基于健身镜的健身技术生成系统及方法

文档序号:146182 发布日期:2021-10-26 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 基于健身镜的健身技术生成系统及方法 (Fitness technology generation system and method based on fitness mirror ) 是由 殷超 于 2021-06-16 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种基于健身镜的健身技术生成系统及方法,它解决了运动数据采集不全面等问题,其包括健身镜主体,健身镜主体内设置有主控模块,健身镜主体配备有若干传感组件,主控模块通过传输模块与移动端以及云端服务器连接,主控模块与设置在健身镜主体正面的视觉传感模块连接,主控模块以及传感组件上配备有运动指示模块,健身镜主体上设置有与运动指示模块连接的全息显示模块。本发明具有数据采集全面、健身计划制定方便等优点。(The invention provides a fitness technology generation system and method based on fitness glasses, which solve the problems of incomplete motion data acquisition and the like and comprise a fitness mirror main body, wherein a main control module is arranged in the fitness mirror main body, the fitness mirror main body is provided with a plurality of sensing assemblies, the main control module is connected with a mobile terminal and a cloud server through a transmission module, the main control module is connected with a visual sensing module arranged on the front side of the fitness mirror main body, the main control module and the sensing assemblies are provided with motion indication modules, and the fitness mirror main body is provided with a holographic display module connected with the motion indication modules. The invention has the advantages of comprehensive data acquisition, convenient body-building plan formulation and the like.)

基于健身镜的健身技术生成系统及方法

技术领域

本发明属于健身设备技术领域,具体涉及一种基于健身镜的健身技术生成系统及方法。

背景技术

随着社会的发展,人们的健康意识越来越强,健身也成为许多人锻炼身体的首要选择。但由于外部环境的限制,许多人选择采用室内健身方式。大多数人并不懂如何正确的健身,一般都会选择请专业健身教练为自己制定合适的健身方案,并依照健身方案进行健身锻炼,健身者对专用健身指导的需求也越来越高。然而私人健身教练费用高昂,而且有资质的私人教练数量有限,导致初学者没有科学的健身计划和正确的健身指导,严重影响了健身效果。现有的健身系统无法根据用户实际需要调整健身课程,导致健身者无法适应运动强度。除此之外,目前常规的健身镜功能较为单一,健身者通过镜像无法全面精确地得到自身运动强度具体参数。

为了解决现有技术存在的不足,人们进行了长期的探索,提出了各式各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种智能健身房教练[201910966130.3],其包括信息管理平台、健身计划达成度监测和移动终端三个子系统。信息管理平台,根据健身者身体情况和健身意愿,确定适宜的健身目标,并选择相应的运动项目和强度,运动时间和频率,形成详细的健身计划。信息管理平台采用华为云存储健身者全部信息;健身计划达成度监测,采用RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)技术用于识别健身者身份。移动终端,为实现系统与健身者的良好交互,将相应的健身计划及健身计划达成度由华为云通过WIFI(Wireless Fidelity,无线局域网)下发至移动终端。

上述方案在一定程度上解决了健身计划制定不便的问题,但是该方案依然存在着诸多不足,例如无法全面采集运动数据等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,运动数据采集全面的基于健身镜的健身技术生成系统。

本发明的另一个目的是针对上述问题,提供一种设计合理,健身计划制定方便的基于健身镜的健身技术生成方法。

为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:本基于健身镜的健身技术生成系统,包括健身镜主体,健身镜主体内设置有主控模块,健身镜主体配备有若干传感组件,主控模块通过传输模块与移动端以及云端服务器连接,主控模块与设置在健身镜主体正面的视觉传感模块连接,主控模块以及传感组件上配备有运动指示模块,健身镜主体上设置有与运动指示模块连接的全息显示模块。传感组件与视觉传感模块配合,对运动者运动数据进行全方位采集,方便用户直观地了解运动时身体各项参数。

在上述的基于健身镜的健身技术生成系统中,传感组件包括呈环形且由弹性材料制成的固定带,固定带外侧靠近两端处分别设置有外壳体,外壳体内设置有无线传输机构,外壳体内设置有速度传感器,固定带内侧设置有压力传感器和温度传感器,固定带两端设置有限位机构。多组传感组件配合,对人体活动关键节点进行监测,提高了数据采集精确度。

在上述的基于健身镜的健身技术生成系统中,限位机构包括固定在固定带端头处的限位环,限位环上设置有调节扣,外壳体与限位环之间连接有若干弹性材质的限位筋,限位筋与外壳体连接的一端插入外壳体内且与设置在外壳体内的拉力传感器连接,固定带外侧设置有与限位筋一一相对且供限位筋穿过的限位套。限位环限制固定带位置,不影响人体正常活动。

