[發(fā)明專利]一種健康運(yùn)動(dòng)推薦系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811452212.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109637624A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳有權(quán);方琦;荊樹(shù)旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G16H20/30
• 分類號(hào): G16H20/30;A61B5/021;A61B5/107;A61B5/145;G01G19/50
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種健康運(yùn)動(dòng)推薦系統(tǒng)，其特征在于：包括身體生理參數(shù)檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)處理器(1)與數(shù)據(jù)處理器(1)相接的存儲(chǔ)器(4)，所述數(shù)據(jù)處理器(1)的輸出端接有顯示屏(3)，所述數(shù)據(jù)處理器(1)的輸入端接有按鍵模塊(2)，所述身體生理參數(shù)檢測(cè)裝置包括血壓檢測(cè)儀、血糖檢測(cè)儀、體重秤和身高檢測(cè)儀。

2.按照權(quán)利要求1或2所述的一種健康運(yùn)動(dòng)推薦系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理器(1)為ARM微控制器、DSP微控制器或者計(jì)算機(jī)。

3.一種利用如權(quán)利要求1所述的健康運(yùn)動(dòng)推薦系統(tǒng)進(jìn)行健康運(yùn)動(dòng)推薦的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟一、建立健康運(yùn)動(dòng)推薦數(shù)據(jù)庫(kù)：采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)建立健康運(yùn)動(dòng)推薦數(shù)據(jù)庫(kù)，并存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器(4)中；其中，健康運(yùn)動(dòng)推薦數(shù)據(jù)庫(kù)包括運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)S和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目篩選數(shù)據(jù)庫(kù)F，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)S和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目篩選數(shù)據(jù)庫(kù)F中的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息相同，所述運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息包括運(yùn)動(dòng)名稱、適應(yīng)性別、每小時(shí)消耗熱量、疾病禁忌、適應(yīng)年齡、適應(yīng)身高、適應(yīng)體重；

運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目篩選數(shù)據(jù)庫(kù)F按照不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息分為六個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目篩選子庫(kù)，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目篩選數(shù)據(jù)庫(kù)F＝[F₁,F₂,F₃,F₄,F₅,F₆]，F(xiàn)₁表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性別分類庫(kù)，F(xiàn)₂表示運(yùn)動(dòng)每小時(shí)消耗熱量分類庫(kù)，F(xiàn)₃表示運(yùn)動(dòng)疾病禁忌分類庫(kù)，F(xiàn)₄表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)年齡分類庫(kù)，F(xiàn)₅表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高分類庫(kù)，F(xiàn)₆表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重分類庫(kù)；

將運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性別分類庫(kù)F₁中的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目按照男性和女性劃分為兩個(gè)適應(yīng)性別子庫(kù)，運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性別分類庫(kù)F₁＝[F_1,1,F_1,2]，F(xiàn)_1,1表示適應(yīng)男性運(yùn)動(dòng)的男性運(yùn)動(dòng)適應(yīng)子庫(kù)，F(xiàn)_1,2表示適應(yīng)女性運(yùn)動(dòng)的女性運(yùn)動(dòng)適應(yīng)子庫(kù)，表示男性運(yùn)動(dòng)適應(yīng)子庫(kù)中第j個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息，表示女性運(yùn)動(dòng)適應(yīng)子庫(kù)中第i個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息，a為不小于7的正整數(shù)，1≤i≤a，b為不小于7的正整數(shù)，1≤j≤b，b表示男性運(yùn)動(dòng)適應(yīng)子庫(kù)中元素的數(shù)量，a表示女性運(yùn)動(dòng)適應(yīng)子庫(kù)中元素的數(shù)量；

將運(yùn)動(dòng)每小時(shí)消耗熱量分類庫(kù)F₂中的每小時(shí)消耗熱量按由小到大劃分為c個(gè)區(qū)間，運(yùn)動(dòng)每小時(shí)消耗熱量分類庫(kù)F₂＝[F_2,1,F_2,2,...,F_2,k,...F_2,c]，F(xiàn)_2,k表示第k個(gè)每小時(shí)消耗熱量區(qū)間對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)消耗熱量子庫(kù)，表示運(yùn)動(dòng)消耗熱量子庫(kù)F_2,k中第l個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息，c為不小于7的正整數(shù)，1≤k≤c，d為不小于7的正整數(shù)，1≤l≤d，d表示運(yùn)動(dòng)消耗熱量子庫(kù)中元素的數(shù)量；

