CN108230807B - 一种体感式运动模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种体感式运动模拟系统，该模拟系统包括用户重心移动数据获取单元、规范运动模型生成单元、处理单元、安全保护单元和教学单元，本发明提供的模拟系统能够实时采集用户的重心移动数据，并根据用户的重心移动数据分析用户的动作是否规范，当与规范动作偏差大时，会发出提示或对正在进行的动作进行控制，以此对用户的运动行为进行纠正和改进等，进而加快用户掌握动作要领，保证运动的安全性，并且该系统适时保护、运动体感和运动负荷生成管理功能，能够帮助用户克服心理障碍，增加腰背和腿部力量，提升训练综合效果。

Description

一种体感式运动模拟系统

技术领域

本发明属于模拟系统领域，特别涉及一种体感式运动模拟系统。

背景技术

滑雪、山地自行车、越野摩托车、轮滑、滑水、冲浪以及模拟飞行等极限运动在世界各地深受大量的运动者喜爱，有关资料显示，2016年，全球仅滑雪运动人群就以达到1.3亿人，并且还在稳步增长。由于其伴随高风险，以及操作技术要求较高，人们选择各种模拟教学设备进行训练各种极限运动。

滑雪等极限运动重心控制是非常关键的技术，特别是对于初学者，是一个技术难点，需要反复练习才能运用自如。应用于现有小型模拟设备的极限运动教学软件，内部储存多种滑雪场景等信息，软件运行控制大多只是通过集中采集用户脚底踏板部件的运动信息，通过计算，采用2D或3D虚拟成像技术生成动画，并对滑雪动作做出评价。但是，对于初级学员或做出高山速降大回转中大倾斜角的立刃转弯、快速换刃以及重心转换等技术动作的用户来说，现有技术公开的模拟系统不能够实时监测用户的重心变化情况，也不能够根据重心变化情况分析用户的动作是否正确，并且也没有对超出安全范围的动作给予提示或进行控制的功能。

并且，现有模拟设备的运动模拟系统，不支持对用户上身运动体感的生成管理功能，极大限制了用户的运动体验水平。

另一方面，现有设备运动模拟系统，不支持自动识别危险，并主动进行安全保护的功能，如果用户操作失误出现意外时，只有依靠自己抓握设备来保护自身的安全，否则会摔倒，甚至受伤，因此存在较大的安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种体感式运动模拟系统，该系统能够实时采集用户的重心移动数据，并根据用户的重心移动数据分析用户的动作是否规范，当与规范动作偏差大时，会发出提示或对正在进行的动作进行控制，以此对用户的运动进行纠正和改进等，进而加快用户掌握动作要领，保证运动的安全性。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供一种体感式运动模拟系统，该模拟系统包括：

用户重心移动数据获取单元，用于获取用户的重心移动数据；

规范运动模型生成单元，用于根据用户的身高、体重和虚拟运动空间信息生成用户规范运动模型，并获取规范运动模型的重心移动安全范围；

处理单元，用于将用户的重心移动数据与重心移动安全范围进行比对分析，并根据比对分析结果向安全保护单元发送指令；

安全保护单元，用于发出提示、控制运动启停及运动速度。

进一步的改进，安全保护单元包括：

提示模块，用于发出提示信号；

速度控制模块，用于控制运动速度；

安全保护模块，用于发出停止运动的指令。

进一步的改进，所述处理单元包括：

比对模块，用于将用户的重心移动数据θ与重心移动安全范围θ₁、θ₂、和θ₃进行比对，θ₁＜θ₂＜θ₃，当θ₁＜θ＜θ₂，处理单元不做处理；当θ＝θ₁或θ＝θ₂时，向提示模块发出提示指令；当θ＜θ₁或θ≥θ₃时，向安全保护模块发送指令，当θ₂＜θ＜θ₃时，向速度控制模块发送降低运动速度的指令，继续监测，当θ₁＜θ＜θ₂时，向速度控制模块发送提高运动速度的指令。

