CN107802460A - 一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统 - Google Patents

一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,包括:减重模块、检测模块、控制处理器;所述减重模块包括压力带模块、缓冲模块、减重调整模块;所述减重调整模块与所述压力带模块及缓冲模块连接,通过所述减重调整模块对所述压力带模块、缓冲模块进行调整;所述检测模块包括压力带检测模块、缓冲检测模块,所述压力带检测模块、缓冲检测模块与所述控制处理器连接;所述控制处理器还与所述减重调整模块连接;控制处理器还包括存储模块,所述存储模块用于存储压力关系表,所述压力关系表包括性别、身高与对地面的压力的关系;所述控制处理器根据用户信息,检索所述存储模块中的压力关系表中对应的对地面压力。

Description

一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统
技术领域
本发明涉及训练系统领域,特别涉及一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统。
背景技术
随着健康生活理念的推广,越来越多的人意识到运动对于健康的意义,但是许多人在运动的过程中由于自身体重过重,或姿势不标准而造成对身体关节的负担,长期保持这种负担会对身体关节造成不可逆的损害。
现有的减压训练系统,一般是针对病患设计的系统,主要用于恢复由脑中风、脑梗塞、偏瘫、脑损伤等造成的下肢功能障碍者运动训练,这种系统对于健康用户的使用并没有实际的作用,并且由于其对使用者限制较多,而难以使正常用户达到训练的目的。
由此,本发明提供一种可供健康用户使用的训练系统,降低用户在运动过程中的关节磨损风险,提高运动的安全系数,并且在用户的运动出现意外时将及时为用户提供帮助。
发明内容
发明目的:针对背景技术中提到的问题,本发明提供一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统。
技术方案:一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,包括:减重模块、检测模块、控制处理器;所述减重模块包括压力带模块、缓冲模块、减重调整模块;所述减重调整模块与所述压力带模块及缓冲模块连接,通过所述减重调整模块对所述压力带模块、缓冲模块进行调整;所述压力带模块用于减轻用户自身体重对关节的压力;所述缓冲模块用于缓冲运动产生的对关节的作用力;所述检测模块包括压力带检测模块、缓冲检测模块,所述压力带检测模块、缓冲检测模块与所述控制处理器连接;所述压力带检测模块检测压力带模块当前承受的力,并将其转换为压力值向所述控制处理器输出;所述控制处理器还与所述减重调整模块连接;当用户使用训练系统时,所述缓冲检测模块将检测用户当前对缓冲检测模块施加的压力并将其作为用户初始压力,向所述控制处理器输出用户初始压力值;控制处理器获取用户初始压力值;用户向控制处理器输入用户信息,所述用户信息包括身高与性别,控制处理器还包括存储模块,所述存储模块用于存储压力关系表,所述压力关系表包括性别、身高与对地面的压力的关系;所述控制处理器根据用户信息,检索所述存储模块中的压力关系表中对应的对地面压力,同时所述控制处理器接收所述初始压力;所述控制处理器计算所述用户初始压力与对地面的压力的差值;若差值为正值,则所述控制处理器根据差值向所述减重调整模块输出减重信号,所述减重调整模块向所述压力带模块输出减重信号,所述压力带模块收紧,所述压力带检测模块检测压力带模块受到的力,当其与所述差值一致时向所述压力带模块输出停止信号,所述压力带模块停止收紧;若差值为负值,则不动作;所述压力带检测模块与所述压力带模块连接。
作为本发明的一种优选方式,还包括,所述缓冲检测模块检测所述缓冲模块在用户运动过程中受到的力,并将其转换为实时冲力值向所述控制处理器输出。
作为本发明的一种优选方式,还包括,所述控制处理器根据检索的对应的对地面压力,计算用户在运动过程中的最大冲力值,若所述实时冲力值大于最大冲力值时,所述控制处理器根据差值向所述减重调整模块输出减重信号,所述减重调整模块向所述压力带模块输出减重信号。
作为本发明的一种优选方式,还包括,所述缓冲模块与所述控制处理器连接,所述控制处理器向所述缓冲模块输出调整信号,所述缓冲模块根据调整信号调整缓冲强度。
作为本发明的一种优选方式,所述缓冲模块包括缓冲力调整模块,若所述实时冲力值大于最大冲力值时,所述冲力调整模块将增大所述缓冲模块的缓冲力。
