CN111772640A - 肢体运动训练指导方法、装置及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种肢体运动训练指导方法、装置及存储介质，其中，肢体运动训练指导方法包括：获取用户指令；根据所述用户指令获取肢体运动数据；根据所述肢体运动数据反馈提醒信息，所述提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练。通过选择不同的用户指令获取到肢体运动数据，并根据上述肢体运动数据反馈提醒信息，以便指导用户进行肢体训练，能够提高用户运动兴趣和运动质量。

Description

肢体运动训练指导方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及肢体运动检测技术领域，尤其是涉及一种肢体运动训练指导方法、装置、控制设备及存储介质。
背景技术
随着人们生活水平的提高，一方面，人们对健康越来越重视，运动成为必不可少的增进健康的方式，有针对性的运动方法能够起到事半功倍的运动效果；另一方面，涉及肢体运动障碍的疾病，需要不断的做康复运动，怎样对运动进行正确引导变得越来越重要。
目前，人们往往依靠主观意识进行运动运动效果并不明显。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种肢体运动训练指导方法，通过选择不同的用户指令获取到肢体运动数据，并根据上述肢体运动数据反馈提醒信息，以便指导用户进行肢体训练，能够提高用户运动兴趣和运动质量。
本发明还提出一种肢体运动训练指导装置。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质。
根据本发明的第一方面实施例的一种肢体运动训练指导方法，包括：获取用户指令；根据所述用户指令获取肢体运动数据；根据所述肢体运动数据反馈提醒信息，所述提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练；所述用户指令包括以下中的一种或多种：训练肩部指令、训练肘关节指令、训练腕关节指令。根据本发明的一些实施例，所述用户指令为训练肩部指令。
根据本发明实施例的一种肢体运动训练指导方法，至少具有如下有益效果：通过选择不同的用户指令获取到肢体运动数据，并根据上述肢体运动数据反馈提醒信息，以便指导用户进行肢体训练，解决了现有技术中无法进行针对性的训练，可以引导用户进行针对性的训练，提高运动效果。
根据本发明的一些实施例，所述肢体运动数据包括以下一种：姿态数据、角速度数据、加速度数据、速度数据。
根据本发明的一些实施例，所述根据所述肢体运动数据反馈提醒信息，包括：判断所述肢体运动数据是否超过预设阈值；
若是，则反馈提醒信息，所述提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练。
根据本发明的一些实施例，所述根据所述肢体运动数据反馈提醒信息，还包括：判断所述肢体运动数据超过预设阈值的次数是否超过预设次数；若是，则反馈提醒信息。
根据本发明的第二方面实施例的一种肢体运动训练指导装置，包括：指令获取模块，用于获取用户指令；肢体运动数据模块，用于获取肢体运动数据；提醒模块，用于反馈提醒信息。
根据本发明实施例的一种肢体运动检测装置，至少具有如下有益效果：通过选择不同的用户指令获取到肢体运动数据，并根据上述肢体运动数据反馈提醒信息，以便指导用户进行肢体训练，能够提高用户运动兴趣和运动质量。
根据本发明的第三方面实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面所述的肢体运动训练指导方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的一种肢体运动训练指导方法的流程图；
图2是本发明实施例的一种肢体运动训练指导装置的模块示意图。
附图标记：
指令获取模块100、肢体运动数据模块200、提醒模块300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
以下实施例中肢体运动选用手臂运动进行肢体运动训练指导方法的阐述。
本发明的一些实施例中，参照图1，是本发明实施例的一种肢体运动训练指导方法的流程图；包括：
S100：获取用户指令；
S200：根据上述用户指令获取肢体运动数据；
S300：根据肢体运动数据反馈提醒信息，其中提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练。
