[發明專利]一種運動檢測系統及動作檢測方法、功率計算方法

有效

• 申請號: 201911119107.7
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN112807631B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 郭超逸;柴雙勇
• 申請（專利權）人: 北京力動科技有限公司
• 主分類號: A63B24/00
• 分類號: A63B24/00;A63B71/06
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李美寶;賈保法

本發明公開了一種運動檢測系統，包括嵌入式硬件裝置、嵌入式軟件系統、數據通信裝置、顯示終端、顯示終端軟件系統和云端服務器，嵌入式硬件裝置與嵌入式軟件系統共同組成了所述運動檢測系統的下位機，所述的下位機通過連接繩掛靠或固定連接在健身器材上；所述顯示終端和顯示終端軟件系統構成上位機；上位機和下位機之間通過數據通信裝置進行通信，所述云端服務器也通過數據通信裝置與上位機進行連接，該發明設備便攜，結構簡單，便于維修保養，能夠針對單個動作進行分析和統計，實現了高準確度、高穩定性的數據檢測。

技術領域

本發明涉及體育運動與健身器材領域，具體的涉及一種運動檢測系統及動作檢測方法、功率計算方法。

背景技術

力量訓練是各項體育運動及健身運動的基礎，為了更科學、更高效的提升力量訓練，力量訓練的數字化、量化、可視化成為了當下及未來體育領域的重要需求。力量訓練的量化指標主要包括：速度、力量、加速度、功率等，對以上幾個基礎指標的檢測必須精準。除此之外，還有基于基礎指標推演而來的統計指標，比如最大功率、最大速度、平均功率、平均速度、總功等。并且為了使用方便，要求測試設備必須便攜、體積小，并力求結構簡單可靠，方便維修保養。

對器械訓練的速度和功率測試，已有檢測方法有以下幾種方法：

(1)通過秒表計算整個動作完成時間，從而用總位移除以時間計算平均功率；此種方法誤差太大，僅做估算。

(2)通過六軸或九軸加速度傳感器來計算運動過程中的速度和位移，從而計算功率；

此種方法受限于加速度傳感器硬件在某些情況下會出現數據漂移，導致測試數據出現較大偏差，數據準確度和一致性方面不穩定，不能滿足數據有較高準確度要求的場景。

通過高幀率攝像頭實時拍攝運動過程，過程中通過圖像檢測器械位移，用圖像測得的位移與兩幀時間差，來計算速度與功率。由于攝像頭所拍攝圖像為二維圖像，但運動軌跡多為空間弧線，二維圖像無法準確描述空間軌跡，計算所得的移動位移也存在偏差，使得最終的速度和功率也隨之偏差，數據準確度不高。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種運動檢測系統及動作檢測方法、功率計算方法，使用連接繩掛靠在傳統器械上，如杠鈴桿、壺鈴等，器械運動帶動連接繩運動，連接繩根據運動狀態調整出線的長度，檢測連接繩出線的速度和位移，從而計算人體運動的速度和功率。

具體地，本發明是通過如下技術方案實現的：

一種運動檢測系統，包括嵌入式硬件裝置、嵌入式軟件系統、數據通信裝置、顯示終端、顯示終端軟件系統和云端服務器，所述嵌入式軟件系統以嵌入式硬件裝置為硬件平臺進行寫入，嵌入式硬件裝置與嵌入式軟件系統共同組成了所述運動檢測系統的下位機，所述的運動檢測系統的下位機通過連接繩掛靠或固定連接在健身器材上；所述顯示終端和顯示終端軟件系統構成運動檢測系統的上位機；所述數據通信裝置包括有線通信裝置或無線通信裝置，上位機和下位機之間通過數據通信裝置進行通信，所述云端服務器也通過數據通信裝置與運動檢測系統的上位機進行連接。

所述的運動檢測系統比較便攜，并能夠精準的檢測運動的速度、力量、加速度、功率，并進一步計算運動過程中的最大功率、最大速度、平均功率、平均速度、總功、總位移等指標。

較佳的，所述嵌入式硬件裝置包括運動位移檢測編碼器或者霍爾傳感器或者位移傳感器之中的至少一種。

較佳的，所述嵌入式硬件裝置還包括角度傳感器所述角度傳感器能夠實時檢測連接繩與豎直方向的夾角，通過夾角計算出實際的豎直方向位移。

一種動作檢測方法，所述動作檢測方法使用前述的運動速檢測系統，所述動作檢測方法包括：

S1：開始；

S2：上位機判斷是否接收到靜止信號或谷底信號，若是，執行S3，若否，執行S2；