[發明專利]一種用于主動式肌力訓練器械的訓練強度跟蹤方法

有效

• 申請號: 202010840629.2
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112206484B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 郭洪銘
• 申請（專利權）人: 無錫商業職業技術學院
• 主分類號: A63B24/00
• 分類號: A63B24/00
• 代理公司: 南京北辰聯和知識產權代理有限公司 32350
• 代理人: 王俊

1.一種用于主動式肌力訓練器械的訓練強度跟蹤方法，其特征在于，包括：

首先，進行用戶識別，若存儲單元中未查詢到對應當前用戶的訓練數據，則判斷當前用戶是新用戶，此時，根據該用戶的用戶識別電信號以及心電信號在存儲單元內建立新的用戶全局特征矩陣，并相應更新LVQ神經網絡對全局特征矩陣進行分類時所需過程參數，創建并存儲對應該新用戶的訓練數據，包括訓練強度B、訓練組數N、每組訓練次數M和訓練計劃完成度G；

然后，根據當前用戶所對應的訓練數據，輸出驅動信號至阻尼裝置(4)，控制阻尼裝置(4)相應地輸出扭矩，對抗用戶肢體的屈伸進行肌力訓練；所述的肌力訓練具體按照以下步驟進行：

步驟s1，按照本次訓練的起始強度，以及調取的訓練數據中的訓練組數N、每組訓練次數M進行訓練，并在訓練過程中持續采集當前用戶的心電信號；

步驟s2，在心電信號所對應的R波峰值間隔還未縮短至有效范圍時，判斷訓練強度不足，對所述訓練組數N和每組訓練次數M進行逐步的遞增，并設置訓練計劃完成度G＝70％，如此循環直至獲得滿足訓練強度要求的訓練組數N和每組訓練次數M；在心電信號所對應的R波峰值間隔縮短至有效范圍時開始正式訓練，此時，按照以下步驟根據用戶的承受能力相應地更新訓練強度B：在心電傳感器采集心電信號的間隙，通過電極輸出電信號，所述的電信號通過當前用戶肢體側部的皮膚后形成用戶識別電信號，所述用戶識別電信號由另一個電極接收后反饋至控制單元，所述控制單元根據該所述用戶識別電信號中所攜帶的頻率分量與疲勞狀態下、常規狀態下所對應的用戶識別電信號的頻率相比較，判斷用戶對當前訓練強度的承受能力，相應更新訓練強度為根據存儲單元內所存儲的訓練數據所對應的數值保持訓練組數N和每組訓練次數M，并實時采集用戶識別電信號更新每一組強度下訓練計劃完成度其中，fc表示當前狀態下電信號通過肢體后所形成的用戶識別電信號所對應的頻率；fa表示疲勞狀態下電信號通過肢體后所形成的用戶識別電信號所對應的頻率；fn表示常規狀態下電信號通過肢體后所形成的用戶識別電信號所對應的頻率；

步驟s3，重復上述步驟s1至步驟s2，直至結束本次訓練，或所述訓練強度B到達最大值。

2.如權利要求1所述的用于主動式肌力訓練器械的訓練強度跟蹤方法，其特征在于，步驟s2中，還在采集當前用戶心電信號的間隙采集用戶識別電信號，以根據用戶識別電信號所對應的頻率計算用戶的承受能力。

3.如權利要求1所述的用于主動式肌力訓練器械的訓練強度跟蹤方法，其特征在于，步驟s1中，本次訓練的起始強度具體通過以下方式確定：

在當前用戶所對應的訓練數據中，訓練計劃完成度G70％時，以調取的訓練數據中訓練強度B的80％作為本次訓練的起始強度；

在當前用戶所對應的訓練數據中，訓練計劃完成度G≥70％時，設定本次訓練的起始強度為

4.如權利要求1所述的用于主動式肌力訓練器械的訓練強度跟蹤方法，其特征在于，通過電極所輸出的電信號為頻率范圍1～10000Hz、幅值不超過10mV的交流電信號。

5.如權利要求1所述的用于主動式肌力訓練器械的訓練強度跟蹤方法，其特征在于，所述步驟s2中，訓練計劃完成度G還根據訓練過程中用戶肢體的屈伸角度范圍θ設置為其中，θ180°，α為比例系數，為一預先設定好的常數。

6.如權利要求5所述的用于主動式肌力訓練器械的訓練強度跟蹤方法，其特征在于，步驟s2中，在心電信號所對應的R波峰值間隔縮短至有效范圍時，根據存儲單元內所存儲的訓練數據所對應的數值設置訓練組數N和每組訓練次數M的步驟包括：

以存儲單元內所存儲的訓練數據所對應的數值逐一遞增每組訓練次數M，并根據更新后的訓練強度B的增量ΔB修正每組訓練次數為滿足