CN111863190A - 定制化运动装备及运动方案生成*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于定制化运动技术领域，具体提供一种定制化运动装备及运动方案生成***，包括：采集单元，用于采集用户的评测数据，还用于输入目标数据；分析单元，用于根据评测数据，用预设的模型生成体测分析报告；建模单元，用于根据评测数据，生成用户的虚拟模型；存储单元，用于存储及更新运动装备信息；推荐单元，用于根据目标数据及体测分析报告生成推荐运动方案，还用于根据推荐运动方案、评测数据及用户的虚拟模型生成装备建议，并根据装备建议在存储单元内匹配出推荐装备方案。使用本***，能够让用户尽可能的达到运动目标的同时，减少用户运动过程中的身体损伤。
Description
技术领域
本发明属于定制化运动技术领域，尤其涉及定制化运动装备及运动方案生成***。
背景技术
由于运动设施齐全、运动环境较好，越来越多的人选择到健身房运动来使自己保持健康活力。但是，由于每个人的身体状况不同、健身目的不同，适合的运动项目及运动方案同样存在差异。想要达到较好的运动效果，需要找到适合自己的运动方案。
目前，对于适合自己的运动方案，主要还是依靠用户自己摸索或者请私教来指导。但这些方式一来效率较低，时间成本较高；二来这些方式较为依赖经验以及主观判断，得到的运动方案的合理性难以得到保障。
为了解决上述问题，公开号为CN109589564A的中国发明专利，提供了一种定制化健身计划生成***，包括目标采集模块，用于获取用户的健身目标；数据采集模块，用于获取用户的初始身体数据；储存模块，用于储存初始身体数据、健身目标及健身目标对应的参考身体数据；处理模块，用于基于获取的健身目标和初始身体数据为用户构建健身计划；构建健身计划时：基于用户健身目标获取参考身体数据，然后确定用户初始身体数据与参考身体数据之间的偏差；最后基于该偏差生成基础健身计划。
使用该专利的***，在采集到用户的健身目标及现在的身体数据后，能够为用户定制专属的运动方案。但是，由于每个人的体态是不同的，而体态对于具体的运动效果又会产生影响。如，同样推荐跑步，有的人足弓明显，有的人却是扁平足，若不根据自身的特点进行合适装备的选择而直接按照推荐的方案进行跑步，最终的效果肯定会出现差别，部分人不仅达不到运动的目标，还会在运动过程中造成身体的损伤。
因此，需要一种定制化运动装备及运动方案生成***，能够让用户尽可能的达到运动目标的同时，减少用户运动过程中的身体损伤。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种定制化运动装备及运动方案生成***，能够让用户尽可能的达到运动目标，同时减少用户运动过程中的身体损伤。
本发明提供的基础方案为：
定制化运动装备及运动方案生成***，包括：
采集单元，用于采集用户的评测数据，还用于输入目标数据；
分析单元，用于根据评测数据，用预设的模型生成体测分析报告；
建模单元，用于根据评测数据，生成用户的虚拟模型；
存储单元，用于存储及更新运动装备信息；
推荐单元，用于根据目标数据及体测分析报告生成推荐运动方案，还用于根据推荐运动方案、评测数据及用户的虚拟模型生成装备建议，并根据装备建议在存储单元内匹配出推荐装备方案。
名词解释：目标数据，用户希望达到的体质(如体重、体脂率)数据。
基础方案工作原理及有益效果：
采集单元采集用户的评测数据及目标数据后，分析单元根据用户的评测数据，生成用户的体测分析报告。
之后，推荐单元根据用户的体测分析报告以及目标数据，向用户推荐运动方案。这样，结合用户的当前身体素质(如身高、体重、肺活量等)以及目标数据，给用户定制运动方案，能够保证方案的合理性。
除此，推荐单元在生成推荐运动方案的同时，还根据推荐运动方案、评测数据及用户的虚拟模型生成装备建议，并根据装备建议在存储单元内匹配出推荐装备方案。由于每个人的身体状况不同，即使推荐同样的运动，其适合的运动装备也会不同。例如同样推荐跑步，有的人足弓明显，有的人却是扁平足，他们适合的跑鞋就是不同的。通过推荐装备方案，能够保证为用户定制适合的运动方案的同时保障用户的运动效果。
