一种多功能运动养生仪技术领域
本发明属于人体按摩养生仪器领域，特别涉及一种多功能运动养生仪，适
用于有需要辅助按摩，缓解自身疲劳与压力以及需要辅助治疗各种慢性病的各
类人群。
背景技术
现在都市里人们工作学习的节奏越来越快，早出晚归的生活让许多人无法挤
出时间出来锻炼，往往通过睡眠来减轻身体疲惫，以期待第二天获得更好的精
神状态，却忽略了运动对身体精神健康状态的重要性。同时抽烟、喝酒、经常
熬夜不按时作息等坏生活习惯渐渐的消耗着自身健康。因此人群中各种慢性病
的发病率逐年提高，严重威胁着人们的身心健康，对家庭、事业照成不可估量
的影响与损失。针对被各种慢性病困扰的繁忙的都市人群，养生仪器设备的发
明无疑是人类迈向对健康的向往与探索一个标志性的里程碑。如今市场上充斥
着许多种类的养生仪器：脚底水疗自动按摩仪，自动按摩椅，按摩棒等等。这
些仪器在按摩技术上已经非常成熟，为人们缓解压力，调理身心，辅助治疗各
种慢性疾病提供了非常好的技术服务。然而还有许多可以改进的方面：现有按
摩仪在使用的时候，使用者是处于不运动状态，血液经络的调理完全依靠仪器
功能完成，并不是通过使用者自身运动获得穴位按摩，无法调动全身经络调理
身心，忽略了人体运动对养生的重要性。合适的有氧运动可消耗热量、增强肌
肉与肌耐力、增强骨骼关节韧性与润滑、增进心肺功能、代谢排毒、减轻心理
压力等；按摩是以中医理论为基础的保健按摩，以经络穴位按摩为主，渗透力
强，可以放松肌肉、解除疲劳、调节人体机能，具有提高人体免疫能力、疏通
经络、平衡阴阳、延年益寿之功效。两者结合，有效的疏通全身经络，放松肌
肉，增强各种器官功能，真正起到养生的作用。因此发明一个能通过自身运动
方式获得按摩效果的养生仪是本设计主要设计意图。本养生仪器的设计灵感来
源于公园内铺设的石子路，人走在石子路上时，石子会对人体脚掌上的穴位达
到一个按摩作用，医学研究表面人体足底反射区关联着人体的每一个神经，连
通着五脏六腑，反射区既是疾病的反应部位，也是治疗的刺激部位，脚底在石
头的按摩刺激下血液循环加快，反射区相应的组织器官功能得到改善。运动与
穴位按摩二合为一，由养生仪上磁石对脚底穴位进行随机按摩，在慢步运动的
同时起到了穴位按摩、经络疏通的功效，既强身健体又延年益寿达到了辅助治
疗各种慢性疾病的养生效果。依据这种灵感，设计合理的运动结构，发明了一
种多功能运动养生仪。
发明内容
本发明的目的是设计一种多功能运动养生仪，实现人体在慢步运动过程中，
脚底穴位随机自动按摩，并将可测得人体心率、温度、血压、血糖、肺活量等
数据，以数字形式显示于机架屏幕。为实现上述功能，提出以下设计方案：
1.通过设计两级带传动，由无极变速电机驱动，带动传送带上的磁石与脚
底接触，随机按摩全脚底穴位。
2.通过设计可旋转磁石座，依靠磁石座的旋转与弹簧特性，可使得在按摩
过程中获得不同的按摩效果。
3.通过设计红外加热器安装于机架之上，可对按摩磁石进行加热，使得脚
底穴位与磁石接触时获取更多热量，促进脚底血液循环。
4.通过在机架上设计安装显示屏幕，将所测数据实时动态显示于屏幕之
中。
5.通过在机架上设计安装红外成像仪，动态获取人体在运动按摩过程中全
身热红外分布图像，并同步显示于仪器自带的显示屏中。
6.通过安装血压传感器，获取人体在运动过程中血压数据，并以数字形式
显示于机架显示屏中。
7.通过安装心率感应传感器获取人体在运动按摩过程中心率变化数据，并
以数字形式显示于机架显示屏中。
8.通过安装肺活量测定装置，获取运动后人体肺活量数据，并以数字形式
显示于机架显示屏中。
9.通过设计血糖分析仪，获取运动后人体血糖浓度数据，并以数字形式显
示于机架显示屏中。
10.通过电脑软件编程，设计指纹启动，并通过指纹识别个人数据，记录
每一位使用者的身体健康信息，并通过仪器专用软件由网络定时提醒每
个使用者何时该运动以及运动量的大小。
11.通过内置WiFi模块，在慢步按摩过程中可以通过专用软件浏览网页
与观看网络视频。
12.通过设计安卓与苹果数据接口，可实现在运动按摩过程中手机、平板
