CN110585687A - 一种基于多传感器的智能运动检测系统及生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多传感器的智能运动检测系统及生产装置,包括运动单元、压力传感器、智能控制模块与显示终端,运动单元的输出端连接有用于检测是否运动的压力传感器、压力传感器的输出端连接有用于采集步数的数据采集模块;本项目基于移动开发和多传感器,能够在移动端三原色成像加进行直观的运动测评和优化运动建议,能便捷地给与运动人员更安全专业的运动体验;通过检测形成的丰富功能,可以满足大多数人群的运动需求,减少负重的足下设计也最大程度上地保证最佳的运动体验;内置的意外摔倒报警系统,极大地照顾到幼童和中老年人的心理需求,搭载的传感系统更是在项目性价比上做出了优势。
Description
技术领域
本发明涉及自我量化领域技术领域,具体为一种基于多传感器的智能运动检测系统及生产装置。
背景技术
我国人均体育场地面积至少达到1.57平方米。截至2019年底,市(地)、县(区)50%以上建有全民健身活动中心;城市社区、农村行政村50%以上建有便捷、实用的体育健身设施。但是,健身运动安全的问题一直困扰着广大运动健身的群众,由于前期准备不足、动作不规范或者运动量把握不佳等原因,人们经常会在运动中受伤。引导群众科学健身,是全民健身工作必须担负的使命。据国外研究机构统计,约有的超过65岁的老人平均每年发生一次跌倒,且随着年纪的增加,概率也增加由跌倒带来的辅助治疗所需消耗的高昂费用,以及照顾跌倒人群消耗的巨额社会资源,市面上有相关智能检测设备,但是价格低廉的功能简单,用处不大,功能繁多的价格高昂,且操作起来比较麻烦,从某种程度上看甚至不如用智能手机来的靠谱,此外,传统生产鞋垫材料时,由于不能控制鞋垫材料的长度,导致在生产时容易因为各块鞋垫材料的长度不同而导致鞋垫生产起来比较麻烦,甚至与鞋垫材料长度不够导致直接浪费的情况,为此我们提供一种基于多传感器的智能运动检测系统及生产装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种基于多传感器的智能运动检测系统,包括运动单元、压力传感器、智能控制模块与显示终端,所述运动单元的输出端连接有用于检测是否运动的压力传感器、压力传感器的输出端连接有用于采集步数的数据采集模块,数据采集模块的输出端连接有确保运行速度和稳定的智能控制模块,所述智能控制模块的输出端设有数据处理模块,所述数据处理模块的输出端将所处理的数据传递至无线传输模块,显示终端的输出端设有用于接受数据信号的蓝牙接收模块,所述蓝牙接收模块的输入端与无线传输模块的输出端相连接,显示终端与智能控制模块的输出端连接有充电模块。
优选的,所述智能控制模块的输出端还设有用于定位运动人员位置的定位模块、用于将所采集到的数据信息储存的储存模块和用于运动人员跌倒后发出报警声的警报模块。
一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,包括运动单元,所述运动单元包括计步鞋垫和用于生产计步鞋垫的生产机构,所述生产机构包括加工台、运转架、底座、驱动装置、切割装置与运转装置,所述加工台上设有驱动装置与切割装置,驱动装置驱动切割装置工作,加工台与运转架相连接,运转架与底座相连接,运转架上设有运转装置,运转架上还设有运转箱;
所述驱动装置包括驱动盘与第一电机,所述加工台上设有支撑板,驱动盘转动设置在两支撑板之间,第一电机设置在加工台上,第一电机的输出端与驱动盘传动连接;
所述切割装置包括转筒、推板、推杆、活动架与切割座,所述转筒转动设置在加工台上,转筒的外侧焊接有上连接板与下连接板,上连接板的端部设有插杆,插杆的末端插设在驱动盘上,下连接板的末端与推板活动连接,推板的一侧设有推杆,推杆贯穿活动架并与切割座连接,切割座上设有切割刀,加工台上设有支撑架,切割刀与支撑架之间设有用于切割的切割槽;
所述运转装置包括第二电机、摆杆、转接杆、转接板与活动杆,所述第二电机设置在运转架上,第二电机的输出端驱动摆杆来回摆动,摆杆的末端转动设有转接杆,转接杆的一端焊接有转接板,,转接板的一侧设有真空吸盘,转接板在底座与运转箱之间来回摆动,转接杆的另一端与活动杆转动连接,活动杆的上端与加工台转动连接。
优选的,所述加工台上设有第一支撑杆,第一支撑杆之间设有转杆,转筒转动设置在转杆上,转杆上焊接有限位环,转筒位于限位环之间。
优选的,所述加工台上设有固定架,固定架与活动架的底部相连接,固定架上外侧设有固定块,固定块上设有固定杆,固定杆的端部与第一支撑杆的下端相连接。
