[發明專利]多模感知協同訓練系統及多模感知協同訓練方法

在審

• 申請號: 202211326934.5
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN116058827A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 柯宏憲;陳恒殷;楊鎮在
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/22;A61B5/389
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協成

本公開涉及一種多模感知協同訓練系統及多模感知協同訓練方法，該多模感知協同訓練系統包括體態傳感器、傳感模塊、運算模塊和顯示模塊。體態傳感器感測與使用者的訓練動作相關的體態數據和肌電數據。傳感模塊根據體態數據輸出肢體扭力數據，并根據肌電數據輸出肌群啟動時間數據。運算模塊根據骨架坐標系統分別將肢體扭力數據和肌群啟動時間數據轉換為力矩?骨架坐標系統和肌力特征值?骨架坐標系統，對力矩?骨架坐標系統和肌力特征值?骨架坐標系統進行融合演算，根據融合演算的結果對訓練動作計算評估數據，根據評估數據判定訓練動作對應已知運動動作之一。顯示模塊顯示評估數據和已知運動動作。

技術領域

本公開涉及一種訓練系統，且特別涉及一種多模感知協同訓練系統及多模感知協同訓練方法。

背景技術

目前規律運動的人口愈來愈多，大大小小的健身房幾乎隨處可見。在健身房當中有多種的健身設備，許多使用者到健身房之后，僅僅按照健身器材上的簡單說明便開始使用健身器材，但并沒有經過教練的指導，由于健身器材使用不當導致運動傷害的案例層出不窮。

又或者即便有經過教練的指導，但沒有教練在旁時進行自主訓練時，也可能因為姿勢不正確、使用到的肌群與訓練動作不匹配，或者是訓練動作的肌群出力順序不正確而造成運動傷害。

另外，在運動員進行運動訓練時，教練或旁人僅能由運動員的動作姿態來初步判斷是否存在運動傷害的風險，然而，并沒有辦法量化運動成效成為一個指標，以提供教練與運動員討論改善方式。

發明內容

本公開所提供的多模感知協同訓練系統，包括體態傳感器、傳感模塊、運算模塊以及顯示模塊。體態傳感器包括慣性傳感器以及肌電傳感器，慣性傳感器用以感測與使用者的訓練動作相關的多個體態數據，肌電傳感器用以感測與使用者的訓練動作相關的多個肌電數據。傳感模塊用以根據體態數據輸出肢體扭力數據，并根據肌電數據輸出肌群啟動時間數據。運算模塊用以根據骨架坐標分別將肢體扭力數據和肌群啟動時間數據轉換為力矩-骨架坐標和肌力特征值-骨架坐標，對力矩-骨架坐標和肌力特征值-骨架坐標進行融合演算，根據融合演算的結果對訓練動作計算評估數據，根據評估數據判定訓練動作對應多個已知運動動作中的一個。顯示模塊用以顯示評估數據以及已知運動動作。

本公開所提供的多模感知協同訓練方法，包括：通過體態傳感器的慣性傳感器感測與使用者的訓練動作相關的多個體態數據，并且通過體態傳感器的肌電傳感器感測與使用者的訓練動作相關的多個肌電數據；根據體態數據輸出多個肢體扭力數據，并根據肌電數據輸出多個肌群啟動時間數據；根據骨架坐標系統將些肢體扭力數據轉換為力矩-骨架坐標系統；根據骨架坐標系統將肌群啟動時間數據轉換為肌力特征值-骨架坐標系統；對力矩-骨架坐標系統和肌力特征值-骨架坐標系統進行融合演算；根據融合演算的結果對訓練動作計算評估數據；根據評估數據判定訓練動作對應多個已知運動動作中的一個；以及顯示評估數據以及已知運動動作。

附圖說明

包含附圖以提供對本公開的進一步理解，且附圖并入本說明書中且構成本說明書的一部分。附圖示出本公開的實施例，且與實施方式一起用于解釋本公開的原理。

圖1是依照本公開的一實施例所繪示的多模感知協同訓練系統的架構圖；

圖2是依照本公開的一實施例所繪示的多模感知協同訓練系統中運算模塊進行融合演算的示意圖；

圖3是依照本公開的一實施例所繪示的多模感知協同訓練系統的方塊圖；

圖4是依照本公開的另一實施例所繪示的多模感知協同訓練系統的方塊圖；

圖5是依照本公開的一實施例所繪示的多模感知協同訓練系統更新訓練數據及錯誤數據的方塊圖；

圖6是依照本公開的一實施例所繪示的多模感知協同訓練系統中運用慣性傳感器判斷偏移度的示意圖；

圖7是依照本公開的一實施例所繪示的多模感知協同訓練系統中運用慣性傳感器判斷偏移度的方塊圖；