一种可移动式体操训练用辅助保护系统

文档序号:1911799 发布日期:2021-12-03 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种可移动式体操训练用辅助保护系统 (Movable gymnastics training is with supplementary protection system ) 是由 曾烨琳 于 2021-09-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种可移动式体操训练用辅助保护系统,包括保护装置、充气装置、采集装置、调整装置、升降装置和处理器,保护装置用于对训练者的训练位置进行防护,以实现对训练者的保护;采集装置用于对训练者进行采集,若出现危险或者异常状况,则触发预警信号;充气装置基于采集装置的采集数据,对保护装置进行充气,以对训练者进行保护;升降装置用于对训练者的保护的高度进行柔性接触,以防护训练者身体与保护装置的冲击力;调整装置基于采集装置的数据调整保护装置和升降装置的位置。本发明通过保护装置与充气装置相互配合,使得检测装置在进行检测的过程中,能够依据不同的训练者进行适应性的调整,以适用于不同的应用场景。(The invention provides a movable auxiliary protection system for gymnastics training, which comprises a protection device, an inflation device, a collection device, an adjustment device, a lifting device and a processor, wherein the protection device is used for protecting the training position of a trainer so as to protect the trainer; the acquisition device is used for acquiring the trainee and triggering an early warning signal if a dangerous or abnormal condition occurs; the inflation device inflates the protection device based on the acquired data of the acquisition device so as to protect the trainer; the lifting device is used for flexibly contacting the protection height of the trainer so as to protect the impact force between the body of the trainer and the protection device; the adjusting device adjusts the positions of the protecting device and the lifting device based on the data of the collecting device. According to the invention, the protection device and the inflation device are matched with each other, so that the detection device can be adaptively adjusted according to different trainers in the detection process, and is suitable for different application scenes.)

一种可移动式体操训练用辅助保护系统

技术领域

本发明涉及体育训练技术领域,尤其涉及一种可移动式体操训练用辅助保护系统。

背景技术

广义的体操是对所有体操项目的总称,现代体操项目设有竞技体操、艺术体操和蹦床三个大项,除此以外还有竞技健美操、技巧运动等项目,而在体操训练中由于训练者的失误,可以会对训练者造成身体损伤。

如CN106377893B现有技术公开了一种体操训练辅助保护装置,虽然公开了能针对训练者的肘部进行保护和双杠和吊环训练者的身体部位进行保护的方案,但是无法移动,且无法针对不同的使用者进行适应性调整。

另一种典型的如CN205460874U的现有技术公开的一种体操训练保护器,其通过设有一个具有弹性的保护套本体的方式,达到了在体操训练者训练时能对训练者肘部进行保护的效果,但由于该设计只能针对训练者的肘部进行保护,但是对于双杠和吊环训练者的其他部位不能达到很好的保护作用,从而会导致在训练时的失误会对双杠和吊环训练者的身体部位造成损伤的问题。

为了解决本领域普遍存在智能性差、无法适用于更多的应用场景、保护效果差、无法根据不同的使用者进行调整、无法移动等等问题,作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于,针对目前体操训练保护所存在的不足,提出了一种可移动式体操训练用辅助保护系统。

为了克服现有技术的不足,本发明采用如下技术方案:

一种可移动式体操训练用辅助保护系统,包括保护装置、充气装置、采集装置、调整装置、升降装置和处理器,

所述处理器分别与所述保护装置、所述充气装置、所述采集装置、所述调整装置和升降装置控制连接;所述保护装置用于对训练者的训练位置进行防护,以实现对所述训练者的保护;所述采集装置用于对所述训练者的动作或者位置进行采集,若出现危险或者异常状况,则触发预警信号;所述充气装置基于所述采集装置的采集数据,对所述保护装置进行充气,以对所述训练者进行保护;所述升降装置用于对所述训练者的保护的高度进行柔性接触,以防护所述训练者身体与保护装置的冲击力;所述调整装置基于所述采集装置的数据调整所述保护装置和所述升降装置的位置;

所述采集装置包括采集探头、俯仰调整构件和横向偏移构件,所述采集探头用于对所述训练者的位置进行采集,以获取所述训练者在动作时的数据;所述采集探头与所述俯仰调整构件进行连接,并由所述俯仰调整构件对所述训练者的位置进行跟踪,以采集所述训练者的数据;所述横向偏移构件对所述俯仰调整构件和所述采集探头的水平方向的偏移进行调整;

获取所述训练者一个训练周期中图像或视频帧中所指示的关键点的动作或者位置的像素坐标序列Location={S0,S1,S2,…,Si},i=0,1,2,3,…,n;S0为设备的固有位置所对应的像素坐标;Si为训练者的最终的位置所对应的像素坐标,其中,关键点包括设备的固有位置点、手部、腿部、腰部、肩部和头部;

一个采样周期中所述采集探头所采集的图像或者视频帧中的像素点之间的欧式距离D依据下面的公式计算:

