CN107737439A - 一种进阶式体能训练系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于体适能训练技术领域，提供了一种进阶式体能训练系统及方法，包括远程服务器、管理终端、采集终端、穿戴终端和位于N个训练场地上的场地终端，每个所述场地终端包括显示终端、指纹识别装置、摄像头和扬声器，所述显示终端分别与所述指纹识别装置、所述摄像头、所述扬声器电连接，所述远程服务器分别与所述管理终端、所述采集终端、所述穿戴终端、所述显示终端通信；所述远程服务器包括指标获取单元、方案选择单元、监测推荐单元和训练考评单元。本发明通过对训练者的体适能进行评估选择最优训练方案，在训练过程中应用教学视频辅助教练教学，训练时播放音乐帮助和鼓励训练者完成训练，且实时采集训练者的运动数据，防止意外的发生。

Description

一种进阶式体能训练系统及方法

技术领域

本发明属于体适能训练技术领域，具体涉及一种进阶式体能训练系统及方法。

背景技术

体适能是Physical Fitness的中文翻译，是指人体所具备的有充足的精力从事日常工作(学习)而不感疲劳，同时有余力享受休闲活动的乐趣，能够适应突发状况的能力。提高体能训练的方法有很多种，如敏捷训练，力量训练，爆发训练，强化身体体能。

体适能包括多个健康指标，包括肌肉耐力指标、心肺耐力指标、柔韧性素质指标、瞬发力指标等。肌耐力指的是某一部份的肌肉或肌群从事反复收缩动作的一种耐久能力，或肌肉维持某一固定用力动作持久的时间，是机体正常工作的基础。心肺适能这是体适能要素中最重要的一项，包括心脏、肺脏、血管及血液等组织系统的机能。柔韧性素质指标是指在无疼痛的情况下，关节所能活动的最大范围，它对于保持人体运动能力，防止运动损伤有重要意义。瞬发力指反应时间，是其他体能(速度、反应时间、肌力、敏捷性、协调性)的综合表现，反应时间好，应付危机处理的能力较佳。

现有的少儿体适能训练，通过训练教练对参与者做出人为评估从而选择训练方案，但是每个教练的水平参差不齐，做出的评估不一定准确。在体适能的训练过程中完全依靠训练教练进行教学，且训练过程辛苦枯燥，对身体有异常的训练者不能及时发现并提醒。

发明内容

针对以上问题的不足，本发明提供了一种进阶式体能训练系统及方法，通过训练前对训练者的体适能进行评估选择最适合训练者的训练方案，在训练过程中应用教学视频辅助教练教学，减轻教练的工作、提高教学效率，在训练过程中根据训练者的训练情况播放适宜的音乐，帮助和鼓励训练者更好的完成训练，且实时采集训练者的运动数据，防止训练过程中意外的发生。

为实现上述目的，本发明提供的一种进阶式体能训练系统，包括远程服务器、管理终端、采集终端、穿戴终端和位于N个训练场地上的场地终端，每个所述场地终端包括显示终端、指纹识别装置、摄像头和扬声器，所述显示终端分别与所述指纹识别装置、所述摄像头、所述扬声器电连接，所述远程服务器分别与所述管理终端、所述采集终端、所述穿戴终端、所述显示终端通信；

所述远程服务器包括：

指标获取单元，用于获取所述管理终端发送的训练者指纹信息和所述采集终端发送的训练者体适能数据；

方案选择单元，用于根据所述训练者体适能数据和训练者历史信息对训练者做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果选出适合训练者的最优训练方案；

监测推荐单元，用于将最优训练方案相对应的训练教学视频发送给所述显示终端，根据所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据，推送干预提醒事项和适宜的音乐给所述显示终端；