作为本发明的一种优选方式,还包括,影像摄取模块,所述影像摄取模块与所述控制处理器连接,所述影像摄取模块摄取用户影像,所述控制处理器根据用户影像判断用户性别。
作为本发明的一种优选方式,所述存储模块存储有用户影像与身高关系表,当控制处理器获取用户影像后,将截取用户影像,并检索用户影像与身高关系表,获取用户的身高。
作为本发明的一种优选方式,所述控制处理器获取用户运动影像,当用户运动出现异常时向所述减重调整模块输出紧急提升信号,所述减重调整模块向所述压力带模块输出紧急提升信号,所述压力带模块紧急收紧。
本发明实现以下有益效果:
1.针对用户的身高、体重与性别,提供合适的压力带拉力,降低对关节的压力;
2.根据用户的实际情况调整缓冲模块对于用户的缓冲强度,降低用户在落地后地面的反作用力;
3.通过影像摄取模块摄取用户的影像,直接判断用户的身高与性别,降低用户的操作繁琐度,更精确地提供数据;
4.当用户在运动过程中出现异常时,将为用户提供压力带模块的经济收紧。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的系统框图;
图2为本发明提供的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的连接框图;
图3为本发明提供的第二种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的系统框图;
图4为本发明提供的第三种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的系统框图。
具体实施方式
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。
实施例一
参考图1-2,图1为本发明提供的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的系统框图;图2为本发明提供的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的连接框图。
具体的,一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,包括:减重模块1、检测模块2、控制处理器3。
所述减重模块1包括压力带模块110、缓冲模块120、减重调整模块130。
所述减重调整模块130与所述压力带模块110及缓冲模块120连接,通过所述减重调整模块130对所述压力带模块110、缓冲模块120进行调整。
所述压力带模块110用于减轻用户自身体重对关节的压力。所述压力带模块110可包括压力带,所述压力带模块110可从屋顶悬挂,当用户将压力带系于四肢或躯干是,可为四肢或躯干提供一向上的力,以降低用户对地面的压力,同时也减轻用户的自身提供为自身关节带来的压力。所述压力带模块110可包括多条压力带,所述压力带也可为弹性或非弹性的压力带。
所述缓冲模块120用于缓冲运动产生的对关节的作用力。所述缓冲模块120可铺设于地面,其中可设置弹簧或弹性材料,用于在用户进行跳跃类运动时降低地面对用户的反冲力,从而降低对用户关节的伤害。
所述检测模块2包括压力带检测模块2102、缓冲检测模块2202,所述压力带检测模块2102、缓冲检测模块2202与所述控制处理器3连接。所述压力带检测模块2102用于检测当前压力带承受的压力,只要是用户对压力带模块110产生的压力,当用户在静止状态时压力带模块110的压力主要来自于用户的自身体重,当用户处于运动状态时,将会增加用户在运动过程中产生的力。所述缓冲检测模块2202用于检测用户对缓冲模块120产生的压力,与压力带检测模块2102类似,当用户在静止状态时缓冲模块120的压力主要来自于用户的自身体重,当用户处于运动状态时,将会增加用户在运动过程中产生的力。
所述压力带检测模块2102检测压力带模块110当前承受的力,并将其转换为压力值向所述控制处理器3输出。所述压力值为实时变化的值。
所述控制处理器3还与所述减重调整模块130连接。控制处理器3向所述减重调整模块130输出减重信号,所述减重调整模块130根据减重信号向压力带模块110输出减重信号,所述压力带模块110根据减重信号调整压力。
当用户使用训练系统时,所述缓冲检测模块2202将检测用户当前对缓冲检测模块2202施加的压力并将其作为用户初始压力,向所述控制处理器3输出用户初始压力值。所述缓冲检测模块2202可为压力检测装置,平铺于缓冲模块120的下方,当使用缓冲模块120时,所述缓冲检测模块2202即可检测用户对换种模块施加的压力。所述用户初始压力值即为用户自身体重对于缓冲模块120的压力。
控制处理器3获取用户初始压力值。