其中,公式中,S0(x0,y0)为设备固有位置坐标点,Si(xi,yi)为训练者的肢体上的参考点,所述参考点设置为与所述设备固有位置坐标点的最远像素点;

根据上式,对一个采样时刻△t中所述训练者的位置和速度的对应关系进行确定,存在:

△t=(t+1)-t

v(t+1)=v(t)+a(t)×Δt

其中,DF(t+1)-DF(t)为一个采样时刻△t中所述训练者动作时的变化距离; v(t)为训练者在做动作时的速度,其值可测量得出;△k为校正因子,其值根据所述训练者的做相似或相近动作的频次有关;a(t)为一个采样时刻所述训练者的关键点加速度。

可选的,所述保护装置包括保护气囊和缓冲构件,所述缓冲构件设置在所述保护气囊的一侧,并对所述保护气囊进行支撑或隔离;所述缓冲构件用于对保护气囊内部气体的流动进行延缓,以实现快速变化引起所述保护气囊的破损或漏气;所述缓冲构件包括副囊、通气通道和隔层,所述隔层把所述保护气囊和副囊分隔开,且所述保护气囊与所述副囊之间通过若干个所述通气通道连通;

各个所述通气管道中设置有单向的通气阀,以使得所述保护气囊中的气能排放到所述副囊中。

可选的,所述充气装置包括充气机构和释放机构,所述充气构件用于对所述保护气囊进行充气;所述释放机构设在所述副囊上并用于对所述副囊中的气体进行排放;

所述充气机构包括充气泵、触发器和检测件,所述检测件设置在所述保护气囊中,并向所述处理器反馈当前的气压值;所述触发器接收所述检测件的数据和处理器的控制指令,并触发对所述通气通道中的所述通气阀;所述充气泵用于对所述保护气囊进行充气;

所述释放机构包括释放通道和锁止阀,所述锁止阀设置在所述释放通道中,并基于所述处理器发出释放指令进行解锁,以实现对所述副囊中的所述气体能够被释放;

所述释放通道设置在所述副囊的内壁上,并贯通所述副囊的内壁,使所述释放通道在释放时,形成释放通道。

可选的,所述升降装置包括支撑机构和辅助机构,所述支撑机构用于对所述辅助机构进行支撑,所述辅助机构用于在所述训练者进行落地的过程中,延缓所述训练者的作用力;所述支撑机构包括支撑架、若干个伸出杆和伸出检测件,所述支撑架设置有中空的空腔;各个伸出杆设置在所述支撑件的空腔的内壁边沿,且朝向所述支撑架的空腔的对称中心伸出;各个所述检测件用于对各个所述伸出杆的伸出长度进行检测;所述辅助机构包括支撑杆、连接件、弹性网布、以及设置在所述支撑杆上的若干个挂耳,各个所述挂耳设置在所述支撑件上,且沿着所述支撑杆的长度方向设置,所述弹性网布的边沿设置连接孔,所述连接孔和所述挂耳通过所述连接件进行连接;所述支撑杆远离所述挂耳的一侧与各个伸出杆进行连接,以实现对所述连接杆在不同位置的调整;所述弹性网布用于对所述训练者进行接触,以实现对所述训练者的防护。

可选的,所述调整装置设置在所述升降装置靠近地面的一侧,以隔离所述升降装置与地面的距离,且对所述升降的高度进行调整;所述调整装置包括调整机构和卡接机构,所述调整机构用于对所述支撑机构的高度进行调整;所述卡接机构对所述调整机构在所述支撑架上的位置进行卡接,以实现不同高度的调整。

可选的,所述调整机构包括调整腿和活动杆,所述活动杆的一端与所述支撑架的下边沿铰接,所述活动杆的另一端与所述调整腿的杆体铰接;所述调整腿呈U字型结构,且所述调整腿的U字型开口与所述卡接机构进行连接;所述调整腿与所述地面进行接触的位置设置防滑脚垫,所述防滑脚垫嵌套在所述调整腿与所述地面的接触位置上。

可选的,所述卡接机构包括卡接轨道、卡接板和锁定构件,所述卡接轨道设置在所述支撑架靠近地面的一侧,所述卡接板与所述卡接轨道滑动卡接,并通过所述锁定构件锁定在所述卡接轨道上;

所述卡接轨道上设有若干个卡接空腔,各个所述卡接空腔沿着所述卡接轨道的朝向等间距的分布;所述锁定构件在锁定时卡接在所述卡接空腔中;

所述锁定构件包括锁定件、伸缩杆、伸缩驱动机构和控制面板,所述锁定杆的一端与所述锁定件进行连接,所述伸缩杆的另一端与所述伸缩驱动机构连接;所述锁定件在锁定转动由水平状态调整为与所述卡接空腔的朝向同向的姿势,以实现锁定。