进一步的改进，所述用户重心移动数据获取单元包括：

第一角度传感器，用于实时获取用户的身体重心与地面所成的角度β，此时，重心移动数据θ＝β。

进一步的改进，所述用户重心移动数据获取单元包括：

第一压力传感器，用于实时获取双脚所在的脚踏板双侧压力P₁和P₂；

压力差计算模块，用于计算脚踏板双侧压力差△P_a，△P_a＝P₁-P₂，此时，重心移动数据θ＝△P_a。

进一步的改进，所述系统还包括教学单元，所述教学单元包括多个：

第二角度传感器，分别用于采集用户运动过程中的脚部、腿部、腰部、臀部、头部及躯干与地面所成的角度；

第二压力传感器，分别用于采集用户运动过程中的脚部、腿部、腰部、臀部、手部及躯干的运动压力；

位置传感器，分别用于采集人体重心以及头部、手部、脚部和腰部的位置。

进一步的改进，所述教学单元还包括：

运动姿态变化动态信息获取模块，用于接收位置传感器采集的各位置数据，并形成运动姿态变化动态信息；

教学模块，用于接收各第二角度传感器、第二压力传感器和运动姿态变化动态信息获取模块传输的数据，进行汇集、比较和分析后，形成报告，用于辅助教学。

进一步的改进，所述教学单元还包括：

计算模块，用于分别计算各部位第二角度传感器和第二压力传感器第N次采集的角度数据和压力数据与第一次采集的角度数据和压力数据的角度差△J和压力差△P，N≥2；

第一判断模块，用于将角度差△J与规范运动模型对应的角度差阈值范围△J1-△J2-△J3进行比对，将压力差△P与规范运动模型对应的压力差阈值范围△P1-△P2-△P3进行比对，△J1＜△J2＜△J3，△P1＜△P2＜△P3，所有部位的△J1≤△J＜△J2，且△P1≤△P＜△P2时，不做处理，当某一部位的△J＜△J1且△P＜△P1，或△J＜△J1且P1≤△P＜△P2，或△J1≤△J＜△J2且△P＜△P1，或△J2≤△J＜△J3且△P＜△P1，向提示模块发出提示指令；当某一部位△J2≤△J＜△J3，且△P1≤△P＜△P2时，向速度控制模块发出降低运动速度的指令，当再次判断△J1≤△J＜△J2，且△P1≤△P＜△P2时，向速度控制模块发送调整运动速度到正常运动速度的指令；当某一部位的△P2≤△P＜△P3或△P≥△P3，向重心判断模块发送指令，当某一部位△J≥△J3时，向第三判断模块发送指令；

重心判断模块，用于判断在特定时刻，人体躯干重心是否在规范运动模型的重心移动安全范围内，如果在，向第二判断模块发送判断指令，如果不在，向安全保护模块发送指令；

第二判断模块，用于判断该部位对应△J与△J1、△J2和△J3的大小，当△P2≤△P＜△P3，判断出△J＜△J1时，向提示模块发出指令，判断出△J1≤△J＜△J3，向速度控制模块发送降低运动速度的指令，判断出△J≥△J3，向安全保护模块发送指令；当△P≥△P3，判断出△J＜△J1或△J1≤△J＜△J2时，向速度控制模块发出降低运动速度指令，判断出△J2≤△J＜△J3或△J≥△J3，向安全保护模块发送指令；

第三判断模块，用于判断该部位是否为脚部角度变化，如果是，且当△P＜△P2时，向速度控制模块发送降低运动速度的指令，如果不是，且当△P＜△P2时，向安全保护模块发出指令。

进一步的改进，所述系统还包括：

虚拟空间管理单元：用于接收各第二角度传感器、第二压力传感器和位移传感器采集的数据，并根据接收的数据形成用户运动姿态、运动速度以及运动节奏相关数据，并根据运动姿态、运动速度和运动节奏相关数据生成用户运动情况同时与虚拟运动场地同步播放，并根据虚拟运动场景向运动体感生成单元提供参数；