在上述的基于健身镜的健身技术生成系统中,健身镜主体包括主壳体和副壳体,副壳体通过滑动机构安装在主壳体背部,主壳体正面设置有显示镜面,显示镜面具有单向显示镜以及触控显示屏,单向显示镜以及触控显示屏连为一体,视觉传感模块设置在单向显示镜内侧,单向显示镜以及触控显示屏周围设置背光板,视觉传感模块包括设置在单向显示镜背部的摄像头和激光扫描器,摄像头连接有AI图像处理模块,传感组件上设置有与激光扫描器相对的感应条码。健身镜主体上的视觉传感模块采用隐藏式设计,不影响显示镜面表面的平整。

在上述的基于健身镜的健身技术生成系统中,主壳体背部上下端分别设置有平行的滑轨,副壳体上下端固定有相对滑轨水平移动的滑块,主壳体与副壳体相对的一侧开有安装腔体,主壳体与副壳体两侧分别设置有相对扣接的卡扣,主壳体与副壳体交接处设置有密封条。主壳体和副壳体可相对滑动打开安装腔体,方便对内部元件进行维护。

在上述的基于健身镜的健身技术生成系统中,全息显示模块包括转动连接在健身镜主体正面一侧的显示框体,显示框体内设置有超白玻璃,超白玻璃上覆盖有全息膜,显示框体内侧上方设置有投影模块,运动指示模块包括与主控模块连接的语音播报模块,传感组件内设置有振动器,超白玻璃包括中部板以及设置在中部板两侧的侧板,显示框体上下方内侧设置有驱动丝杠,驱动丝杠上设置有相对其中心对称的螺纹段且螺纹段上分别螺纹连接有驱动套筒,驱动套筒与侧板转动连接,驱动丝杠连接有驱动电机。全息显示模块可显示立体图像,从而直观地表现运动图像,超白玻璃翻折后方便用户从多角度观察立体图像。

根据上述基于健身镜的健身技术生成系统的基于健身镜的健身技术生成方法,包括如下步骤:

S1:用户通过移动端或健身镜选择运动类型,健身镜从云端服务器下载运动参考数据和运动课程;

S2:用户活动关节处佩戴传感组件,采集运动数据;

S3:视觉传感模块对用户身形数据进行采集分析,并由主控模块对原运动参考数据进行调整;

S4:全息显示模块或触控显示屏生成运动参考图像;

S5:语音播报模块以及振动器提醒用户动作误差,提醒用户校正运动动作。根据用户身形数据及时调整运动课程,从而调整运动难度,适应不同用户的健身需求。

在上述的基于健身镜的健身技术生成方法中,步骤S2包括如下步骤:

S21:传感组件上的条形码由健身镜的激光扫描器扫描激活,启动传感组件内各个传感器;

S22:固定带套在活动关节处,两端的限位环调节松紧度适应肢体围度,外壳体位置调整至关节头处;

S23:用户运动时,速度传感器感应肢体运动速度,压力传感器感应血压,温度传感器测量用户体温;

S24:用户关节活动时,限位筋相对外壳体做拉伸运动,拉力传感器感应肌肉拉力。

S24:无线传输机构上传运动数据至主控模块。传感组件对关节处进行运动数据采集,实现对健身者运动状态的实时监测。

在上述的基于健身镜的健身技术生成方法中,步骤S3包括如下步骤:

S31:摄像头采集人脸和身形信息,AI图像处理模块分析用户年龄、性别、身体质量指数、体脂率、腰围、腰臀比、颈围、大腿围、小腿围,根据采集的人体参数推荐相应的运动课程;

S32:主控模块根据采集的人体参数以及用户运动动作状态,以原运动参考数据为基础提高或降低运动难度,对不同用户制定独立的运动课程。摄像头配合AI图像处理模块对用户身形数据采集,方便指定个性化的健身计划。

在上述的基于健身镜的健身技术生成方法中,步骤S4包括如下步骤:

S41:用户通过单向显示镜观察自身运动,触控显示屏显示平面式的运动参考图像资料,并对单向显示镜上的动作误差进行指示;

S42:转动打开显示框体,投影模块在全息膜上投射出立体式的运动参考图像。平面图像与立体图像结合供用户参考健身动作,直观地指出动作错误处。

与现有的技术相比,本发明的优点在于:全方位采集用户运动数据,方便制定健身计划;多种显像方式配合,用户可直观地观察健身动作,方便指出具体部位动作误差;根据用户身形数据下载相应的健身课程并做适当调整,提高了用户健身适应性。

附图说明

图1是本发明的健身镜主体的结构示意图;

图2是本发明的主壳体的局部剖视示意图;

