一种可以模拟不同路面的智能跑步机

如何在室内用一台相对简单的设备模拟出不同的训练场地的路面情况呢?这个问题困扰我好久,后来,我发现实际上绝大部分的训练最终都只是鞋与地面的接触而已,而接触的一瞬间总计也就那么方寸大的地方,如果我们做一个可以跟随着自己的鞋子移动的智能踏板——脚步跟随式跑步机,就可以节省很多的触控设备,从而达到模拟不同路面的问题,下面我将这种跑步机的主要结构以动画的形式展示给大家,如下图所示:

跟随式智能跑步机.gif

由于该跟随式踏板一共有两个,所以理论上,它可以走出很多复杂的步态来,这就好比人们踩到了两个砖头上一样,不仅如此,砖头的角度也可以调整,如下图所示:

步态变化.gif

这个踏板之所以能够组成不同的地面形态的主要原因还在于踏板上若干个圆角触点以及下面的四个小型升降架,圆角触点有通过升降改变小范围内的地面结构,比如凹凸不平等。四个小型升降架用于较大范围地改变地面坡度与高度等,如果想要模拟更加突兀的地形就需要在这个踏板下面再增加一个较大的升降机了。当然一般情况下是不怎么需要的,跟右脚随式踏板如下图所示:

右脚侧面示意图.png

为了增加用户的体验(沙漠、沼泽、台阶、棉花),这里还有一个特别需要注意的地方是就是关于传感器组的问题,传感器组主要用于监控运动员走路的方向与速度,从而能够快速地移动到运动员即将踏向的模拟路面上并且模拟出其弹性与变化,这些设备在无人驾驶中已经使用的很好了(只不过成本较高)。另外由于有些被模拟的地貌比较险峻(比如山地、栅栏等)可能产生一定的风险,所以为了避免运动员在抬脚高度不够的情况造成的意外擦伤等,我们还对踏板的边缘和底座部分增加了一个保护层。当然还有一个成本较高的解决方案就是,就是增加踏板的数量,比如四个跟随式踏板或者一个较大的跟随式座椅等,不过在增加了多个踏板时为了移动方便,我们最好将滑杆取消,取而代之的是在踏板的下面安装全向轮或者麦轮(麦克纳姆轮)。