CN116126951A - 肌肉活性输出系统 - Google Patents

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exerciser
exercise
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青木英祐
中平祐子
山田大介
西垣英一
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Abstract

本公开涉及肌肉活性输出系统。肌肉活性输出系统包括:肌肉活性数据库,其配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息;以及处理器。所述可移动部件姿态信息指示训练设备的可移动部件的姿态。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。所述处理器配置为在锻炼者沿着轨迹移动身体的同时获取所述可移动部件姿态信息,基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和所述肌肉活性数据库获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息,以及输出所述多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。

Description

肌肉活性输出系统
技术领域
本公开涉及肌肉活性输出系统、肌肉活性输出方法和非暂时性存储介质。
背景技术
日本未经审查的专利申请公开第10-94577号(JP10-94577A)公开了一种用于坐姿的踏板锻炼装置。
发明内容
测量肌电势的表面肌电图传感器在本领域中是已知的,肌电势是在肌纤维的收缩活动期间产生的动作电位。通过将表面肌电图传感器附接到最靠近要监测的肌肉部位的皮肤,能够监测该肌肉部位的肌肉活性。
然而,使用表面肌电图传感器监测肌肉活性具有以下问题。表面肌电图传感器只能监测其所附接部分的肌肉部位。因此,当期望同时监测大量肌肉部位的肌肉活性时,每次需要在期望的部分附接大量的表面肌电传感器。这是很麻烦的。
表面肌电图传感器也仅能够监测表面肌肉的肌肉活性。需要针电极来监测深层肌肉的肌肉活性。但是,锻炼时不能使用针电极。
本公开提供了一种掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性的技术。
根据本公开的第一方案的肌肉活性输出系统包括:肌肉活性数据库,其配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息;以及处理器。所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着由训练设备限定的轨迹移动锻炼者的身体时所述训练设备的可移动部件的姿态。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。所述训练设备是对锻炼者的肌肉施加负载的设备。处理器配置为在锻炼者沿着所述轨迹移动身体的同时获取所述可移动部件姿态信息。所述处理器配置为基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息。所述处理器配置为输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
通过上述配置,能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性。因此,能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。此外,在锻炼人体模型上将正在被激活的肌肉呈现给锻炼者允许锻炼者在锻炼的同时注意那些肌肉。因此,能够期待提高锻炼效果。
在根据本公开的第一方案的肌肉活性输出系统中,所述训练设备可以是锻炼者在坐姿时执行蹬踏锻炼的踏板锻炼装置。所述训练设备的所述可移动部件姿态信息可以是指示所述踏板锻炼装置的曲柄角的曲柄角信息。
在根据本公开的第一方案的肌肉活性输出系统中,所述肌肉活性数据库可以配置为以所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息关联到指示锻炼者的锻炼条件的锻炼条件信息的方式,保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息。所述处理器可以配置为获取所述锻炼条件信息。所述处理器可以配置为基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息、所述锻炼条件信息和所述肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息。通过上述配置,能够准确地掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性。
在根据本公开的第一方案的肌肉活性输出系统中,所述肌肉活性数据库可以配置为以所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息关联到锻炼者的身体特定信息的方式,保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息。所述处理器可以配置为获取所述身体特定信息。所述处理器可以配置为基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息、所述身体特定信息和所述肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息。通过上述配置,能够准确地掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性。
在根据本公开的第一方案的肌肉活性输出系统中,所述肌肉活性信息可以指示锻炼者的深层肌肉的肌肉活性。
根据本公开的第二方案的肌肉活性输出方法包括:在锻炼者沿着由对锻炼者的肌肉施加负载的训练设备限定的轨迹移动锻炼者的身体的同时获取可移动部件姿态信息;基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息;以及输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着轨迹移动身体时所述训练设备的可移动部件的姿态。所述肌肉活性数据库配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。
通过上述方法,由于能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性,所以能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
根据本公开的第三方案的非暂时性存储介质存储可以由一个以上处理器执行并且使所述一个以上处理器执行功能的指令。所述功能包括:在锻炼者沿着由对锻炼者的肌肉施加负载的训练设备限定的轨迹移动锻炼者的身体的同时获取可移动部件姿态信息;基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息;以及输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着轨迹移动身体时所述训练设备的可移动部件的姿态。所述肌肉活性数据库配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。
使用上述非暂时性存储介质,由于能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性,所以能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
