随着生活质量的不断提高,健身成为了人们生活中不可缺少的一部分。当前大多数力量健身器械依然停留在纯物理结构的设计上,智能化的缺失使得传统力量器械无法根据使用者训练中力量变化的波动而动态调整负重大小,重量太轻则训练效果不佳,重量太重又容易引发安全事故。因此,监测使用者训练中力量变化,在适当时机对其提供辅助力量,提高训练效率及安全性,对力量健身行业发展具有重要意义。本文对典型的力量健身器械——史密斯架进行分析,利用ARM CORTEX-M4内核的STM32F407开发板作为控制核心,以伺服系统作为力量来源,设计了基于模糊控制算法的力量健身辅助控制系统。首先,设计了力量辅助控制系统的硬件平台,主要包括物理传动模型和伺服控制系统两个部分。然后,使用MODBUS-RTU工业通信协议实现控制器与驱动器之间相互通信,控制器通过访问伺服电机的转速、位置脉冲参数,实时监控负重杆的运动变化,分析参数后利用模糊控制算法对转矩进行计算,并将该转矩发送给伺服电机,从而实现力量辅助。其次,系统使用EMWIN图形库在STM32F407开发板的LCD屏幕上开发用户图形界面,锻炼情况实时更新至界面,使用者可随时观察自身锻炼情况。最后,构建实验环境,以11种不同的负重对系统进行稳定性测试。实验证明,基于模糊控制算法的力量健身辅助控制系统可以准确检测使用者训练中力量变化情况并适时加以力量辅助,提高了力量健身器械的训练有效性和安全性。