CN112891861A - 一种健身训练智能评估装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种健身训练智能评估装置及方法，第一训练信息采集单元、第二训练信息采集单元、训练反馈单元和云服务器。第一训练信息采集单元，用于采集用户在进行无器械训练过程中的动作信息，作为第一信息；训练反馈单元，用于接收云服务器发送的训练反馈信息，根据反馈信息为用户提供无器械训练过程中的视觉反馈和听觉反馈，规范用户的训练动作；第二训练信息采集单元，安装在训练器械上并与训练器械关联，用于采集用户在信息器械训练过程中的训练数据，作为第二训练信息，并发送至云服务器；云服务器，用于收集第一训练信息和第二训练信息，生成训练反馈信息发送至训练反馈单元，并生成训练评估数据。

Description

一种健身训练智能评估装置及方法
技术领域
本发明涉及运动健身设备技术领域，更具体的说是涉及一种健身训练智能评估装置及方法。
背景技术
随着社会的发展和进步，人们的生活水平提高，健身在人们生活中的地位越来越重要，坚持运动、重视锻炼已经成为了越来越多人的共识。在大众健身领域，去健身场所进行运动训练，是锻炼身体的一种重要方式，受到越来越多人的追捧。在健身房中，运动器械种类多、专业化程度高，给了人们更多的选择余地。
但是，目前人们在健身场所中开展运动训练普遍存在一些问题，比如在没有私教指导的情况下，没有准确的规范训练动作、不会合理规划训练强度，盲目进行训练。无法达到预期训练目标，甚至在训练中受伤。产生上述问题的根本原因就在于，人们在自主进行健身训练时，无法准确的评估当前的训练效果，人们仅凭经验进行健身训练，无法达到理想的训练效果。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种健身训练智能评估装置及方法，能够实时采集用户在健身房内进行无器械训练和有器械训练的训练数据，规范训练动作，以用户实时的体力等级作为训练的评估标准，有利于用户进行合理、有针对性的健身训练、以达到理想的训练效果。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种健身训练智能评估装置，包括：第一训练信息采集单元、第二训练信息采集单元、训练反馈单元和云服务器，所述第一训练信息采集单元、第二训练信息采集单元、训练反馈单元分别与云服务器网络连接；
所述第一训练信息采集单元，用于采集用户在进行无器械训练过程中的动作信息，作为第一信息，并发送到云服务器；
所述训练反馈单元，用于接收云服务器发送的训练反馈信息，根据反馈信息为用户提供无器械训练过程中的视觉反馈和听觉反馈，规范用户的训练动作；所述第二训练信息采集单元，安装在训练器械上并与训练器械关联，用于采集用户在信息器械训练过程中的训练数据，作为第二训练信息，并发送至云服务器；
所述云服务器，用于收集第一训练信息和第二训练信息，根据第一训练信息生成训练反馈信息发送至训练反馈单元，根据第一训练信息和第二训练信息生成并保存训练评估数据。
进一步，还包括个人终端，所述个人终端与云服务器网络连接；
所述个人终端，用于与第一训练信息采集单元和第二训练信息采集单元进行数据关联，并通过网络在云服务器中进行用户认证和登录；还用于接收云服务器发送的训练评估数据。
进一步，所述第一训练信息采集单元包括：彩色摄像头、深度摄像头和红外线发射器；彩色摄像头、深度摄像头和红外线发射器安装在健身房的哑铃练习区和有氧操房，用于使用光编码技术采集用户运动过程中的图像信息和25个人体关节的位置信息，并发送至云服务器。
进一步，所述第二训练信息采集单元包括：RFID阅读器、转速传感器和位移传感器；
所述RFID阅读器安装在训练器械上，并内置有训练器械的唯一名称标识信息，用于识别个人终端，并将个人终端对应的用户ID信息和训练器械信息发送至云服务器进行认证；
所述转速传感器和位移传感器安装在训练器械上，用于实时采集用户在使用训练器械过程中，训练器械的转速和移动距离数据，并上传至云服务器。
进一步，所述个人终端内设有低频RFID标签、心率传感器和无线通信模块；所述低频RFID标签，存储有用户的ID信息，通过RFID阅读器读取后将用户ID信息于训练器械关联；