等电子设备的充电，同时通过数据接口连接机架显示屏，播放电子设备
中的视频音频文件。
一种多功能运动养生仪的设计包括三大部分：传动系统，控制系统，测量
系统。其中传动系统包括：传动架、无极变速电机、一级传动带、二级传动带；
控制系统包括：指纹启动控制系统、热红外成像自动定位控制系统、电机无极
调速控制系统、数据自动分析收集系统；测量系统包括：红外测量系统、心率
测量系统、血压测量系统、肺活量测量系统。
传动系统：
从结构上分为两部分：机架与运动架。机架整体用纤维管弯曲而成，强度
高重量轻，分为上中下三个部分。机架上部分设计安装显示屏、控制面板、多
功能储物架以及扶手。机架中部设计安装有具有能自动控制角度的红外传感器。
机架下部设计安装传动架，并由底部支撑轴支撑。传动架包括传动系统、控制
系统电路板。
传动系统由无极变速电机、带齿、一级传动带、二级传动带等主要部分组
成。在整个一级传动带两端设计安装有两个无级调速电机，每个无级调速电机
上安装有三个特制带轮，一级传动带套于特制带轮中并与之齿合，由无极变速
电机带动一级传动带运动，一级传动带外表面设计有带齿，一级传动带上外表
面的带齿与二级传动带上内表面带齿齿合，带动二级传动带上表面的磁石绕传
动架运动。当使用者踏上磁石上慢步时，就相当置身于一条长长的石子路，达
到一种运动按摩的效果。
控制系统
指纹启动控制系统：当多功能运动养生仪第一次使用时，可输入仪器代码
然后通过控制面板的指纹识别区录入指纹，使用者将自己的性别、年龄、身高、
体重、三围等基本人体特征数据输入系统后，系统会自动记录每个指纹信息并
分类，当第二次使用时，可直接通过指纹识别启动。
热红外成像自动定位控制系统：热红外成像仪安装于机架之上，红外传感
器正对使用者前方，在获取使用者表面红外成像数据时，红外传感器的角度需
根据人体的高度的不同进行调节，自动分析是否采集完整人体表面红外数据，
微调传感器角度直至能完全收集整个人体红外数据。
电机无极调速控制系统：在使用者进行慢步运动的时候，左手可轻按左扶
手上的上下速度调节按键直接控制驱动电机的运转速度，达到适合于使用者慢
步运动速度。同时无极调速系统可自动获取使用者每次步行里程，动态显示于
显示屏中。使用者可根据使用前设定的值进行使用，当达到设定值后仪器自动
停止工作。
数据自动分析收集系统：在使用者使用多功能运动养生仪的时，仪器通过
指纹识别使用者信息，并且自动调用其数据库信息，记录使用者当次使用时心
率、血压、温度、运动里程等数据信息，并与前一次进行自动对比，将对比值
显示于机架屏幕之上，供使用者参考。同时数据自动分析收集系统会自动通过
仪器自带软件提醒每个使用者何时该运动按摩与运动量。
测量系统：
红外测量系统：通过安装于机架上的红外传感器接收使用者身体表面的红
外电磁波，通过处理转换成图像形式动态显示于显示屏中，可使得使用者直观
地了解运动按摩过程中自身身体各个部位的温度分布情况。
心率测量系统：使用者在运动按摩过程通过佩戴心率传感器，获取心率变
化数据，在显示屏中以数字形式显示出来。此传感器通过无线传输数据，由机
架上接收器获取传感器发出的信息。
血压测量系统：使用者在运动按摩过程通过佩戴血压测量传感器，获取血
压变化数据，在显示屏中以数字形式显示出来。此传感器通过无线传输数据，
由机架上接收器获取传感器发出的信息。
肺活量测量系统：使用者在运动按摩过程前后，通过使用肺活量测试装置，
获取肺活量数据，在显示屏中以数字形式显示出来。
血糖测量系统：使用者可在运动按摩前后进行血糖测试，使用专用的血液
采样工具，将自己血样放置于专用的试纸，在将试纸放置于检测口中，获取使
用者运动按摩前后血糖浓度变化值，以供参考对比。
本发明具有以下优点：
1、本发明一种多功能运动养生仪独创了新的按摩方式-运动按摩。相比
传统按摩更能调节自身经络，强身健骨，预防保健。
2、本发明一种多功能运动养生仪集多种测试于一身，能很好的测量人体
基本生理体征，在运动按摩过程中通过对比了解自身动态的生理数
据。
3、本发明一种多功能运动养生仪的按摩工具采用磁石，对经络的疏通与
血液循环有更好的效果。
