CN105457254A - 一种用于体操训练的智能训练系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于体操训练的智能训练系统，包括：智能训练终端和远程服务器；智能训练终端包括：图像采集单元，用于采集体操运动员在训练过程中的训练图像信息，并将训练图像信息发送到远程服务器；远程服务器向智能训练终端发送体操标准动作图像以及训练计划。本发明的用于体操训练的智能训练系统，能够使体操运动员及爱好者远程接收专业指导，进行训练，并能够纠正不标准的体操动作，锻炼身体，支持多种监控方式，保障安全训练；能够得到合理的饮食指导，便于体操运动员及爱好者对训练中的饮食进行管理，并具有便于携带、成本低和产品智能化的特点。

Description

一种用于体操训练的智能训练系统
技术领域
本发明涉及体操训练技术领域，尤其涉及一种用于体操训练的智能训练系统。
背景技术
体操是一种徒手或借助器械进行各种身体操练的非周期性体育项目，是一项在规定的器械上，完成复杂、协调的动作，并根据动作的分值或动作的难度、编排与完成情况等给予评分的运动。专业或半专业的体操运动选手需要进行严格专业训练，现有的训练方式是一个教练指导一个或多个运动员。如果教练不在现场或运动员长时离开训练场地时，则运动员不能得到指导，容易荒废训练。近年来，随着经济国际化趋势的加强，国际化竞争日益激烈，人们的工作压力也越来越大，工作者的身体长期处于紧张疲惫状态，工作者长期处于亚健康状态。为了锻炼身体，爱好体操的工作者经常在下班后，进行一些体操的活动。但因为工作时间长，下班晚，且回家后不愿意外出，导致很多工作者不能坚持锻炼，身体状况越来越差。因此，需要一种用于体操训练的智能训练系统。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于体操训练的智能训练系统。
一种用于体操训练的智能训练系统，包括：智能训练终端和远程服务器；所述智能训练终端包括：图像采集单元，用于采集体操运动员在训练过程中的训练图像信息，并将所述训练图像信息发送到所述远程服务器；所述远程服务器向所述智能训练终端发送体操标准动作图像以及训练计划。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述智能训练终端包括：动作检测单元，用于将所述训练图像信息与所述标准动作图像进行对比，如果判断存在动作误差则进行提示，并提供改进动作的方案。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述智能训练终端包括：脉搏传感器单元、心电计录仪、健康监测单元；体操运动员在训练时携带所述脉搏传感器单元和所述心电记录仪；脉搏传感器向人体的腕部发送照射光，并将经人体组织衰减吸收后的反射光转换为电信号，基于电信号获取心跳信息；心电计录仪采集人体心电信号，将人体心电信号转化为人体心电信息；所述脉搏传感器、所述心电记录仪与所述健康监测单元通过无线方式进行数据交互；所述健康监测单元将所述心跳信息、人体心电信息发送给所述远程服务器；其中，当所述健康监测单元判断所述心跳信息、人体心电信息超过预设的安全频率阈值时，发出警报信号。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述智能训练终端包括：环境音频处理单元和拾音器；所述拾音器实时采集体操运动员训练场地的环境声音并将所述环境声音发送到所述环境音频处理单元；当所述环境音频处理单元判断所述环境声音的分贝值高于预设的高分贝阈值、或环境声音中出现设定的关键字和关键词时，则向所述远程服务器发送警报信号并播放提示音频。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述智能训练终端包括：定位单元；所述定位单元通过中国北斗卫星导航系统BDS或GPS实时获取体操运动员的位置信息，进行显示并将所述位置信息发送到所述远程服务器；当所述定位单元判断体操运动员的位置信息超出设定的区域时进行提示。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述智能训练终端包括：气体监测单元；所述气体监测单元包括：气体传感器；通过所述气体传感器将采集的环境空气中的异味或有毒有害气体浓度信息转换为电信号；当所述气体监测单元判断所述电信号的电压值超过预设的安全阈值时，则进行告警显示并向所述远程服务器发送报警信号；其中，所述有毒有害气体包括：甲醛、苯类、醇类气体；异味包括：食物变质或残留农药散发的气味。