可选的,所述俯仰调整构件包括俯仰座、底座、俯仰检测件和俯仰驱动机构,所述俯仰座与所述底座铰接,并在所述俯仰驱动机构的驱动下实现俯仰调节;所述俯仰检测件用于对所述俯仰座的角度进行检测;其中,所述俯仰驱动机构在驱动所述俯仰座进行转动时,沿着所述俯仰座和所述底座的铰接位置进行转动。

可选的,所述横向偏移构件包括偏转杆、转动座、立杆、水平角度检测件和横向驱动机构,所述偏转杆的一端与所述底座连接,另一端与所述转动座连接,所述立杆的一端的杆体设有供所述横向驱动机构放置的空腔,所述立杆的另一端设置在所述支撑架的上端面的边沿;所述横向驱动机构的输出轴通过齿轮对与所述转动座的下端面进行驱动,以实现所述转动座沿着输出轴的轴线转动;

所述水平角度检测件对所述转动座的转动角度进行检测。

可选的,所述保护气囊和所述副囊均采用高强度尼龙材质制成。

本发明所取得的有益效果是:

1.通过采用俯仰调整机构和横向偏移构件的配合,可以对训练者进行多角度的采集,以获取最准确的数据;

2.通过采用保护装置与充气装置相互配合,使得检测装置在进行检测的过程中,能够依据不同的训练者进行适应性的调整,以适用于不同的应用场景;

3.通过采用锁止阀在处理器的控制指令下,能够连通保护气囊和副囊,使得保护气囊中的气体在训练者出现意外或者结束动作时,能够落在保护气囊上,以实现保护气囊中的气体能能够通过释放通路进行副囊中,以延缓训练者直接与地面进行接触的时间,最大限度保证训练者的安全;

4.通过采用连接件把各个挂耳和各个连接孔进行连接,以实现对弹性网布能够固定在支撑杆上,使得伸出杆能够进行牵拉,最大限度的保证训练者在与弹性网布进行接触时,获得最佳的防护效果;

5.通过采用支撑机构通过对辅助机构进行位置的调整,使得辅助机构能够根据训练者的体重进行不同位置的调整,以适应不同重量训练者的需要;

6.通过调整机构与卡接机构相互配合,使得升降装置对训练者的防护的高度进行调整,以实现训练者获得最好防护;

7.通过手动拨动调整腿在调整轨道的合适位置,并通过控制面板触发对伸缩杆的伸出或者缩回,以实现对解锁、锁定的操作,从而实现对调整腿的精准卡接,以适应不同的高度需要。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。

图1为所述弹性网布的结构示意图。

图2为所述采集探头与所述俯仰调整机构的结构示意图。

图3为所述跟随构件的正视示意图。

图4为所述跟随构件的侧视示意图。

图5为所述跟随构件的剖视示意图。

图6为所述横向偏移机构的部分爆炸示意图。

图7为所述横向偏移机构的结构示意图。

图8为所述保护装置和所述升降装置的结构示意图。

图9为所述保护装置的结构示意图。

图10为所述升降装置的结构示意图。

图11为所述锁定构件与所述卡接轨道的结构示意图。

图12为所述锁定构件的剖视示意图。

图13为所述跟随构件的结构示意图。

附图标号说明:1-采集探头;2-底俯仰;3-俯仰驱动机构;4-驱动齿轮;5-偏转杆;6-抬升杆;7-支撑杆;8-副环;9-固定环;10-连接耳;11-弹性网布;12-支撑杆; 13-伸出杆;14-连接件;15-连接孔;16-挂耳;17-固定杆;18-底座;19-感应件; 20-横向驱动机构;21-立杆;22-支撑架;23-转动座;24-水平检测件;25-角度标记件;26-活动杆;27-调整腿;28-卡接机构;29-体操设备;30-移动装置;31-副囊; 32-通气通道;33-保护气囊;34-充气泵;35-隔层;36-卡接板;37-锁止轨道;38-卡接腔;39-锁定件;40-卡接凸起;41-伸缩杆;42-卡接轨道;43-释放机构;44-存放腔;45-跟随构件;46-回转孔。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一:根据图1-图13,本实施例提供一种可移动式体操训练用辅助保护系统,包括保护装置、充气装置、采集装置、调整装置、升降装置和处理器,所述处理器分别与所述保护装置、所述充气装置、所述采集装置、所述调整装置和升降装置控制连接,并基于所述处理器的集中对所述保护装置、所述充气装置、所述采集装置、所述调整装置和升降装置的操作进行精准控制;所述保护装置用于对训练者的训练位置进行防护,以实现对所述训练者的保护;所述采集装置用于对所述训练者的动作或者位置进行采集,若出现危险或者异常状况,则触发预警信号;所述充气装置基于所述采集装置的采集数据,对所述保护装置进行充气,以对所述训练者进行保护;所述升降装置用于对所述训练者的保护的高度进行柔性接触,以防护所述训练者身体与保护装置的冲击力;所述调整装置基于所述采集装置的数据,调整所述保护装置和所述升降装置的位置,以使得所述升降装置的高度能够调整,且位于所述保护装置的上方。