运动体感生成单元，用于接收虚拟空间管理单元发送的参数，并根据该参数生成用户模拟运动体感的控制参数并向运动体感模拟设备发送运动指令。

进一步的改进，所述系统还包括：

运动负荷生成单元，用于根据用户的身高、体重、虚拟运动空间信息及运动姿态变化动态信息生成虚拟运动教练运动模型，根据虚拟运动教练运动模型获取规范模型各部位规范运动负荷参数；

运动负荷采集单元，用于采集用户各部分的运动负荷参数；

模拟运动单元，当用户以预设半径转弯时，判断用户各部分的运动负荷参数是否与对应部位的规范运动负荷参数相符，如果不相符，根据规范运动负荷参数的变化输出运动模拟参数，所述预设半径为做出特定动作时的半径。

本发明的有益效果如下：本发明提供一种体感式运动模拟系统，该系统能够实时采集用户的重心移动数据，并根据用户的重心移动数据分析用户的动作是否规范，当与规范动作偏差大时，会发出提示或对正在进行的动作进行控制，以此对用户的运动进行纠正和改进等，进而加快用户掌握动作要领，保证运动的安全性。

附图说明

图1为实施例1体感式运动模拟系统的结构框图；

图2为实施例2体感式运动模拟系统的结构框图；

图3为实施例3体感式运动模拟系统的结构框图；

图4为实施例4体感式运动模拟系统的结构框图；

图5为实施例5教学单元的结构框图；

图6为实施例6教学单元的结构框图；

图7为实施例7体感式运动模拟系统的结构框图；

图8为实施例8体感式运动模拟系统的结构框图。

具体实施方式

实施例1

本发明提供一种体感式运动模拟系统，如图1所示，该模拟系统包括：

用户重心移动数据获取单元1，用于获取用户的重心移动数据；

规范运动模型生成单元2，用于根据用户的身高、体重和虚拟运动空间信息生成用户规范运动模型，并获取规范运动模型的重心移动安全范围；

处理单元3，用于将用户的重心移动数据与重心移动安全范围进行比对分析，并根据比对分析结果向安全保护单元4发送指令；

安全保护单元4，用于发出提示、控制运动启停及运动速度；

继续参考图1，所述安全保护单元4包括：

提示模块41，用于发出提示信号；

速度控制模块42，用于控制运动速度；

安全保护模块43，用于发出停止运动的指令。

本发明提供的体感式运动模拟系统可以用于许多极限滑行运动，例如滑雪、山地自行车、越野摩托车、轮滑、滑水、冲浪，以及模拟飞行等等；需要指出的是虚拟运动空间场地信息可以包含滑雪场、轮滑场地、水面、自行车场地、滑板U型池、天空等多种运动场地的大小，弯度，形状等信息。本发明的体感式运动模拟系统可以为滑雪运动模拟系统、轮滑运动模拟系统、滑板模拟运动、划水运动模拟系统、冲浪运动模拟系统、自行车运动模拟系统、摩托车运动模拟系统、翼装飞行模拟系统或滑草模拟运动系统或其他同类运动模拟系统。

本发明提供一种体感式运动模拟系统，该模拟系统首选监测用户的重心移动变化，然后通过运动选择的虚拟运动空间信息，输入用户的身高、体重，生成规范运动模型，再获取规范运动模型的重心运动安全范围，将用户运动过程中的重心移动数据与重心运动安全范围进行比对，根据比对结果发出提示、或者控制用户的运动，以此保证用于运动的规范性和安全性。

实施例2

本发明实施例2提供的体感式运动模拟系统与实施例1不同的是，如图2所示，所述处理单元3包括：

比对模块31，用于将用户的重心移动数据θ与重心移动安全范围θ₁、θ₂、和θ₃进行比对，θ₁＜θ₂＜θ₃，当θ₁＜θ＜θ₂，处理单元3不做处理；当θ＝θ₁或θ＝θ₂时，向提示模块41发出提示指令；当θ＜θ₁或θ≥θ₃时，向安全保护模块43发送指令，当θ₂＜θ＜θ₃时，向速度控制模块42发送降低运动速度的指令，继续监测，当θ₁＜θ＜θ₂时，向速度控制模块42发送提高运动速度的指令。