所述心率传感器，用于实时采集用户训练过程中的心率数据，并通过无线通信模块发送至云服务器。
进一步，所述训练反馈单元安装在健身房的哑铃练习区和有氧操房，与第一训练信息采集单元配套使用；训练反馈单元包括：显示器、服务子终端和音响设备，所述显示器、音响设备分别与服务子终端连接，服务子终端与云服务器网络连接；
所述显示器，用于显示用户的用户运动过程中的图像信息，并根据训练反馈信息显示用户在运动过程中的标准动作图像；
所述音响设备，用于播放音频信息，并根据训练反馈信息播放用户在运动过程中的标准动作提示信息；
所述服务子终端，用于接收训练反馈信息，并根据训练反馈信息生成标准动作图像发送至显示器、生成标准动作提升信息发送至音响设备。
进一步，所述第二训练信息包括：训练器械的名称、训练时长和用户的心率数据。
相应的，本发明还公开了一种健身训练智能评估方法，包括：
采集用户在进行无器械训练过程中的动作信息，作为第一信息，并发送到云服务器；
云服务器根据第一训练信息生成训练反馈信息发送至训练反馈单元，训练反馈单元根据反馈信息为用户提供无器械训练过程中的视觉反馈和听觉反馈，规范用户的训练动作；
采集用户在器械训练过程中的训练数据，作为第二训练信息，并发送至云服务器；
云服务器根据第一训练信息完成用户的动作评估，根据第二训练信息完成用户的体能评估，根据动作评估和体能评估结果生成训练评估数据。
进一步，所述根据第一训练信息完成用户的动作评估包括：
根据第一训练信息生成用户运动过程中的人体关节线条图；
提取人体关节线条图的关键特征；
查找与用户当前运动匹配的标准动作关节线条图，并提取标准动作关节线条图的关键特征；
将人体关节线条图的关键特征与标准动作关节线条图的关键特征进行特征匹配；生成匹配结果并根据预设算法计算用户的动作匹配等级。
进一步，所述根据第二训练信息完成用户的体能评估包括：
在第二训练信息中提取出用户的心率数据、训练器械的转速和移动距离数据；根据心率数据确定用户的体力等级，根据训练器械的转速和移动距离数据确定用于的训练强度等级；
对比当前训练强度等级匹配的体力等级和用户的体力等级，若大于，将当前训练强度等级作为建议训练强度等级；若将小于等于，将当前训练强度等级加一，作为建议训练强度等级。
进一步，根据动作评估和体能评估结果生成训练评估数据包括：根据用户的动作匹配等级和建议训练强度等级输出训练评估数据。
对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明提供了一种健身训练智能评估装置及方法，针对健身房和健身内容的实际情况，将健身训练分为无器械训练和有器械训练，并分别进行训练数据的采集，将训练数据汇总后完成健身训练的评估。有效的规范了训练动作，以用户实时的体力等级作为训练的评估标准，有利于用户进行合理、有针对性的健身训练、以达到理想的训练效果。
针对无器械训练，本发明引入动作评估纠正和视、听、触觉多方面反馈来及时修正、规范健身动作，并将动作的匹配等级作为评估依据，达到快速养成规范健身的效果。
针对有器械训练，本发明采集到用户关联的训练器械数据、训练时长数据及训练心率数据后，分析出训练强度等级，并根据用户自身的体力能级对用户的运动强度进行评估，提出建议训练强度等级，提高了健身训练的针对性和科学性。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明的系统结构图。
附图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种健身训练智能评估装置，包括第一训练信息采集单元、第二训练信息采集单元、训练反馈单元、个人终端和云服务器，所述第一训练信息采集单元、第二训练信息采集单元、训练反馈单元、个人终端分别与云服务器网络连接。
1、第一训练信息采集单元，用于采集用户在进行无器械训练过程中的动作信息，作为第一信息，并发送到云服务器。
第一训练信息采集单元包括：彩色摄像头、深度摄像头和红外线发射器；彩色摄像头、深度摄像头和红外线发射器安装在健身房的哑铃练习区和有氧操房，用于使用光编码技术采集用户运动过程中的图像信息和25个人体关节的位置信息，并发送至云服务器。
2、第二训练信息采集单元，安装在训练器械上并与训练器械关联，用于采集用户在信息器械训练过程中的训练数据，作为第二训练信息，并发送至云服务器。第二训练信息包括：训练器械的名称、训练时长和用户的心率数据。