训练考评单元，用于训练结束后根据所述训练图像和所述训练者运动数据对训练者的训练结果做出考评。

优选地，所述体适能数据包括肌肉耐力数据、心肺耐力数据、柔韧性素质数据和瞬发力数据。

优选地，所述方案选择单元包括：

体适能评估模块，用于根据所述训练者体适能数据对训练者的体适能进行评估，并得到体适能评估得分；

训练者信息模块，用于根据所述训练者指纹信息在训练者信息库中进行查询比对，得到训练者历史信息；

方案推荐模块，用于根据所述体适能评估得分和所述训练者历史信息对训练者身体和训练者训练做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果从训练方案库中选出适合训练者的最优训练方案。

优选地，所述体适能评估模块包括：

参照表数据库，用于存储各项参照表，所述参照表包括肌肉耐力参照表、心肺耐力参照表、柔韧性素质参照表和瞬发力参照表；

规则管理子模块，用于编辑和管理各项匹配规则和评估规则；

各项评估子模块，用于根据所述匹配规则将所述肌肉耐力数据、心肺耐力数据、柔韧性素质数据、瞬发力数据分别与相对应的参照表进行比对匹配，得到各项得分；

综合评估子模块，用于按照所述评估规则对所述各项得分进行综合评估并得到体适能评估得分。

优选地，所述训练者历史信息包括训练者姓名、性别、年龄、身高、体重、病史和历史训练记录。

优选地，所述训练方案库中包括第一训练方案至第十训练方案共十个进阶式训练方案，后一训练方案比前一训练方案训练难度更大，每个进阶式训练方案包括多个训练项目。

优选地，所述监测推荐单元包括：

视频推送模块，用于获取所述显示终端发送的训练者指纹信息，根据所述训练者指纹信息得到所述最优训练方案，从视频存储库中调取所述最优训练方案相对应的训练教学视频，将所述训练教学视频发送给所述显示终端；

监测采集模块，用于获取所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据；

音乐推送模块，用于将所述训练图像和所述身体数据输入卷积神经网络得到训练者的训练状态，根据所述训练状态从音乐库中调取适宜的音乐推送给所述显示终端，通过在训练过程中加入音乐的元素帮助和鼓励训练者完成训练；

语音提醒模块，用于根据所述训练者运动数据判断训练者的身体状态，当所述训练者运动数据大于预设阈值时，生成提醒事项，并将所述提醒事项推送给所述显示终端。

优选地，所述视频存储库中存储有所述十个进阶式训练方案相对应的十个训练教学视频，每个所述训练教学视频中包括多个训练项目的教学视频。

优选地，所述训练者运动数据包括速度数据、加速度数据、心率数据和地理位置数据。

一种进阶式体能训练方法，包括以下步骤：

获取所述管理终端发送的训练者指纹信息和所述采集终端发送的训练者体适能数据；

根据所述训练者体适能数据和训练者历史信息对训练者做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果选出适合训练者的最优训练方案；

将最优训练方案相对应的训练教学视频发送给所述显示终端，根据所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据，推送干预提醒事项和适宜的音乐给所述显示终端；

训练结束后根据所述训练图像和所述训练者运动数据对训练者的训练结果做出考评。

由上述方案可知，本发明一种进阶式体能训练系统及方法，通过训练前对训练者的体适能进行评估选择最适合训练者的训练方案，在训练过程中应用教学视频辅助教练教学，减轻教练的工作、提高教学效率，在训练过程中根据训练者的训练情况播放适宜的音乐，帮助和鼓励训练者更好的完成训练，且实时采集训练者的运动数据，防止训练过程中意外的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例中进阶式体能训练系统的结构图一；

图2为本实施例中进阶式体能训练系统的结构图二；

图3为本实施例中进阶式体能训练方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的产品，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例：

本发明的实施例提供了一种进阶式体能训练系统，如图1和图2所示，包括远程服务器、管理终端、采集终端、穿戴终端和位于N个训练场地上的场地终端，每个所述场地终端包括显示终端、指纹识别装置、摄像头和扬声器，所述显示终端分别与所述指纹识别装置、所述摄像头、所述扬声器电连接，所述远程服务器分别与所述管理终端、所述采集终端、所述穿戴终端、所述显示终端通信；