图3是本发明的显示框体的局部剖视示意图;

图4是本发明的显示镜面的局部剖视图;

图5是本发明的传感组件的结构示意图;

图6是本发明的健身镜主体的结构框图;

图7是本发明的方法流程图;

图8是本发明的传感组件的工作流程图;

图中,健身镜主体1、主壳体11、滑轨111、滑块112、安装腔体113、卡扣114、密封条115、副壳体12、滑动机构13、显示镜面14、单向显示镜15、触控显示屏16、背光板17、主控模块2、传感组件3、固定带31、外壳体32、无线传输机构33、速度传感器34、压力传感器35、温度传感器36、传输模块4、移动端41、云端服务器42、视觉传感模块5、摄像头51、激光扫描器52、AI图像处理模块53、运动指示模块6、全息显示模块7、显示框体71、超白玻璃72、中部板721、侧板722、驱动丝杠723、螺纹段724、驱动套筒725、驱动电机726、全息膜73、投影模块74、语音播报模块75、振动器76、限位机构8、限位环81、调节扣82、限位筋83、拉力传感器84、限位套85。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-8所示,本基于健身镜的健身技术生成系统,包括健身镜主体1,健身镜主体1内设置有主控模块2,健身镜主体1配备有若干传感组件3,主控模块2通过传输模块4与移动端41以及云端服务器42连接,主控模块2与设置在健身镜主体1正面的视觉传感模块5连接,主控模块2以及传感组件3上配备有运动指示模块6,健身镜主体1上设置有与运动指示模块6连接的全息显示模块7。传感组件3贴身佩戴在健身者肢体关节处,对运动数据进行精确采集,视觉传感模块5采集健身者运动图像并进行分析处理,配合运动指示模块6对健身者运动时的身形进行校正,全息显示模块7通过立体图像全方位示范运动标准。

具体地,传感组件3包括呈环形且由弹性材料制成的固定带31,固定带31外侧靠近两端处分别设置有外壳体32,外壳体32内设置有无线传输机构33,外壳体32内设置有速度传感器34,固定带31内侧设置有压力传感器35和温度传感器36,固定带31两端设置有限位机构8。固定带31在弹力作用下绷紧固定在肢体关节处,其外壳体32内外的速度传感器34、压力传感器35和温度传感器36对肢体摆动幅度、速度、体温、局部充血量进行统计,无线传输机构33将数据传输至主控模块2,可存储至本地或上传至云端服务器42。

深入地,限位机构8包括固定在固定带31端头处的限位环81,限位环81上设置有调节扣82,外壳体32与限位环81之间连接有若干弹性材质的限位筋83,限位筋83与外壳体32连接的一端插入外壳体32内且与设置在外壳体32内的拉力传感器84连接,固定带31外侧设置有与限位筋83一一相对且供限位筋83穿过的限位套85。限位机构8中限位环81固定在肢体上,限制固定带31的位置,其中拉力传感器84感应限位筋83所模拟的肌肉拉力,从而得到肌肉收缩度,方便制动健身计划。

进一步地,健身镜主体1包括主壳体11和副壳体12,副壳体12通过滑动机构13安装在主壳体11背部,主壳体11正面设置有显示镜面14,显示镜面14具有单向显示镜15以及触控显示屏16,单向显示镜15以及触控显示屏16连为一体,视觉传感模块5设置在单向显示镜15内侧,单向显示镜15以及触控显示屏16周围设置背光板17,视觉传感模块5包括设置在单向显示镜15背部的摄像头51和激光扫描器52,摄像头51连接有AI图像处理模块53,传感组件3上设置有与激光扫描器52相对的感应条码。主壳体11和副壳体12滑动开闭,其中的显示镜面14由单向显示镜15以及触控显示屏16叠加或并排布置,常规状态下单向显示镜15作为普通镜面使用,其单向透光,不影响隐藏在内侧的摄像头51采集图像,由于摄像头51布置在健身镜主体1中部位置,避免摄像头51偏移时图像采集误差。其中激光扫描器52与手机、平板等移动端41或传感组件3上的感应条码配合,实现健身镜与外部附件的互联激活。

更进一步地,主壳体11背部上下端分别设置有平行的滑轨111,副壳体12上下端固定有相对滑轨111水平移动的滑块112,主壳体11与副壳体12相对的一侧开有安装腔体113,主壳体11与副壳体12两侧分别设置有相对扣接的卡扣114,主壳体11与副壳体12交接处设置有密封条115。滑动副壳体12从而打开主壳体11的安装腔体113,对内部元件进行维护,关闭后密封条115对边口进行封闭。

