CN110010223A - 一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于人工智能运动健康管理系统的领域，特别涉及一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统。本发明通过数据采集模块采集用户对象的环境、运动和体质三方面的参数，后台数据分析模块将采集到的用户三方面的参数数据进行自动分析，通过运动方案生产模块生成个性化运动处方；运动处方管理AI将个性化运动处方实时推送至个人终端。解决了个性化运动处方参考条件单一、数据不全面、无法有效地指导用户健身的问题，并且能提供个性化终端服务。能根据各个不同体测人员的更多因素分析量化，生成更加真实有效的个性化的科学运动处方，通过人工智能技术对系统进行优化、分析和信息反馈，增加用户与系统的交互体验。

Description

一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务 系统

技术领域

本发明属于人工智能运动健康管理系统的领域，特别涉及一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统。

背景技术

在运动处方的概念最早是美国生理学家卡波维奇在20世纪50年代提出的。20世纪60年代以来，随着康复医学的发展及对冠心病等的康复训练的开展，运动处方开始受到重视。运动处方的完整概念是：康复医师或体疗师，对从事 体育锻炼者或病人，根据医学检查资料(包括运动试验和体力测验) ，按其健 康、体力以及心血管功能状况，用处方的形式规定运动种类、运动强度、运动 时间及运动频率，提出运动中的注意事项。当前运动处方存在一些问题，比如应用对象分散，缺乏有效分类，内容参差不齐，缺少标准、规范支撑。

由于每个人所处的年龄阶层不同、所具有的身体体质不同且运动的目的也不尽相同，因而健身的过程应当因人而异，如果不能科学地配制运动项目与运动强度而盲目健身，不仅健身效果有限，还可能产生运动损伤风险。

为了制定个性化运动处方进行健康指导，就要全面准确了解体育锻炼者的身体机能状况，目前的运动处方管理系统只从用户运动本身着手分析用户健康状况来制定运动处方，考虑因素单一，服务终端也仅限单项推送，缺乏交互功能，但是影响用户运动处方的因素还包括用户本身体质、生活的环境等因素。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能采集更加全面准确的健康数据，生成贴合每个用户本身痛点的个性化运动处方，并且能通过运动处方管理AI对个性化处方实时高效的反馈到用户终端的一种运动处方管理和终端服务的综合系统。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案得以解决:一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统，其特征包括包括智能设备模块、数据采集模块、后台数据分析模块、系统预存运动处方模型、运动方案生产模块、更新模块、运动处方管理AI、个性化运动处方、个人终端。

上述技术方案中智能设备模块，其特征包含用户对象采用的环境传感器、运动传感器、体质传感器。

进一步的，上述技术方案中环境传感器，其特征包含氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、环境温度传感器、气压传感器、湿度传感器等。

进一步的，上述运动传感器，其特征包含柔韧性检测装置、肌肉力量检测装置、体型扫描装置、健身装置、智能手环等。

进一步的，上述体质传感器，其特征包含心肺评测装置、血压仪、血糖检测装置、心率检测装置、电子体温计等。

上述技术方案中的数据采集模块，其特征特征包括下载和存储不限于上述环境传感器、运动传感器和体质传感器的实时用户的初始数据。

根据上述方案所述后台数据分析模块，其特征用于将上述数据采集模块中的初始数据检测结果进行分析，生成初始检测报告和运动方案。

根据上述方案所述系统预存运动处方模型，其特征为本发明提供的一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统，提前在该模块预存一定的运动处方，包括用户常规的检测项目，根据对应每个检测项目标准等级参数，都会有对应的供参考的标准运动处方。

根据上述方案所述运动方案生产模块，其特征包括上述台数据分析模块将数据自动分类进行参数化计算后，将计算结果输入本模块，在本发明运动方案生产模块中，系统通过一定的算法模型通过输入的参数，生产该用户初步的运动处方。

进一步的，上述方案中更新模块，主要用于将上述生成的用户运动处方与系统的预存的运动处方进行各项参数化对比和逻辑运算，在系统预存的标准库中选择更加接近用户参数的模型作为用户的输出运动处方。

进一步的，上述方案中更新模块，其特征还包含各项参数化对比和逻辑运算预设的阈值范围，当数据采集模块不停的实时采集智能设备数据的同时，可以周期性循环对比和计算数据，不停的将新的数据反馈到数据采集模块，从而再次传输到运动方案生产模块生产新的运动处方，如此循环，直到达到阈值范围，则输出最终的运动处方。