所述远程服务器包括指标获取单元、方案选择单元、监测推荐单元和训练考评单元；

指标获取单元，用于获取所述管理终端发送的训练者指纹信息和所述采集终端发送的训练者体适能数据；所述体适能数据包括肌肉耐力数据、心肺耐力数据、柔韧性素质数据和瞬发力数据；

方案选择单元，用于根据所述训练者体适能数据和训练者历史信息对训练者做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果选出适合训练者的最优训练方案；

监测推荐单元，用于将最优训练方案相对应的训练教学视频发送给所述显示终端，根据所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据，推送干预提醒事项和适宜的音乐给所述显示终端；

训练考评单元，用于训练结束后根据所述训练图像和所述训练者运动数据对训练者的训练结果做出考评。

其中，所述方案选择单元包括体适能评估模块、训练者信息模块和方案推荐模块；

体适能评估模块，用于根据所述训练者体适能数据对训练者的体适能进行评估，并得到体适能评估得分；所述体适能评估模块包括参照表数据库、规则管理子模块、各项评估子模块和综合评估子模块；参照表数据库，用于存储各项参照表，所述参照表包括肌肉耐力参照表、心肺耐力参照表、柔韧性素质参照表和瞬发力参照表；规则管理子模块，用于编辑和管理各项匹配规则和评估规则；

各项评估子模块，用于根据所述匹配规则将所述肌肉耐力数据、心肺耐力数据、柔韧性素质数据、瞬发力数据分别与相对应的参照表进行比对匹配，得到各项得分；综合评估子模块，用于按照所述评估规则对所述各项得分进行综合评估并得到体适能评估得分；

训练者信息模块，用于根据所述训练者指纹信息在训练者信息库中进行查询比对，得到训练者历史信息；所述训练者历史信息包括训练者姓名、性别、年龄、身高、体重、病史和历史训练记录；

方案推荐模块，用于根据所述体适能评估得分和所述训练者历史信息对训练者身体和训练者训练做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果从训练方案库中选出适合训练者的最优训练方案。所述训练方案库中包括第一训练方案至第十训练方案共十个进阶式训练方案，后一训练方案比前一训练方案训练难度更大，每个进阶式训练方案包括多个训练项目。

其中，所述监测推荐单元包括：

视频推送模块，用于获取所述显示终端发送的训练者指纹信息，根据所述训练者指纹信息得到所述最优训练方案，从视频存储库中调取所述最优训练方案相对应的训练教学视频，将所述训练教学视频发送给所述显示终端；所述视频存储库中存储有所述十个进阶式训练方案相对应的十个训练教学视频，每个所述训练教学视频中包括多个训练项目的教学视频；

监测采集模块，用于获取所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据；所述训练者运动数据包括速度数据、加速度数据、心率数据和地理位置数据；

音乐推送模块，用于将所述训练图像和所述身体数据输入卷积神经网络，得到训练者的训练状态，根据所述训练状态从音乐库中调取适宜的音乐推送给所述显示终端，通过在训练过程中加入音乐的元素帮助和鼓励训练者完成训练；

语音提醒模块，用于根据所述训练者运动数据判断训练者的身体状态，当所述训练者运动数据大于预设阈值时，生成提醒事项，并将所述提醒事项推送给所述显示终端；

一种进阶式体能训练方法，如图3所示，包括以下步骤：

获取所述管理终端发送的训练者指纹信息和所述采集终端发送的训练者体适能数据；

根据所述训练者体适能数据和训练者历史信息对训练者做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果选出适合训练者的最优训练方案；

将最优训练方案相对应的训练教学视频发送给所述显示终端，根据所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据，推送干预提醒事项和适宜的音乐给所述显示终端；

