CN113058210A - 一种健身辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种健身辅助系统，包括健身机框架，所述健身机框架内侧设置有跑步带，所述健身机框架顶部通过支撑柱安装有扶手板，所述扶手板下侧设置有摄像机，所述摄像机底部设置有显示器，所述扶手板另一侧设置有控制箱，所述控制箱顶部设置有显示表，所述控制箱内设置有控制组件，所述控制组件包括信息处理器、信息储存器和中央处理器，所述信息处理器电性连接有传感器组，所述传感器组由位移传感器和压力传感器组成，所述中央处理器通过导线分别连接有音响和耳机，所述中央处理器连接有无线通讯模块。本发明结构设计科学合理，能够捕捉健身动作并与数据库中标准动作进行对比打分，提高了健身趣味性，保证了健身效果。

Description

一种健身辅助系统
技术领域
本发明涉及健身辅助设备技术领域，具体为一种健身辅助系统。
背景技术
健身是一种体育项目，如各种徒手健美操、韵律操、形体操以及各种自抗力动作，体操，瑜伽可以增强力量、柔韧性，增加耐力，提高协调，控制身体各部分的能力，从而使身体强健。如果要达到缓解压力的目的，至少一周锻炼3次。游泳、快走、慢跑、骑自行车，及一切有氧运动都能锻炼心脏。有氧运动好处多：能锻炼心肺、增强循环系统功能、燃烧脂肪、加大肺活量、降低血压，甚至能预防糖尿病，减少心脏病的发生。美国运动医学院建议，想知道有氧运动强度是否合适，可在运动后测试心率，以达到最高心率的60％～90％为宜。现有的基于家庭和健身房的健身系统及方法常常缺乏允许参与者彼此竞争、彼此会话并使健身活动游戏化的关键特征。尽管一些现有的健身器材包括了娱乐装置，例如在用户健身时向用户呈现内容或表现数据的视频显示器，然而这些系统缺乏使得用户真正融入改善用户体验及表现的竞争或游戏场景中的能力，现有的健身装置功能单一，无法与健身者进行有效互动，使用体验差。为此，我们提出一种健身辅助系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种健身辅助系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种健身辅助系统，包括健身机框架，所述健身机框架内侧设置有跑步带，所述健身机框架顶部通过支撑柱安装有扶手板，所述扶手板下侧设置有摄像机，所述摄像机底部设置有显示器，所述扶手板另一侧设置有控制箱，所述控制箱顶部设置有显示表，所述控制箱内设置有控制组件，所述控制组件包括信息处理器、信息储存器和中央处理器，所述信息处理器电性连接有传感器组，所述传感器组由位移传感器和压力传感器组成，所述中央处理器通过导线分别连接有音响和耳机，所述中央处理器连接有无线通讯模块；
其中，所述信息储存器中存储有标准健身动作数据，所述标准健身动作数据通过多角度相机同步采集的人体动作图像解析得到，对不同角度人体动作图像进行解析得到图像上人体关节点坐标，将不同角度人体关节坐标融合计算得到关节点坐标，以此建立所述标准健身动作数据。。
优选的，所述健身机框架底部四角处均设置有底座。
优选的，所述扶手板侧面固定连接有加强杆。
优选的，所述支撑柱外表面设置有缓冲板。
优选的，所述显示器通过固定支架与支撑柱固定连接。
优选的，所述控制箱外侧开设有插线孔。
优选的，还包括，
显示终端，与所述无线通讯模块(27)连接，以将用户健身数据或所述标准健身动作数据以视频模式显示出来。
本发明还涉及.一种交互运动健身方法，其中：
健身机框架(1)上设置的摄像机(16)采集用户运动健身数据并传输至信息处理器(22)；
信息储存器(23)上设置的标准健身动作数据输出至中央处理器(24)与所述信息处理器(22)上接收的用户运动健身数据进行比对；