优选的,所述驱动盘上开设有环槽与推槽,插杆的末端转动插设环槽上,当进行切割时,插杆的末端插设在推槽中,驱动盘上垂直有插轴,插轴转动设置在支撑板上;
插轴与第一电机的输出端均设有传送辊,传送辊上传动设有皮带。
优选的,所述底座上设有对称分布的立杆,立杆的上端焊接有架板,架板上转动设有用于卷绕制作鞋垫材料的卷辊。
优选的,所述推板的一端中部设有连接块,连接块上转动设有第一导杆,第一导杆的末端与下连接板转动连接;
所述推板的中部焊接有限位板,限位板的一端贯穿活动架,活动架上设有第一弹簧,第一弹簧的一端与限位板相连接;
所述推板的另一端设有连接杆,连接杆上设有第二弹簧,第二弹簧的一端与支撑架相连接,其另一端与切割座相连接。
优选的,所述第二电机的输出端设有半面齿轮,摆杆的下端设有弧面齿轮,半面齿轮与弧面齿轮相啮合设置,底座上设有支撑座,两支撑座之间设有转轴,弧面齿轮与转轴转动连接,活动杆的上端转动设有转接块,转接块与运转架的内腔表面垂直连接;
所述底座上设有立杆,立杆位于运转架的外侧,立杆的末端设有架板,架板上转动设有卷辊。
优选的,所述运转架上设有推动装置,推动装置包括气缸、推架与第二导杆,气缸设置在运转架的外侧,气缸的输出端活动设有推架,所述第二导杆焊接在运转架的内腔中,第二导杆贯穿推架。
本发明的有益效果:
1、本项目基于移动开发和多传感器,能够在移动端三原色成像加进行直观的运动测评和优化运动建议,能便捷地给与运动人员更安全专业的运动体验;2、不仅如此,通过检测形成的丰富功能,可以满足大多数人群的运动需求,减小负重感的足下设计也最大程度上地保证最佳的运动体验;
3、内置的意外摔倒短信报警系统,也将极大地照顾到幼童,中老年人和青年子女们的对于安全的心理需求,搭载的传感系统更是在项目性价比上做出了优势;
4、基于SVM算法设置适当的阈值对运动进行很有用的辅助判断,可以实现细节运动的区分,并且实现较高的识别精确度;
5、与现有技术相比,生产出的鞋垫材料长度相同,且用于制作鞋垫时,不会因为每张材料的长度不同导致加工失败,提高准确度,避免资源浪费。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明检测模块流程示意图;
图2是本发明方法流程示意图;
图3是本发明生产机构示意图;
图4是本发明加工台示意图;
图5是本发明切割装置示意图;
图6是本发明转筒示意图;
图7是本发明驱动装置示意图;
图8是本发明底座示意图;
图9是本发明推动装置与运转装置示意图;
图10是本发明摆杆与第二电机连接示意图。
图中:1运动单元、2压力传感器、21数据采集模块、3智能控制模块、31数据处理模块、32定位模块、33储存模块、34警报模块、35无线传输模块、4显示终端、41蓝牙接收模块、5充电模块、6加工台、61支撑板、62第一支撑杆、63固定杆、64固定架、65支撑架、7运转架、71运转箱、72底座、721支撑座、8驱动装置、81驱动盘、811环槽、812推槽、82第一电机、821传送辊、822皮带、83插轴、9切割装置、91转筒、92上连接板、921插杆、93下连接板、931第一导杆、94推板、941连接块、95推杆、951限位板、96活动架、961第一弹簧、97切割座、971切割刀、972连接杆、973第二弹簧、10运转装置、101第二电机、1011半面齿轮、102摆杆、1021弧面齿轮、1022转轴、103转接杆、104转接板、1041真空吸盘、105活动杆、1051转接块、11推动装置、1101气缸、1102推架、1103第二导杆、12立杆、1201架板、13卷辊。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10,本发明提供一种技术方案:一种基于多传感器的智能运动检测系统,包括运动单元1、压力传感器2、智能控制模块3与显示终端4,运动单元1的输出端连接有用于检测是否运动的压力传感器2、压力传感器2的输出端连接有用于采集步数的数据采集模块21,数据采集模块21的输出端连接有确保运行速度和稳定的智能控制模块3,智能控制模块3的输出端设有数据处理模块31,数据处理模块31的输出端将所处理的数据传递至无线传输模块35,显示终端4的输出端设有用于接受数据信号的蓝牙接收模块41,蓝牙接收模块41的输入端与无线传输模块35的输出端相连接,显示终端4与智能控制模块3的输出端连接有充电模块5。