根据本公开的第四方案的肌肉活性输出系统包括:肌肉活性数据库,其配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息;以及处理器。所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着由训练设备限定的轨迹移动锻炼者的身体时所述训练设备的可移动部件的姿态。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。所述训练设备是对锻炼者的肌肉施加负载的设备。所述处理器配置为在锻炼者沿着所述轨迹移动身体的同时获取锻炼者的身体姿态信息。所述处理器配置为将所述身体姿态信息转换为所述可移动部件姿态信息。所述处理器配置为基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中每一个的当前肌肉活性信息。所述处理器配置为输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
通过上述配置,由于能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性,所以能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
根据本公开的第五方案的肌肉活性输出方法包括:在锻炼者沿着由对锻炼者的肌肉施加负载的训练设备限定的轨迹移动锻炼者的身体的同时获取锻炼者的身体姿态信息;将所述身体姿态信息转换为所述可移动部件姿态信息;基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息;以及输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着轨迹移动身体时所述训练设备的可移动部件的姿态。所述肌肉活性数据库配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。
通过上述方法,由于能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性,所以能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
根据本公开的第六方案的非暂时性存储介质存储可以由一个以上处理器执行并且使所述一个以上处理器执行功能的指令。所述功能包括:在锻炼者沿着由对锻炼者的肌肉施加负载的训练设备限定的轨迹移动锻炼者的身体的同时获取锻炼者的身体姿态信息;将所述身体姿态信息转换为所述可移动部件姿态信息;基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息;以及输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着轨迹移动身体时所述训练设备的可移动部件的姿态。所述肌肉活性数据库配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。
使用上述非暂时性存储介质,由于能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性,所以能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
根据本公开的第七方案的肌肉活性输出系统包括:肌肉活性数据库,其配置为以身体姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述身体姿态信息和所述肌肉活性信息;以及处理器。所述身体姿态信息指示当锻炼者沿预定轨迹移动锻炼者的身体时锻炼者的身体姿态。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。所述处理器配置为在锻炼者沿着所述轨迹移动身体的同时获取所述身体姿态信息。所述处理器配置为基于锻炼者的当前身体姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息。所述处理器配置为输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
在根据本公开的第七方案的肌肉活性输出系统中,锻炼者的所述身体姿态可以包括锻炼者的身体的关节的关节角度。
在根据本公开的第七方案的肌肉活性输出系统中,所述肌肉活性信息可以指示锻炼者的深层肌肉的肌肉活性。
根据本公开的第八方案的肌肉活性输出方法包括:在锻炼者沿着预定轨迹移动锻炼者的身体的同时获取身体姿态信息;基于锻炼者的当前身体姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息;以及输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。所述身体姿态信息指示当锻炼者沿着预定轨迹移动身体时锻炼者的身体姿态。所述肌肉活性数据库配置为以所述身体姿态信息和所述肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述身体姿态信息和所述肌肉活性信息。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。
通过上述方法,由于能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性,所以能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者能够检查锻炼者正在执行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
根据本公开的第九方案的非暂时性存储介质存储可以由一个以上处理器执行并且使所述一个以上处理器执行功能的指令。所述功能包括:在锻炼者沿着预定轨迹移动锻炼者的身体的同时获取所述身体姿态信息;基于锻炼者的当前身体姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息;以及输出多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。所述身体姿态信息指示当锻炼者沿着预定轨迹移动身体时锻炼者的身体姿态。所述肌肉活性数据库配置为以所述身体姿态信息和所述肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述身体姿态信息和所述肌肉活性信息。所述肌肉活性信息指示锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性。
根据上述非暂时性存储介质,由于能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性,所以能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
根据上述配置,能够掌握包括深层肌肉在内的多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性。因此,能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,能够检查锻炼者正在进行的锻炼是否是适合他或她的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。此外,在锻炼人体模型上将正在被激活的肌肉呈现给锻炼者允许锻炼者锻炼同时注意那些肌肉。因此,能够期待提高锻炼效果。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中相同的标号表示相同的元件,并且其中:
图1是踏板锻炼装置的侧视图(第一实施例);
图2是踏板锻炼装置的侧视图(第一实施例);
图3是肌肉活性输出系统的功能框图(第一实施例);
图4图示出了曲柄角与肌肉活性之间的关系(第一实施例);
