CN109464774A - 智能健身器材 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能健身器材，包括本体和智能系统。智能系统设置于本体，智能系统包括控制芯片、传感器模块和输出模块，传感器模块和输出模块均与控制芯片连接，智能系统通过传感器模块检测用户健身动作参数并由控制芯片控制输出模块以给用户反馈健身动作是否规范并输出标准健身动作指导信息。所述智能健身器材具备一套完整的人机交互功能系统，集合信息收集和引导性健身的优势，能更好地对健身进行科学性的检测和引导，并自动对用户健身情况进行统计，从而为下次健身提供科学参考，指定私人的科学健身计划。此外，所述智能健身器材是一种无需连接手机的引导式健身器材，信息灵敏度高，更具人性化、便捷化、智能化。

Description

智能健身器材

技术领域

本发明涉及健身器材领域，尤其涉及一种智能健身器材。

背景技术

随着现代互联网技术、大数据的快速发展，人工智能已经成为了 当代的主题。智能化手机、智能化门铃等智能产品都给人们的生活带 来了极大的改变。而智能化的生产流水线、智能化的监控体系在“互 联网+”的倡导下极大地提高了各个行业的生产效率。但在国内的健 身器材市场中，智能化产品却没有较为深入地融入进去。而如何把互 联网技术和健身器材相结合，进行健身器材的智能化开发和研究成为 了一个亟待解决的课题。

传统健身器件结构线路比较简单，容易实现，成本比较低，但是 也存在以下缺点：第一，有一些健身器材的使用需要专业的指导才能 使得用户规律、规范地健身。而大多数人作为初级健身者缺乏如何使 用这些器材的专业知识，从而导致很多健身器材闲置不受欢迎。以哑 铃为例，哑铃作为一种简单快捷的健身器材，在目前快节奏的互联网 时代中，深受人们的欢迎。较之跑步机、自行车等健身器材使用成本 较低，随时随地都可以举起哑铃进行简单的健身活动。但初级健身者 在举哑铃时经常会出现动作不规范的情况。

第二，目前市场上有些智能健身器材需要连接手机APP来实现 人机交互和计数统计功能，但是用户在运动过程中携带手机会带来不 便。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能健身器材，解决现有技术中健身器 材未充分和互联网技术结合实现智能化规范指导用户健身的问题，此 外还突破了现在已有的智能健身器材必须要连接手机APP才能实现 人机交互的这一限制。

为解决上述问题，本发明提供一种智能健身器材，包括本体和智 能系统。智能系统设置于本体，智能系统包括控制芯片、传感器模块 和输出模块，传感器模块和输出模块均与控制芯片连接，智能系统通 过传感器模块检测用户健身动作参数并由控制芯片控制输出模块以 给用户反馈健身动作是否规范并输出标准健身动作指导信息。

根据本发明一实施例，输出模块通过音频和/或视频输出的方式 输出信息。

根据本发明一实施例，输出模块为MP3播放器。

根据本发明一实施例，所述智能健身器材为哑铃。

根据本发明一实施例，传感器模块包括超声波传感器和加速度传 感器，超声波传感器和加速度传感器均与控制芯片连接，超声波传感 器检测智能健身器材和地面的距离来用于评估用户举哑铃的高度，加 速度传感器检测用户举哑铃的速度。

根据本发明一实施例，传感器模块包括触摸传感器，触摸传感器 和控制芯片连接并作为所述智能健身器材的开关。

根据本发明一实施例，输出模块包括MP3播放器，MP3播放器 和控制芯片连接。

根据本发明一实施例，输出模块包括显示屏，显示屏和控制芯片 连接。

根据本发明一实施例，所述智能系统利用C/C++语言通过 Arduino Ide软件编程实现。

根据本发明一实施例，所述智能系统还包括蓝牙模块，蓝牙模块 和控制芯片连接，蓝牙模块用于向手机APP传输运动数据。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明通过在本体上设置智能系统，通过智能系统的传感器模块 来检测用户健身动作参数，智能系统进一步根据检测数据和预先设定 标准数据来评估用户健身动作是否规范，以及通过输出模块来反馈和 指导用户健身。这样一方面实现了健身器材和互联网技术结合来规范 指导用户科学健身，促进健身器材利用率，避免健身器材闲置；而另 一方面，智能系统直接设置于本体上并可以直接通过输出模块来和用 户进行人机交互，无需通过手机APP来进行人机交互，避免用户在运 动过程中携带手机的麻烦和不便。