上述方案中运动处方管理AI模块，其特征用于提供的一种运动处方智能管理机器人，可实现虚拟私人医生的功能，通过上述方案中运动方案生产模块大量得到用户的最优运动处方，通过用户的语音或者手工操作，定时定点输出个性化运动处方。让用户参与其中，提高交互功能，全天候采集运动量并进行分析实现全时运动管理。

进一步的，上述方案中个性化运动处方模块，其特征包含上述运动处方管理AI输出的定时定点输出个性化运动处方，以及伴随的各项反馈信息，同时输出阶段性环比运动处方的比对结果。

进一步的，上述方案中个人终端，其特征包含用户的手机移动端或者PC端，也包括用户的微信、QQ等多种APP，以及用户自己受用的各种带显示功能的智能设备。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是为本发明系统组成示意图。

图2是本发明运动处方数据管理传输逻辑示意图。

具体实施方式

下面将结合本系统组成示意图图1、图2和具体实施例，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。基于本发明中系统用于运动健康数据采集管理处方、终端服务系统的实施例，本发明提供的一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统同样适用于其他用户其他健康因素，都属于本发明保护的范围。

上述技术方案中智能设备模块，其特征包含用户对象采用的S110环境传感器、S121运动传感器、S122体质传感器。

进一步的，上述技术方案中S110环境传感器，其特征包含用户运动或生活环境中的氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、环境温度传感器、气压传感器、湿度传感器等。

进一步的，上述S110环境传感器分别采集用户生活、工作或者健身环境中的氧气、二氧化碳浓度和温度、气压大小、湿度值作为该传感器输出的参数。 进一步的，上述S121运动传感器，其特征包含柔韧性检测装置、肌肉力量检测装置、体型扫描装置、健身装置、智能手环等。进一步的，上述柔韧性检测装置包括用户做出指定动作以及显示检测结果，从用户动作中分析用户 的柔韧度和平衡性，通过与标准动作进行比较，生成相应的柔韧性等级，该等级即可成为传感器输出的参数。进一步的，上述肌肉力量检测装置可以采用现有的肌肉力量检测装置，通过显示器指示用户做出一定的动作，如俯卧撑、仰卧起坐等，及相应动 作的个数来计算用户的肌肉耐力参数，其个数和时间则可成为传感器输出的参数。

进一步的，上述健身装置分别连接用户跑步机、拉力计等，输出跑步频率、时间、里程、拉力大小、身高、体重等作为传感器输出的参数。

进一步的，上述智能手环输出每天的步数等参数作为传感器输出的参数。

进一步的，上述体型扫描装置，通过采集用户的体态图像和动态运动图像，得到用户的体态数据，作为该传感器输出的参数。

进一步的，上述S122体质传感器，其特征包含用户自身体检或者穿戴设备中的心肺评测装置、血压仪、血糖检测装置、心率检测装置、电子体温计等。

进一步的，上述心肺评测装置、血压仪、血糖检测装置、心率检测装置、电子体温计传感器输出肺活量、血压值、心率、体温值等作为为传感器输出的参数。

上述技术方案中的S130数据采集模块，其特征特征包括下载和存储不限于上述环境传感器、运动传感器和体质传感器的实时用户的初始数据。

进一步的，上述数据采集模块包含S200通信单元，其特征用于实现S140后台数据分析模块与用户各智能设备传感器之间的数据传输，包含蓝牙接口或其他无线接口。

根据上述方案所述S140后台数据分析模块，其特征包含S300中央处理器单元，用于将上述S130数据采集模块中的初始数据检测结果进行分析，生成初始检测报告和运动方案，并通过S400云端服务区，上传至S500大数据存储单元。

进一步的，上述S140后后台分析模块包括S500大数据存储单元和分析匹配模块，S500大数据存储单元存储有数据采集模块的数据、每个用户的注册信息数据、数据计算结果等，包括基本信息、检测结果、运动处方等，还包括S151系统预存运动处方模型数据。

根据上述方案所述S151系统预存运动处方模型，其特征为本发明提供的一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统，提前在该模块预存一定的运动处方，包括用户常规的检测项目，根据对应每个检测项目标准等级参数，都会有对应的供参考的标准运动处方。