所述采集装置设置在所述升降装置的边沿或者远离训练者的位置,其中,当所述采集装置设置在远离所述训练者的位置时,依然能够对所述训练者的数据进行采集,并通过无线或者有线的方式与处理器进行控制连接。

所述训练位置设置为设备的下方或者周围的位置,其中,所述设备包括但是不局限于以下列举的几种:鞍马、吊环、跳马、单杠和双杠所使用的设备。本发明的系统设置在上述的设备的下方后周围,以对所述训练者进行防护。

所述采集装置包括采集探头、俯仰调整构件和横向偏移构件,所述采集探头用于对所述训练者的位置进行采集,以获取所述训练者在动作时的数据;所述采集探头与所述俯仰调整构件进行连接,并由所述俯仰调整构件对所述训练者的位置进行跟踪,以采集所述训练者的数据;所述横向偏移构件对所述俯仰调整构件和所述采集探头的水平方向的偏移进行调整,具体的,所述采集探头设置在所述俯仰调整构件上形成俯仰部,所述横向偏移构件对所述俯仰部在水平方向上进行调整。

所述采集装置还包括跟随构件,所述跟随构件用于对所述训练者的位置进行感应,并将感应的数据进行传输至所述俯仰调整构件和所述横向偏移构件上,使得所述俯仰调整构件和所述横向偏移构件能够进行工作,以实现对所述训练者的跟踪、采集。

其中,所述跟随构件包括感应件、固定环、连接耳、支撑杆、副环、若干个抬升杆和抬升驱动机构,所述感应件朝向所述训练者的一侧设置,且感应所述训练者的位置数据。

所述连接耳对称设置在所述固定环的两周侧,并朝向远离所述固定环的一侧延伸;所述固定环和副环同轴设置且各个抬升杆设置在所述固定环和所述副环之间,且各个所述抬升杆的一端与所述副环进行连接,各个所述抬升杆的另一端与所述抬升驱动机构驱动连接,以使得所述支撑杆能够跟随所述训练者进行动态的跟随。所述支撑杆的一端嵌套在所述副环上,另一端朝向与所述连接耳的同侧伸出,且所述支撑杆的杆体上设有固定杆,所述固定杆与连接耳开设的回转孔铰接;所述支撑杆远离所述副环的一端设置有感应件,且在所述抬升杆的位置调整下实现对感应件位置进行调整,以获取所述训练者的位置。另外,回转孔开设的朝向与所述连接耳的朝向平行,开设的大小与支撑杆的摆动范围匹配,以实现不同方向的摆动;

其中,所述感应件包括但是不局限于以下列举的几种:红外传感器、检测相机、红外检测相机、检测雷达和视觉传感器,优选的采用红外检测相机,且在跟随时候,能够使得所述训练者始终位于红外检测相机的视觉中心。所述感应件与所述升降杆、所述升降驱动机构之间形成一个闭环,当感应件感应不到所述训练者未处于所述感应件的视觉中心,则通过所述升降杆和所述升降驱动机构之间的配合,实现对所述训练者的跟随。

另外,所述跟随构件的数据与所述俯仰调整构件、所述横向偏移构件进行数据交互,使得所述采集探头在所述俯仰驱动机构和所述横向驱动机构的调整下实现对所述训练者位置的采集。

当垂直方向上的升降杆抬升时,把抬升的高度与所述俯仰调整构件进行传输,使得所述俯仰调整构件能够调整到相应的高度;另外,当所述跟随构件的水平方向上的升降杆进行横向移动时,把水平方向上的平移量与所述横向偏移构件进行传输,使得所述横向偏移构件能够水平移动相应的角度。

除了上述垂直方向和水平方向上的升降杆的伸出外,其他方向的均需要所述俯仰调整构件与所述水平偏移构件相互配合,使得所述采集探头能够同步的跟随所述训练者,并对所述训练者的位置进行采集。对于其他方向的调整,向某一方向偏移,者通过所述俯仰调整机构和所述横向偏移构件向着该方向进行同步调整。

另外,所述跟随构件还包括若干个位置标记件和升降检测件,各个所述升降检测件用于对各个所述抬升杆的伸出长度进行检测;并反馈至所述处理器,使得处理器能够基于所述感应件的数据自主的调整伸出的长度;各个所述位置标记件用于对各个所述抬升杆的位置进行标记,用于识别出某一方向的抬升杆的数据,以便于实现与所述俯仰调整构件和所述横向偏移构件的同步调整;例如:当某位置标记件的数据存在调整,则根据该方向的编号,并获取在该编号下的偏移量(由所述升降检测件测得),则把该检测量和方向的编号与所述俯仰调整构件与所述横向偏向构件进行传输,使得所述横向偏移构件和所述俯仰调整构件能够基于位置标记件的数据、所述升降检测件的数据进行同步的调整。