图5图示出了曲柄角与肌肉活性之间的关系(第一实施例);
图6示出了肌肉活性数据库的结构(第一实施例);
图7示出了触摸面板显示器的显示示例(第一实施例);
图8是肌肉活性输出系统的操作流程图(第一实施例);
图9是肌肉活性输出系统的功能框图(第二实施例);
图10是肌肉活性输出系统的操作流程图(第二实施例);
图11是肌肉活性输出系统的功能框图(第三实施例);以及
图12是肌肉活性输出系统的操作流程图(第三实施例)。
具体实施方式
下文中,将基于第一至第三实施例来描述本公开。权利要求中的公开内容不限于以下实施例。并非实施例中描述的所有配置作为解决问题的手段都是必要的。为了清楚起见,在以下描述和附图中适当地进行省略和简化。在整个附图中,相同的元件由相同的附图标记表示,将根据需要省略重复的描述。
第一实施例
将参照图1至图8描述本公开的第一实施例。在第一实施例中,将描述踏板锻炼装置作为训练设备的示例。训练设备是供锻炼者执行蹬踏锻炼的踏板锻炼装置(以下有时简称为“锻炼装置”)。根据本实施例的肌肉活性输出系统和肌肉活性输出方法在使用踏板锻炼装置进行训练期间执行输出包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性信息的处理。例如,肌肉活性输出系统和肌肉活性输出方法经由显示器将各个肌肉部位的当前肌肉活性信息输出给执行蹬踏锻炼的锻炼者或协助锻炼者进行蹬踏锻炼的助手。锻炼者或助手因此能够掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性。因此,锻炼者或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者或助手能够检查锻炼者正在执行的锻炼是否是适合锻炼者目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。此外,在锻炼人体模型上将正在被激活的肌肉呈现给锻炼者允许锻炼者锻炼同时注意那些肌肉。因此,能够期待提高锻炼效果。
将参照图1和图2描述锻炼装置100。图1和图2示出了从侧面观察的锻炼装置100。为了清楚起见,将使用三维XYZ笛卡尔坐标系给出以下描述。具体来说,+X方向是前面的(向前)方向,-X方向是后面的(向后)方向,+Y方向是上面的(上)方向,-Y方向是下面的(向下)方向,+Z方向为左方向,-Z方向为右方向。前后的(前后)方向、横向的(左右)方向和竖直的(上下)方向是基于锻炼者U在锻炼期间的正常注视方向的方向。
锻炼装置100可以调节踝关节的运动范围。在以下的描述中,将踝关节绕Z轴的旋转方向称为“跖屈/背屈方向”,将该旋转的角度称为“跖屈/背屈角度”。更具体而言,将脚FT的脚趾向下移动的方向称为“跖屈方向”,将脚FT的脚趾向上移动的方向称为“背屈方向”。
如图1所示,锻炼装置100包括主体20、连杆30、曲柄(可移动部件)40和倾斜底座50。椅子10放置在锻炼装置100的后面。锻炼者U坐在椅子10上的同时执行蹬踏锻炼。锻炼者U在处于坐姿的同时执行蹬踏锻炼。椅子10因此用作锻炼者U就座的座椅部。椅子10可以与锻炼装置100成一体,或者可以是与锻炼装置100分开的构件。例如,椅子10可以是锻炼者U所在的设施或家中的椅子。也就是说,锻炼者U或助手可以将椅子10放置在锻炼装置100的后面。
椅子10包括用作座椅部的座位部11和靠背部12。靠背部12支撑坐在座位部11上的锻炼者U的背部。也就是说,锻炼者U可以在靠在靠背部12上的同时执行蹬踏锻炼。椅子10可以针对个体锻炼者U更换或调整。例如,进行较大负载训练的锻炼者U可以使用没有靠背部12的椅子10。或者,靠背部12可以具有倾斜机构。靠背部12的角度可以通过倾斜机构进行调整。
在锻炼装置100中,附接到主体20的部件是对称的。在图2中,为了区分左右部件,主体20右侧的部件的附图标记末尾带有字母“R”,主体20左侧的部件的附图标记末尾有字母“L”。例如,在图2中,左倾斜底座50被显示为倾斜底座50L,右倾斜底座50被显示为倾斜底座50R。类似地,左连杆30被显示为连杆30L,左踏板31被显示为踏板31L,右连杆30被显示为连杆30R,右踏板31被显示为踏板31R。类似地,左脚FT被显示为左脚FTL,右脚FT被显示为右脚FTR。在以下描述中,当不彼此区分左右部件时,将省略字母“R”和“L”。
主体20可旋转地保持着曲柄40。例如,主体20设置有旋转轴21。曲柄40连接到旋转轴21。曲柄40在垂直于旋转轴21的纵向方向的方向上延伸。曲柄40绕旋转轴21旋转。主体20可以具有对曲柄40的旋转运动施加负载的抗负载元件。主体20可以具有可以改变负载的齿轮等。
主体20放置在安装底座15上。安装底座15放置在地板表面上。例如,主体20的前方(前面的)部分位于安装底座15上,而主体20的后方(后面的)部分位于地板表面上。主体20的安装角度可以通过改变安装底座15的高度、位置等来改变。例如,通过移除安装底座15将主体20水平放置。通过升高安装底座15使主体20的安装角度变陡。因此,通过改变安装底座15的高度或移除安装底座15来改变锻炼者U在训练期间的姿态。因此,能够调整通过训练的锻炼者U的关节运动范围。有或没有安装底座15是使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件的示例。
主体20和椅子10在前后方向上的距离可以根据个体锻炼者U而改变。例如,锻炼者U可以将椅子10放置在主体20附近。在这种情况下,锻炼者U在他或她的膝关节等相对地弯曲的情况下执行蹬踏锻炼。或者,锻炼者U可以将椅子10远离主体20放置。在这种情况下,锻炼者U在他或她的膝关节等相对地伸展的情况下进行训练。因此,通过改变在X方向上主体20和椅子10之间的距离来改变训练期间锻炼者U的姿态。因此,能够调整通过训练的锻炼者U的关节运动范围。在前后方向上主体20和锻炼装置100之间的距离是使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件的示例。
连杆30包括踏板31和滑动轮35。曲柄40连接到连杆30的前(前面的)端,滑动轮35连接到连杆30的后(后面的)端。曲柄40和连杆30可旋转地相互连接。例如,连杆30经由轴承等附接至曲柄40。踏板31附接在连杆30的中间位置。踏板31是供锻炼者U放置他或她的脚FT的踏脚板(搁脚物)。坐着的锻炼者U将他或她的脚FT放在踏板31上。
滑动轮35经由旋转轴(轴)附接到连杆30。也就是说,连杆30可旋转地保持着滑动轮35。滑动轮35是在倾斜底座50的倾斜表面上滑动的滑动构件。
锻炼者U在他或她的脚FT位于踏板31上的情况下执行蹬踏锻炼。也就是说,锻炼者U移动他或她的膝关节、髋关节和踝关节以便在踏板31上踏步。因而,曲柄40绕旋转轴21旋转。连杆30和曲柄40之间的角度根据曲柄40的旋转而变化。也就是说,连杆30相对于曲柄40的相对角度根据曲柄40的旋转角度(也称为“曲柄角”)而变化。曲柄角通常是指从旋转轴21向前(朝前)延伸的基准线和曲柄40之间形成的角度。滑动轮35在与倾斜表面接触的同时在前后方向上移动。因此,曲柄40和连杆30随着蹬踏运动而旋转,使得踏板31遵循椭圆轨迹。也就是说,锻炼者U通过沿着由锻炼装置100限定的椭圆轨迹移动放在踏板31上的脚FT,主要对构成锻炼者U的小腿的多个肌肉施加负载。
针对锻炼者U的左右脚FT中的每一个设置踏板31、滑动轮35、连杆30、曲柄40和倾斜底座50。也就是说,踏板31、滑动轮35、连杆30、曲柄40和倾斜底座50设置在主体20的左右两侧。踏板31R、滑动轮35R、连杆30R、倾斜底座50R等设置在主体20的右侧以用于锻炼者U的右脚FTR。踏板31L、连杆30L、倾斜底座50L等设置在主体20的左侧以用于锻炼者U的左脚FTL。
曲柄40附接至主体20的旋转轴21以在左右脚FT之间反相(antiphase)。也就是说,用于左脚的曲柄40的旋转角度和用于右脚的曲柄40的旋转角度移位180°。锻炼者U通过交替弯曲和伸展他或她的左右腿来执行蹬踏锻炼。