將運(yùn)動(dòng)疾病禁忌分類庫(kù)F₃按照不同的疾病禁忌劃分為e個(gè)運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)，運(yùn)動(dòng)疾病禁忌分類庫(kù)F₃＝[F_3,1,F_3,2,...,F_3,m,...F_3,e]，F(xiàn)_3,m表示第m個(gè)疾病對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)，表示運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)F_3,m中第n個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息，e為不小于7的正整數(shù)，1≤m≤e，g為不小于7的正整數(shù)，1≤n≤g，g表示運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)中元素的數(shù)量；

將運(yùn)動(dòng)適應(yīng)年齡分類庫(kù)F₄按照不同的年齡劃分為h個(gè)年齡區(qū)間，運(yùn)動(dòng)適應(yīng)年齡分類庫(kù)F₄＝[F_4,1,F_4,2,...,F_4,o,...F_4,h]，F(xiàn)_4,o表示第o個(gè)年齡區(qū)間對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)年齡子庫(kù)，表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)年齡子庫(kù)F_4,o中第p個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息，o為不小于7的正整數(shù)，1≤o≤h，q為不小于7的正整數(shù)，1≤p≤q，q表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)年齡子庫(kù)中元素的數(shù)量；

將運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高分類庫(kù)F₅按照不同的身高劃分為s個(gè)身高區(qū)間，運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高分類庫(kù)F₅＝[F_5,1,F_5,2,...,F_5,r,...F_5,s]，F(xiàn)_5,r表示第r個(gè)身高區(qū)間對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高子庫(kù)，表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高子庫(kù)F_5,r中第u個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息，s為不小于7的正整數(shù)，1≤r≤s，t為不小于7的正整數(shù)，1≤u≤t，t表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高子庫(kù)中元素的數(shù)量；

將運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重分類庫(kù)F₆按照不同的體重劃分為w個(gè)體重區(qū)間，運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重分類庫(kù)F₆＝[F_6,1,F_6,2,...,F_6,v,...F_6,w]，F(xiàn)_6,v表示第v個(gè)體重區(qū)間對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重子庫(kù)，表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重子庫(kù)F_6,v中第x個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息，w為不小于7的正整數(shù)，1≤v≤w，y為不小于7的正整數(shù)，1≤x≤y，y表示運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重子庫(kù)中元素的數(shù)量；

步驟二、身體參數(shù)數(shù)據(jù)的獲取：采用所述身高檢測(cè)儀對(duì)使用者的身高進(jìn)行檢測(cè)，采用所述體重秤對(duì)使用者的體重進(jìn)行稱量，采用所述血壓檢測(cè)儀對(duì)使用者的血壓進(jìn)行檢測(cè)，采用所述血糖檢測(cè)儀對(duì)使用者的血糖進(jìn)行檢測(cè)，獲取使用者的身高、體重、血壓和血糖；

步驟三、健康運(yùn)動(dòng)信息的獲取：

步驟301、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式C＝C₁+C₂+C₃+C₄,得到使用者每天已攝入的熱量C；其中，C₁表示使用者早餐攝入的熱量，C₂表示使用者中餐攝入的熱量，C₃表示使用者晚餐攝入的熱量，C₄表示使用者加餐攝入的熱量；

步驟302、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式C_A＝C×20％，得到使用者通過(guò)運(yùn)動(dòng)能消耗的熱量；并通過(guò)按鍵模塊(2)輸入預(yù)定的運(yùn)動(dòng)時(shí)間T,采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式得到使用者每小時(shí)的運(yùn)動(dòng)消耗熱量；

步驟303、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式R_D×0.9≤R_X≤R_D×1.1，得到使用者所需要的每小時(shí)運(yùn)動(dòng)消耗熱量；然后采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)從運(yùn)動(dòng)每小時(shí)消耗熱量分類庫(kù)F₂中選擇不符合R_D×0.9≤R_X≤R_D×1.1的運(yùn)動(dòng)消耗熱量子庫(kù)，然后數(shù)據(jù)處理設(shè)備(1)將運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)S中不符合R_D×0.9≤R_X≤R_D×1.1的運(yùn)動(dòng)消耗熱量子庫(kù)包括的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目信息剔除，得到一次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₁，數(shù)據(jù)處理器(1)將一次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₁存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(4)內(nèi)；