具体的，可以通过获取用户指令，从而获取到用户指令下的运动数据，并且根据上述运动数据统计出最后训练指导数据，从而根据上述训练指导数据，用户就可以了解到手臂运动的是否在合理范围内，并且可以根据训练指导结果进行合理地调整自己运动情况。
上述获取用户指令的方法可以为通过按键或者触摸点击方式进行，例如用户可以选择训练肩部指令，之后进行肩部训练，从而获取到肩部的运动数据，数据处理中心经过处理分析上述运动数据，会反馈提醒信息，上述提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练，例如提示用户重新进行手臂运动、已经完成运动，可以结束运动等。
具体的，例如可以选择统计手臂抬起超过水平的次数或每天运动累计的角度超过设定角度值进行运动训练指导，其中，可以设置手臂水平角度为90度，用于可以通过统计数值中超过90度的次数来确定运动指标或者通过每天运动累计的角度超过设定角度值90度的累计角度来确定运动指标。根据运动初始的相对姿态和运动最终的相对姿态，可以求解从初始到最终的转动，也就是肩关节的转动角度，从而达到运动数字化的效果，很好地指导用户进行运动训练，提高用户体验。
可以理解的，上述肢体运动数据的获取是通过分别设置在人体上身上的传感器和手臂上的传感器进行获取的。其中，传感器采用的为惯性传感器，用于检测和测量手臂动作的加速度、倾斜、冲击以及旋转和多自由度运动，其中手臂上的传感器也可以采用带有惯性传感器的手环或者手套等，不会增加运动者体力负担，轻便易于携带。
具体的，上述用户指令包括以下中的一种或多种：训练肩部指令、训练肘关节指令、训练腕关节指令。
上述肢体运动数据包括以下一种：姿态数据、角速度数据、加速度数据、速度数据。
具体的，本实施例中以姿态数据为例进行，其中所涉及到的姿态数据包括左肩、右肩、外肘、内肘正腕、反腕，但是不限于以上姿态，如左肩关节，对于肩关节炎等问题的患者，我们可以选择姿态作为指标，检测手臂活动范围。因为这类患者，由于疾病或疼痛的原因，更少的将手臂抬高，所以肩部关节活动范围小。
具体的，上述用户指令为训练肩部指令为例，假设A代表用户手臂，B代表用户上身，O代表惯性坐标系，分别获得A和B相对于O的姿态，假设物体绕坐标轴系三个轴X、Y、Z轴的旋转角度分别为
Figure BDA0002578270000000041
θ和φ，则X、Y、Z的矩阵形式分别为：
Figure BDA0002578270000000042
Figure BDA0002578270000000043
Figure BDA0002578270000000051
则上述矩阵转换为空间余弦矩阵的形式，即三个平面矩阵之积：
Figure BDA0002578270000000052
利用A和B的余弦矩阵可表示为
Figure BDA0002578270000000053
计算获得A相对B的姿态，表示
Figure BDA0002578270000000054
也可以表示为向量
Figure BDA0002578270000000055
意义为A绕轴(
Figure BDA0002578270000000056
指向的方向)旋转q角度(
Figure BDA0002578270000000057
的模长)到B。
Figure BDA0002578270000000058
一般是综合了多轴转动的结果(例如肩关节，先前后转动，再左右转动)，如果想得到相对或者绝对的一个固定轴的转角(例如，前后转动角度)，那么可以选取一个转轴，以
Figure BDA0002578270000000059
轴为例，可以分别将A、B的在坐标系中的Z轴投影到以
Figure BDA00025782700000000510
轴为法线的切面，再通过计算此切面的两个投影的夹角，即可表示绕
Figure BDA00025782700000000511
轴的旋转夹角的一种相对表示形态，上述
Figure BDA00025782700000000512
轴可以是另一坐标系下的坐标轴，通过测量得到
Figure BDA00025782700000000513
轴在B中表示,例如
Figure BDA00025782700000000514
轴与B坐标系的Z轴重合，那么在B中
Figure BDA00025782700000000515
轴表示为
Figure BDA00025782700000000516
通过本实施例能够实现在不同坐标系下姿态的数值表示和转换，从而提高本实施例的环境适用性。