滑动轮35附接在连杆30的下端。滑动轮35具有在倾斜底座50的倾斜表面上滑动的轮子。倾斜底座50具有朝向后方(后面)向上倾斜的倾斜表面。滑动轮35随着连杆30的旋转运动在X方向(前后方向)上往复。如图2所示,当锻炼者U在使他或她的右腿伸直而他或她的左腿弯曲的方向上蹬踏时,右滑动轮35向前(朝前)移动,左滑动轮35向后(朝后)移动。如图1所示,当锻炼者U在使他或她的左腿伸直而他或她的右腿弯曲的方向上蹬踏时,左滑动轮35向前(朝前)移动,右滑动轮35向后(朝后)移动。
滑动轮35的高度沿着倾斜底座50的倾斜表面变化。倾斜底座50的倾斜表面朝向后方(后面)变高。也就是说,倾斜底座50是用于使滑动轮35向后(朝后)移动的上坡。因此,随着滑动轮35向后(朝后)移动,滑动轮35的高度逐渐增加。随着滑动轮35向前(朝前)移动,滑动轮35的高度逐渐减小。连杆30的角度根据滑动轮35的高度确定。
位于连杆30上的踏板31的角度根据滑动轮35的高度而受到限制。也就是说,随着滑动轮35的高度增加,踏板31沿跖屈方向转动。随着滑动轮35的高度减小,踏板31沿背屈方向转动。因此,踝关节的跖屈和背屈的运动范围可以根据倾斜的底座50的倾斜角度进行调整。踝关节的跖屈和背屈的运动范围可以根据曲柄40的旋转角度进行调整。有或没有倾斜底座50和倾斜底座50的倾斜角度是使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件的示例。
锻炼者U利用锻炼装置100执行蹬踏锻炼以进行训练。也就是说,蹬踏锻炼可以对锻炼者U的下肢和躯干的肌肉施加负载。用锻炼装置100可以建立的肌肉包括腹直肌、臀大肌、闭孔外肌、竖脊肌、股内侧肌、股中间肌、股直肌、腓肠肌、内收短肌、股二头肌、臀中肌、跖肌、比目鱼肌、臀小肌、腘肌、胫骨前肌、髂肌、腰大肌和股方肌。在这些肌肉部位中,臀中肌、跖肌、比目鱼肌、臀小肌、腘肌、髂肌、腰大肌和股方肌是深层肌肉,其肌肉活性无法用肌电图传感器测量。
锻炼条件
使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件可以被调整。也就是说,通过适当调整各种锻炼条件,可以高效地执行训练。可以通过适当调整各种锻炼条件来调整通过蹬踏锻炼可以建立的肌肉部位和施加在肌肉部位上的负载量。这允许了高效的训练。使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件不必由训练的锻炼者U设定和改变,而是可以由协助锻炼者U训练的助手设定和改变。例如,助手可以是物理治疗师或职业治疗师。
使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件可以分为与锻炼装置100相关的条件和与锻炼者U相关的条件。
与锻炼装置100相关的锻炼条件包括例如曲柄40的旋转速度、曲柄40的负载量和曲柄40的旋转方向。例如,可以通过增加曲柄40的旋转速度或增加曲柄40的负载量来在肌肉上施加重负载。通过改变曲柄40的旋转方向可以改变施加负载的肌肉部位。
与锻炼装置100相关的锻炼条件包括限定锻炼装置100的几何布置的物理量。这样的锻炼条件包括在前后方向上椅子10和主体20之间的距离、主体20的安装角度(倾斜角度)、踏板31的倾斜角度、倾斜底座50的倾斜角度、倾斜底座50在前后方向上的位置。踝关节的运动角度范围可以根据倾斜底座50在前后方向上的位置和倾斜底座50的倾斜角度来改变。膝关节和髋关节的运动角度范围也是通过改变在前后方向上主体20和椅子10之间的距离、主体20的倾斜角度等来改变。也就是说,通过改变这些锻炼条件可以改变训练期间的姿态等。可以通过改变这些锻炼条件来调整要建立的肌肉部位和要施加在肌肉部位上的负载量。
与锻炼装置100相关的锻炼条件包括有或没有靠背部12。例如,准备具有可拆卸靠背部12的椅子10,当锻炼者U进行重负载训练时移除靠背部12。或者,可以准备带靠背部12的椅子10和不带靠背部12的椅子10,并且根据训练来更换椅子10。
与锻炼者U相关的锻炼条件通常是与锻炼者U的姿态和运动相关的条件。这种锻炼条件的具体示例包括有或没有交叉手臂以及有或没有摆臂运动。例如,锻炼者U可以通过在执行蹬踏锻炼时选择是否有摆臂运动来改变锻炼条件。或者,锻炼者U可以通过选择有或没有交叉手臂来改变锻炼条件。因此,可以根据锻炼者U的姿态或运动来改变要建立的肌肉部位。
接下来,将参照图3描述肌肉活性输出系统1。图3是肌肉活性输出系统1的功能框图。如图3所示,肌肉活性输出系统1包括肌肉活性输出装置2和锻炼装置100。肌肉活性输出装置2可以由单个装置实现,或者可以通过使用多个装置的分布式处理来实现。
肌肉活性输出装置2包括作为中央算术处理器(处理器)的中央处理单元(CPU)2a、可读写的随机存取存储器(RAM)2b和只读的只读存储器(ROM)2c、肌肉活性数据库(DB)201和触摸面板显示器202。CPU 2a读取并执行存储在ROM 2c中的控制程序。因此,控制程序使诸如CPU的硬件作为多个功能单元发挥作用。
功能单元包括身体特定信息获取单元203、锻炼条件信息获取单元204、曲柄角信息获取单元205、肌肉活性信息获取单元206和输出单元207。
肌肉活性DB 201是以曲柄角信息(可移动部件姿态信息)和肌肉活性信息彼此关联的方式保存曲柄角信息和肌肉活性信息的数据库。肌肉活性信息指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。接下来,将参照图4进行描述。图4以图表的形式示出了当锻炼者U的身高为175cm、曲柄的旋转速度为70rpm、曲柄的负载量为7Nm、安装底座15未安装时,曲柄角信息与肌肉活性信息之间的对应关系。横坐标代表曲柄角,纵坐标代表肌肉活性。例如,比目鱼肌的数据用标记(圆圈)显示。如图4所示,锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性随着曲柄角的变化而变化。具体而言,肌肉活性DB 201保存曲柄角为120度时各个肌肉部位的肌肉活性、曲柄角为118度时各个肌肉部位的肌肉活性、曲柄角为116度时各个肌肉部位的肌肉活性……曲柄角为30度时各个肌肉部位的肌肉活性,曲柄角为10度时各个肌肉部位的肌肉活性。
接下来,将参照图5进行描述。图5以图表的形式示出当锻炼者U的身高为175cm、曲柄的旋转速度为90rpm、曲柄的负载量为3Nm以及安装底座15安装完毕时曲柄角信息与肌肉活性信息之间的对应关系。横坐标代表曲柄角,纵坐标代表锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。例如,比目鱼肌的数据用标记(圆圈)显示。如图4和图5所示,当锻炼者U使用锻炼装置100的锻炼条件发生变化时,曲柄角信息和指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性的肌肉活性信息之间的对应关系也显著变化。类似地,当锻炼者U的身高变化时,曲柄角信息和指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性的肌肉活性信息之间的对应关系也显著变化。
因此,在肌肉活性DB 201中,针对各个锻炼者U的身高和使用锻炼装置100的锻炼者U的各组锻炼条件,保存曲柄角信息和指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性的肌肉活性信息之间的对应关系。