用户向控制处理器3输入用户信息,所述用户信息包括身高与性别,控制处理器3还包括存储模块310,所述存储模块310用于存储压力关系表,所述压力关系表包括性别、身高与对地面的压力的关系。用户可直接向控制处理器3输入身高与性别,用户的根据用户的身高与性别可计算用户的标准体重,根据标准体重即可计算用户对缓冲模块120的标准压力。所述控制处理器3还包括存储模块310,所述存储模块310存储有压力关系表,其将性别、身高以及对地面的压力整合,当控制处理器3根据用户的身高与性别检索压力关系表时,可获取用户在标准情况下对地面的压力。例如:
在实际使用中可有更细致的标准,包括根据年龄的不同将有不同的对地面的压力。所述对地面的压力即为用户在体重标准的情况下对地面的压力,在实际情况中用户对地面的压力将根据体重有不同,即为用户初始压力值。
所述控制处理器3根据用户信息,检索所述存储模块310中的压力关系表中对应的对地面压力,同时所述控制处理器3接收所述初始压力。
所述控制处理器3计算所述用户初始压力与对地面的压力的差值。用户初始压力值与对地面的压力的差值,即为用户当前与相同身高条件下的标准体重的用户之间的压力差值,差值将会直接体现于对关节的压迫。
若差值为正值,则所述控制处理器3根据差值向所述减重调整模块130输出减重信号,所述减重调整模块130向所述压力带模块110输出减重信号,所述压力带模块110收紧,所述压力带检测模块2102检测压力带模块110受到的力,当其与所述差值一致时向所述压力带模块110输出停止信号,所述压力带模块110停止收紧。若差值为负值,则不动作。所述压力带检测模块2102与所述压力带模块110连接。当差值为正时,即用户的关节将会承受差值的压力,所述控制处理器3将通过减重调整模块130向压力带模块110输出减重信号,压力带模块110将收紧压力带,为用户提供向上的力,减轻用户自重对地面与关节的压力。当压力带检测模块2102检测压力带模块110收到的力,当该力与差值一致时,即为已将差值抵消,压力带检测模块2102将向压力带模块110输出停止信号,压力带模块110停止收紧。若差值为负值,则为用户的实际体重低于标准值,则将不收紧压力带模块110。
实施例二
参考图3,图3为本发明提供的第二种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的系统框图。
本实施例与上述实施例一基本相同,不同之处在于,还包括,所述缓冲检测模块2202检测所述缓冲模块120在用户运动过程中受到的力,并将其转换为实时冲力值向所述控制处理器3输出。
所述缓冲检测模块2202将在用户运动过程中检测缓冲模块120收到的力,在运动过程中,通过跳跃等动作将增加用户自重对于关节的压力。将其转换为实时冲力值向所述控制处理器3输出。
作为本发明的一种优选方式,还包括,所述控制处理器3根据检索的对应的对地面压力,计算用户在运动过程中的最大冲力值,若所述实时冲力值大于最大冲力值时,所述控制处理器3根据差值向所述减重调整模块130输出减重信号,所述减重调整模块130向所述压力带模块110输出减重信号。
所述最大冲力值可设置为对地面压力的3-6倍,在本实施例中可设置为对地面压力的5倍。用户在跳跃落地时,将对对关节产生自重4-5倍的力。
作为本发明的一种优选方式,还包括,所述缓冲模块120与所述控制处理器3连接,所述控制处理器3向所述缓冲模块120输出调整信号,所述缓冲模块120根据调整信号调整缓冲强度。
所述缓冲模块120可根据调整信号,调整缓冲模块120的缓冲强度,当缓冲模块120使用弹簧时,在正常情况下可使用弹簧的一部分作为缓冲,当接收到调整信号后,将释放弹簧的其他部分一起作为缓冲。
作为本发明的一种优选方式,所述缓冲模块120包括缓冲力调整模块,若所述实时冲力值大于最大冲力值时,所述冲力调整模块将增大所述缓冲模块120的缓冲力。
实施例三
参考图4,图4为本发明提供的第三种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统的系统框图。
本实施例与上述实施例一基本相同,不同之处在于,还包括,影像摄取模块4,所述影像摄取模块4与所述控制处理器3连接,所述影像摄取模块4摄取用户影像,所述控制处理器3根据用户影像判断用户性别。
所述影像摄取模块4摄取用户影像并向所述控制处理器3输出,所述控制处理器3将截取用户影像判断用户的性别,作为一种判断防止,可通过对用户的腰臀比或盆骨,判断用户的性别。
作为本发明的一种优选方式,所述存储模块310存储有用户影像与身高关系表,当控制处理器3获取用户影像后,将截取用户影像,并检索用户影像与身高关系表,获取用户的身高。
所述存储模块310存储有用户影像与身高关系表,控制处理器3通过截取的用户影像即可判断用户身高,作为一种方式,所述影像摄取模块4可从固定位置摄取用户的影像,并且可设置预设的参照物,通过参照物判断用户的实际身高。