训练结束后根据所述训练图像和所述训练者运动数据对训练者的训练结果做出考评。

本实施例中在训练前通过管理终端获取训练者的指纹信息进行身份识别后，通过各种仪器设备采集训练前训练者的体适能数据，所述体适能数据指标肌肉力、心肺耐力、柔韧性素质、瞬发力等数据。将采集的每项数据与各项参照表进行对比匹配，得到各项得分，将各项得分进行综合分析得到体适能评估得分，根据体适能得分结合训练者历史信息从训练方案库中选择出最优的方案。

所述训练方案库中的十个进阶式训练方案为：

第一训练方案包括猫爬项目、落地项目、平衡行走项目和立定跳远项目；第二训练方案包括快速跑项目、折返跑项目、跳跃障碍物项目、平衡木动作项目和前滚翻项目；第三训练方案包括落地前滚翻项目、侧滚翻项目、平衡木动作项目、侧手翻项目和倒立项目；第四训练方案包括精确跳远项目、三步跳项目、单杠项目、懒人跳项目和平衡木动作项目；第五训练方案包括猩猩跳项目、反弹墙项目、钻栏杆项目、鱼跃滚翻项目和蹦床动作项目；第六训练方案包括猫爬项目、落地项目、平衡行走项目和原地双腿跳项目；第七训练方案包括单手跨栏项目、侧手反抓栏杆项目和蹦床动作项目；第八训练方案包括蹬壁跳远项目、蹬壁上墙项目、单杆飞抓项目和后空翻项目；第九训练方案包括猫扑项目、二级翻越项目和“股墩”跳项目；第十训练方案包括猫反扑项目、助跑猫扑项目、栏杆转项目和猩猩跳飞台项目。每一个训练方案包括多个不同时长的训练方案，例如3-6岁年龄组训练时长为60分钟，6-12岁年龄组训练时长为80分钟。

本实施例中的训练者年龄为5岁，体适能的满分为10分，其体适能较差，体适能评估得分为2分，系统为其选择的最优训练方案为60分钟的第二训练方案，第二训练方案包括五个训练项目，每个训练项目的训练场地均设有显示终端，以及与显示终端进行电连接的指纹识别装置、所述摄像头和所述扬声器。训练者到达相应的训练场地后，通过指纹识别装置输入指纹，系统根据指纹信息得到为训练者选择的最优训练方案相对应的训练教学视频，根据所述显示终端所处训练项目场地的唯一ID地址，将所述训练教学视频中的该项目视频发送到显示终端，训练者在显示终端学习训练项目。

训练者在训练过程中，摄像头采集训练者的训练图像，穿戴终端(例如智能手环等)采集运动数据，音乐推送模块将训练图像和运动数据输入卷积神经网络得到训练者的训练状态，例如训练者的训练情绪比较低落，从音乐库中选择比较激昂的音乐发送给显示终端，显示终端通过扬声器播放音乐，以帮助训练者完成训练。在训练的过程中训练者的心率过高，语音提醒模块根据采集的数据判断训练者的心率值超过了预设阈值，为防止意外事故的发生，生成了提醒事项并发送给显示终端，显示终端通过扬声器语音提醒训练者放慢训练节奏或停止训练。训练结束后根据采集的各种信息对训练者的训练结果做出考评，方便教练和训练者了解训练的效果。

本实施例将素质能力拓展、训练技术、情景音乐相融合，以达到最佳的训练效果，真正的做到玩中学，学中玩的最佳学习状态。本系统主要结合普通幼儿体能训练技术、体操技巧、跑酷技巧以及各种体操，跑酷等训练器材相结合的新型运动模式，让孩子的身体的心肺耐力、灵活性、协调性、平衡性等等得到充分的锻炼和最强程度的提高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种进阶式体能训练系统，其特征在于，包括远程服务器、管理终端、采集终端、穿戴终端和位于N个训练场地上的场地终端，每个所述场地终端包括显示终端、指纹识别装置、摄像头和扬声器，所述显示终端分别与所述指纹识别装置、所述摄像头、所述扬声器电连接，所述远程服务器分别与所述管理终端、所述采集终端、所述穿戴终端、所述显示终端通信；