用户运动健身数据与标准健身动作数据比对结果在规定的向量阈值内判定为标准动作；否则判定为不标准动作，并向用户提供反馈，以此提示用户。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种健身辅助系统，结构设计简单合理，具有较强的实用性，通过设置多个传感器，能够在健身者健身过程中感知和检测健身者的动作状态，配合设置的摄像机可以对健身者的动作形态进行捕捉收集，经过采集的信息储存在信息储存器内部，并且可以与信息储存器内置的运动数据库里的标准动作进行对比，从而根据此标准对健身者的健身动作状态进行打分，使得健身者可以及时了解自己的健身情况，提高了健身过程的趣味性，健身过程中的各项信息元素可提供在显示表和显示器能够的不同部分上，以指示任何表现指标，其中包括时间、运动距离、速度、坡度、高度、阻力、功率、总功、消耗的能量、节奏、心率、燃烧的卡路里等等运动信息，显示器为可触摸屏显示器，具有多种可供选择的操作方式，能够方便使用者与健身机进行互动，同时可以通过显示器及时映射出健身者的动作和状态，方便使用者观察和对比，提高健身效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构原理框图。
图中：1健身机框架、11跑步带、12底座、13支撑柱、14扶手板、15加强杆、16摄像机、17显示器、18控制箱、19显示表、2位移传感器、21压力传感器、22信息处理器、23信息储存器、24中央处理器、25音响、26耳机、27无线通讯模块。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种健身辅助系统，包括健身机框架1，健身机框架1内侧设置有跑步带11，健身机框架1底部四角处均设置有底座12，健身机框架1顶部通过支撑柱13安装有扶手板14，支撑柱13外表面设置有缓冲板，扶手板14侧面固定连接有加强杆15，扶手板14下侧设置有摄像机16，摄像机16底部设置有显示器17，显示器17通过固定支架与支撑柱13固定连接，健身过程中的各项信息元素可提供在显示表19和显示器17的不同部分上，以指示任何表现指标，其中包括时间、运动距离、速度、坡度、高度、阻力、功率、总功、消耗的能量、节奏、心率、燃烧的卡路里等等运动信息，显示器17为可触摸屏显示器，具有多种可供选择的操作方式，能够方便使用者与健身机进行互动，同时可以通过显示器17及时映射出健身者的动作和状态，方便使用者观察和对比，提高健身效果，在工作过程中可选用一组及以上的显示器17来进行辅助显示，提高系统的使用效果。
扶手板14另一侧设置有控制箱18，控制箱18外侧开设有插线孔，控制箱18通过插线孔外接电源，控制箱18顶部设置有显示表19，控制箱18内设置有控制组件，控制组件包括信息处理器22、信息储存器23和中央处理器24，信息处理器22电性连接有传感器组，传感器组由位移传感器2和压力传感器21组成，位移传感器2和压力传感器21均设置在跑步带11内，其中位移传感器2用于检测跑步带11移动周期和距离，压力传感器21用于检测健身者对跑步带11产生的压力，中央处理器24通过导线分别连接有音响25和耳机26，中央处理器24连接有无线通讯模块27，经过处理的健身信息可以通过无线通讯模块27发送给使用者的手机或电脑等个人终端上，方便使用者随时随地查看自己的健身情况，通过设置多个传感器，能够在健身者健身过程中感知和检测健身者的动作状态，配合设置的摄像机16可以对健身者的动作形态进行捕捉收集，经过采集的信息储存在信息储存器23内部，并且可以与信息储存器23内置的运动数据库里的标准动作进行对比，从而根据此标准对健身者的健身动作状态进行打分，使得健身者可以及时了解自己的健身情况，提高了健身过程的趣味性。
工作原理：
