В работе автором предложен синтез функциональных возможностей двух различных мехатронных систем, кардио-тренажёра и электровелосипеда в одном устройстве, являющемся как транспортным средством, так и тренажёром с точным индивидуально подобранным уровнем нагрузки на организм. Синтез мехатронных систем проведён на концептуальном и логическом уровне. Концептуальный уровень заключается в анализе функционального назначения, области применения и технических характеристик двух различных мехатронных устройств, с целью их проверки на предмет совместимости между собой, либо наличия принципиально неразрешимых противоречий. Логический уровень заключается в анализе алгоритмов кардио-тренажёра и электровелосипеда, с последующим синтезом на их основе собственного, способного выполнять функции как первого, так и второго; разработке структурной и функциональной схем велосипеда-тренажёра. Разработана и предложена математическая модель велосипеда-тренажёра с возможностью моделирования различных внешних условий (рельеф, погодные условия, тип грунта и др.). По результатам проведённого моделирования сделаны соответствующие выводы: о предельных значениях внешних воздействий, технических возможностях и ограничениях мехатронного устройства.