智能控制模块3的输出端还设有用于定位运动人员位置的定位模块32、用于将所采集到的数据信息储存的储存模块33和用于运动人员跌倒后发出报警声的警报模块34。
一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,包括运动单元,运动单元1包括计步鞋垫和用于生产计步鞋垫的生产机构,生产机构包括加工台6、运转架7、底座72、驱动装置8、切割装置9与运转装置10,加工台6上设有驱动装置8与切割装置9,驱动装置8驱动切割装置9工作,加工台6与运转架7相连接,运转架7与底座72相连接,运转架7上设有运转装置10,运转架7上还设有运转箱71;切割装置9通过驱动装置8带动,使其对制作鞋垫的材料等间距切割,方便生产出来的鞋垫用材料宽度保持一致,避免由于人工裁剪导致长度不一致,最终在制作鞋垫时,由于大小不够,材料浪费的情况;
驱动装置8包括驱动盘81与第一电机82,加工台6上设有支撑板61,驱动盘81转动设置在两支撑板61之间,第一电机82设置在加工台6上,第一电机82的输出端与驱动盘81传动连接;
切割装置9包括转筒91、推板94、推杆95、活动架96与切割座97,转筒91转动设置在加工台6上,转筒91的外侧焊接有上连接板92与下连接板93,上连接板92与下连接板93沿着转筒91中心对称分布,且上连接板92与下连接板93位于转筒91的不同端,上连接板92的端部设有插杆921,插杆921的末端插设在驱动盘81上,下连接板93的末端与推板94活动连接,当上连接板92摆动时,下连接板93的位置随之摆动,并推动推板94移动,推板94的一侧设有推杆95,推杆95贯穿活动架96并与切割座97连接,切割座97上设有切割刀971,加工台6上设有支撑架65,切割刀971与支撑架65之间设有用于切割的切割槽,鞋垫材料从切割槽中穿入,当对其进行切割时,推杆95向前移动并带动切割座97移动,此时切割刀971将鞋垫材料切断并调入至运转箱71的内部;鞋垫材料依次放入至运转箱71中并方便后续处理;
运转装置10包括第二电机101、摆杆102、转接杆103、转接板104与活动杆105,第二电机101设置在运转架7上,第二电机101的输出端驱动摆杆102来回摆动,摆杆102的末端转动设有转接杆103,摆杆102的末端设有圆轴,该圆轴转动插设在转接杆103的中部,转接杆103的一端焊接有转接板104,转接板104的一侧设有真空吸盘1041,转接板104在底座72与运转箱71之间来回摆动,从而将位于运转箱71内部的鞋垫材料运转至底座72上,从而将生产好的鞋垫材料从加工台6上取出,转接杆103的另一端与活动杆105转动连接,活动杆105的上端与加工台6转动连接;转接板104在初始状态下,其一侧位于底座72的上方,此时转接杆103的位置与底座72保持垂直,启动第二电机101,带动摆杆102转动,摆杆102上端与转接杆103的中部转动连接,带动转接杆103做逆时针运动,即与活动杆105连接的一端高度逐渐降低,远离活动杆105的一端高度逐渐提高,从而带动转接板104将位于运转箱71内部的鞋垫材料取出并输送至底座72上,方便转运。
加工台6上设有第一支撑杆62,第一支撑杆62之间设有转杆,转筒91转动设置在转杆上,转杆上焊接有限位环,转筒91位于限位环之间。
加工台6上设有固定架64,固定架64与活动架96的底部相连接,固定架64上外侧设有固定块,固定块上设有固定杆63,固定杆63的端部与第一支撑杆62的下端相连接;提高稳定性,减少晃动。
驱动盘81上开设有环槽811与推槽812,插杆921的末端转动插设环槽811上,当进行切割时,插杆921的末端插设在推槽812中,驱动盘81上垂直有插轴83,插轴83转动设置在支撑板61上,插轴83与驱动盘81相连接的一端设有加固块;环槽811与推槽812的首尾相连通,当插杆921位于环槽811的内部时,鞋垫材料穿过切割槽,当驱动盘81转动至插杆921位于推槽812的内部时,切割刀971向前移动并将鞋垫材料切断,此时驱动环正好转动一圈,使得切割出的鞋垫材料长度均保持一致;
插轴83与第一电机82的输出端均设有传送辊821,传送辊821上传动设有皮带822;第一电机82带动皮带822转动,皮带822的上端带动驱动盘81转动。
推板94的一端中部设有连接块941,连接块941上转动设有第一导杆931,第一导杆931的末端与下连接板93转动连接;使得推板94向前移动时,推动下连接板93移动;