根据本发明的一个实施例，进一步的，饮食管理单元；所述饮食管理单元具有称重模块；所述饮食管理单元向远程服务器发送食物信息和运动员信息，并接收远程服务器发送的食物成分数据以及卡路里信息进行显示；其中，所述食物信息包括：食物名称和食物重量信息；运动员信息包括：姓名、项目。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述远程服务器接收所述饮食管理单元发送的食物信息和运动员信息，查询膳食数据库，计算食物所含的营养成分信息并获取对于所述运动员的建议菜谱；根据所述营养成分信息、运动员的训练信息、餐次信息判断体操运动员摄入的营养是否超标或摄入了禁忌营养成分，如果是，则生成所述摄入告警信息；将所述营养素成分信息、所述菜谱和所述摄入告警信息发送给所述饮食管理单元。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述远程服务器查询膳食数据库，获取体操运动员的历史摄入营养数据并生成对于运动员的摄取营养建议，并将所述历史摄入营养数据和摄取营养建议发送到所述饮食管理单元。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述饮食管理单元接收所述远程服务器发送的菜谱、历史摄入营养数据和摄取营养建议，显示所述菜谱、历史摄入营养数据和摄取营养建议，并基于所述历史摄入营养数据生成运动员摄入营养的动态曲线。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述智能训练终端还包括：营养告警指示灯；所述营养告警指示灯包括：能量灯、蛋白质灯、脂肪灯、碳水化合物灯；其中，每种营养告警指示灯都包括分别标识告警等级为高、中、低的三个指示灯；所述饮食管理单元根据接收到的摄入告警消息中的指示灯告警标识，控制所述营养告警指示灯亮或灭。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述智能训练终端包括：通信单元；所述通信单元包括：2G/3G无线模块、GPRS模块、wifi模块，所述通信单元能够通过多种通信方式与所述远程服务器进行通信；所述远程服务器为云端服务器。
本发明的用于体操训练的智能训练系统，能够使体操运动员及爱好者远程接收专业指导，进行训练，并能够纠正不标准的体操动作，支持多种监控方式，保障安全训练；能够得到合理的饮食指导，便于体操运动员及爱好者对训练中的饮食进行管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为根据本发明的用于体操训练的智能训练系统的一个实施例的示意图；
图2为根据本发明的用于体操训练的智能训练系统的一个实施例中的智能训练终端的模块示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。
如图1、2所示，本发明提供一种用于体操训练的智能训练系统，包括：智能训练终端11，12，13和远程服务器2。智能训练终端中包括多个模块，能够完成各种功能。
图像采集单元111采集体操运动员在训练过程中的训练图像信息，并将训练图像信息发送到远程服务器2。远程服务器2向智能训练终端发送体操标准动作图像以及训练计划。远程服务器2根据不同的运动员和爱好者制订不同的训练计划，指导者也可以实时看见训练的情况，使得运动员或体操爱好者在其它的场地，例如家中接收专业指导，进行训练。
图像采集单元111基于linux开发平台，内置Android操作系统，可以对视频信号、音频信号进行压缩编码，其编码标准有H.264等多种格式。
动作检测单元112将训练图像信息与标准动作图像进行对比，如果判断存在动作误差则进行提示，并提供改进动作的方案。动作检测单元112能够智能分析运动员或体操爱好者的动作是否标准，可以提高训练的效果。