本发明通过对处理单元进行限定，其包括对比模块，将获得的重心移动数据与重心移动安全范围进行比对，根据比对的结果发出错误提示、报警提示或控制运动的停止及运动的速度，从而保证运动的准确性和安全性。

实施例3

本发明实施例3提供的体感式运动模拟系统与实施例2不同的是，如图3所示，所述用户重心移动数据获取单元1包括：

第一角度传感器11，用于实时获取用户的身体重心与地面所成的角度β，此时，重心移动数据θ＝β。

本发明可以通过采集用户的重心与地面的所成的角度判断用户重心移动是否规范，例如，该模拟系统根据探测到的滑雪练习者人体重心倾斜角数据β与规范运动模型重心移动安全范围θ₁-θ₃进行比对，无论身体左倾还是右倾，当θ₁＜β＜θ₂时，滑雪练习者运动平衡在安全范围内；当β＝θ₁或β＝θ₂时，滑雪练习者重心偏移已经达到极限，系统自动发出报警提示；当β＜θ₁或β≥θ₃时，滑雪练习者将失去运动平衡而摔倒，此时，模拟系统向安全保护系统发出停止运动指令，当θ₂＜β＜θ₃时，发出降低滑行速度的指令，当满足θ₁＜β＜θ₂，发出提高运动速度的指令，进而提高整个运动过程中的模拟体验，并且保证整个模拟动作的安全性和准确性。

实施例4

本发明实施例4提供的体感式运动模拟系统与实施例2不同的是，如图4所示，所述用户重心移动数据获取单元1包括：

第一压力传感器12，用于实时获取双脚所在的脚踏板双侧压力P₁和P₂；

压力差计算模块13，用于计算脚踏板双侧压力差△P_a，△P_a＝P₁-P₂，此时，重心移动数据θ＝△P_a。

本发明还可以通过脚踏板压力差判断重心移动，以滑雪运动为例，当θ₁＜△P_a＜θ₂时，滑雪练习者运动平衡在安全范围内；当△P_a＝θ₁或△P_a＝θ₂时，说明重心已经偏移到一侧腿上，滑雪练习者的运动平衡控制已经接近，或达到运动平衡极限，系统自动发出报警提示；当△P_a＜θ₁或△P_a≥θ₃时，滑雪练习者将失去运动平衡而摔倒，此时，模拟系统向安全保护系统发出停止运动指令，当θ₂＜△P_a＜θ₃时，发出降低滑行速度的指令，当满足θ₁＜△P_a＜θ₂，发出提高运动速度的指令，进而提高整个运动过程中的模拟体验，并且保证整个模拟动作的安全性和准确性。

实施例5

本发明实施例5提供的体感式运动模拟系统与实施例2不同的是，所述系统还包括教学单元，如图5所示，所述教学单元包括多个：

第二角度传感器51，分别用于采集用户运动过程中的脚部、腿部、腰部、臀部、头部及躯干与地面所成的角度；

第二压力传感器52，分别用于采集用户运动过程中的脚部、腿部、腰部、臀部、手部及躯干的运动压力；

位置传感器53，分别用于采集人体重心以及头部、手部、脚部和腰部的位置；

运动姿态变化动态信息获取模块54，用于接收位置传感器53采集的各位置数据，并形成运动姿态变化动态信息；

教学模块55，用于接收各第二角度传感器51、第二压力传感器52和运动姿态变化动态信息获取模块54传输的数据，进行汇集、比较和分析后，形成报告，用于辅助教学。

现有技术公开的模拟系统不能全息捕捉用户运动技术信息，现有设备在技术性能上存在明显不足，尤其是对于初级学员，系统无法获得用户学员包括重心控制在内的所有技术细节的精准信息，难以实施个性化教学，有效提高教学效果。本发明提供的模拟系统引入了教学单元，通过设置多个传感器，能够快速、全方位获取运动信息数据，经智能分析处理，对学员运动技术表现进行全面评价，尤其对于初级学员，某种程度上可以替代人力教学，大幅提高教学效率，降低教学成本。