该种健身辅助系统，健身者在健身机进行跑步锻炼时，摄像机16能够捕捉健身者的动作状态信息，并通过显示器17和显示表19显示健身过程中的各项信息元素，摄像机16采集到的数据经过处理后存储在信息储存器23内，并且可以与信息储存器23内置的运动数据库里的标准动作进行对比，从而根据此标准对健身者的健身动作状态进行打分，在健身过程中可以通过音响25或耳机26播放音乐，提高健身舒适性，另外，健身者可以通过无线通讯模块27发送给使用者的手机或电脑等个人终端上，方便随时随地查看自己的健身情况或者与亲朋好友进行分享比较，进一步提高了健身效果。
另外，信息储存器中存储有标准健身动作数据，标准健身动作数据通过多角度相机同步采集的人体动作图像解析得到，对不同角度人体动作图像进行解析得到图像上人体关节点坐标，将不同角度人体关节坐标融合计算得到关节点坐标，以此建立标准健身动作数据。具体涉及到一种动作识别数据库的建立方法，首先将多个健身视频转换为三维骨骼动作模型，获取健身视频中人体的多个骨骼点的坐标及多个骨骼点之间形成的向量，然后对至少一个身体部位的部位动作设置一个或多个面向过程或者面向位移的识别项，每个识别项包括识别对象、识别参数及识别规则。运动设备对用户的运动体态数据进行实时捕捉，然后将这些运动体态数据与标准健身动作数据进行比对，比对过程中，信息处理器中设置有标准动作数据的向量阈值，只要用户动作数据在该阈值内，就可以判定为标准动作，以此协助用户进行有用的标准化健身，提高用户在个人环境中健身效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种健身辅助系统，包括健身机框架(1)，其特征在于：所述健身机框架(1)内侧设置有跑步带(11)，所述健身机框架(1)顶部通过支撑柱(13)安装有扶手板(14)，所述扶手板(14)下侧设置有摄像机(16)，所述摄像机(16)底部设置有显示器(17)，所述扶手板(14)另一侧设置有控制箱(18)，所述控制箱(18)顶部设置有显示表(19)，所述控制箱(18)内设置有控制组件，所述控制组件包括信息处理器(22)、信息储存器(23)和中央处理器(24)，所述信息处理器(22)电性连接有传感器组，所述传感器组由位移传感器(2)和压力传感器(21)组成，所述中央处理器(24)通过导线分别连接有音响(25)和耳机(26)，所述中央处理器(24)连接有无线通讯模块(27)；
其中，所述信息储存器中存储有标准健身动作数据，所述标准健身动作数据通过多角度相机同步采集的人体动作图像解析得到，对不同角度人体动作图像进行解析得到图像上人体关节点坐标，将不同角度人体关节坐标融合计算得到关节点坐标，以此建立所述标准健身动作数据，所述信息储存器中还设置有所述标准健身动作数据的向量阈值。
2.根据权利要求1所述的一种健身辅助系统，其特征在于：所述健身机框架(1)底部四角处均设置有底座(12)。
3.根据权利要求1所述的一种健身辅助系统，其特征在于：所述扶手板(14)侧面固定连接有加强杆(15)。
4.根据权利要求1所述的一种健身辅助系统，其特征在于：所述支撑柱(13)外表面设置有缓冲板。
5.根据权利要求1所述的一种健身辅助系统，其特征在于：所述显示器(17)通过固定支架与支撑柱(13)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种健身辅助系统，其特征在于：所述控制箱(18)外侧开设有插线孔。
7.根据权利要求1所述的一种健身辅助系统，其特征在于：还包括，
显示终端，与所述无线通讯模块(27)连接，以将用户健身数据或所述标准健身动作数据以视频模式显示出来。
8.一种交互运动健身方法，其特征在于：
健身机框架(1)上设置的摄像机(16)采集用户运动健身数据并传输至信息处理器(22)；
信息储存器(23)上设置的标准健身动作数据输出至中央处理器(24)与所述信息处理器(22)上接收的用户运动健身数据进行比对；
用户运动健身数据与标准健身动作数据比对结果在规定的向量阈值内判定为标准动作；否则判定为不标准动作，并向用户提供反馈，以此提示用户。
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