆的展品如何增加互动性、趣味性、科技馆的展品如何扩展和延伸,怎样加强展品的创新,共同打造观众喜爱的科普展品。
关键词:单车健身虚拟发电作用力与重力的作用
中图分类号:TP391.72 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)07-0129-02
1、前言
在科技馆骑健身车,很多人认为是比较枯燥的运动,因为健身车是固定的。
那么怎样让观众快乐地、科学地骑健身车健身,就是本系统的设计目的。
如何将这个展项创新,让观众喜爱呢?在此笔者设计了一个“动感健身车发电”系统。
本系统通过虚拟技术将东莞市的部份地貌在大屏幕上显现出来,让人们在骑自行车时如置身于东莞市的大街小巷,与屏幕中的不断切换的画面“合为一体”,既锻炼身体,又增加动感,还能随时了解自身的心率和血压等变化;同时将骑车发电、力的作用等融入其中,给骑车增添了很大的科普性,系统通过建立管理系统将骑车者的很多信息进行记录和管理,特别是心率的管理,骑车者可以在不同阻力下骑车,从而找出最适合自己的骑车频率、强度。
设计强调老少咸宜,是一个能让观众乐在其中的创新展品。
2、设计思路
该系统是模仿竞技自行车设计的,由于骑车运动会增强下肢耐性、紧实下半身肌肉、增强肺活量、改善心血管功能,促进血液循环等健身功能,为了使观众达到这样的健身效果,我们要让观众科学合理地骑车,因此本系统设计了15分钟的游戏时间,分为开始3分钟热身慢骑,9分钟高强度快骑,后3分钟放松慢骑。
同时为了增加科学性,系统在观众骑健身车时,同步对骑车者的心跳和血压进行全程监测,并在屏幕上显示出来,同时记录骑车的时间、和速度,让观众了解人在运动过程中,血压、心率与运动的强烈程度的变化过程。
本系统通过虚拟技术让观众骑自行车健身时漫游东莞,对东莞的环境有一个初步了解。
在展品的趣味性设计上增加了骑车发电和力的演示,让观众直观地了解能量转换的过程和作用力与重力的作用。
本系统的人性设计既让观众感受到了科学的乐趣又可以锻炼身体。
3、系统概述
系统采用一部高级健身车,屏幕选用46寸LCD屏,固定在健身车的正前方约2米处,中间设一个“风效装置”,内置一个充满气的气球,旁边装一条LED光柱。
健身车固定在一个地台上,发电装置、控制系统等均装在地台内。
观众骑上健身车后,先带上一个腕式智能血压计,血压计的信号输出线穿过健身车车头的钢管直接与计算机连接,血压和心率的检测结果在屏幕上显示出来;观众按下健身车的按钮,屏幕上显示出东莞一些风景,然后观众骑动健身车,画面开始变化,LED灯开始逐渐被点亮,同时风机开始转动,气球慢慢升起,车速以及血压、心率的变化也在屏幕上显示出来,随着车速的增加,被点亮的LED灯越来越多,气球也越来越高。
当观众不用力骑车时,灯就会逐渐熄灭,气球也会慢慢下降。
15分钟后,屏幕上的场景就会结束,本游戏结束。
系统示意图如图1。
4、系统构成
4.1 计算机系统
计算机采用联想M4000T配置RS-485通信卡,阿尔泰的32路DIO数据采集输出卡,软件配备WINDOWS平台下的管理及应用软件。
管理软件包括:传感器采集信号,并对采集到的数据进行运算转换处理,最终在屏幕上显示出来。
虚拟的东莞场景约15分钟,骑车时自动调出。
4.2 测量传感器系统
腕式智能电子血压计,用以采集骑车者的血压与心率的数据,计算机通过DO输出口控制继电器通断,继电器触点控制电子血压计的启停,每分钟检测一次骑车者的血压与心率数据。
4.3 磁传感器
磁传感器(霍尔传感器)用以检测健身车车轮转动速度,以便计算机计算出健身车的行进速度和行进距离。
4.4 机械运动系统
机械运动系统由健身车、发电机、风效装置组成。
自行车采用高级竞赛自行车,直接固定在地台上,前轮的滚轴通过皮带与发电机连接,前轮支架上安装一套霍尔传感器,作为健身车行进速度检测用,计算机通过传感器信号计算出健身车速度并在屏幕上显示出来。
当健身车运动时带动发电机发电,发电机输出经整流滤波后分两路,一路与一条LED灯柱连接,随着车速的增加被点亮的LED灯就越多,另一路通过与风机连接,风机的风叶安装在一个有机玻璃罩内,并内置一充满气的气球,当风叶转动时气球会升起来,可适当在气球内增加一定的配重,让气球不至升得太高。
发电机采用200W的风力发电机,输出电压14伏,最大输出电流14A。
风机选用12伏直流电动机,功率25W,风叶直径180mm。
“风效装置”用直径200mm的有机玻璃管做成,高1200 mm,顶部加盖板,并在盖板上开一些直径10mm的小孔,管的最下面也开一些同样大小的小孔,以保证气流畅通。
