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智能化恒功率健身车

技术基础：（1）在系统终端设备方面，完成了整套样机的功能性设计，并进行了初期用户实验，效果良好，同时也在产品原理和形态上进行了创新：将传统磁控式健身车更改为电磁控方式，实现阻力实时可调，同时使得阻力调控范围更大；（2）在恒功率控制方面，通过PID控制算法调节发电机负载端电压，解决了心肺耐力测试中要求人体输出功率恒定的技术难题，确保了心肺耐力测试结果的准确性；（3）在心肺耐力测试方法方面，提出了一种二级间接测试方法，在智能化健身车平台上实施递增负荷试验方案并实测运动心率，根据最后两级负荷的测试结果建立运动强度与运动心率的预测评估模型，预测受试者最大心率下对应的最大运动强度，以此作为受试者心肺耐力的评价指标。市场分析：心肺功能泛指由循环系统通过肺呼吸和心脏活动推动血液循环向机体输送氧气和营养物质的能力。心肺耐力表征人体持续身体活动的能力，其体现人体在一定运动强度下的心肺功能能力，被认为是健康体适能评价指标体系中最重要的指标之一。由于静态生活方式的增加、体力活动的减少，我国各年龄段人群的心肺耐力均呈下降趋势。早在2005年出版的《中国学生体质与健康调查报告》中就有提到，在2005年之前的20年里，所有年龄、性别组的学生耐力水平均呈下降趋势，后10年的降幅更为明显。进入工业化社会以来，要求体力活动的工作形式日趋减少，久坐不动的生活方式是导致心肺耐力下降最重要的因素。然而，当前关于大众健康领域心肺耐力的研究及其普及程度仍无法满足迫切的应用需求。除去参与竞技体育的运动员或运动学研究专家，人们对心肺耐力的了解甚微，对基于心肺耐力的训练方法更是知之甚少，而且当前并没有一种普适大众的、准确有效的、操作简便的且价格低廉的心肺耐力测量和训练的设备。因而，针对集心肺耐力测量、评价和训练相关的一整套检测干预服务系统的建立拥有广阔的前景。一方面，为普通大众提供了解心肺耐力的平台，弥补适合大众群体的心肺耐力检测和训练设备的空缺。另一方面，为提升全民体能素质提供了良好的平台和科学化的指导。社会经济效益：本项目成果为高端家用智能健身设备，预期年销3000台以上，新增销售1000万元以上。项目成果涉及健康服务业、信息服务业等战略性新兴产业，设计思想符合国际主流的健康管理原则，核心技术拥有完全自主知识产权，服务模式创新性强，目标产品与服务的市场需求迫切、受众人数庞大，具有良好的经济与社会效益前景。

中国科学院大学 2021-01-12