可选的,所述俯仰调整构件包括俯仰座、底座、俯仰检测件和俯仰驱动机构,所述俯仰座与所述底座铰接,并在所述俯仰驱动机构的驱动下实现俯仰调节;所述俯仰检测件用于对所述俯仰座的角度进行检测;其中,所述俯仰驱动机构在驱动所述俯仰座进行转动时,沿着所述俯仰座和所述底座的铰接位置进行转动。所述采集探头设置在所述俯仰座上,且在所述俯仰驱动机构驱动所所底座时,对所述采集探头的角度进行调整。特别的,所述俯仰座与所述底座铰接,并且在所述俯仰驱动机构对所述俯仰座进行驱动时,能够沿着铰接位置的轴线进行转动。另外,在所述俯仰检测件在所述俯仰座在转动或调制时,能够对所述俯仰座的转动角度进行检测;所述俯仰座上设置有驱动齿轮,所述驱动齿轮与所述驱动机构,以实现俯仰操作。

可选的,所述横向偏移构件包括偏转杆、转动座、立杆、水平角度检测件和横向驱动机构,所述偏转杆的一端与所述底座连接,另一端与所述转动座连接,所述立杆的一端的杆体设有供所述横向驱动机构放置的空腔,所述立杆的另一端设置在所述支撑架的上端面的边沿;所述横向驱动机构的输出轴通过齿轮对与所述转动座的下端面进行驱动,以实现所述转动座沿着输出轴的轴线转动;所述水平角度检测件对所述转动座的转动角度进行检测。另外,所述横向偏移构件还包括角度标记件,各个所述角度标记件沿着所述立杆的外壁,且与所述水平检测件同处于同一高度上。所述水平角度检测件朝向所述角度检测件,使得所述转动座转动的角度能够检测出来,另外,在检测的过程中,通过本次转动的角度减去初始位置,即可得出水平转动的角度。通过所述俯仰调整构件和横向偏移构件之间的配合,使得所述采集探头能够被调整,以实现对所述训练者的动作和高度的采集,另外,在本实施例中,也通过所述俯仰调整机构和所述横向偏移构件的配合,可以对所述训练者进行多角度的采集,以获取最准确的数据。

获取所述训练者一个训练周期中图像或视频帧中所指示的关键点的动作或者位置的像素坐标序列Location={S0,S1,S2,…,Si},i=0,1,2,3,…,n;S0为设备的固有位置所对应的像素坐标;Si为训练者的最终的位置所对应的像素坐标,其中,关键点包括设备的固有位置点、手部、腿部、腰部、肩部和头部;

一个采样周期中所述采集探头所采集的图像或者视频帧中的像素点之间的欧式距离D依据下面的公式计算:

其中,公式中,S0(x0,y0)为设备固有位置坐标点,Si(xi,yi)为训练者的肢体上的参考点,所述参考点设置为与所述设备固有位置坐标点的最远像素点;

根据上式,对一个采样时刻△t中所述训练者的位置和速度的对应关系进行确定,存在:

△t=(t+1)-t

v(t+1)=v(t)+a(t)×Δt

其中,DF(t+1)-DF(t)为一个采样时刻△t中所述训练者动作时的变化距离; v(t)为训练者在做动作时的速度,其值可测量得出;△k为校正因子,其值根据所述训练者做相似或相近动作的频次有关;a(t)为一个采样时刻所述训练者的关键点加速度。当所述训练者进行相似或者相近的动作时,所述训练者的初始位置和终点位置;

所述保护装置设置在所述升降装置的下方,且根据所述保护装置的高度调整所述保护装置的与所述保护装置的距离。可选的,所述保护装置包括保护气囊和缓冲构件,所述缓冲构件设置在所述保护气囊的一侧,并对所述保护气囊进行支撑或隔离;所述缓冲构件用于对保护气囊内部气体的流动进行延缓,以实现快速变化引起所述保护气囊的破损或漏气;所述缓冲构件包括副囊、通气通道和隔层,所述隔层把所述保护气囊和副囊分隔开,且所述保护气囊与所述副囊之间通过若干个所述通气通道连通;各个所述通气管道中设置有单向的通气阀,以使得所述保护气囊中的气能排放到所述副囊中。可选的,所述保护气囊和所述副囊均采用高强度尼龙材质制成。

另外,所述保护装置通过所述充气装置进行充气,且根据所述采集装置或者认为预置的数据调整充气量。其中,对所述保护气囊的充气量由所述充气装置进行控制。通过所述保护装置与所述充气装置相互配合,使得所述检测装置在进行检测的过程中,能够依据不同的训练者进行适应性的调整,以实现不同的应用场景。