图6图示出了肌肉活性DB 201的结构。在图6中,身高是指锻炼者U的身高。曲柄旋转速度、曲柄负载量、曲柄旋转方向以及锻炼条件4~16是指使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件。对应关系信息是指示曲柄角信息与指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性的肌肉活性信息之间的这种对应关系的信息,可以如图4和图5中那样以图表表示。在图6的示例中,肌肉活性DB 201包括针对身高145cm、150cm、155cm、160cm和165cm的数据。然而,肌肉活性DB 201实际上可能包括针对身高170cm、175cm、180cm和185cm的数据。肌肉活性DB 201包括针对曲柄旋转速度30rpm、40rpm、50rpm和60rpm的数据。然而,肌肉活性DB 201实际上可以包括针对曲柄旋转速度70rpm、80rpm、90rpm和100rpm的数据。肌肉活性DB 201包括针对曲柄负载量0.1Nm、0.3Nm、0.5Nm、0.8Nm、1.0Nm、1.3Nm和1.5Nm的数据。然而,肌肉活性DB201实际上可以包括针对曲柄负载量3Nm、5Nm、7Nm、9Nm、11Nm和13Nm的数据。肌肉活性DB201包括针对正向旋转和反向旋转作为曲柄旋转方向的数据。肌肉活性DB 201保存针对身高、曲柄旋转速度、曲柄负载量、曲柄旋转方向和其他锻炼条件的各种组合的大量对应关系信息。在图6的示例中,肌肉活性DB 201保存针对200万种组合的对应关系信息。
肌肉活性DB 201中保存的200万种组合的对应关系信息可以通过例如使用人体计算机模型(例如,诸如人体有限元模型的人体模型)的模拟器来生成。也就是说,模拟器基于身体特定信息和锻炼条件信息生成人体模型和锻炼装置模型,并且计算随着曲柄角的变化而发生的各个肌肉部位的肌肉活性的变化。
触摸面板显示器202是由触摸面板和显示器组成的集成单元。锻炼者U或助手可以经由触摸面板显示器202将锻炼者U的身高和使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件输入到肌肉活性输出装置2。图7表示触摸面板显示器202的显示示例。
身体特定信息获取单元203获取锻炼者U的身体特定信息。在本实施例中,身体特定信息获取单元203向触摸面板显示器202输出促使输入锻炼者U的身高的消息202a。锻炼者U或助手经由触摸面板显示器202将锻炼者U的身高输入肌肉活性输出装置2。因此,身体特定信息获取单元203获取指示锻炼者U的身高的身体特定信息。锻炼者U的身高是锻炼者U的身体特定信息的具体示例。锻炼者U的身体特定信息可以是锻炼者U的内侧裤长(inseam)而不是锻炼者U的身高。
肌肉活性输出装置2可以包括保存锻炼者U的标识(ID)和锻炼者U的身体特定信息之间的对应关系的数据库。在这种情况下,身体特定信息获取单元203可以向触摸面板显示器202输出促使输入锻炼者U的标识(ID)的消息,获取锻炼者U或助手经由触摸面板显示器202输入的锻炼者U的标识(ID),以及在数据库中搜索获取的标识(ID),以获取锻炼者U的身体特定信息。
锻炼条件信息获取单元204获取指示使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件的锻炼条件信息。在本实施例中,锻炼条件信息获取单元204向触摸面板显示器202输出促使输入锻炼装置100的锻炼条件的消息202b。锻炼者U或助手经由触摸面板显示器202将锻炼者U使用锻炼装置100的锻炼条件输入肌肉活性输出装置2。锻炼条件信息获取单元204由此获取锻炼条件信息。
返回图3,曲柄角信息获取单元205通过从与肌肉活性输出装置2连接的锻炼装置100接收曲柄角信息来实时获取曲柄角信息。
肌肉活性信息获取单元206基于锻炼装置100的当前曲柄角信息和肌肉活性DB201获取各个肌肉部位当前肌肉活性信息。具体地,肌肉活性信息获取单元206基于身体特定信息和锻炼条件信息来识别肌肉活性DB 201中要参照的对应关系信息,以及参照所识别的对应关系信息。肌肉活性信息获取单元206因此获取与锻炼装置100的当前曲柄角对应的各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。身体特定信息和锻炼条件信息的一部分是离散的。因此,当基于由身体特定信息获取单元203获取的身体特定信息和由锻炼条件信息获取单元204获取的锻炼条件信息来识别肌肉活性DB 201中要参照的对应关系信息时,肌肉活性信息获取单元206可以在肌肉活性DB 201中搜索与由身体特定信息获取单元203获取的身体特定信息最接近的身体特定信息,以及在肌肉活性DB 201中搜索与由锻炼条件信息获取单元204获取的锻炼条件信息最接近的锻炼条件信息。
输出单元207将各个肌肉部位的当前肌肉活性信息输出至触摸面板显示器202。在本实施例中,如图7所示,输出单元207在触摸面板显示器202上显示人体肌肉解剖学模型202c,并且根据其肌肉活性对各个肌肉部位进行不同的着色。例如,肌肉活性为100%的肌肉部位用红色着色,肌肉活性为50%的肌肉部位用绿色着色,肌肉活性为0%的肌肉部位用蓝色着色。通过检查人体肌肉解剖学模型202c的各个肌肉部位的颜色,锻炼者U或助手能够掌握各个肌肉部位的当前肌肉活性。也就是说,锻炼者U或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
接下来,将参考图8描述肌肉活性输出系统1的操作。图8是肌肉活性输出系统1的操作流程图。
步骤S100
首先,身体特定信息获取单元203获取指示锻炼者U的身高的身体特定信息。
步骤S110
接下来,锻炼条件信息获取单元204获取指示使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件的锻炼条件信息。
步骤S120
然后,曲柄角信息获取单元205获取指示锻炼装置100的曲柄40的曲柄角的曲柄角信息。
步骤S130
此后,肌肉活性信息获取单元206参照肌肉活性DB 201,并且基于身体特定信息、锻炼条件信息和曲柄角信息获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。
步骤S140
随后,输出单元207将各个肌肉部位的当前肌肉活性信息输出到触摸面板显示器202。
步骤S150
然后,肌肉活性输出装置2判定曲柄角是否有变化。当曲柄角没有变化时(步骤S150:否),肌肉活性输出装置2结束处理。另一方面,当曲柄角有变化时(步骤S150:是),该例程返回到步骤S120。肌肉活性输出装置2执行从步骤S120到步骤S150的一系列步骤,例如每秒一次。
以上描述了第一实施例,第一实施例具有以下特征。
肌肉活性输出系统1包括肌肉活性DB 201(肌肉活性数据库)。肌肉活性DB 201以曲柄角信息(可移动部件姿态信息)和肌肉活性信息彼此关联的方式保存曲柄角信息和肌肉活性信息。曲柄角信息指示当锻炼者U沿着由作为对锻炼者U的肌肉施加负载的装置的锻炼装置100限定的轨迹移动他或她的身体时,锻炼装置100(训练设备)的曲柄40(可移动部件)的曲柄角(姿态)。肌肉活性信息指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。肌肉活性输出系统1包括曲柄角信息获取单元205(可移动部件姿态信息获取单元),其在锻炼者U正沿着轨迹移动他或她的身体的同时实时获取曲柄角信息。肌肉活性输出系统1包括肌肉活性信息获取单元206,其基于锻炼装置100的当前曲柄角信息和肌肉活性DB 201获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。肌肉活性输出系统1包括输出单元207,其输出各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。根据上述配置,锻炼者U或助手能够掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性。因此,锻炼者U或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。此外,在锻炼人体模型上将正在被激活的肌肉呈现给锻炼者U允许锻炼者U锻炼同时注意这些肌肉。因此,能够期待提高锻炼效果。
也就是说,由于锻炼者U锻炼同时注意要移动的肌肉,所以肌肉收缩时间增加。众所周知,这增强了力量训练的效果。将要移动的肌肉呈现给锻炼者U允许锻炼者U锻炼同时注意这些肌肉。因此,能够期待提高锻炼效果。还可以呈现锻炼期间施加在关节之间的应力和施加在骨骼上的应力。数据库保存有关锻炼期间施加在关节和骨骼上的负载的信息。因此,通过除了肌肉活性之外还呈现施加在骨骼和关节上的应力水平,在锻炼期间对骨骼和关节施加负载时受伤风险高的人能够注意不做对他或她太难的锻炼。