与现有技术相比，本***能够让用户尽可能达到运动目标的同时，减少运动过程中的身体损伤。
进一步，推荐装备方案包括个性化校正及辅助装备信息。
由于每个人的形体都存在一定程度上的差异，为了保障运动的效果同时避免不必要的受伤，本***会针对用户的具体情况，为其推荐个性化校正及辅助装备。使用这些针对性的校正及辅助装备，可以使用户在运动时校正用户的形体和动作，避免不必要的受伤，保障用户运动的效果。
进一步，个性化校正及辅助装备包括支撑装备；还包括生成单元，用于生成推荐的支撑装备。
在推荐装备后，能够快速为用户生成部分支撑装备，如鞋垫、腰垫等，为用户定制适合专用的支撑装备，这样，用户能够快速获得适合自己使用的支撑装备，在接下来的运动中能够提升舒适度，还可以进一步保障运动效果。
进一步，生成单元包括热塑形设备。
使用热塑性装备，能够根据用户的特征，快速的为用户生成定制的支撑装备。
进一步，个性化校正及辅助装备包括鞋垫、鞋子、膝关节踝关节矫正带、腰部及骨盆支撑带、特定强度的颈部锻炼弹力带和护肩护腕。
通过这些个性化校正及辅助装备，能对用户运动时的动作进行校正和辅助，提升用户的运动效果。
进一步，采集单元包括体重体脂检测仪、三维足底扫描仪、3D扫描仪、摄像装置及可穿戴监测装置。
使用这些仪器，能够对用户的各种状态下的各种数据进行检测，保障检测数据的全面性。
进一步，评测数据包括心率、血压、血氧饱和度、血糖、体重、体脂、脚底承压扫描图、静态姿态图及动态运动图。
通过这些数据，能够对用户的身体机能及形态进行全面的分析，从而为其提供适合的运动方案及运动装备。
进一步，推荐装备方案包括装备的名称、品牌、型号及推荐理由。
这样，用户不仅可以获得自己适合的运动装备的详细信息，还能够了解自己之所以适合这些运动装备的原因，便于用户根据自己的实际需求进行选择。
进一步，预设的模型为神经网络模型。
神经网络具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学能力，特别适合处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题。并且，以评测数据作为输入，以运动方案作为输出进行训练，在神经网络模型投入使用后，还会继续自我学习与优化。
进一步，神经网络模型为BP神经网络模型。
与其他的神经网络模型相比，BP神经网络模型具有较高的容错率，稳定性较好。
附图说明
图1为本发明定制化运动装备及运动方案生成***实施例一的逻辑框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例一
如图1所示，定制化运动装备及运动方案生成***，包括采集单元、分析单元、建模单元、存储单元、推荐单元和生成单元。
采集单元用于采集用户的评测数据，还用于输入目标数据。评测数据包括心率、血压、血糖、体重、体脂、脚底承压扫描图、静态姿态图及动态运动图，通过这些数据，能够对用户的身体机能及形态进行全面的分析，从而为其提供适合的运动方案及运动装备。
本实施例中，采集单元包括体重体脂检测仪、三维足底扫描仪、摄像装置及可穿戴监测装置。使用这些仪器，能够对用户的各种状态下的各种数据进行检测，保障检测数据的全面性。
分析单元用于根据评测数据，用预设的模型生成体测分析报告；其中，预设的模型为神经网络模型。神经网络具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学能力，特别适合处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题。并且，以评测数据作为输入，以运动方案作为输出进行训练，在神经网络模型投入使用后，还会继续自我学习与优化。具体的，本实施例中，预设的模型为BP神经网络模型，与其他的神经网络模型相比，BP神经网络模型具有较高的容错率，稳定性较好。
建模单元用于根据评测数据，生成用户的虚拟模型。
存储单元用于存储及更新运动装备信息。
推荐单元用于根据目标数据及体测分析报告生成推荐运动方案，还用于根据推荐运动方案、评测数据及用户的虚拟模型生成装备建议，并根据装备建议在存储单元内匹配出推荐装备方案；推荐装备方案包括装备的名称、品牌、型号及推荐理由。这样，用户不仅可以获得自己适合的运动装备的详细信息，还能够了解自己之所以适合这些运动装备的原因，便于用户根据自己的实际需求进行选择。