可选的,所述充气装置包括充气机构和释放机构,所述充气构件用于对所述保护气囊进行充气;所述释放机构设在所述副囊上并用于对所述副囊中的气体进行排放;所述充气机构包括充气泵、触发器和检测件,所述检测件设置在所述保护气囊中,并向所述处理器反馈当前的气压值;所述触发器接收所述检测件的数据和处理器的控制指令,并触发对所述通气通道中的所述通气阀;所述充气泵用于对所述保护气囊进行充气;所述释放机构包括释放通道和锁止阀,所述锁止阀设置在所述释放通道中,并基于所述处理器发出的释放指令,使得对所述锁止阀进行解锁,以实现对所述副囊中的所述气体能够被释放;所述释放通道设置在所述副囊的内壁上,并贯通所述副囊的内壁,使所述释放通道在释放时,形成释放通路。当所述锁止阀在所述处理器的控制指令下,能够连通所述保护气囊和副囊,使得所述保护气囊中的气体在所述训练者出现意外或者结束动作时,能够落在所述保护气囊上,以实现所述保护气囊中的气体能能够通过所述释放通路进行副囊中,以延缓所述训练者直接与地面进行接触的时间,最大限度保证所述训练者的安全。

可选的,所述升降装置包括支撑机构和辅助机构,所述支撑机构用于对所述辅助机构进行支撑,所述辅助机构用于在所述训练者进行落地的过程中,延缓所述训练者的作用力;

所述支撑机构包括支撑架、若干个伸出杆和伸出检测件,所述支撑架设置有中空的空腔;各个伸出杆设置在所述支撑件的空腔的内壁边沿,且朝向所述支撑架的空腔的对称中心伸出;各个所述检测件用于对各个所述伸出杆的伸出长度进行检测;所述支撑机构用于对所述辅助机构进行支撑,并配合所述辅助机构对所述训练者进行辅助支撑,使得所述训练者落在所述辅助机构上时,能够减缓所述训练者的训练的强度,有效对所述训练者的防护。另外,所述支撑机构通过对所述辅助机构进行位置的调整,使得所述辅助机构能够根据所述训练者的体重进行不同位置的调整,以适应不同重量训练者的需要。各个所述伸出杆分别对应一个所述伸出检测件,使得各个所述伸出杆在进行伸缩时,能够进行同步的动作,在本实施例中,同一侧所述伸出杆在进行动作时,需进行同步动作,使得所述辅助机构的位置能进行调整。

所述辅助机构包括支撑杆、连接件、弹性网布、以及设置在所述支撑杆上的若干个挂耳,各个所述挂耳设置在所述支撑件上,且沿着所述支撑杆的长度方向等间距的设置,所述弹性网布的边沿设置连接孔,所述连接孔和所述挂耳通过所述连接件进行连接;所述支撑杆远离所述挂耳的一侧与各个伸出杆进行连接,以实现对所述连接杆在不同位置的调整;所述弹性网布用于对所述训练者进行接触,以实现对所述训练者的防护。所述连接件把各个挂耳和各个所述连接孔进行连接,以实现对所述弹性网布能够固定在所述支撑杆上,使得所述伸出杆能够进行牵拉,最大限度的保证所述训练者在与所述弹性网布进行接触时,获得最佳的防护效果。

所述弹性网布通过所述伸出杆的调整,使得所述弹性网布能进行调整不同的紧绷程度,以实现对不同的训练者适应性调整。当所述训练者的重量越大,则通过所述伸出杆就会缩回,实现对所述支撑杆对所述弹性网布进行拉伸,使得所述弹性网布处于紧绷的状态,以实现对所述训练者获得最佳的防护。另外,所述弹性网布的正下方设有所述保护气囊,且弹性网布与所述保护气囊之间的距离也根据所述训练者的重量进行适应性的调整,以保证所述训练者的防护。同时,所述保护气囊也根据所述训练者的重量进行充其量的确定。对于确定的值可以通过人为预置或者根据所述采集探头的采集数据对所述训练者的体重进行确定。

所述弹性网布设置有供健身设备的存放腔,所述存放腔用于对所述体操设备的支撑柱进行容纳,通过这样设置后,所述弹性网布能够对所述训练者进行防护。

可选的,所述调整装置设置在所述升降装置靠近地面的一侧,以隔离所述升降装置与地面的距离,且对所述升降的高度进行调整;所述调整装置包括调整机构和卡接机构,所述调整机构用于对所述支撑机构的高度进行调整;所述卡接机构对所述调整机构在所述支撑架上的位置进行卡接,以实现不同高度的调整。所述调整机构与所述卡接机构相互配合,使得所述升降装置对所述训练者的防护的高度进行调整,以实现所述训练者获得最好防护。所述卡接机构设置在所述支撑件靠近所述地面的一侧,且所述调整机构与所述支撑架形成三角支撑,以实现稳定的支撑效果。