又例如膝关节，虽然也可以有三个轴的转动，但是其主要的屈伸活动能力和范围是其他轴完全不能比的，我们假设选取膝关节屈伸的转轴为j轴，并且求解其相对转角。除了通过测量得到膝关节转轴相对安装在肢体的传感器中的表示，也可以通过计算得到。例如，通过膝关节转动，采集得到一系列N个相对旋转向量
Figure BDA00025782700000000517
可以解算出一个主要的转动轴，即可作为为j轴，其中用到的计算方法可以利用现有计算方法例如求解平均转动方向等。
本发明的一些实施例中，上述根据肢体运动数据反馈提醒信息，包括：
判断上述肢体运动数据是否超过预设阈值；若是，则反馈提醒信息，其中提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练，若不是，则用户可以继续进行训练或者加强训练，从而起到更好的训练指导作用。
具体的，可以检测手臂姿态，手臂与竖直方向的夹角，设定预设阈值，例如预设阈值为90度也即手臂与肩平齐，预设阈值的设置也可以利用累计角度值，也即手臂摆动过程中，每个往复摆动轨迹，累计每次摆动从初始到结束的角度差，设定累计角度值，比如手臂运动每次从初始到结束的角度值为90度，往复100次，则最终设置的阈值为9000度，从而可以更精准确定检测指标，可以为运动提出更多指导性建议。
进一步地，判断上述肢体运动数据超过预设阈值的次数是否超过预设次数；若是，则反馈提醒信息，若不是则无需给出反馈提醒信息。
具体的，当统计手臂姿态超过上述预设阈值的次数超过所设置的预设次数时，进行反馈或提醒，例如设定预设次数为100，角度预设阈值为90度，则超过90度次数达到100次后，会给出反馈信息，例如反馈信息为“运动量已经足够，请选择其他运动模式”等，给用户直观的运动感受，从而不用担心每次都自己计时或者不用担心运动是否符合规范要求等，从而提高用户体验。
具体的，例如对于中风患者，由于手臂能力缺失或疾病，有些患者手臂几乎与身体固定，非常少的运动手臂，但是却关注行走训练，错过日常手臂的恢复。也可以选择以姿态数据作为指标，方法同上。当然也可以用加速度数据、角速度数据作为指标，当其超过预设阈值，反馈给患者，从而可以针对性的进行引导训练。
本发明的一些实施例中，参照图2，是本发明实施例的一种肢体运动检测的模块示意图。
具体的，参照图2，是本发明实施例的一种肢体运动检测的模块示意图，包括指令获取模块100、肢体运动数据模块200、提醒模块300，其中指令获取模块100用于获取用户指令；肢体运动数据模块200用于获取肢体运动数据；提醒模块300用于反馈提醒信息。
本发明的一些实施例中，还包括计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，上述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述肢体运动训练指导方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种肢体运动训练指导方法，其特征在于，包括：
获取用户指令；
根据所述用户指令获取肢体运动数据；
根据所述肢体运动数据反馈提醒信息，所述提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练；
所述用户指令包括以下中的一种或多种：训练肩部指令、训练肘关节指令、训练腕关节指令。
2.根据权利要求1所述的肢体运动训练指导方法，其特征在于，所述用户指令为训练肩部指令。
3.根据权利要求1所述的肢体运动训练指导方法，其特征在于，所述肢体运动数据包括以下一种：姿态数据、角速度数据、加速度数据、速度数据。
4.根据权利要求1所述的肢体运动训练指导方法，其特征在于，所述根据所述肢体运动数据反馈提醒信息，包括：
判断所述肢体运动数据是否超过预设阈值；
若是，则反馈提醒信息，所述提醒信息用于指导用户进行肢体运动训练。
5.根据权利要求4所述的肢体运动训练指导方法，其特征在于，所述根据所述肢体运动数据反馈提醒信息，还包括：
判断所述肢体运动数据超过预设阈值的次数是否超过预设次数；
若是，则反馈提醒信息。
6.一种肢体运动训练指导装置，其特征在于，包括：
指令获取模块，用于获取用户指令；
肢体运动数据模块，用于获取肢体运动数据；
提醒模块，用于反馈提醒信息。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至5任一项所述的肢体运动训练指导方法。
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