作为示例,训练设备是踏板锻炼装置100,锻炼者U在坐姿时通过该踏板锻炼装置100执行蹬踏锻炼。训练设备的可移动部件姿态信息是指示踏板锻炼装置100的曲柄角的曲柄角信息。
肌肉活性DB 201以曲柄角信息和肌肉活性信息与指示锻炼者U的锻炼条件的锻炼条件信息相关联的方式,保存曲柄角信息和肌肉活性信息。肌肉活性输出系统1还包括获取锻炼条件信息的锻炼条件信息获取单元204。肌肉活性信息获取单元206基于锻炼装置100的当前曲柄角信息、锻炼条件信息和肌肉活性DB 201,获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。通过上述配置,锻炼者U或者助手能够准确掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性。
肌肉活性DB 201以曲柄角信息和肌肉活性信息与锻炼者U的身体特定信息相关联的方式保存曲柄角信息和肌肉活性信息。肌肉活性输出系统1还包括获取身体特定信息的身体特定信息获取单元203。肌肉活性信息获取单元206基于锻炼装置100的当前曲柄角信息、身体特定信息和肌肉活性DB201获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。通过上述配置,锻炼者U或助手能够准确掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性。
肌肉活性DB 201以曲柄角信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存至少曲柄角信息和指示锻炼者U的深层肌肉的肌肉活性的肌肉活性信息。通过上述配置,由于锻炼者U或助手能够掌握深层肌肉的当前肌肉活性,因此锻炼者U或助手能够检查要被激活的深层肌肉是否已经被激活以及不要被激活的深层肌肉是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
肌肉活性输出方法使用肌肉活性DB 201(肌肉活性数据库),其以曲柄角信息(可移动部件姿态信息)和肌肉活性信息彼此关联的方式保存曲柄角信息和肌肉活性信息。曲柄角信息指示当锻炼者U沿着由作为对锻炼者U的肌肉施加负载的装置的锻炼装置100限定的轨迹移动他或她的身体时,锻炼装置100(训练设备)的曲柄40(可移动部件)的曲柄角(姿态)。肌肉活性信息指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。肌肉活性输出方法包括可移动部件姿态信息获取步骤(步骤S120):在锻炼者U移动他或她的身体的同时实时获取曲柄角信息。肌肉活性输出方法包括肌肉活性信息获取步骤(步骤S130):基于锻炼装置100的当前曲柄角信息和肌肉活性DB 201获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。肌肉活性输出方法包括输出步骤(步骤S140):输出各个肌肉部位的所述当前肌肉活性信息。通过上述方法,由于锻炼者U或助手能够掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性,因此锻炼者U或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
在本实施例中,输出单元207将各个肌肉部位的当前肌肉活性信息输出到触摸面板显示器202。然而,输出单元207也可以可选地经由未示出的扬声器通过语音输出各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。输出单元207可以通过附接到锻炼者U的身体的未示出的振动马达输出各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。在这种情况下,肌肉部位是浅层肌肉还是深层肌肉以及肌肉部位的肌肉活性可以通过改变振动马达的频率、姿态或占空比来表示。
第二实施例
接下来,将参照图9至图10描述本发明的第二实施例。将主要描述本实施例与第一实施例的不同之处,并省略重复说明。
在第一实施例中,肌肉活性输出装置2从锻炼装置100接收曲柄角信息,并且参照肌肉活性DB 201以获取与接收到的曲柄角信息对应的肌肉活性信息。
另一方面,本实施例的肌肉活性输出装置2从附接在锻炼者U上的传感器接收身体姿态信息。肌肉活性输出装置2将接收到的身体姿态信息转换为曲柄角信息,参照肌肉活性DB 201以获取与获得的曲柄角信息对应的肌肉活性信息。
图9表示本实施例的肌肉活性输出系统1。肌肉活性输出装置2包括身体姿态信息获取单元208和转换单元209来代替曲柄角信息获取单元205。
躯干姿态角度传感器300、大腿姿态角度传感器301、小腿姿态角度传感器302和脚部姿态角度传感器303附接到锻炼者U。
具体而言,躯干姿态角度传感器300附接到锻炼者U的躯干。躯干姿态角度传感器300将指示锻炼者U的躯干的姿态的躯干姿态信息输出到肌肉活性输出装置2。
大腿姿态角度传感器301附接到锻炼者U的大腿。大腿姿态角度传感器301将指示锻炼者U的大腿的姿态的大腿姿态信息输出到肌肉活性输出装置2。
小腿姿态角度传感器302附接到锻炼者U的小腿。小腿姿态角度传感器302将指示锻炼者U的小腿的姿态的小腿姿态信息输出到肌肉活性输出装置2。
脚部姿态角度传感器303附接到锻炼者U的脚部。脚部姿态角度传感器303将指示锻炼者U的脚部的姿态的脚部姿态信息输出到肌肉活性输出装置2。
躯干姿态角度传感器300、大腿姿态角度传感器301、小腿姿态角度传感器302和脚部姿态角度传感器303中的每个通常是由陀螺仪和三轴加速度传感器组成的姿态传感器。
身体姿态信息获取单元208分别从躯干姿态角度传感器300、大腿姿态角度传感器301、小腿姿态角度传感器302和脚部姿态角度传感器303接收和获取躯干姿态信息、大腿姿态信息、小腿姿态信息和脚部姿态信息。身体姿态信息获取单元208根据躯干姿态信息和大腿姿态信息计算指示髋关节的俯仰角(pitch angle)的髋关节角度信息。身体姿态信息获取单元208根据大腿姿态信息和小腿姿态信息计算指示膝关节的俯仰角的膝关节角度信息。身体姿态信息获取单元208根据小腿姿态信息和脚部姿态信息计算指示踝关节的俯仰角的踝关节角度信息。
躯干姿态信息、髋关节角度信息、膝关节角度信息和踝关节角度信息构成身体姿态信息。身体姿态信息包括以下信息中的至少一种:躯干姿态信息、髋关节角度信息、膝关节角度信息和踝关节角度信息。身体姿态信息优选至少包括髋关节角度信息和膝关节角度信息。这是因为曲柄角是根据髋关节角度信息和膝关节角度信息粗略获得的。
身体姿态信息获取单元208获取身体姿态信息的方法不限于上述方法。例如,通过在锻炼者U的躯干、大腿、小腿和脚部放置运动捕捉标记并使用三维测量相机识别标记的位置,能够获得躯干姿态信息、大腿姿态信息、小腿姿态信息和脚部姿态信息。
转换单元209将身体姿态信息转换为曲柄角信息。具体而言,转换单元209基于当前躯干姿态信息、髋关节角度信息、膝关节角度信息、踝关节角度信息,几何学地计算当前曲柄角。转换单元209可以通过考虑指示锻炼者U的身高的身体特定信息和使用锻炼装置100的锻炼者U的锻炼条件,基于当前躯干姿态信息、髋关节角度信息、膝关节角度信息和踝关节角度信息来计算当前曲柄角。
接下来,将参照图10描述肌肉活性输出系统1的操作。图10是肌肉活性输出系统1的操作流程图。
在图10所示的本实施例的肌肉活性输出装置2的控制流程中,将图8所示的第一实施例的步骤S120替换为步骤S120_1和步骤S120_2。
步骤S120_1
在步骤S110完成之后,身体姿态信息获取单元208获取身体姿态信息。
步骤S120_2
转换单元209然后将身体姿态信息转换为曲柄角信息。
以上描述了第二实施例,第二实施例具有以下特征。