可选的,所述调整机构包括调整腿和活动杆,所述活动杆的一端与所述支撑架的下边沿铰接,所述活动杆的另一端与所述调整腿的杆体铰接;另外,所述调整机构包括调整检测件和调整驱动机构,所述调整驱动机构与所述活动杆活动连接,使得所述活动杆进行伸出或者缩回;所述调整检测件用于对所述活动杆的伸出长度进行检测,以获取所述活动杆伸出长度。所述活动杆、所述处理器、所述调整检测件和所述调整驱动机构之间形成闭环,使得所述辅助机构的高度进行调整。同时,所述卡接机构带动所述调整腿进行位置的调整,使得调整腿在进行高度调整时,依据所述卡接机构的不同位置,使得所述升降装置高度能被调整。所活动杆设置为可伸缩式,并与所述调整驱动机构驱动连接。

可选的,所述卡接机构包括卡接轨道、卡接板和锁定构件,所述卡接轨道设置在所述支撑架靠近地面的一侧,所述卡接板与所述卡接轨道滑动卡接,并通过所述锁定构件锁定在所述卡接轨道上;所述卡接轨道上设有若干个卡接空腔,各个所述卡接空腔沿着所述卡接轨道的朝向等间距的分布;所述锁定构件在锁定时卡接在所述卡接空腔中;另外,所述卡接轨道设置有一组锁止轨道,一组所述锁止轨道对称设置在所述卡接轨道的两侧壁,以供所述锁定构件能够进行移动,且与所述卡接轨道同向,另外,所述锁定构件设置在所述卡接板的两侧,用于在所述卡接轨道进行卡接。所述卡接座在所述卡接轨道上滑动时,能够对跟随所述卡接座在所述卡接轨道上进行滑动。

所述卡接轨道设有若干个刻度标记,且各个卡接空腔与所述刻度标记对应设置,使整个所所述调整腿能够进行精准的调整。

所述锁定构件包括锁定件、伸缩杆、伸缩驱动机构和控制面板,所述锁定杆的一端与所述锁定件进行连接,所述伸缩杆的另一端与所述伸缩驱动机构连接;所述锁定件在伸缩驱动机构的驱动下由水平状态调整为与所述卡接空腔的朝向同向的姿势,以实现锁定。所述伸缩杆设置为可伸缩式,且在所述伸缩驱动机构的驱动下实现在所述卡接轨道上进行卡接。另外,在锁定的过程中,所述锁定件上设置的卡接凸起与所述卡接空腔进行限位卡接,使得所述卡接板能够在所述卡接轨道上锁定,以限制所述调整腿的移动。

当所述伸缩杆在所述伸缩驱动机构的驱动下实现伸出,使得所述锁定件卡接凸起能解除对所述卡接空腔限位锁定,以实现所述卡接板能沿着所述卡接轨道进行滑动;当所述伸缩驱动机构驱动所述伸缩杆进行缩回时,所述锁定件上的卡接凸起能够与所述卡接空腔对齐,并实现对所述卡接板的锁定。

各个所述卡接空腔对称设置在所述卡接轨道的两侧,使得所述锁定件在伸缩杆的伸缩操作下,实现对所述锁定件能够在所述卡接空腔中进行锁定。

另外,所述伸缩驱动机构对所述伸缩杆的驱动的时机,可以根据所述控制面板进行控制,以实现对控制时机的精准控制。在对进行锁定的过程中,通过手动拨动所述调整腿在所述调整轨道的合适位置,并通过所述控制面板触发对所述伸缩杆的伸出或者缩回,以实现对解锁、锁定的操作,从而实现对所述调整腿的精准卡接,以适应不同的高度需要。

所述调整腿呈U字型结构,且所述调整腿的U字型开口与所述卡接机构的所述卡接板进行铰接;所述调整腿与所述地面进行接触的位置设置防滑脚垫,所述防滑脚垫嵌套在所述调整腿与所述地面的接触位置上,以使得所述调整腿能稳定对所述升降装置进行支撑。所述调整腿、所述活动杆与所述卡接机构之间形成三角支撑结构。在本实施例中,所述调整机构对称设置在所述辅助机构的两端,且对所述辅助机构进行稳定的支撑。所述调整腿和所述活动杆之间相互铰接,且所述活动杆为可伸缩式,使得所述支撑架的高度进行调整。

所述卡接轨道的轨道朝向与所所述弹性网布的长度方向或者宽度方向的朝向平行,使得所述调整机构与所述卡接机构的所述卡接轨道的方向内滑动,以实现对高度进行调整。所述卡接板与所述卡接轨道滑动连接,并通过手动拨动使得所述卡接班沿着所述卡接轨道的方向进行滑动。另外,所述卡接板与所述调整腿的U字型开口与所述卡接板进行铰接,且通过手指对所述调整腿进行拨动,使得整个调整腿在所述卡接板的带动下,沿着所述调整轨道的方向进行滑动。