推板94的中部焊接有限位板951,限位板951的一端贯穿活动架96,活动架96上设有第一弹簧961,第一弹簧961的一端与限位板951相连接;推板94的另一端设有连接杆972,连接杆972上设有第二弹簧973,第二弹簧973的一端与支撑架65相连接,其另一端与切割座97相连接;第一弹簧961在常态下处于压缩状态,第二弹簧973在常态下处理拉升状态,且在第一弹簧961与第二弹簧973的弹力下,插杆921的一端一直贴合环槽811的内侧,当位于推槽812中时,推板94向前移动从而推动切割刀971向前移动并将鞋垫材料切断。
第二电机101的输出端设有半面齿轮1011,摆杆102的下端设有弧面齿轮1021,半面齿轮1011与弧面齿轮1021相啮合设置,底座72上设有支撑座721,两支撑座721之间设有转轴1022,弧面齿轮1021与转轴1022转动连接,活动杆105的上端转动设有转接块1051,转接块1051与运转架7的内腔表面垂直连接;
底座72上设有立杆12,立杆12位于运转架7的外侧,立杆12的末端设有架板1201,架板1201上转动设有卷辊13。
运转架7上设有推动装置11,推动装置11包括气缸1101、推架1102与第二导杆1103,气缸1101设置在运转架7的外侧,气缸1101的输出端活动设有推架1102,第二导杆1103焊接在运转架7的内腔中,第二导杆1103贯穿推架1102。
一种基于多传感器的智能运动检测方法的实施方法,包括以下几个步骤:
第一步,解决算法和控制问题。确定项目的整体构思、确定实现的功能,进一步对检测方法和实施算法进行迭代和完善;
第二步,利用SVM算法进行了实验搭建以及STM32硬件平台的搭建。不断验证目标可行性,完成上位机功能和参数的优化;
第三步,利用MATLAB大量进行测试和优化程序,完善软件的开发,进一步加强产品和终端的互联;
第四步,进行各方面的测试和调参,在一定范围内进行测试,并不断调整程序稳定性,安全性,耐久性,对可展示性系统加以完善,整理相关资料及原件。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
Claims (10)
1.一种基于多传感器的智能运动检测系统,包括运动单元(1)、压力传感器(2)、智能控制模块(3)与显示终端(4),其特征在于,所述运动单元(1)的输出端连接有用于检测是否运动的压力传感器(2)、压力传感器(2)的输出端连接有用于采集步数的数据采集模块(21),数据采集模块(21)的输出端连接有确保运行速度和稳定的智能控制模块(3),所述智能控制模块(3)的输出端设有数据处理模块(31),所述数据处理模块(31)的输出端将所处理的数据传递至无线传输模块(35),显示终端(4)的输出端设有用于接受数据信号的蓝牙接收模块(41),所述蓝牙接收模块(41)的输入端与无线传输模块(35)的输出端相连接,显示终端(4)与智能控制模块(3)的输出端连接有充电模块(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的智能运动检测系统,其特征在于,所述智能控制模块(3)的输出端还设有用于定位运动人员位置的定位模块(32)、用于将所采集到的数据信息储存的储存模块(33)和用于运动人员跌倒后发出报警声的警报模块(34)。
3.一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,包括运动单元(1),所述运动单元(1)包括计步鞋垫和用于生产计步鞋垫的生产机构,所述生产机构包括加工台(6)、运转架(7)、底座(72)、驱动装置(8)、切割装置(9)与运转装置(10),所述加工台(6)上设有驱动装置(8)与切割装置(9),驱动装置(8)驱动切割装置(9)工作,加工台(6)与运转架(7)相连接,运转架(7)与底座(72)相连接,运转架(7)上设有运转装置(10),运转架(7)上还设有运转箱(71);
所述驱动装置(8)包括驱动盘(81)与第一电机(82),所述加工台(6)上设有支撑板(61),驱动盘(81)转动设置在两支撑板(61)之间,第一电机(82)设置在加工台(6)上,第一电机(82)的输出端与驱动盘(81)传动连接;
所述切割装置(9)包括转筒(91)、推板(94)、推杆(95)、活动架(96)与切割座(97),所述转筒(91)转动设置在加工台(6)上,转筒(91)的外侧焊接有上连接板(92)与下连接板(93),上连接板(92)的端部设有插杆(921),插杆(921)的末端插设在驱动盘(81)上,下连接板(93)的末端与推板(94)活动连接,推板(94)的一侧设有推杆(95),推杆(95)贯穿活动架(96)并与切割座(97)连接,切割座(97)上设有切割刀(971),加工台(6)上设有支撑架(65),切割刀(971)与支撑架(65)之间设有用于切割的切割槽;