肌肉活性输出系统1包括肌肉活性DB 201(肌肉活性数据库),其以曲柄角信息(可移动部件姿态信息)和肌肉活性信息彼此关联的方式保存曲柄角信息和肌肉活性信息。曲柄角信息指示当锻炼者U沿着由作为对锻炼者U的肌肉施加负载的装置的锻炼装置100(训练设备)限定的轨迹移动他或她的身体时,锻炼装置100的曲柄40(可移动部件)的曲柄角(姿态)。肌肉活性信息指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。肌肉活性输出系统1包括身体姿态信息获取单元208,其在锻炼者U沿着轨迹移动他或她的身体的同时实时获取锻炼者U的身体姿态信息。肌肉活性输出系统1包括转换单元209,其将身体姿态信息转换为曲柄角信息。肌肉活性输出系统1包括肌肉活性信息获取单元206,其基于锻炼装置100的当前曲柄角信息和肌肉活性DB201获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。肌肉活性输出系统1包括输出单元207,其输出各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。通过上述配置,由于锻炼者U或助手能够掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性,所以锻炼者U或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
肌肉活性输出方法使用肌肉活性DB 201(肌肉活性数据库),其以曲柄角信息(可移动部件姿态信息)和肌肉活性信息彼此关联的方式保存曲柄角信息和肌肉活性信息。曲柄角信息指示当锻炼者U沿着由作为对锻炼者U的肌肉施加负载的装置的锻炼装置100(训练设备)限定的轨迹移动他或她的身体时,锻炼装置100的曲柄40(可移动部件)的曲柄角(姿态)。肌肉活性信息指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。肌肉活性输出方法包括身体姿态信息获取步骤(步骤S120_1):在锻炼者U移动他或她的身体的同时实时获取锻炼者U的身体姿态信息。肌肉活性输出方法包括转换步骤(步骤S120_2):将身体姿态信息转换为曲柄角信息。肌肉活性输出方法包括肌肉活性信息获取步骤(步骤S130):基于锻炼装置100的当前曲柄角信息和肌肉活性DB 201获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。肌肉活性输出方法包括输出步骤(步骤S140):输出各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。通过上述方法,由于锻炼者U或助手能够掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性,所以锻炼者U或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被尚未激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
第三实施例
接下来,将参照图11和图12描述第三实施例。将主要描述本实施例与第一实施例的不同之处,并省略重复的描述。
在第一实施例中,假设锻炼者U使用锻炼装置100作为训练设备进行锻炼。另一方面,在本实施例中,假设锻炼者U不使用训练设备进行锻炼,而是通过沿着预定轨迹移动他或她的身体来进行锻炼。
预定轨迹通常是针对每个自重训练确定的轨迹。自重训练的示例包括人体天桥、平板支撑抬腿、正常俯卧撑、卷腹、自行车卷腹、窄幅俯卧撑、反向俯卧撑、深蹲、引体向上、背部伸展、高位反向平板支撑和站立小腿抬高。各个自重训练限定了身体的哪个部分沿着什么轨迹前后移动。预定轨迹可以是随着他或她的移动而由指导者实时指定的轨迹。
图11示出本实施例的肌肉活性输出系统1的功能框图。如图11所示,本实施例的肌肉活性输出装置2包括肌肉活性DB 201、触摸面板显示器202、身体姿态信息获取单元208、肌肉活性信息获取单元206和输出单元207。
在第一实施例中,肌肉活性DB 201是这样的数据库,其以曲柄角信息和指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性的肌肉活性信息彼此关联的方式保存曲柄角信息和肌肉活性信息。另一方面,本实施例的肌肉活性DB 201是这样的数据库,其以身体姿态信息和指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性的肌肉活性信息彼此关联的方式保存身体姿态信息和肌肉活性信息。身体姿态例如是锻炼者U的身体关节的关节角度。在本实施例中,身体姿态的示例包括颈关节角度、肩关节角度、肘关节角度、躯干姿态信息、髋关节角度、膝关节角度和踝关节角度。例如,肌肉活性DB 201以指示肘关节角度的身体姿态信息和指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性的肌肉活性信息彼此关联的方式保存身体姿态信息和肌肉活性信息。肌肉活性DB 201可以如上述实施例中那样由使用人体计算机模型的模拟器生成。
身体姿态信息获取单元208从身体姿态传感器304接收并获取身体姿态信息。身体姿态传感器304可以是以非接触方式测量附着于锻炼者U的各个身体部位的标记的位置的传感器。或者,姿态传感器可以放置在锻炼者U的各个身体部位上,身体姿态传感器304可以从姿态传感器接收和获取身体姿态信息。
肌肉活性信息获取单元206参照肌肉活性DB 201,并且基于身体姿态信息获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。
输出单元207将各个肌肉部位的当前肌肉活性信息输出到触摸面板显示器202。
接下来,将参照图12描述肌肉活性输出系统1的操作。图12是肌肉活性输出系统1的操作流程图。
步骤S200
首先,身体姿态信息获取单元208获取身体姿态信息。
步骤S210
接下来,肌肉活性信息获取单元206参照肌肉活性DB 201,并且基于身体姿态信息获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。
步骤S220
输出单元207然后将各个肌肉部位的当前肌肉活性信息输出到触摸面板显示器202。
步骤S230
随后,肌肉活性输出装置2判定是否经过了预定时间。当已经经过预定时间时(步骤S230:是),肌肉活性输出装置2结束处理。另一方面,当没有经过预定时间时(步骤S230:否),该例程返回到步骤S200。
以上描述了第三实施例,第三实施例具有以下特征。
肌肉活性输出系统1包括肌肉活性DB 201(肌肉活性数据库),其以身体姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存身体姿态信息和肌肉活性信息,身体姿态信息指示当锻炼者U沿着预定轨迹移动他或她的身体时锻炼者U的身体姿态,肌肉活性信息指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。肌肉活性输出系统1包括身体姿态信息获取单元208,其在锻炼者U沿着轨迹移动他或她的身体的同时实时获取身体姿态信息。肌肉活性输出系统1包括肌肉活性信息获取单元206,其基于锻炼者U的当前身体姿态信息和肌肉活性DB 201获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。肌肉活性输出系统1包括输出单元207,其输出各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。通过上述配置,由于锻炼者U或助手能够掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性,所以锻炼者U或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
锻炼者U的身体姿态包括锻炼者U的身体的关节的关节角度。