特别的，在用户进行高难度技术训练时，例如模拟高山大回转。用户技术动作改进需要在教学单元的指导下进行。

实施例6

本发明实施例6提供的体感式运动模拟系统与实施例5不同的是，如图6所示，所述教学单元还包括：

计算模块56，用于分别计算各部位第二角度传感器和第二压力传感器第N次采集的角度数据和压力数据与第一次采集的角度数据和压力数据的角度差△J和压力差△P，N≥2；

第一判断模块57，用于将角度差△J与规范运动模型对应的角度差阈值范围△J1-△J2-△J3进行比对，将压力差△P与规范运动模型对应的压力差阈值范围△P1-△P2-△P3进行比对，△J1＜△J2＜△J3，△P1＜△P2＜△P3，所有部位的△J1≤△J＜△J2，且△P1≤△P＜△P2时，不做处理，当某一部位的△J＜△J1且△P＜△P1，或△J＜△J1且P1≤△P＜△P2，或△J1≤△J＜△J2且△P＜△P1，或△J2≤△J＜△J3且△P＜△P1，向提示模块41发出提示指令；当某一部位△J2≤△J＜△J3，且△P1≤△P＜△P2时，向速度控制模块42发出降低运动速度的指令，当再次判断△J1≤△J＜△J2，且△P1≤△P＜△P2时，向速度控制模块42发送调整运动速度到正常运动速度的指令；当某一部位的△P2≤△P＜△P3或△P≥△P3，向重心判断模块58发送指令，当某一部位△J≥△J3时，向第三判断模块50发送指令；

重心判断模块58，用于判断在特定时刻，人体躯干重心是否在规范运动模型的重心移动安全范围内，如果在，向第二判断模块59发送判断指令，如果不在，向安全保护模块43发送指令；

第二判断模块59，用于判断该部位对应△J与△J1、△J2和△J3的大小，当△P2≤△P＜△P3，判断出△J＜△J1时，向提示模块41发出指令，判断出△J1≤△J＜△J3，向速度控制模块42发送降低运动速度的指令，判断出△J≥△J3，向安全保护模块43发送指令；当△P≥△P3，判断出△J＜△J1或△J1≤△J＜△J2时，向速度控制模块42发出降低运动速度指令，判断出△J2≤△J＜△J3或△J≥△J3，向安全保护模块43发送指令；

第三判断模块50，用于判断该部位是否为脚部角度变化，如果是，且当△P＜△P2时，向速度控制模块42发送降低运动速度的指令，如果不是，且当△P＜△P2时，向安全保护模块43发出指令。

本发明进一步提供的模拟系统能够将学员技术动作适时采集，将学员动作与规范动作进行比对，做出教学提示、动作停止或动作速度控制，进而加深对技术要领的理解，并可随时纠正错误技术动作，因而能够大幅提高教学效果。

实施例7

本发明实施例7提供的体感式运动模拟系统与实施例1不同的是，如图7所示，所述系统还包括：

虚拟空间管理单元6：用于接收各第二角度传感器51、第二压力传感器52和位移传感器53采集的数据，并根据接收的数据形成用户运动姿态、运动速度以及运动节奏相关数据，并根据运动姿态、运动速度和运动节奏相关数据生成用户运动情况同时与虚拟运动场地同步播放，并根据虚拟运动场景向运动体感生成单元7提供参数；

运动体感生成单元7，用于接收虚拟空间管理单元6发送的参数，并根据该参数生成用户模拟运动体感的控制参数并向运动体感模拟设备发送运动指令。

本发明根据各传感器采集的数据，可以实现虚拟运动场景的播放与切换，并且生成体感控制参数，同时实现用户预设的虚拟运动空间与用户的运动情况进行同步播放。同时，适时输出预设空间地形变化的数据向使用者提供体感变化生成参数——例如，地面起伏变化、障碍物体等，提高模拟体验。