第二训练信息采集单元包括：RFID阅读器、转速传感器和位移传感器。
所述RFID阅读器安装在训练器械上，并内置有训练器械的唯一名称标识信息，用于识别个人终端，并将个人终端对应的用户ID信息和训练器械信息发送至云服务器进行认证。
所述转速传感器和位移传感器安装在训练器械上，用于实时采集用户在使用训练器械过程中，训练器械的转速和移动距离数据，并上传至云服务器。
3、训练反馈单元，用于接收云服务器发送的训练反馈信息，根据反馈信息为用户提供无器械训练过程中的视觉反馈和听觉反馈，规范用户的训练动作。
训练反馈单元安装在健身房的哑铃练习区和有氧操房，与第一训练信息采集单元配套使用。
训练反馈单元包括：显示器、服务子终端和音响设备，所述显示器、音响设备分别与服务子终端连接，服务子终端与云服务器网络连接。
所述显示器，用于显示用户的用户运动过程中的图像信息，并根据训练反馈信息显示用户在运动过程中的标准动作图像。
所述音响设备，用于播放音频信息，并根据训练反馈信息播放用户在运动过程中的标准动作提示信息。
所述服务子终端，用于接收训练反馈信息，并根据训练反馈信息生成标准动作图像发送至显示器、生成标准动作提升信息发送至音响设备。
4、个人终端，用于与第一训练信息采集单元和第二训练信息采集单元进行数据关联，并通过网络在云服务器中进行用户认证和登录；还用于接收云服务器发送的训练评估数据。
个人终端内设有低频RFID标签、心率传感器和无线通信模块。
低频RFID标签，存储有用户的ID信息，通过RFID阅读器读取后将用户ID信息于训练器械关联。
心率传感器，用于实时采集用户训练过程中的心率数据，并通过无线通信模块发送至云服务器。
5、云服务器，用于收集第一训练信息和第二训练信息，根据第一训练信息生成训练反馈信息发送至训练反馈单元，根据第一训练信息和第二训练信息生成并保存训练评估数据。
相应的，如图2所示，本发明还公开了一种健身训练智能评估方法，包括如下步骤：
S1：采集用户在进行无器械训练过程中的动作信息，作为第一信息，并发送到云服务器。
S2：云服务器根据第一训练信息生成训练反馈信息发送至训练反馈单元，训练反馈单元根据反馈信息为用户提供无器械训练过程中的视觉反馈和听觉反馈，规范用户的训练动作。
S3：采集用户在器械训练过程中的训练数据，作为第二训练信息，并发送至云服务器。
S4：云服务器根据第一训练信息完成用户的动作评估，根据第二训练信息完成用户的体能评估，生成用户的动作匹配等级和建议训练强度等级。
其中，根据第一训练信息完成用户的动作评估过程包括：
A、根据第一训练信息生成用户运动过程中的人体关节线条图。
B、提取人体关节线条图的关键特征。
C、查找与用户当前运动匹配的标准动作关节线条图，并提取标准动作关节线条图的关键特征。
D、将人体关节线条图的关键特征与标准动作关节线条图的关键特征进行特征匹配。
E、生成匹配结果并根据预设算法计算用户的动作匹配等级。
其中，根据第二训练信息完成用户的体能评估过程包括：
a、在第二训练信息中提取出用户的心率数据、训练器械的转速和移动距离数据。
b、根据心率数据确定用户的体力等级，根据训练器械的转速和移动距离数据确定用于的训练强度等级。
c、对比当前训练强度等级匹配的体力等级和用户的体力等级，若大于，将当前训练强度等级作为建议训练强度等级；若将小于等于，将当前训练强度等级加一，作为建议训练强度等级。
S5：根据用户的动作匹配等级和建议训练强度等级输出训练评估数据。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

Claims (10)

1.一种健身训练智能评估装置，其特征在于，包括：第一训练信息采集单元、第二训练信息采集单元、训练反馈单元和云服务器，所述第一训练信息采集单元、第二训练信息采集单元、训练反馈单元分别与云服务器网络连接；
所述第一训练信息采集单元，用于采集用户在进行无器械训练过程中的动作信息，作为第一信息，并发送到云服务器；
所述训练反馈单元，用于接收云服务器发送的训练反馈信息，根据反馈信息为用户提供无器械训练过程中的视觉反馈和听觉反馈，规范用户的训练动作；
所述第二训练信息采集单元，安装在训练器械上并与训练器械关联，用于采集用户在信息器械训练过程中的训练数据，作为第二训练信息，并发送至云服务器；