推荐装备方案包括个性化校正及辅助装备信息，个性化校正及辅助装备包括支撑装备，具体的，个性化校正及辅助装备包括鞋垫、鞋子、膝关节踝关节矫正带、腰部及骨盆支撑带、特定强度的颈部锻炼弹力带和护肩护腕。
生成单元包括热塑形设备，生成单元用于生成推荐的支撑装备。
具体实施过程如下：
用户小张打算进行***的运动，但不清楚自己适合的运动方式。因此，小张使用本***来了解适合自己的运动方案及运动装备。
首先，小张使用采集单元采集自身的评测数据，具体的，小张使用体重体脂检测仪、三维足底扫描仪、3D扫描仪、摄像装置及可穿戴监测装置的装置测得自己的心率、血压、血氧饱和度、血糖、体重、体脂、脚底承压扫描图、静态姿态图及动态运动图。
之后，分析单元根据小张的评测数据，用预设的BP神经网络模型，生成小张的体测分析报告。从该体测分析报告，可以全面且详细的了解小张的身体素质。同时，建模单元根据小张评测数据，生成小张的虚拟模型。根据用户的个人评测数据生成虚拟模型属于现有的自动建模技术，在此不再赘述。
在用采集单元采集自身评测数据的同时，小张还在采集单元上输入自己希望通过运动达到的目标数据，如，体重下降5公斤，体脂率下降到15％…
分析单元生成小张的体测分析报告后，推荐单元根据小张的目标数据以及体测分析报告生成适合小张推荐运动方案。如，“建议您每周慢跑4次，每次35—45分钟，平均配速7—9分钟/公里；每周练习负重深蹲1次…”
除此，推荐单元在生成推荐运动方案的同时，还根据推荐运动方案、小张的评测数据及虚拟模型生成装备建议，并根据装备建议在存储单元内匹配出推荐装备方案。推荐装备方案包括装备的名称、品牌、型号及推荐理由。推荐装备方案中的装备包括个性化校正及辅助装备，个性化校正及辅助装备包括支撑装备，具体的，包括鞋垫、鞋子、膝关节踝关节矫正带、腰部及骨盆支撑带、特定强度的颈部锻炼弹力带和护肩护腕。
由于每个人的形体都存在一定程度上的差异，为了保障运动的效果同时避免不必要的受伤，本***会针对用户的具体情况，为其推荐个性化校正及辅助装备。使用这些针对性的校正及辅助装备，可以使用户在运动时校正用户的形体和动作，避免不必要的受伤，保障用户运动的效果。
由于每个人的身体状况不同，即使推荐同样的运动，其适合的运动装备也不同。例如同样推荐跑步，有的人足弓明显，有的人却是扁平足，他们适合的跑鞋就是不同的。通过推荐装备方案，能够保证为用户定制合的适运动方案的同时，保障用户的运动效果。
小张的足弓偏扁平足且体重较大，推荐单元为小张推荐的装备方案包括了跑鞋和护膝。由于推荐的方案包括了装备的名称、品牌、型号及推荐理由，小张不仅可以获得自己适合的运动装备的详细信息，还能够了解自己之所以适合这些运动装备的原因，便于用户根据自己的实际需求进行选择。
同时，生成单元中的热塑形设备根据小张的特征，为小张生成定制的支撑装备。如，根据小张的足部特征，为小张生成特制的鞋垫，以使小张运动使更加安全，运动效果更好。
和现有技术相比，使用本***，不但能够为用户提供运动方案，还可以为用户提供合适的运动装备建议，能够让用户在尽可能达到运动目标的同时，减少用户在运动过程中的损伤。
实施例二
与实施例一不同的是，本实施例中，还包括监控单元、控制单元和警报单元，监控单元为摄像头，设摄像头的数量为多个，用于采集图像数据并发送给控制单元；控制单元为PC；警报单元为装载对应APP的智能手机。
本实施例中，采集单元中的可穿戴监测装置包括智能手环，智能手环用于采集用户的脉搏；当智能手环采集的脉搏数据变化超过了预设的最大变化值时，智能手环按照预设的频率发射红外线。
控制单元用于当监控单元采集到红外线时，根据接收的图像数据分析发送红外线的智能手环的位置，再将所有摄像头调整到能采集该智能手环图像数据的角度，并对后续的图像数据进行分析；若后续的图像数据分析结果为智能手环一直戴在用户手上，则控制单元根据智能手环红外线的发生频率匹配出该智能手环的ID及对应的用户信息；控制单元还用于给警报单元发送警报信号，警报信号包括用户信息。
具体实施方式：