本发明通过在所述智能系统设置蓝牙模块来用于和向用户的手 机APP同步传输运动数据，蓝牙模块功耗低，节能方便，让用户可以 随时随地查看自身的运动数据，观察检测运功状况，从而为下一次健 身提供科学参考，并可以结合自身身高、体重、臂长等身体状况制定 私人的科学健身计划。

附图说明

图1是本发明提供的智能健身器材的智能系统电路结构示意图；

图2是本发明提供的智能健身器材的使用流程图。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本 发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其 他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于 其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发 明精神和范围的其他方案。

如图1和图2所示，本发明提供一种智能健身器材，所述智能健 身器材结合互联网技术来规范和指导用户科学健身，并且无需绑定手 机APP即可实现人机交互。具体地，所述智能健身器材包括本体(图 中未示出)和智能系统10。

智能系统10设置于本体。用户通过智能系统10直接和所述智能 健身器材实现人机交互。智能系统10包括控制芯片11、传感器模块12以及输出模块13。控制芯片11为整个智能系统10处理数据的核 心。传感器模块12和输出模块13均与控制芯片11连接。智能系统10通过传感器模块12检测用户健身动作参数并由控制芯片11控制 输出模块13以给用户反馈健身动作是否规范并输出标准健身动作指 导信息。例如传感器模块12通过各种传感器先检测用户做健身动作 时的各项参数指标，然后传感器模块12将结果反馈至控制芯片11并 与预先设定的标准数据进行对比，从而评估用户健身动作是否规范。 控制芯片11控制输出模块13以给用户反馈健身动作是否规范并输出 标准健身动作指导信息。整个智能系统10利用C/C++语言通过 Arduino Ide软件编程实现。

其中，Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台， 包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。Arduino 能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的 装置来反馈、影响环境。Arduino板上的微控制器可以通过Arduino 的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。

可选地，输出模块13通过音频和/或视频输出的方式输出信息。 例如，输出模块13为MP3播放器，当用户健身动作不规范时，输出 模块13即可语音智能提醒用户动作不规范，同时告知用户标准动作 的做法。此外，输出模块13还可以通过视频输出的方式告知用户动作不规范并显示标准动作做法。

于本实施例中，所述智能健身器材为哑铃。但是本发明对于所述 智能健身器材的种类不作限定，本发明仅以哑铃作为举例来阐述所述 智能健身器材的结构和原理。于其他实施例中，所述智能健身器材还 可为拉力器或仰卧起坐辅助器。

如图1所示，传感器模块12包括超声波传感器121和加速度传 感器122，超声波传感器121和加速度传感器122均与控制芯片11 连接。超声波传感器121检测所述智能健身器材(于本实施例中即为 哑铃)和地面的距离来用于评估用户举哑铃的高度。加速度传感器122检测用户举哑铃的速度。控制芯片11分别根据超声波传感器121 检测的高度数据和加速度传感器122检测的速度数据与所述智能系 统10预先设置的标准数据进行对比，从而评估用户举哑铃的健身动 作是否规范。

此外，智能系统10自动记录每一次用户健身动作检测到的健身 动作参数数值。例如于本实施例中，智能系统10自动记录用户每次 举哑铃的高度和速度。用户每次锻炼完成后，智能系统10自动统计 健身动作次数、所耗时长、消耗热量等数据，并将统计结果通过输出 模块13反馈给用户，形成一套完整的人机交互流程。

进一步地，传感器模块12还包括触摸传感器123，触摸传感器 12设置于本体，触摸传感器123和控制芯片11连接并作为所述智能 健身器材的开关。使用时，用户触摸所述触摸传感器123即可开启整 个所述智能健身器材并开始健身过程；用户再次触摸所述触摸传感器 123即可关闭所述智能健身器材。这样，整个所述智能健身器材并无 多余的其他按钮或开关，从而不影响所述智能健身器材的整体外观和 使用效果。

输出模块13包括MP3播放器131，MP3播放器和控制芯片11连 接，用户通过MP3播放器131来完成人机交互过程。具体地，当接收 到反馈的用户动作不规范的指令后，控制芯片11控制MP3播放器131 以语音输出的形式提醒用户健身动作不规范并播放标准标准健身动作做法，从而指导和纠正用户的健身动作，让用户进行规范化的健身 锻炼。例如，MP3播放器131可语音提示用户“太高了”、“太低了”、 “太快了”、“太慢了”等。