进一步的，上述S151系统预存运动处方模型，具体包含用于运动处方分析的各种数据，如各个年龄段的正常人体的标准数据模型，各种疾病的数据范围，针对于各种检 测结果和疾病的运动建议方案、针对性训练计划、矫正康复方案作息方案、饮食营养方案 等。

根据上述方案所述S160运动方案生产模块，其特征包括上述S140后台数据分析模块将数据自动分类进行参数化计算后，将计算结果输入本模块，在本发明S160运动方案生产模块中，系统通过一定的算法模型通过输入的参数，生成该用户初步的运动处方。

进一步的，上述S160运动方案生产模块，包括与S140后台数据分析模块中的分析匹配模块根据用户的实时采集数据匹配系统中相应的模型，并将系统获取的用户环境、运动、体质几个方面的数据 与标准数据模型的各项数据进行对比 ，判断用户各项数据是否合格，并根据相应的健康指标的 数据范围 ，判断用户是否存在一些疾病或者隐藏的疾病风险。生成属于用户初步的运动处方。

进一步的，上述方案中S150更新模块，主要用于将上述生成的用户运动处方与系统的预存的运动处方进行各项参数化对比和逻辑运算，在系统预存的标准库中选择更加接近用户参数的模型作为用户的输出运动处方。

进一步的，上述方案中S150更新模块，其特征还包含各项参数化对比和逻辑运算预设的阈值范围，当S130数据采集模块不停的实时采集智能设备数据的同时，可以周期性循环对比和计算数据，不停的将新的数据反馈到数据采集模块，从而再次传输到S160运动方案生产模块生产新的运动处方，如此循环，直到达到阈值范围，则输出最终的运动处方。

上述方案中S170运动处方管理AI模块，其特征用于提供的一种运动处方智能管理机器人，可实现虚拟私人医生的功能，通过上述方案中运动方案生产模块大量得到用户的最优运动处方，通过用户的语音或者手工操作，定时定点输出个性化运动处方。让用户参与其中，提高交互功能，全天候采集运动量并进行分析实现全时运动管理。

进一步的，上述方案中S180个性化运动处方模块，其特征包含上述S170运动处方管理AI输出的定时定点输出个性化运动处方，以及伴随的各项反馈信息。

进一步的，对于上述S180个性化运动处方模块，其特征包含输出阶段性环比运动处方的比对结果，即相同健康参数的不同时期，上述S170运动处方管理AI将同一健康指标的运动处方，在不同时期进行阶段性环比，并生生成环比结果，作为反馈信息供用户实时了解阶段性运动处方的效果。

进一步的，上述方案中S190个人终端，其特征包含用户的手机移动端或者PC端，也包括用户的微信、QQ等多种APP，以及用户自己受用的各种带显示功能的智能设备。

实施例一：

在一些应用场景中，以12岁的A同学为例，A同学教室的温度仪和湿度仪显示教室温度为18℃，湿度为25，A同学进行体型检测时，显示A同学两肩高度差值为3cm，握力为150N，肺活量1800ml，手环显示心率65次每分等数据。

进一步的，S151系统预存运动处方模型中对应12岁男生在18℃的正常湿度为30-35，高度差<1cm，握力为200-300N，肺活量2000-3000ml，心率70-90次每分，S151系统预存运动处方模型。

进一步的，S160运动方案生产模块，根据与，S151系统预存运动处方模型数据进行对比，输出：A同学环境干燥——需要多喝水、可能患有斜肩——需要加强左臂较高端的骨骼锻炼、肌肉力量偏弱——需要增加引体向上等体育运动、肺活量偏低——需要加强跑步、游泳等运动提高呼吸功能、心率偏低——需要加强有氧运动等初步运动处方。

实施例二：

根据上述实施例，S150更新模块通过周期性采集上述的健康指标参数，将新的数据重新输入S140后台数据分析模块重新生成新的运动处方，直到采集数据稳定，经过5分钟的循环采集和计算，显示A同学上述握力均值在230N，心率值在74次每分。

进一步的，上述S150更新模块输出最终运动处方：A同学环境干燥——需要多喝水、可能患有斜肩——需要加强左臂较高端的骨骼锻炼、肺活量偏低——需要加强跑步、游泳等运动提高呼吸功能。循环的采集和筛选数据可以使得运动处方更准确。