4、本发明一种多功能运动养生仪能加热按摩磁石，使得脚底在按摩过程
中获取更多能量，促进全身血液循环，获得更好的按摩效果。
5、本发明一种多功能运动养生仪具有两级防振功能，很好了解决了人体
在慢步过程中按摩石对人体的冲击伤害，保护人体骨骼。
6、本发明设计一种多功能运动养生仪，设计有可旋转按摩石底座，在按
摩的过程中随机旋转，使使用者获得更多的按摩方式，更接近实际
按摩条件。
7、本发明一种多功能运动养生仪结构美观大方。
附图说明
图1多功能运动养生仪(未安装磁石)三维视图；
图2机架三维视图；
图3机架上部分放大三维视图；
图4传动架正视与俯视图；
图5一级传动结构俯视图；
图6一级传动结构与机架结合俯视图；
图7二级传动带正视图及部分结构扩大视图；
图8磁石与磁石座装配正剖面图与俯视图；
图9A-A单个磁石装配剖视图；
图10安装完整后传动架俯视图；
图11传动系统结构正视图；
图12多功能储物箱三维视图；
图13两侧扶手三维视图；
1-机架；2-传动架；3-无级调速电机；4-一级传动带；5-二级传动带；
6-带轮；7-传动带支撑架；8-中心支撑滚轴；9-电路板支撑架；10-
滚轴；11-磁石安装座；12-轴承；13-红外传感器；14-多功能储物箱；
15-控制面板；16-显示屏；17-扶手；18-红外加热器；19-减震器；20
-机架支撑轴
具体实施方式
如图1-12所示，本发明是一种多功能运动养生仪。一种多功能运动养生仪有
如下个功能：可通过慢步来体验脚底按摩功效，舒缓身心，疏通经络，辅
助治疗各种慢性疾病，达到预防保健的养生效果；可获取人体血压、心率、
血糖以及肺活量等基本生理参数；可在运动按摩过程中享受听音乐、看视
频等娱乐活动；可通过自带软件自动发送锻炼信息，提醒使用者按时按量
锻炼按摩。操作如下：
1.仪器第一次使用时，先将鞋子脱掉，可穿袜子，踏上按摩石上，向上
掀开显示屏，仪器进入启动模式。打开多功能储物箱的透明门，将
自己随身携带的电子产品与挂饰等小物件放入储物箱中。打开扶手，
使用者先通过输入每台仪器自带的启动码来启动仪器，仪器启动后
每个使用者在指纹识别区录入自己的指纹信息。同时使用控制面板
上的控制按钮输入显示屏中个人身体基本数据并保存。使用者再次
使用多功能运动养生仪，打开显示屏后可直接通过指纹启动多功能
运动养生仪，启动后，多功能运动养生仪自动进入待机运行状态，
此时使用者双手扶住扶手，用手指轻轻按下右扶手运动启动暂停键，
多功能运动养生仪表面磁石随着电机的带动以最低速绕着传动架旋
转。使用者可根据自身条件，通过右扶手上的速度调节按钮调节到
最适合自己的速度。
2.使用多功能运动养生仪前，使用者可根据自身情况，佩戴好仪器的传
感器：心率、血压传感器，使用过程中传感器获取的数据直接显示
于显示屏中，使用者可通过控制面板上的按钮，可直观的了解对比
每次数据变化情况。使用后，使用者可根据自身需要，通过仪器自
带的血样采集装置采集自身血样，放入血糖分析装置中。同时也根
据自身需要佩戴肺活量测试装置，测试按摩后自身的肺活量大小。
所有的数据都会显示于显示屏中，并会自动记录每次测试结果。
3.使用过程中，多功能运动养生仪上的红外传感器自动对准使用者，并
自动调节角度直至完全覆盖使用者，收集使用者的体表红外热成像
信息。将红外热成像图像显示于机架上的显示屏中，使得使用者动
态了解自身身体温度变化。
4.使用过程中，使用者可通过控制面板上的按钮启动红外加热仪的加热
功能，使其对按摩石进行加热处理，使使用者脚底获取更多能量，
促进血液循环。
5.使用过程中，使用者可根据自身需要，通过长按扶手上的音量启动键，
进入音乐或者视频播放界面，通过音量加和音量减两个按键自由选
择曲目，短按启动键进行播放，视频文件可直接显示于显示屏中，
显示屏中其他窗口自动最小化，音频文件播放后根据需要可放大窗
口和自动最小化。通过储物箱两侧的音箱播放声音，也可通过自带
的耳麦进行音乐收听。
使用完后，使用者将显示屏手动关上，多功能运动养生仪自动关机。之后将扶
手旋转放回至原处，使用者走下传动架，完成一次按摩过程。