进一步地，输出模块13还包括显示屏132，显示屏132设置于 本体。显示屏132和控制芯片11连接。同样地，当接收到反馈的用 户动作标准的指令后，控制芯片11控制显示屏132以视频输出方式 提醒用户健身动作不规范并向用户显示标准健身动作做法，从而以指导和纠正用户的健身动作，让用户进行规范的健身锻炼。而且，显示 屏132还可以显示用户健身时长、运动次数、消耗热量等等信息。

在应用中，MP3播放器131和显示屏132可以同时分别以音频输 出和视频输出的方式给用户反馈健身动作是否规范并输出标准健身 动作指导信息。

进一步地，所述智能系统10还包括蓝牙模块14，蓝牙模块14 和控制芯片11连接。蓝牙模块14用于向手机APP传输运动数据。在 实际应用中，可以根据所述智能健身器材开发专属手机APP,所述智 能系统10通过蓝牙模块14连接用户的手机APP并同步向用户的手机 APP传输运动数据。这样一方面，用户可以随时随地查看自己的运动 数据，观察检测运动状况；另一方面，采用蓝牙传输，用户在健身时 不需要携带手机，避免了传统技术中用户健身需要携带手机实现人机 交互的麻烦，更为方便快捷地实现独立交互。此外，蓝牙模块14功 耗低，本发明采用功耗低的蓝牙传输方式，节能方便。

如图2所示，使用所述智能健身器材时，用户先打开开关，即触 摸所述触摸传感器123,开启所述智能健身器材。然后用户进行参数 设置，例如输入自身身高、体重、臂长等数据，并且选择好运动模式， 即可开始健身运动。当健身动作不标准时，所述智能健身器材会通过 输出模块13进行提醒纠正直到动作标准。健身运动结束后，所述智 能健身器材会根据统计结果对运动情况进行一个反馈。

本发明在所述智能健身器材的智能系统10中设计加入传感器模 块12和输出模块13，使得整个系统具备一套完整的人机交互功能， 是一种无需连接手机的引导式健身器材，可用户提供更好地实现智能 健身体验。传感器模块12和输出模块13有机结合，集合信息收集和 引导性健身的优势，信息灵敏度高，无需手机APP就能引导健身小白 进行科学健身，更具人性化、便捷化、智能化。此外，与传统健身器 材机械的锻炼方式相比，能更好地对健身产生科学性的检测和引导， 并自动对用户健身情况进行统计，从而为下次健身提供科学参考，指 定私人的科学健身计划，达到科学健身的目的。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的 实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效 地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有 背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (10)

1.一种智能健身器材，其特征在于，包括：

本体；

智能系统，设置于所述本体，所述智能系统包括控制芯片、传感器模块和输出模块，所述传感器模块和所述输出模块均与所述控制芯片连接，所述智能系统通过所述传感器模块检测用户健身动作参数并由所述控制芯片控制所述输出模块以给用户反馈健身动作是否规范并输出标准健身动作指导信息。

2.根据权利要求1所述的智能健身器材，其特征在于，所述输出模块通过音频和/或视频输出的方式输出信息。

3.根据权利要求2所述的智能健身器材，其特征在于，所述输出模块为MP3播放器。

4.根据权利要求1所述的智能健身器材，其特征在于，所述智能健身器材为哑铃。

5.根据权利要求4所述的智能健身器材，其特征在于，所述传感器模块包括超声波传感器和加速度传感器，所述超声波传感器和所述加速度传感器均与所述控制芯片连接，所述超声波传感器检测所述智能健身器材和地面的距离来用于评估用户举哑铃的高度，所述加速度传感器检测用户举哑铃的速度。

6.根据权利要求4或5所述的智能健身器材，其特征在于，所述传感器模块包括触摸传感器，所述触摸传感器和所述控制芯片连接并作为所述智能健身器材的开关。

7.根据权利要求4或5所述的智能健身器材，其特征在于，所述输出模块包括MP3播放器，所述MP3播放器和所述控制芯片连接。

8.根据权利要求4或5所述的智能健身器材，其特征在于，所述输出模块包括显示屏，所述显示屏和所述控制芯片连接。

9.根据权利要求1所述的智能健身器材，其特征在于，所述智能系统利用C/C++语言通过Arduino Ide软件编程实现。

10.根据权利要求1所述的智能健身器材，其特征在于，所述智能系统还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块和所述控制芯片连接，所述蓝牙模块用于向手机APP传输运动数据。