进一步的，S170运动处方管理AI模块将连接云端数据库，匹配A同学如何进行多喝水、如何加强左臂较高端的骨骼锻炼、如何加强跑步、游泳的具体指导方法，生成评估报告和健康风险评估报告，并根据判断的结果，从数据库中选取相应的运动建议方案、针对性训练计划、矫正康复方案作息方案、饮食营养方案等。

实施例三：

根据上述实施例二，S170运动处方管理AI模块将上述生成的A同学个性化运动处方发送至A同学或者其家长的智能终端中的微信、QQ、APP或者智慧班牌公共终端、跑步机等个人运动终端。

进一步的，A同学设置系统环比周期为一个月，则上述S170运动处方管理AI还将发送A同学此次的个性化运动处方的同时，还将发送上个月的此时的个性化运动处方，并输出环比结果：A同学肺活量参数比上个月提高了10%，快接近正常水平了；两肩高度差值为3cm，比上个月2cm有所提高，要加强左臂较高端的骨骼锻炼。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统，其特征包括包括智能设备模块、数据采集模块、后台数据分析模块、系统预存运动处方模型、运动方案生产模块、更新模块、运动处方管理AI、个性化运动处方、个人终端；

智能设备模块，其特征包含用户对象采用的环境传感器、运动传感器、体质传感器；

数据采集模块，其特征特征包括下载和存储不限于上述环境传感器、运动传感器和体质传感器的实时用户的初始数据；

后台数据分析模块，其特征用于将上述数据采集模块中的初始数据检测结果进行分析，生成初始检测报告和运动方案；

系统预存运动处方模型，其特征为本发明提供的一种基于人工智能的运动健康数据采集管理处方、终端服务系统，提前在该模块预存一定的运动处方，包括用户常规的检测项目，根据对应每个检测项目标准等级参数，都会有对应的供参考的标准运动处方；

运动方案生产模块，其特征包括上述台数据分析模块将数据自动分类进行参数化计算后，将计算结果输入本模块，在本发明运动方案生产模块中，系统通过一定的算法模型通过输入的参数，生产该用户初步的运动处方；

更新模块，主要用于将上述生成的用户运动处方与系统的预存的运动处方进行各项参数化对比和逻辑运算，在系统预存的标准库中选择更加接近用户参数的模型作为用户的输出运动处方；

运动处方管理AI模块，其特征用于提供的一种运动处方智能管理机器人，可实现虚拟私人医生的功能，通过上述方案中运动方案生产模块大量得到用户的最优运动处方，通过用户的语音或者手工操作，定时定点输出个性化运动处方，让用户参与其中，提高交互功能，全天候采集运动量并进行分析实现全时运动管理；

个性化运动处方模块，其特征包含上述运动处方管理AI输出的定时定点输出个性化运动处方，以及伴随的各项反馈信息，同时输出阶段性环比运动处方的比对结果；

个人终端，其特征包含用户的手机移动端或者PC端，也包括用户的微信、QQ等多种APP，以及用户自己受用的各种带显示功能的智能设备。

2.如权利要求1所述的方法，上述技术方案中环境传感器，其特征包含氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、环境温度传感器、气压传感器、湿度传感器等。

3.如权利要求1所述的方法，上述运动传感，其特征包含柔韧性检测装置、肌肉力量检测装置、体型扫描装置、健身装置、智能手环等。

4.如权利要求1所述的方法，上述体质传感器，其特征包含心肺评测装置、血压仪、血糖检测装置、心率检测装置、电子体温计等。

5.如权利要求1所述的方法，上述方案中更新模块，其特征还包含各项参数化对比和逻辑运算预设的阈值范围，当数据采集模块不停的实时采集智能设备数据的同时，可以周期性循环对比和计算数据，不停的将新的数据反馈到数据采集模块，从而再次传输到运动方案生产模块生产新的运动处方，如此循环，直到达到阈值范围，则输出最终的运动处方。

6.如权利要求1所述的方法，对于上述个性化运动处方模块，其特征包含输出阶段性环比运动处方的比对结果，即相同健康参数的不同时期，运动处方管理AI将同一健康指标的运动处方，在不同时期进行阶段性环比，并生生成环比结果，作为反馈信息供用户实时了解阶段性运动处方的效果。