除此之外,全息显示模块7包括转动连接在健身镜主体1正面一侧的显示框体71,显示框体71内设置有超白玻璃72,超白玻璃72上覆盖有全息膜73,显示框体71内侧上方设置有投影模块74,运动指示模块6包括与主控模块2连接的语音播报模块75,传感组件3内设置有振动器76,超白玻璃72包括中部板721以及设置在中部板721两侧的侧板722,显示框体71上下方内侧设置有驱动丝杠723,驱动丝杠723上设置有相对其中心对称的螺纹段724且螺纹段724上分别螺纹连接有驱动套筒725,驱动套筒725与侧板722转动连接,驱动丝杠723连接有驱动电机726。投影模块74在全息膜73上投射立体图像,同时驱动丝杠723转动,驱动套筒725带动超白玻璃72翻折使得超白玻璃72凸起具有多个观察面,方便用户从多个角度观察图像。

本基于健身镜的健身技术生成方法,包括如下步骤:

S1:用户通过移动端41或健身镜选择运动类型,健身镜从云端服务器42下载运动参考数据和运动课程;

S2:用户活动关节处佩戴传感组件3,采集运动数据;

S3:视觉传感模块5对用户身形数据进行采集分析,并由主控模块2对原运动参考数据进行调整;

S4:全息显示模块7或触控显示屏16生成运动参考图像;

S5:语音播报模块75以及振动器76提醒用户动作误差,提醒用户校正运动动作。根据需要选择运动课程后,运动者可先行运动,待传感组件3和视觉传感模块5采集运动数据以及身形数据后,对课程进行调整,为每个用户制定独立的健身计划。其中全息显示模块7或触控显示屏16显示运动参考影像,供用户参考学习。

同时,步骤S2包括如下步骤:

S21:传感组件3上的条形码由健身镜的激光扫描器52扫描激活,启动传感组件3内各个传感器;

S22:固定带31套在活动关节处,两端的限位环81调节松紧度适应肢体围度,外壳体32位置调整至关节头处;

S23:用户运动时,速度传感器34感应肢体运动速度,压力传感器35感应血压,温度传感器36测量用户体温;

S24:用户关节活动时,限位筋83相对外壳体32做拉伸运动,拉力传感器84感应肌肉拉力。

S24:无线传输机构33上传运动数据至主控模块2。传感组件3的各个传感器主要对关节两端肌肉进行监测,若感应体温、肌肉拉力数据异常,通过运动指示模块6及时发出预警,避免运动者运动过量导致受伤。

可见地,步骤S3包括如下步骤:

S31:摄像头51采集人脸和身形信息,AI图像处理模块53分析用户年龄、性别、身体质量指数、体脂率、腰围、腰臀比、颈围、大腿围、小腿围,根据采集的人体参数推荐相应的运动课程;

S32:主控模块2根据采集的人体参数以及用户运动动作状态,以原运动参考数据为基础提高或降低运动难度,对不同用户制定独立的运动课程。根据用户年龄、性别推荐合适的健身项目,视觉传感模块5采集的身形数据对健身难度进行调高或降低,及时统计身形变化,根据身形变化进程及时调整运动计划。

很明显,步骤S4包括如下步骤:

S41:用户通过单向显示镜15观察自身运动,触控显示屏16显示平面式的运动参考图像资料,并对单向显示镜15上的动作误差进行指示;

S42:转动打开显示框体71,投影模块74在全息膜73上投射出立体式的运动参考图像。全息显示模块7常规状态下不影响单向显示镜15正常现象,当需要展示立体图像时打开显示框体71使得平面图像与立体图像同步显示。

综上所述,本实施例的原理在于:健身镜主体1配合传感组件3采集运动时的精确数据,视觉传感模块5中的AI图像处理模块53对摄像头51采集的图像进行分析,从而得到具体身形数据,主控模块2将从云端服务器42下载的健身课程做适应性调整,从而达到合适难度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了健身镜主体1、主壳体11、滑轨111、滑块112、安装腔体113、卡扣114、密封条115、副壳体12、滑动机构13、显示镜面14、单向显示镜15、触控显示屏16、背光板17、主控模块2、传感组件3、固定带31、外壳体32、无线传输机构33、速度传感器34、压力传感器35、温度传感器36、传输模块4、移动端41、云端服务器42、视觉传感模块5、摄像头51、激光扫描器52、AI图像处理模块53、运动指示模块6、全息显示模块7、显示框体71、超白玻璃72、中部板721、侧板722、驱动丝杠723、螺纹段724、驱动套筒725、驱动电机726、全息膜73、投影模块74、语音播报模块75、振动器76、限位机构8、限位环81、调节扣82、限位筋83、拉力传感器84、限位套85等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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