实施例8

本发明实施例8提供的体感式运动模拟系统与实施例7不同的是，如图8所示，所述系统还包括：

运动负荷生成单元8，用于根据用户的身高、体重、虚拟运动空间信息及运动姿态变化动态信息生成虚拟运动教练运动模型，根据虚拟运动教练运动模型获取规范模型各部位规范运动负荷参数；

运动负荷采集单元9，用于采集用户各部分的运动负荷参数；

模拟运动单元10，当用户以预设半径转弯时，判断用户各部分的运动负荷参数是否与对应部位的规范运动负荷参数相符，如果不相符，根据规范运动负荷参数的变化输出运动模拟参数，所述预设半径为做出特定动作时的半径，所述特定动作包括急转弯或大转弯。

本发明当用户在特定速度情况下，按照一定半径转弯时，系统读取规范运动模型中，人体下肢肌肉运动负荷参数，及其变化，并适时输出模拟指令。

模拟系统工作开始，根据滑雪练习者事先输入的身高、体重、滑道坡度等参数、以及的运动姿态变化动态信息，系统实时计算出虚拟滑雪教练的当前滑行速度，当滑雪练习者开始进入转弯时，再根据虚拟人物当前滑降速度，练习者转弯半径计算出其转弯运动离心力RT0，并将数据输出，向相关设备发出工作指令，为滑雪练习者适时模拟出运动离心力。以及模拟腿部运动负荷，提高模拟体验水平。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种体感式运动模拟系统，所述体感式运动模拟系统用于滑行运动，其特征在于，所述系统包括：

用户重心移动数据获取单元(1)，用于获取用户的重心移动数据；

所述用户重心移动数据获取单元(1)包括：

第一角度传感器(11)，用于实时获取用户的身体重心与地面所成的角度β，此时，重心移动数据θ＝β；

所述用户重心移动数据获取单元(1)还包括：

第一压力传感器(12)，用于实时获取双脚所在的脚踏板双侧压力P₁和P₂；

压力差计算模块(13)，用于计算脚踏板双侧压力差△P_a，△P_a＝P₁-P₂，此时，重心移动数据θ＝△P_a；

规范运动模型生成单元(2)，用于根据用户的身高、体重和虚拟运动空间信息生成用户规范运动模型，并获取规范运动模型的重心移动安全范围；

处理单元(3)，用于将用户的重心移动数据与重心移动安全范围进行比对分析，并根据比对分析结果向安全保护单元(4)发送指令；

所述处理单元(3)包括：

比对模块(31)，用于将用户的重心移动数据θ与重心移动安全范围θ₁、θ₂、和θ₃进行比对，θ₁＜θ₂＜θ₃，当θ₁＜θ＜θ₂，处理单元(3)不做处理；当θ＝θ₁或θ＝θ₂时，向提示模块(41)发出提示指令；当θ＜θ₁或θ≥θ₃时，向安全保护模块(43)发送指令，当θ₂＜θ＜θ₃时，向速度控制模块(42)发送降低运动速度的指令，继续监测，当θ₁＜θ＜θ₂时，向速度控制模块(42)发送提高运动速度的指令

安全保护单元(4)，用于发出提示、控制运动启停及运动速度；

所述安全保护单元(4)包括：

提示模块(41)，用于发出提示信号；

速度控制模块(42)，用于控制运动速度；

安全保护模块(43)，用于发出停止运动的指令。

2.如权利要求1所述的体感式运动模拟系统，其特征在于，所述系统还包括教学单元，所述教学单元包括多个：

第二角度传感器(51)，分别用于采集用户运动过程中的脚部、腿部、腰部、臀部、头部及躯干与地面所成的角度；

第二压力传感器(52)，分别用于采集用户运动过程中的脚部、腿部、腰部、臀部、手部及躯干的运动压力；

位置传感器(53)，分别用于采集人体重心以及头部、手部、脚部和腰部的位置。

3.如权利要求2所述的体感式运动模拟系统，其特征在于，所述教学单元还包括：

运动姿态变化动态信息获取模块(54)，用于接收位置传感器(53)采集的各位置数据，并形成运动姿态变化动态信息；

教学模块(55)，用于接收各第二角度传感器(51)、第二压力传感器(52)和运动姿态变化动态信息获取模块(54)传输的数据、进行汇集、比较和分析后，形成报告，用于辅助教学。