步驟304、通過(guò)按鍵模塊(2)將步驟二中獲取的使用者的身高、體重、血壓和血糖輸入；

步驟305、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)調(diào)取運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高選擇模塊，運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高選擇模塊在運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高分類庫(kù)F₅中選擇通過(guò)按鍵模塊(2)輸入的使用者的身高適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高子庫(kù)，并采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)將與使用者的身高適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)身高子庫(kù)與步驟303中得到的一次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₁進(jìn)行交集，得到二次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₂；

步驟306、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)調(diào)取運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重選擇模塊，運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重選擇模塊在運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重分類庫(kù)F₆中選擇通過(guò)按鍵模塊(2)輸入的使用者的體重適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重子庫(kù)，并采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)將與使用者的體重適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)體重子庫(kù)與步驟305中得到的二次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₂進(jìn)行交集，得到三次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₃；

步驟307、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)調(diào)取疾病禁忌選擇模塊，疾病禁忌選擇模塊在運(yùn)動(dòng)疾病禁忌分類庫(kù)F₃中選擇通過(guò)按鍵模塊(2)輸入的使用者的血壓和血糖對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)，并采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)從步驟306中得到的三次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₃將與使用者的血壓和血糖對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)中包括的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目剔除，得到四次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₄；

步驟308、通過(guò)按鍵模塊(2)輸入使用者的疾病類型，采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)調(diào)取疾病禁忌選擇模塊，疾病禁忌選擇模塊在運(yùn)動(dòng)疾病禁忌分類庫(kù)F₃中選擇包含使用者的疾病類型的運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)，并采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)從步驟307中得到的四次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₄將該包含使用者的疾病類型的運(yùn)動(dòng)疾病禁忌子庫(kù)中包括的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目剔除，得到五次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₅；

步驟309、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)建立飲食數(shù)據(jù)庫(kù)表示式其中，Y_B1表示每周攝入第B種食物的類型，Y_B2表示每周攝入第B種食物的攝入量，B為正整數(shù)，且1≤B≤N，B為正整數(shù)，N表示每周攝入食物的類型的數(shù)量，Y表示使用者的飲食數(shù)據(jù)庫(kù)；

步驟3010、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式得到每周攝入蛋白質(zhì)的重量M₁，表示單位重量的第B種食物含有蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)素的量；采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式得到每周攝入脂肪的重量M₂，表示單位重量的第B種食物含有脂肪營(yíng)養(yǎng)素的量；采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式得到每周攝入碳水化合物的重量M₃，表示單位重量的第B種食物含有碳水化合物營(yíng)養(yǎng)素的量；

步驟3011、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式E_λ＝λ₁M₁+λ₂M₂+λ₃M₃,得到每周攝入的熱量E_λ；其中λ₁表示單位重量的蛋白質(zhì)燃燒放出的熱量，λ₂表示單位重量的脂肪燃燒放出的熱量，λ₃表示單位重量的碳水化合物放出的熱量；

步驟3012、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式Q_O＝Q_W×W,得到每周需要的基本熱量Q_O；其中，Q_W表示人體單位體重每周需要的基本熱量，W表示使用者運(yùn)動(dòng)前的體重；

步驟3013、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式Q_P＝τ×_γ,得到每周運(yùn)動(dòng)消耗的熱量Q_P；其中，τ表示每周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，τ＝7T，γ表示每小時(shí)的運(yùn)動(dòng)消耗熱量；

步驟3014、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式Q_Z＝Q_P+Q_O,得到每周消耗的熱量Q_Z，采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)根據(jù)公式得到每周體重變化的量ΔM；

步驟3015、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)建立體重變化目標(biāo)函數(shù)G＝|ΔM-H|，其中，H表示預(yù)先通過(guò)按鍵模塊(2)輸入期望體重減少量；

步驟3016、采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)求解體重變化目標(biāo)函數(shù)G＝|ΔM-H|最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)的每小時(shí)的運(yùn)動(dòng)期望消耗熱量，然后采用所述數(shù)據(jù)處理器(1)從運(yùn)動(dòng)每小時(shí)消耗熱量分類庫(kù)F₂中選擇與每小時(shí)的運(yùn)動(dòng)期望消耗熱量差值不大于每小時(shí)的運(yùn)動(dòng)期望消耗熱量的0.05倍的運(yùn)動(dòng)消耗熱量子庫(kù)，然后數(shù)據(jù)處理設(shè)備(1)將該運(yùn)動(dòng)消耗熱量子庫(kù)與步驟308中五次篩選運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目庫(kù)S₅進(jìn)行交集處理，得到健康運(yùn)動(dòng)推薦庫(kù)J_T。