[發明專利]可穿戴實時動作指導系統和方法

在審

• 申請號: 201910683451.2
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110502107A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 賈進
• 申請（專利權）人: 森博迪(深圳)科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00;G06K9/62;G06N20/00;G16H20/30
• 代理公司: 61254 西安中科匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉玲玲<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，采用分布式人工智能架構，由硬件、手機APP和云服務器組成，將局部智能實時反饋和全局智能不斷更新學習結合到一起，把計算能力由云推向硬件和手機，其中：

所述硬件為由多個傳感器節點組成的容易穿戴的套件，多個傳感器節點收集數據，實時計算和融合，結果通過藍牙傳輸到手機APP；

所述手機APP通過藍牙控制傳感器，顯示和保存接收自多個傳感器的數據，并利用傳感器的數據結合人體解剖學和運動力學的原理構筑描述人體運動的有效模型并從中提取運動特征，當動作和運動模型發生偏離時，根據不規范動作發生的位置，對肢體部位、運動方法進行錯誤分析，實時提供反饋，并用聲音對運動員提出動作糾正的指導命令，數據結果通過網絡上傳到云服務器；

所述云服務器長時間儲存手機APP上傳的數據結果，并進行機器學習和分析。

2.根據權利要求1所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，所述傳感器節點內部需要完成數據分析和處理的工作，其包括四個模塊：傳感器模塊、處理器模塊、通信模塊和電源，其中：

傳感器模塊由傳感元件和AD轉換單元組成，傳感元件負責檢測對象的運動信息，AD轉換單元負責將運動信息轉變成電信號；

處理器模塊由處理器和內存組成，處理器負責控制傳感器節點其他各模塊的正常工作，并進行各信號的相關處理，內存負責存儲相關數據；

通信模塊由網絡協議和收發器組成，負責信號的傳輸，將節點數據通過無線方式傳送給其他設備；

電源給傳感器節點其他各模塊提供正常運行的能量。

3.根據權利要求2所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，所述處理器采用的是ARM Cortex-M4處理器。

4.根據權利要求2所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，所述傳感器節點采用的是九軸傳感器。

5.根據權利要求1所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，所述手機APP能夠根據訓練目的和運動方法的不同，對不同的運動部位采集傳感數據，結合運動分析工學的理論構筑運動模型，實現運動模型的電子數據化，為技巧分析做準備。

6.根據權利要求1所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，包括用戶、運動隊、研究機構在內的人員和機構可以通過手機APP應用和網站共享數據。

7.根據權利要求1所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，所述傳感器和手機APP以離線和間歇連接性的方式運行，當它們離線或者只能間歇地連接到云端的時，一旦重新連接，它們就會自動同步其最新狀態，并持續無間歇地運行，而不管是否正在連接。

8.根據權利要求7所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，所述傳感器和手機APP僅發送我們需要儲存的數據并在云端進行分析。

9.根據權利要求1所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，所述云服務器為微軟Azure云平臺或私有服務器。

10.根據權利要求1所述的可穿戴實時動作指導系統，其特征在于，使用微軟Azure云平臺，并使用Azure機器學習來構建分析數據的模型和方案，用包括二元貝葉斯、多元邏輯回歸在內的方法進行分類和模式識別，同時協助從云到邊緣APP和傳感器的AI學習結果的部署。