所述运转装置(10)包括第二电机(101)、摆杆(102)、转接杆(103)、转接板(104)与活动杆(105),所述第二电机(101)设置在运转架(7)上,第二电机(101)的输出端驱动摆杆(102)来回摆动,摆杆(102)的末端转动设有转接杆(103),转接杆(103)的一端焊接有转接板(104),转接板(104)的一侧设有真空吸盘(1041),转接板(104)在底座(72)与运转箱(71)之间来回摆动,转接杆(103)的另一端与活动杆(105)转动连接,活动杆(105)的上端与加工台(6)转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,其特征在于,所述加工台(6)上设有第一支撑杆(62),第一支撑杆(62)之间设有转杆,转筒(91)转动设置在转杆上,转杆上焊接有限位环,转筒(91)位于限位环之间。
5.根据权利要求4所述的一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,其特征在于,所述加工台(6)上设有固定架(64),固定架(64)与活动架(96)的底部相连接,固定架(64)上外侧设有固定块,固定块上设有固定杆(63),固定杆(63)的端部与第一支撑杆(62)的下端相连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,其特征在于,所述驱动盘(81)上开设有环槽(811)与推槽(812),插杆(921)的末端转动插设环槽(811)上,当进行切割时,插杆(921)的末端插设在推槽(812)中,驱动盘(81)上垂直有插轴(83),插轴(83)转动设置在支撑板(61)上,插轴(83)与驱动盘(81)相连接的一端设有加固块;
插轴(83)与第一电机(82)的输出端均设有传送辊(821),传送辊(821)上传动设有皮带(822)。
7.根据权利要求3所述的一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,其特征在于,所述底座(72)上设有对称分布的立杆(12),立杆(12)的上端焊接有架板(1201),架板(1201)上转动设有用于卷绕制作鞋垫材料的卷辊(13)。
8.根据权利要求3所述的一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,其特征在于,所述推板(94)的一端中部设有连接块(941),连接块(941)上转动设有第一导杆(931),第一导杆(931)的末端与下连接板(93)转动连接;
所述推板(94)的中部焊接有限位板(951),限位板(951)的一端贯穿活动架(96),活动架(96)上设有第一弹簧(961),第一弹簧(961)的一端与限位板(951)相连接;
所述推板(94)的另一端设有连接杆(972),连接杆(972)上设有第二弹簧(973),第二弹簧(973)的一端与支撑架(65)相连接,其另一端与切割座(97)相连接。
9.根据权利要求3所述的一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,其特征在于,所述第二电机(101)的输出端设有半面齿轮(1011),摆杆(102)的下端设有弧面齿轮(1021),半面齿轮(1011)与弧面齿轮(1021)相啮合设置,底座(72)上设有支撑座(721),两支撑座(721)之间设有转轴(1022),弧面齿轮(1021)与转轴(1022)转动连接,活动杆(105)的上端转动设有转接块(1051),转接块(1051)与运转架(7)的内腔表面垂直连接;
所述底座(72)上设有立杆(12),立杆(12)位于运转架(7)的外侧,立杆(12)的末端设有架板(1201),架板(1201)上转动设有卷辊(13)。
10.根据权利要求3所述的一种基于多传感器的智能运动检测的生产装置,其特征在于,所述运转架(7)上设有推动装置(11),推动装置(11)包括气缸(1101)、推架(1102)与第二导杆(1103),气缸(1101)设置在运转架(7)的外侧,气缸(1101)的输出端活动设有推架(1102),所述第二导杆(1103)焊接在运转架(7)的内腔中,第二导杆(1103)贯穿推架(1102)。
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