体操运动员在训练时携带脉搏传感器单元和心电记录仪，脉搏传感器单元和心电记录仪可以为多种类型。脉搏传感器向人体的腕部发送照射光，并将经人体组织衰减吸收后的反射光转换为电信号，基于电信号获取心跳信息，心电计录仪采集人体心电信号，将人体心电信号转化为人体心电信息。
脉搏传感器、心电记录仪与健康监测单元113通过无线方式进行数据交互。健康监测单元113将心跳信息、人体心电信息发送给远程服务器2。当健康监测单元113判断心跳信息、人体心电信息超过预设的安全频率阈值时，健康监测单元113发出警报信号。
远程服务器2接收到健康监测单元113发送报警信息后进行分析、储存，并发送至医疗部门等。可以设置报警按键，可用于一键触发报警，报警信息发送至远程服务器2进行处理。健康监测单元113可以对运动员或体操爱好者在进行训练中的身体状况进行实时监控，保障安全训练。
拾音器实时采集体操运动员训练场地的环境声音并将环境声音发送到环境音频处理单元114。当环境音频处理单元114判断环境声音的分贝值高于预设的高分贝阈值、或环境声音中出现设定的关键字和关键词时，例如“危险”、“救命”等，则向远程服务器2发送警报信号并播放提示音频。环境音频处理单元114可以对运动员或体操爱好者在进行训练中的环境以及突发事件进行实时监控，保障安全训练。
定位单元115通过中国北斗卫星导航系统BDS或GPS实时获取体操运动员的位置信息，进行显示并将位置信息发送到远程服务器2。当定位单元115判断体操运动员的位置信息超出设定的区域时进行提示。例如，运动员或体操爱好者距离一些不宜训练的地方较近，例如距离市场、公路很近，容易发生危险。
气体监测单元116包括：气体传感器。通过气体传感器将采集的环境空气中的异味或有毒有害气体浓度信息转换为电信号。当气体监测单元116判断电信号的电压值超过预设的安全阈值时，则进行告警显示并向远程服务器2发送报警信号。有毒有害气体包括：甲醛、苯类、醇类气体等；异味包括：食物变质或残留农药散发的气味等。气体监测单元116可以对运动员或体操爱好者在进行训练中的环境中的气体进行实时监控，保障安全训练。
饮食管理单元117具有称重模块。饮食管理单元117向远程服务器2发送食物信息和运动员信息，并接收远程服务器2发送的食物成分数据以及卡路里信息进行显示。食物信息包括：食物名称和食物重量信息等；运动员信息包括：姓名、项目等。能够得到合理的饮食指导，也是运动员或爱好者体操训练中重要的组成部分。
远程服务器2接收饮食管理单元117发送的食物信息和运动员信息，查询膳食数据库，计算食物所含的营养成分信息并获取对于运动员的建议菜谱。远程服务器2根据营养成分信息、运动员的训练信息、餐次信息判断体操运动员摄入的营养是否超标或摄入了禁忌营养成分，如果是，则生成摄入告警信息。远程服务器2将营养素成分信息、菜谱和摄入告警信息发送给饮食管理单元117。
远程服务器2查询膳食数据库，获取体操运动员的历史摄入营养数据并生成对于运动员的摄取营养建议，并将历史摄入营养数据和摄取营养建议发送到饮食管理单元117。营养成分包括：能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、维生素、无机盐等。
饮食管理单元117接收远程服务器发送的菜谱、历史摄入营养数据和摄取营养建议，显示菜谱、历史摄入营养数据和摄取营养建议，并基于历史摄入营养数据生成运动员摄入营养的动态曲线。
智能训练终端11上设置营养告警指示灯；营养告警指示灯包括：能量灯、蛋白质灯、脂肪灯、碳水化合物灯等。每种营养告警指示灯都包括分别标识告警等级为高、中、低的三个指示灯。饮食管理单元117根据接收到的摄入告警消息中的指示灯告警标识，控制营养告警指示灯亮或灭。
通信单元118包括：2G/3G无线模块、GPRS模块、wifi模块，通信单元能够通过多种通信方式与远程服务器进行通信，也具有通话、短信的功能。远程服务器可以为云端服务器。
上述实施例的用于体操训练的智能训练系统，能够使体操运动员及爱好者远程接收专业指导，进行训练，并能够纠正不标准的体操动作，支持多种监控方式，保障安全训练；能够得到合理的饮食指导，使体操运动员及爱好者对训练中饮食进行管理，并具有便于携带、成本低和产品智能化的特点。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种用于体操训练的智能训练系统，其特征在于，包括：