所述远程服务器包括：

指标获取单元，用于获取所述管理终端发送的训练者指纹信息和所述采集终端发送的训练者体适能数据；

方案选择单元，用于根据所述训练者体适能数据和训练者历史信息对训练者做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果选出适合训练者的最优训练方案；

监测推荐单元，用于将最优训练方案相对应的训练教学视频发送给所述显示终端，根据所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据，推送干预提醒事项和适宜的音乐给所述显示终端；

训练考评单元，用于训练结束后根据所述训练图像和所述训练者运动数据对训练者的训练结果做出考评。

2.根据权利要求1所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述体适能数据包括肌肉耐力数据、心肺耐力数据、柔韧性素质数据和瞬发力数据。

3.根据权利要求2所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述方案选择单元包括：

体适能评估模块，用于根据所述训练者体适能数据对训练者的体适能进行评估，并得到体适能评估得分；

训练者信息模块，用于根据所述训练者指纹信息在训练者信息库中进行查询比对，得到训练者历史信息；

方案推荐模块，用于根据所述体适能评估得分和所述训练者历史信息对训练者身体和训练者训练做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果从训练方案库中选出适合训练者的最优训练方案。

4.根据权利要求3所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述体适能评估模块包括：

参照表数据库，用于存储各项参照表，所述参照表包括肌肉耐力参照表、心肺耐力参照表、柔韧性素质参照表和瞬发力参照表；

规则管理子模块，用于编辑和管理各项匹配规则和评估规则；

各项评估子模块，用于根据所述匹配规则将所述肌肉耐力数据、心肺耐力数据、柔韧性素质数据、瞬发力数据分别与相对应的参照表进行比对匹配，得到各项得分；

综合评估子模块，用于按照所述评估规则对所述各项得分进行综合评估并得到体适能评估得分。

5.根据权利要求4所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述训练者历史信息包括训练者姓名、性别、年龄、身高、体重、病史和历史训练记录。

6.根据权利要求3所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述训练方案库中包括第一训练方案至第十训练方案共十个进阶式训练方案，后一训练方案比前一训练方案训练难度更大，每个进阶式训练方案包括多个训练项目。

7.根据权利要求1所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述监测推荐单元包括：

视频推送模块，用于获取所述显示终端发送的训练者指纹信息，根据所述训练者指纹信息得到所述最优训练方案，从视频存储库中调取所述最优训练方案相对应的训练教学视频，将所述训练教学视频发送给所述显示终端；

监测采集模块，用于获取所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据；

音乐推送模块，用于将所述训练图像和所述身体数据输入卷积神经网络，得到训练者的训练状态，根据所述训练状态从音乐库中调取适宜的音乐推送给所述显示终端，通过在训练过程中加入音乐的元素帮助和鼓励训练者完成训练；

语音提醒模块，用于根据所述训练者运动数据判断训练者的身体状态，当所述训练者运动数据大于预设阈值时，生成提醒事项，并将所述提醒事项推送给所述显示终端。

8.根据权利要求7所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述视频存储库中存储有所述十个进阶式训练方案相对应的十个训练教学视频，每个所述训练教学视频中包括多个训练项目的教学视频。

9.根据权利要求8所述的一种进阶式体能训练系统，其特征在于，所述训练者运动数据包括速度数据、加速度数据、心率数据和地理位置数据。

10.基于权利要求1-9任意一项的一种进阶式体能训练方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述管理终端发送的训练者指纹信息和所述采集终端发送的训练者体适能数据；

根据所述训练者体适能数据和训练者历史信息对训练者做综合评估，得到评估结果，根据所述评估结果选出适合训练者的最优训练方案；

将最优训练方案相对应的训练教学视频发送给所述显示终端，根据所述显示终端发送的训练图像和所述穿戴终端发送的训练者运动数据，推送干预提醒事项和适宜的音乐给所述显示终端；

训练结束后根据所述训练图像和所述训练者运动数据对训练者的训练结果做出考评。