4.如权利要求3所述的体感式运动模拟系统，其特征在于，所述教学单元还包括：

计算模块(56)，用于分别计算各部位第二角度传感器和第二压力传感器第N次采集的角度数据和压力数据与第一次采集的角度数据和压力数据的角度差△J和压力差△P，N≥2；

第一判断模块(57)，用于将角度差△J与规范运动模型对应的角度差阈值范围△J1-△J2-△J3进行比对，将压力差△P与规范运动模型对应的压力差阈值范围△P1-△P2-△P3进行比对，△J1＜△J2＜△J3，△P1＜△P2＜△P3，所有部位的△J1≤△J＜△J2，且△P1≤△P＜△P2时，不做处理，当某一部位的△J＜△J1且△P＜△P1，或△J＜△J1且P1≤△P＜△P2，或△J1≤△J＜△J2且△P＜△P1，或△J2≤△J＜△J3且△P＜△P1，向提示模块(41)发出提示指令；当某一部位△J2≤△J＜△J3，且△P1≤△P＜△P2时，向速度控制模块(42)发出降低运动速度的指令，当再次判断△J1≤△J＜△J2，且△P1≤△P＜△P2时，向速度控制模块(42)发送调整运动速度到正常运动速度的指令；当某一部位的△P2≤△P＜△P3或△P≥△P3，向重心判断模块(58)发送指令，当某一部位△J≥△J3时，向第三判断模块(50)发送指令；

重心判断模块(58)，用于判断在特定时刻，人体躯干重心是否在规范运动模型的重心移动安全范围内，如果在，向第二判断模块(59)发送判断指令，如果不在，向安全保护模块(43)发送指令；

第二判断模块(59)，用于判断该部位对应△J与△J1、△J2和△J3的大小，当△P2≤△P＜△P3，判断出△J＜△J1时，向提示模块(41)发出指令，判断出△J1≤△J＜△J3，向速度控制模块(42)发送降低运动速度的指令，判断出△J≥△J3，向安全保护模块(43)发送指令；当△P≥△P3，判断出△J＜△J1或△J1≤△J＜△J2时，向速度控制模块(42)发出降低运动速度指令，判断出△J2≤△J＜△J3或△J≥△J3，向安全保护模块(43)发送指令；

第三判断模块(50)，用于判断该部位是否为脚部角度变化，如果是，且当△P＜△P2时，向速度控制模块(42)发送降低运动速度的指令，如果不是，且当△P＜△P2时，向安全保护模块(43)发出指令。

5.如权利要求4所述的体感式运动模拟系统，其特征在于，所述系统还包括：

虚拟空间管理单元(6)：用于接收各第二角度传感器(51)、第二压力传感器(52)和位移传感器(53)采集的数据，并根据接收的数据形成用户运动姿态、运动速度以及运动节奏相关数据，并根据运动姿态、运动速度和运动节奏相关数据生成用户运动情况同时与虚拟运动场地同步播放，并根据虚拟运动场景向运动体感生成单元(7)提供参数；

运动体感生成单元(7)，用于接收虚拟空间管理单元(6)发送的参数，并根据该参数生成用户模拟运动体感的控制参数并向运动体感模拟设备发送运动指令。

6.如权利要求5所述的体感式运动模拟系统，其特征在于，所述系统还包括：

运动负荷生成单元(8)，用于根据用户的身高、体重、虚拟运动空间信息及运动姿态变化动态信息生成虚拟运动教练运动模型，根据虚拟运动教练运动模型获取规范模型各部位规范运动负荷参数；

运动负荷采集单元(9)，用于采集用户各部分的运动负荷参数；

模拟运动单元(10)，当用户以预设半径转弯时，判断用户各部分的运动负荷参数是否与对应部位的规范运动负荷参数相符，如果不相符，根据规范运动负荷参数的变化输出运动模拟参数，所述预设半径为做出特定动作时的半径。

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