智能训练终端和远程服务器；
所述智能训练终端包括：
图像采集单元，用于采集体操运动员在训练过程中的训练图像信息，并将所述训练图像信息发送到所述远程服务器；
所述远程服务器向所述智能训练终端发送体操标准动作图像以及训练计划。
2.如权利要求1所述的智能训练系统，其特征在于：
所述智能训练终端包括：
动作检测单元，用于将所述训练图像信息与所述标准动作图像进行对比，如果判断存在动作误差则进行提示，并提供改进动作的方案。
3.如权利要求1所述的智能训练系统，其特征在于：
所述智能训练终端包括：脉搏传感器单元、心电计录仪、健康监测单元；
体操运动员在训练时携带所述脉搏传感器单元和所述心电记录仪；脉搏传感器向人体的腕部发送照射光，并将经人体组织衰减吸收后的反射光转换为电信号，基于电信号获取心跳信息；心电计录仪采集人体心电信号，将人体心电信号转化为人体心电信息；
所述脉搏传感器、所述心电记录仪与所述健康监测单元通过无线方式进行数据交互；所述健康监测单元将所述心跳信息、人体心电信息发送给所述远程服务器；
其中，当所述健康监测单元判断心跳、人体心电信息超过预设的安全频率阈值时，发出警报信号。
4.如权利要求1所述的智能训练系统，其特征在于：
所述智能训练终端包括：环境音频处理单元和拾音器；
所述拾音器实时采集体操运动员训练场地的环境声音并将所述环境声音发送到所述环境音频处理单元；当所述环境音频处理单元判断所述环境声音的分贝值高于预设的高分贝阈值、或环境声音中出现设定的关键字和关键词时，则向所述远程服务器发送警报信号并播放提示音频。
5.如权利要求1所述的智能训练系统，其特征在于：
所述智能训练终端包括：定位单元；
所述定位单元通过中国北斗卫星导航系统BDS或GPS实时获取体操运动员的位置信息，进行显示并将所述位置信息发送到所述远程服务器；
当所述定位单元判断体操运动员的位置信息超出设定的区域时进行提示。
6.如权利要求1所述的智能训练系统，其特征在于：
所述智能训练终端包括：气体监测单元；
所述气体监测单元包括：气体传感器；通过所述气体传感器将采集的环境空气中的异味或有毒有害气体浓度信息转换为电信号；当所述气体监测单元判断所述电信号的电压值超过预设的安全阈值时，则进行告警显示并向所述远程服务器发送报警信号；
其中，所述有毒有害气体包括：甲醛、苯类、醇类气体；异味包括：食物变质或残留农药散发的气味。
7.如权利要求1所述的智能训练系统，其特征在于：
饮食管理单元；所述饮食管理单元具有称重模块；
所述饮食管理单元向远程服务器发送食物信息和运动员信息，并接收远程服务器发送的食物成分数据以及卡路里信息进行显示；其中，所述食物信息包括：食物名称和食物重量信息；运动员信息包括：姓名、项目。
8.如权利要求7所述的的智能训练系统，其特征在于：
所述远程服务器接收所述饮食管理单元发送的食物信息和运动员信息，查询膳食数据库，计算食物所含的营养成分信息并获取对于所述运动员的建议菜谱；根据所述营养成分信息、运动员的训练信息、餐次信息判断体操运动员摄入的营养是否超标或摄入了禁忌营养成分，如果是，则生成所述摄入告警信息；将所述营养素成分信息、所述菜谱和所述摄入告警信息发送给所述饮食管理单元。
9.如权利要求8所述的智能训练系统，其特征在于：
所述远程服务器查询膳食数据库，获取体操运动员的历史摄入营养数据并生成对于运动员的摄取营养建议，并将所述历史摄入营养数据和摄取营养建议发送到所述饮食管理单元。
10.如权利要求9所述的智能训练系统，其特征在于：
所述饮食管理单元接收所述远程服务器发送的菜谱、历史摄入营养数据和摄取营养建议，显示所述菜谱、历史摄入营养数据和摄取营养建议，并基于所述历史摄入营养数据生成运动员摄入营养的动态曲线；
所述智能训练终端还包括：营养告警指示灯；
所述营养告警指示灯包括：能量灯、蛋白质灯、脂肪灯、碳水化合物灯；其中，每种营养告警指示灯都包括分别标识告警等级为高、中、低的三个指示灯；所述饮食管理单元根据接收到的摄入告警消息中的指示灯告警标识，控制所述营养告警指示灯亮或灭。
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