作为本发明的一种优选方式,所述控制处理器3获取用户运动影像,当用户运动出现异常时向所述减重调整模块130输出紧急提升信号,所述减重调整模块130向所述压力带模块110输出紧急提升信号,所述压力带模块110紧急收紧。
所述用户运动出现异常,可包括用户落地时关节形态异常,所述关节可包括踝关节、膝关节、肘关节等,当关节形态异常时,可能有受伤风险;也可包括用户在运动过程中,关节异常活动,例如膝关节出现异常超伸,即可能为膝关节不能承受压力。
当用户运动出现异常时,所述控制处理器3向向所述减重调整模块130输出紧急提升信号,所述减重调整模块130向所述压力带模块110输出紧急提升信号,所述压力带模块110紧急收紧,为用户提供更大的力,避免受到伤害,同时可提示用户降低运动量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,包括:减重模块、检测模块、控制处理器;所述减重模块包括压力带模块、缓冲模块、减重调整模块;所述减重调整模块与所述压力带模块及缓冲模块连接,通过所述减重调整模块对所述压力带模块、缓冲模块进行调整;所述压力带模块用于减轻用户自身体重对关节的压力;所述缓冲模块用于缓冲运动产生的对关节的作用力;所述检测模块包括压力带检测模块、缓冲检测模块,所述压力带检测模块、缓冲检测模块与所述控制处理器连接;所述压力带检测模块检测压力带模块当前承受的力,并将其转换为压力值向所述控制处理器输出;所述控制处理器还与所述减重调整模块连接;当用户使用训练系统时,所述缓冲检测模块将检测用户当前对缓冲检测模块施加的压力并将其作为用户初始压力,向所述控制处理器输出用户初始压力值;控制处理器获取用户初始压力值;用户向控制处理器输入用户信息,所述用户信息包括身高与性别,控制处理器还包括存储模块,所述存储模块用于存储压力关系表,所述压力关系表包括性别、身高与对地面的压力的关系;所述控制处理器根据用户信息,检索所述存储模块中的压力关系表中对应的对地面压力,同时所述控制处理器接收所述初始压力;所述控制处理器计算所述用户初始压力与对地面的压力的差值;若差值为正值,则所述控制处理器根据差值向所述减重调整模块输出减重信号,所述减重调整模块向所述压力带模块输出减重信号,所述压力带模块收紧,所述压力带检测模块检测压力带模块受到的力,当其与所述差值一致时向所述压力带模块输出停止信号,所述压力带模块停止收紧;若差值为负值,则不动作;所述压力带检测模块与所述压力带模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,还包括,所述缓冲检测模块检测所述缓冲模块在用户运动过程中受到的力,并将其转换为实时冲力值向所述控制处理器输出。
3.根据权利要求2所述的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,还包括,所述控制处理器根据检索的对应的对地面压力,计算用户在运动过程中的最大冲力值,若所述实时冲力值大于最大冲力值时,所述控制处理器根据差值向所述减重调整模块输出减重信号,所述减重调整模块向所述压力带模块输出减重信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,还包括,所述缓冲模块与所述控制处理器连接,所述控制处理器向所述缓冲模块输出调整信号,所述缓冲模块根据调整信号调整缓冲强度。
5.根据权利要求2或4所述的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,所述缓冲模块包括缓冲力调整模块,若所述实时冲力值大于最大冲力值时,所述冲力调整模块将增大所述缓冲模块的缓冲力。
6.根据权利要求1所述的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,还包括,影像摄取模块,所述影像摄取模块与所述控制处理器连接,所述影像摄取模块摄取用户影像,所述控制处理器根据用户影像判断用户性别。
7.根据权利要求6所述的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,所述存储模块存储有用户影像与身高关系表,当控制处理器获取用户影像后,将截取用户影像,并检索用户影像与身高关系表,获取用户的身高。
8.根据权利要求6所述的一种用于降低关节压力与关节磨损的训练系统,其特征在于,所述控制处理器获取用户运动影像,当用户运动出现异常时向所述减重调整模块输出紧急提升信号,所述减重调整模块向所述压力带模块输出紧急提升信号,所述压力带模块紧急收紧。
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