在采集用户的个人数据时，为了更全面的采集用户的体征数据来为其定制匹配的运动方案和装备方案，会检测用户进行各种强度运动时的生理数据。
用户在进行测试时，智能手环会持续采集用户的脉搏数据。如果智能手环采集的脉搏数据的变化超过了预设的最大变化值，则说明用户的身体发生了异常情况，或者用户将智能手环摘取了下来。为了防止用户身体发生异常时不能得到及时救治的情况。当智能手环采集的脉搏数据的变化超过了预设的最大变化值时，智能手环按照预设的频率发射红外线。
摄像头采集到红外线数据并发送给控制单元后，控制单元根据接收的数据，将所有摄像头调整到能采集发射红外线的智能手环图像数据的角度，并对后续接收的图像数据进行图形分析。这样，通过多个摄像头不同角度的拍摄，可以了解智能手环采集的脉搏数据变化异常的原因。如果摄像头采集的图像数据的分析结果为智能手环一直戴在用户手上，则说明确实是用户的脉搏出现了异常，需要及时对其进行救治。因此，控制单元根据智能手环红外线的发生频率匹配出该智能手环的ID及对应的用户信息；之后，控制单元给警报单元发送警报信号，警报信号包括用户信息。管理人员通过警报单元接收到警报信号后，可及时采集相应的急救措施。
使用本***，可以防止用户身体发生异常时不能得到及时救治的情况。
除此，用户身体正常但取下智能手环或调整智能手环时，智能手环采集的脉搏数据同样会发生异常变化。使用本***，通过后续的图像识别，当发证这样的情况时不会给警报单元发送警报信号，可以防止用户取下智能手环或调整智能手环时发生警报信号误报的情况发生。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于，包括：
采集单元，用于采集用户的评测数据，还用于输入目标数据；
分析单元，用于根据评测数据，用预设的模型生成体测分析报告；
建模单元，用于根据评测数据，生成用户的虚拟模型；
存储单元，用于存储及更新运动装备信息；
推荐单元，用于根据目标数据及体测分析报告生成推荐运动方案，还用于根据推荐运动方案、评测数据及用户的虚拟模型生成装备建议，并根据装备建议在存储单元内匹配出推荐装备方案。
2.根据权利要求1所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：推荐装备方案包括个性化校正及辅助装备信息。
3.根据权利要求2所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：个性化校正及辅助装备包括支撑装备；还包括生成单元，用于生成推荐的支撑装备。
4.根据权利要求3所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：生成单元包括热塑形设备。
5.根据权利要求3所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：个性化校正及辅助装备包括鞋垫、鞋子、膝关节踝关节矫正带、腰部及骨盆支撑带、特定强度的颈部锻炼弹力带和护肩护腕。
6.根据权利要求1所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：采集单元包括体重体脂检测仪、三维足底扫描仪、3D扫描仪、摄像装置及可穿戴监测装置。
7.根据权利要求1所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：评测数据包括心率、血压、血氧饱和度、血糖、体重、体脂、脚底承压扫描图、静态姿态图及动态运动图。
8.根据权利要求1所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：推荐装备方案包括装备的名称、品牌、型号及推荐理由。
9.根据权利要求1所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：预设的模型为神经网络模型。
10.根据权利要求9所述的定制化运动装备及运动方案生成***，其特征在于：神经网络模型为BP神经网络模型。
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