底部出风口做成倒喇叭口,有利于风的聚集。
从而可以很好地演示作用力与重力的关系。
LED灯柱采用磨砂有机玻璃管做成,内装8条LED灯带。
4.5 控制系统
计算机进行自动控制,控制原理如下:首先计算机采集启动信号,当按下健身车按钮后,系统调出场景,同时计算机控制电子血压计进行检测,血压与脉搏的信号经A/D Converter 转换,并将转换后的资料显示在LCD上,同时计算机开始检测霍尔传感器,将其信号转换成自行车速度在LCD上显示出来。
自行车开始运动后,场景随着变化,展现在骑车者面前的是一幕幕东莞的美景,屏幕上同时显示车速和骑车者的血压和心跳的变化(血压每分钟检测一次)。
观众结束游戏后,可以从计算机上看到其运动信息,了解自己运动时的身体变化,从而可以调整运动强度,按照最适合你自己的方式和强度进行运动,达到科学锻炼、安全可靠。
LED灯分8条,用电压比较器控制,不同的电压会点亮不同的LED灯,电压变低了,对应的LED灯带就会熄灭,从而直观地显示发电量的大小。
5、软件设计
以多媒体的方式向观众介绍美丽的东莞,在屏幕上同时显示骑车者的血压和脉搏的变化,让观众了解在骑车运动时,自己的血压和脉搏会发生什么变化。
5.1 软件运行环境
操作系统:WINDOWSXP
编程工具:Microsoft Visual C++6.0 Multigen Vega、OpenGL Performer。
建模工具:Multigen Creator
5.2 软件介绍
Microsoft Visual C++ 6.0:VC++6.0是一个功能强大的可视化软件开发工具。
是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境(integrated development environment, IDE),此开发环境由许多组件组成,包括编辑器、编译器、调试器、以及程序导向AppWizard、类向导Class Wizard等开发工具。
这些组件通过一个名为Developer Studio的组件集成为和谐的开发环境。
Multigen Vega:Vega是MultiGen-Paradigm 公司应用于实时视景仿真、声音仿真、虚拟现实及其他可视化领域的世界领先的软件环境。
Vega和其他同类型软件的相比较,除了其强大的功能外,它的图形用户界面是独一无二的。
在一般的城市仿真应用中,几乎不用编任何源代码就可以实现三维场景漫游。
同时,Vega还包括完整的C语言应用程序接口API,在NT下以VC6.0为开发环境,以满足软件开发人员要求的最大限度的灵活性和功能定制。
OpenGL Performer:Performer是SGI公司开发的一个可扩展的高性能实时三维图形开发软件包。
它基于GL为开发实时图形应用程序提供的一组与标准C或C++绑定的程序接口(API),通过一个使用灵活的三维图形工具集提供高性能渲染能力。
Multigen Creator:由美国Multigen-Paradigm公司开发,它拥有针对实时应用优化的OpenFlight数据格式,强大的多边形建模、矢量建模、大面积地形精确生成功能,以及多种专业选项及插件,能高效、最优化地生成实时三维(RT3D)数据库,并与后续的实时仿真软件紧密结合,在视景仿真、模拟训练、城市仿真、交互式游戏及工程应用、科学可视化等实时仿真领域有着世界领先的地位。
6、结语
本系统相当于将多个科技馆常见的科普展品融合在一起,以科学锻炼身体为目的,运用虚拟技术营造良好的氛围,加上简单的健身车发电和作用力和重力的直观演示,让观众在一个美丽的环境下体验科普,同时还能了解运动与健康的关系,大大地增加展品的互动性、趣味性。
作为一门先进的人机交流技术,虚拟现实技术已越来越多地被用到科技馆的展项里,特别是一些无法用其它手段来展示的展项,例如像航天、漫游世界以及地震、海啸、核危机等用虚拟现实技术是最好的手段。
另外运用虚拟现实技术手法可以提供一种全新的教育手段,让观众亲历其景,亲身体验,既增加了展项的趣味性、互动性,又可以让观众体验到一些无法目睹的现象,让观众有极强的临场感。
这种技术的运用是科普展项的一种新的展示补充,它为提高展项的互动性、趣味性、临场性起到极大的作用。
参考文献
[1]杨丽,李光耀.城市仿真建模工具:Creator软件教程.同济大学出版社,2007.
[2]李勋祥.虚拟现实技术与艺术.武汉理工大学出版社,2007.
[3]魏连荣.电力电子技术及应用.化学工业出版社,2010.。