实施例二:本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进,根据图1-13,还在于所述保护装置还包括移动装置,所述移动装置设置在所述调整腿的靠近地面一侧,使得所述调整腿以及通过调整腿支撑的各个部件能够很方便的移动。所述移动装置还能方便的进行移动,提升移动的效率。所述移动装置包括若干个移动轮、伸出杆和伸出驱动机构,各个移动轮均对应一个伸出杆,所述伸出杆的一端与所述移动轮进行连接,所述伸出杆的另一端与所述伸出驱动机构驱动连接,使得所述移动轮在需要移动的时候能够通过所述伸出杆进行伸出,以接触地面实现更加方便的移动。在所述伸出杆伸出后所述移动轮恰好与所述地面接触,且使得所述调整腿以及设置在调整腿上支撑的各个部件能被抬升,当需要进行移动时,所述伸出杆在所述伸出驱动机构的驱动下,使得所述调整腿由与地面接触的状态变成与地面脱离,则此时通过推动整个辅助机构使其能快速的移动。

另外,对于所述采集装置采集的所述训练者的数据,可以根据其采集的数据进行评估,获取所述训练者一个周期中的动作序列,并根据所述动作序列进行评估,

所述采集装置包括分析单元,所述分析单元用于对动作序列进行分析,以确定所述动作序列的变化;

通过所述采集探头中对所述训练者的动作序列中获取一个周期中的连续的动作片段以生成一个动作矩阵ACT:

其中,m为采点数,n为监测动作片段数,aij表示第i个监测动作片段的第j个动作,在本实施例中,为了减少计算量,可以先进行采点,再进行动作的提取以获得矩阵;

所述采集探头的识别数据与数据库中的体操动作进行比对,找出其中的相似识别数据,具体的对比方式包括如下步骤:

将所述矩阵的每一个横向数列{aix}与数据库中的动作序列数据对应的监测片段进行对比,找到最佳对照点Ti;以Ti为起点截取时长与所述数据库中的体操动作片段相同的部分,得到对照矩阵Ri,将i从1至n遍历一次,共可得到n个对照矩阵;计算每一个对照矩阵与矩阵ACT的重合度unmotion;选择重合度最小的对照矩阵,若其重合度小于阈值,则将对应的识别数据作为候选识别数据;

在进行体操动作时,按照设定的体操动作进行预置一标准动作矩阵{bx},其中,所述标准动作矩阵{bx}包括训练者将要进行的体操动作的序列,且所述动作序列根据设定的次序依次进行排列。同时,所述采集探头采集的动作矩阵ACT与标准动作矩阵 {bx}进行比对,获得训练者的动作进行监控,以识别出所述训练者动作的预警程度,并触发所述保护装置的牵拉以及充气装置的充气的操作,提升对所述训练者的及时保护;其中,当存在动作的重合度较低或者脱离体操设备时,进入最高预警状态,若预警状态为最高级,则触发对所述保护装置的所述弹性网布的牵拉以及充气装置的所述保护气囊的充气的操作

另外,寻找最佳对照点的方法包括如下步骤:对指针k初始化,赋值为1,当指针为1时,则在选取的片段中对监测片段的动作序列进行逐个动作监测,以识别一个识别周期T中动作序列的连续变化是否相同,即:数据库中的体操动作数据是否与所述采集探头采集的片段相同;将所述横向数列的第一个数据ai1与数据库中的体操动作数据的第f个动作数据对齐;获取与横向数列{aix}对应的识别动作数列{bx},若横向数列的最后一个数据a1m无法找到对应的识别动作数据,则确定最接近设为动作同步度 simulation;

计算识别动作数列与横向数列的同步度simulation:

将指针k累加1,循环遍历横向数列的另一的数据与数据库中的体操动作数据的第f个动作数据对齐;

选择动作检测构件识别出来的最接近动作同步度simulation,其对应的f值作为最佳对照点;

其中,所述重合度unmotion的计算公式为:

其中,m为采点数,n为监测片段数;cji表示对照矩阵中的元素;G为一个识别周期中,动作检测构件识别出的连续动作的长度;特别的,当通过动作检测构件获取的对照矩阵与矩阵ACT完全一样时,所述重合度unmotion的值为0;从所述候选识别数据中选择出其重合度最接近0的识别数据作为相似识别数据,并将相似识别数据的数据和所述动作片段发送至处理器进行进一步的分析,若无候选识别动作数据,则直接放弃动作片段。

从所述动作检测构件的识别数据中截取出分析片段,所述分析片段的起始时间为所述相似识别数据与所述动作片段的最佳对照点,所述分析片段的结束时间为训练者最后一个动作序列的动作被激发时所对应的时间点,其时间间隔为一个识别周期,其中的时间间隔可以通过计时器来获取,所述动作检测构件计算分析片段中一个识别周期中的每个监测片段的变化幅度Amplitude:

其中,Di为监测片段在采集周期中的与体操设备接触的频次,D0为监测片段在最佳对照点的值;当所述变化频次超过10%时,其对应的监测片段被选为重点监测片段;所述识别数据分析模块还将其余监测片段划分为正相关项和负相关项,划分依据为监测片段数值在相似动作的识别数据序列的重合程度,重合程度≥75%为正相关项,重合程度≤10%为负相关项。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如,已经示出了众所周知的电路,过程,算法,结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

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