为了有效提升多功能体育训练器的全局性能,对其重要部件关节旋转器旋转角度进行合理优化是十分必要的。由此,提出一种基于动力学的关节旋转器旋转角度动态优化方法。多功能体育训练器是由关节旋转器、圆形中央框架、防护设备及电机传动设备组成的,同时探究其内在原理与训练优势。建立直角坐标系准确展现人体和关节旋转器之间的关系,获取空间某个物体方位值,完成关节旋转器运动控制。结合动力学原理,研究上肢进行运动旋转时形成的动力方程,构建关节旋转器旋转角度推导模型,明确其旋转角度最优取值范围。仿真结果证明,所提方法可以大幅减少关节旋转器摩擦系数,让关节旋转器使用状态更为灵活,达到多功能体育训练器稳定安全的使用目标。

为了降低踝关节训练器的磨损程度,优化训练效果,提出了踝关节训练器旋转角度实时优化方法。在踝关节训练器脚踏板下安置旋转器实现旋转运动,利用加速度传感器采集运动过程中的旋转角,并采用卡尔曼滤波算法融合关节旋转器与加速度传感器数据,使用加速度传感器获取的观测数据修正关节旋转器获取的预测数据,动态优化关节旋转角度,减小关节旋转角度误差。实验结果表明该方法可使踝关节训练器关节旋转角度更加准确,提高关节旋转器的角速度收敛精度,降低踝关节训练器的磨损程度。