所述云服务器，用于收集第一训练信息和第二训练信息，根据第一训练信息生成训练反馈信息发送至训练反馈单元，根据第一训练信息和第二训练信息生成并保存训练评估数据。
2.根据权利要求1所述的健身训练智能评估装置，其特征在于，还包括个人终端，所述个人终端与云服务器网络连接；
所述个人终端，用于与第一训练信息采集单元和第二训练信息采集单元进行数据关联，并通过网络在云服务器中进行用户认证和登录；还用于接收云服务器发送的训练评估数据。
3.根据权利要求1所述所述的健身训练智能评估装置，其特征在于，所述第一训练信息采集单元包括：彩色摄像头、深度摄像头和红外线发射器；彩色摄像头、深度摄像头和红外线发射器安装在健身房的哑铃练习区和有氧操房，用于使用光编码技术采集用户运动过程中的图像信息和25个人体关节的位置信息，并发送至云服务器。
4.根据权利要求2所述所述的健身训练智能评估装置，其特征在于，所述第二训练信息采集单元包括：RFID阅读器、转速传感器和位移传感器；
所述RFID阅读器安装在训练器械上，并内置有训练器械的唯一名称标识信息，用于识别个人终端，并将个人终端对应的用户ID信息和训练器械信息发送至云服务器进行认证；
所述转速传感器和位移传感器安装在训练器械上，用于实时采集用户在使用训练器械过程中，训练器械的转速和移动距离数据，并上传至云服务器。
5.根据权利要求4所述所述的健身训练智能评估装置，其特征在于，所述个人终端内设有低频RFID标签、心率传感器和无线通信模块；
所述低频RFID标签，存储有用户的ID信息，通过RFID阅读器读取后将用户ID信息于训练器械关联；
所述心率传感器，用于实时采集用户训练过程中的心率数据，并通过无线通信模块发送至云服务器。
6.根据权利要求3所述所述的健身训练智能评估装置，其特征在于，所述训练反馈单元安装在健身房的哑铃练习区和有氧操房，与第一训练信息采集单元配套使用；训练反馈单元包括：显示器、服务子终端和音响设备，所述显示器、音响设备分别与服务子终端连接，服务子终端与云服务器网络连接；
所述显示器，用于显示用户的用户运动过程中的图像信息，并根据训练反馈信息显示用户在运动过程中的标准动作图像；
所述音响设备，用于播放音频信息，并根据训练反馈信息播放用户在运动过程中的标准动作提示信息；
所述服务子终端，用于接收训练反馈信息，并根据训练反馈信息生成标准动作图像发送至显示器、生成标准动作提升信息发送至音响设备。
7.根据权利要求1所述所述的健身训练智能评估装置，其特征在于，所述第二训练信息包括：训练器械的名称、训练时长和用户的心率数据。
8.一种健身训练智能评估方法，其特征在于，包括：
采集用户在进行无器械训练过程中的动作信息，作为第一信息，并发送到云服务器；
云服务器根据第一训练信息生成训练反馈信息发送至训练反馈单元，训练反馈单元根据反馈信息为用户提供无器械训练过程中的视觉反馈和听觉反馈，规范用户的训练动作；
采集用户在器械训练过程中的训练数据，作为第二训练信息，并发送至云服务器；
云服务器根据第一训练信息完成用户的动作评估，根据第二训练信息完成用户的体能评估，根据动作评估和体能评估结果生成训练评估数据。
9.根据权利要求8所述的健身训练智能评估方法，其特征在于，所述根据第一训练信息完成用户的动作评估包括：
根据第一训练信息生成用户运动过程中的人体关节线条图；
提取人体关节线条图的关键特征；
查找与用户当前运动匹配的标准动作关节线条图，并提取标准动作关节线条图的关键特征；
将人体关节线条图的关键特征与标准动作关节线条图的关键特征进行特征匹配；生成匹配结果并根据预设算法计算用户的动作匹配等级。
10.根据权利要求9所述的健身训练智能评估方法，其特征在于，所述根据第二训练信息完成用户的体能评估包括：
在第二训练信息中提取出用户的心率数据、训练器械的转速和移动距离数据；
根据心率数据确定用户的体力等级，根据训练器械的转速和移动距离数据确定用于的训练强度等级；
对比当前训练强度等级匹配的体力等级和用户的体力等级，若大于，将当前训练强度等级作为建议训练强度等级；若将小于等于，将当前训练强度等级加一，作为建议训练强度等级。
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