[發明專利]一種動作爆發力分析方法及系統

有效

• 申請號: 202110443982.1
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113244595B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 秦星
• 申請（專利權）人: 南京布袋健康管理有限公司
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;G01C21/16
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 丁彥峰

一種動作爆發力分析方法及系統，通過配置在監測對象的終端設備獲取監測對象的動作監測數據；采用加速計數據和陀螺儀數據進行基于互補濾波算法的慣性系統姿態解算，判斷終端設備在垂直重力方向的實時姿態；根據終端設備的實時姿態獲得重力加速度，排除重力加速度得到終端設備的線性加速度；根據終端設備的線性加速度截取監測對象的動作行為產生的加速度變化曲線波峰，分析波峰數據獲得波峰有效數據段；通過姿態數據訓練系統識別監測對象的動作行為；通過加速計數據分析監測對象的動作行為加速度極值，獲得監測對象動作的爆發力。本發明能夠判斷監測對象是否執行了規范動作，可以計算出監測對象動作產生的爆發力數據，可以作為身體素質指標。

技術領域

本發明涉及動作數據處理技術領域，具體涉及一種動作爆發力分析方法及系統。

背景技術

健身運動是一項通過徒手或利用各種器械，運用專門的動作方式和方法進行鍛煉，達到發達肌肉、增長體力、改善形體等運動目的。健身運動的動作方式是多種多樣的，特別是肌肉爆發力的訓練動作，可幫助用戶更好提升自己身體的爆發力，提高個人的健身訓練水平，高力量的爆發力可以有效避免運動損傷。當健身達到一定訓練程度以后，就必須要增強爆發力的訓練，增強身體運動綜合素質快速反應能力

現代終端設備已經普遍搭載了慣性系統傳感器：如加速計，陀螺儀等，通過采集分析傳感器數據，可以在一定程度上推導出用戶的運動行為和動作特征。通過收集用戶在某個動作的爆發力作為用戶身體素質的指標和用戶運動訓練的推薦依據，給用戶提供專門訓練，以強化用戶的對應素質。健身運動過程如何判定用戶是否執行了規范動作，特別是對用戶動作產生的爆發力非常抽象的行為進行量化精準分析是一個亟待解決的技術問題。

發明內容

為此，本發明提供一種動作爆發力分析方法及系統，以實現對用戶的運動行為動作爆發力的量化分析，進而判定用戶是否執行規范動作及作為用戶運動訓練的推薦依據。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種動作爆發力分析方法，包括以下步驟：

通過配置在監測對象的終端設備獲取所述監測對象的動作監測數據，所述動作監測數據包括加速計數據和陀螺儀數據；

采用所述加速計數據和陀螺儀數據進行基于互補濾波算法的慣性系統姿態解算，判斷所述終端設備在垂直重力方向的實時姿態；

根據所述終端設備的實時姿態獲得重力加速度，排除所述重力加速度得到所述終端設備的線性加速度；

根據所述終端設備的線性加速度截取所述監測對象的動作行為產生的加速度變化曲線波峰，分析波峰數據獲得波峰有效數據段；

通過姿態數據訓練系統識別所述監測對象的動作行為，所述動作行為包括揮拳，踢腿和跳躍；

通過所述加速計數據分析監測對象的動作行為加速度極值，獲得監測對象動作的爆發力。

作為動作爆發力分析方法優選方案，根據牛頓第二定律分析規定動作行為中爆發力和制動過程中力的作用，加速計采用彈性測量機制，在制動過程中，加速計的采集參數為彈性碰撞數據。

作為動作爆發力分析方法優選方案，預設加速計的采集周期Δt，周期起始速度v₁，周期結束速度v₂，則本周期內力的作用為：

F×Δt＝m×(v2-v1)

周期n的作用力F_n為：

F_n＝ma_n

m為監測對象質量常量，a_n為周期n中的加速度。