肌肉活性DB 201以身体姿态信息和指示锻炼者U的深层肌肉的肌肉活性的肌肉活性信息彼此关联的方式至少保存身体姿态信息和肌肉活性信息。通过上述配置,由于锻炼者U或助手能够掌握深层肌肉的当前肌肉活性,因此锻炼者U或助手能够检查要被激活的深层肌肉是否已经被激活以及不要被激活的深层肌肉是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了髙效的锻炼。
肌肉活性输出方法使用肌肉活性DB 201(肌肉活性数据库),其以身体姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存身体姿态信息和肌肉活性信息,身体姿态信息指示当锻炼者U沿着预定轨迹移动他或她的身体时锻炼者U的身体姿态,肌肉活性信息指示锻炼者U的各个肌肉部位的肌肉活性。肌肉活性输出方法包括身体姿态信息获取步骤(步骤S200):在锻炼者U沿着轨迹移动他或她的身体的同时实时获取身体姿态信息。肌肉活性输出方法包括肌肉活性信息获取步骤(步骤S210):基于锻炼者U的当前身体姿态信息和肌肉活性DB201获取各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。肌肉活性输出方法包括输出步骤(步骤S220):输出各个肌肉部位的当前肌肉活性信息。通过上述方法,由于锻炼者U或助手能够掌握包括深层肌肉在内的各个肌肉部位的当前肌肉活性,所以锻炼者U或助手能够检查要被激活的肌肉部位是否已经被激活以及不要被激活的肌肉部位是否尚未被激活。因此,锻炼者U或助手能够检查锻炼者U正在进行的锻炼是否是适合锻炼者U的目的的锻炼。因而,实现了高效的锻炼。
在上述示例中,可以使用各种类型的非暂时性计算机可读介质(非暂时性存储介质)来存储程序并将程序提供给计算机。非暂时性计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁记录介质(例如,软盘、磁带和硬盘驱动器)和磁光记录介质(例如,磁光盘)。非暂时性计算机可读介质的其他示例包括只读光盘存储器(CD-ROM)、可记录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-R/W)和半导体存储器(例如,掩模ROM)。非暂时性计算机可读介质的其他示例包括可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪存ROM和随机存取存储器(RAM)。该程序可以通过各种类型的暂时性计算机可读介质提供给计算机。暂时性计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂时性计算机可读介质可以经由诸如电线和光纤的有线通信路径或无线通信路径将程序提供给计算机。
本公开不限于上述实施例,并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行适当修改。

Claims (9)

1.一种肌肉活性输出系统,其特征在于,包括:
肌肉活性数据库,其配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息,所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着由训练设备限定的轨迹移动所述锻炼者的身体时所述训练设备的可移动部件的姿态,所述肌肉活性信息指示所述锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性,所述训练设备是对所述锻炼者的肌肉施加负载的设备;以及
处理器,其配置为
在所述锻炼者沿着所述轨迹移动所述身体的同时获取所述可移动部件姿态信息,
基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取所述多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息,以及
输出所述多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
2.根据权利要求1所述的肌肉活性输出系统,其特征在于:
所述训练设备是所述锻炼者在坐姿时进行蹬踏锻炼的踏板锻炼装置;并且
所述训练设备的所述可移动部件姿态信息是指示所述踏板锻炼装置的曲柄角的曲柄角信息。
3.根据权利要求1或2所述的肌肉活性输出系统,其特征在于:
所述肌肉活性数据库配置为以所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息关联到指示所述锻炼者的锻炼条件的锻炼条件信息的方式,保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息;并且
所述处理器配置为
获取所述锻炼条件信息,以及
基于所述训练设备的所述当前可移动部件姿态信息、所述锻炼条件信息和所述肌肉活性数据库,获取所述多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的肌肉活性输出系统,其特征在于:
所述肌肉活性数据库配置为以所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息关联到所述锻炼者的身体特定信息的方式,保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息;并且
所述处理器配置为
获取所述身体特定信息,以及
基于所述训练设备的所述当前可移动部件姿态信息、所述身体特定信息和所述肌肉活性数据库,获取所述多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的肌肉活性输出系统,其特征在于,所述肌肉活性信息指示所述锻炼者的深层肌肉的肌肉活性。
6.一种肌肉活性输出系统,其特征在于,包括:
肌肉活性数据库,其配置为以可移动部件姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述可移动部件姿态信息和所述肌肉活性信息,所述可移动部件姿态信息指示当锻炼者沿着由训练设备限定的轨迹移动所述锻炼者的身体时所述训练设备的可移动部件的姿态,所述肌肉活性信息指示所述锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性,所述训练设备是对所述锻炼者的肌肉施加负载的设备;以及
处理器,其配置为
在所述锻炼者沿着所述轨迹移动所述身体的同时获取所述锻炼者的身体姿态信息,
将所述身体姿态信息转换为所述可移动部件姿态信息,
基于所述训练设备的当前可移动部件姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取所述多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息,以及
输出所述多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
7.一种肌肉活性输出系统,其特征在于,包括:
肌肉活性数据库,其配置为以身体姿态信息和肌肉活性信息彼此关联的方式保存所述身体姿态信息和所述肌肉活性信息,所述身体姿态信息指示当锻炼者沿着预定轨迹移动所述锻炼者的身体时所述锻炼者的身体姿态,所述肌肉活性信息指示所述锻炼者的多个肌肉部位中的每一个的肌肉活性;以及
处理器,其配置为
在所述锻炼者沿着所述轨迹移动所述身体的同时获取所述身体姿态信息,
基于所述锻炼者的当前身体姿态信息和所述肌肉活性数据库,获取所述多个肌肉部位中的每一个的当前肌肉活性信息,以及
输出所述多个肌肉部位中的每一个的所述当前肌肉活性信息。
8.根据权利要求7所述的肌肉活性输出系统,其特征在于,所述锻炼者的所述身体姿态包括所述锻炼者的所述身体的关节的关节角度。
9.根据权利要求7或8所述的肌肉活性输出系统,其特征在于,所述肌肉活性信息指示所述锻炼者的深层肌肉的肌肉活性。
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