本公開涉及人體康復(fù)訓(xùn)練技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種肌肉訓(xùn)練輔助裝置、肌肉訓(xùn)練評估裝置及肌肉訓(xùn)練評估方法。

背景技術(shù)：

隨著人口結(jié)構(gòu)日益老齡化，患有骨性關(guān)節(jié)炎的老齡患者數(shù)量呈快速上升趨勢，近5年以來進(jìn)行髖、膝關(guān)節(jié)置換和關(guān)節(jié)鏡手術(shù)的人數(shù)保持在2位數(shù)增長趨勢。通過手術(shù)為患者解決了髖膝關(guān)節(jié)的創(chuàng)傷、老化和壞死以及功能喪失的問題，解決了病人的痛苦，大大提高了生活質(zhì)量。

但是由于現(xiàn)有醫(yī)療資源的不足，往往手術(shù)后患者得不到足夠的康復(fù)指導(dǎo)，不能進(jìn)行科學(xué)有效的康復(fù)鍛煉，導(dǎo)致手術(shù)最終效果大打折扣。常規(guī)下肢手術(shù)術(shù)后需要進(jìn)行臀肌和股四頭肌的等長肌肉收縮訓(xùn)練，但這類訓(xùn)練肢體活動幅度不大，需要患者對肌肉進(jìn)行有效的控制，每次動作需激發(fā)足夠強(qiáng)度的肌肉力，每組訓(xùn)練需達(dá)到或接近疲勞的狀態(tài)，從而可以最高效率實現(xiàn)肌力的提升，避免術(shù)后的關(guān)節(jié)受到損傷。

目前類似的人體生理信號采集系統(tǒng)還主要是實驗室階段，沒有小型化輕量化，一定程度上阻礙用戶進(jìn)行自由的肌肉訓(xùn)練，同步實時多路傳感器的數(shù)據(jù)只是采集而沒有進(jìn)行有效的閉環(huán)控制，對于出汗、疲勞、發(fā)熱等現(xiàn)象并不能進(jìn)行有效的調(diào)整，不能對等長收縮的訓(xùn)練進(jìn)行準(zhǔn)確的測定及有效的指導(dǎo)。怎樣更便捷的獲得準(zhǔn)確而高效的科學(xué)訓(xùn)練指導(dǎo)，對實現(xiàn)術(shù)后康復(fù)必不可少。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的目的在于提供一種肌肉訓(xùn)練輔助裝置、肌肉訓(xùn)練評估裝置及肌肉訓(xùn)練評估方法，進(jìn)而至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的一個或者多個問題。

本公開的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細(xì)描述變得清晰，或者部分地通過本公開的實踐而習(xí)得。

根據(jù)本公開的一個方面，提供一種肌肉訓(xùn)練輔助裝置，包括：

傳感器組，用于采集訓(xùn)練目標(biāo)的姿態(tài)信息、表面肌電信號以及皮膚電導(dǎo)率信息以獲取第一數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)，與所述傳感器組耦接，用于根據(jù)所述表面肌肉電信號獲取肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息；

數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)，與所述傳感器組以及所述數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)耦接，用于將所述姿態(tài)信息、皮膚電導(dǎo)率信息、肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息傳輸至一肌肉訓(xùn)練評估裝置。

在本公開的一種示例性實施例中，所述傳感器組包括：

姿態(tài)采集傳感器，用于采集所述訓(xùn)練目標(biāo)的姿態(tài)傾角；

肌肉電信號采集傳感器，用于采集所述訓(xùn)練目標(biāo)的表面肌肉電信號；

皮膚電導(dǎo)率采集傳感器，用于采集所述訓(xùn)練目標(biāo)的皮膚電導(dǎo)率系數(shù)。

在本公開的一種示例性實施例中，所述傳感器組中的傳感器均包括參考電極以及測量電極且各所述傳感器的所述參考電極以及測量電極連線與肌肉縱向平行。

在本公開的一種示例性實施例中，所述肌肉電信號采集傳感器還包括：

電壓初級放大器，用于放大肌肉電信號采集傳感器的參考電極以及測量電極之間的電壓信號以獲取所述表面肌肉電信號。

在本公開的一種示例性實施例中，所述數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)，包括傅里葉變換單元，所述傅里葉變換單元用于根據(jù)所述表面肌肉電信號進(jìn)行傅里葉變換以獲取所述肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息。

根據(jù)本公開的一個方面，提供一種肌肉訓(xùn)練評估裝置，包括：

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收根據(jù)上述任意一項所述的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)傳輸?shù)淖藨B(tài)信息、皮膚電導(dǎo)率信息、肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息；

相位識別模塊，用于根據(jù)所述姿態(tài)信息以及肌肉電信號活躍度信息識別出相應(yīng)的相位；

疲勞指數(shù)計算模塊，用于根據(jù)所述相位識別模塊識別出的預(yù)設(shè)相位下的所述姿態(tài)信息變化、功率譜中值頻率變化以及電導(dǎo)率系數(shù)變化計算疲勞指數(shù)；

綜合評估模塊，結(jié)合所述疲勞指數(shù)以及主觀評分對所述訓(xùn)練目標(biāo)的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評估。

在本公開的一種示例性實施例中，所述相位包括：

放松相位、抬起相位、保持相位以及落下相位中的一種或多種。

在本公開的一種示例性實施例中，所述計算疲勞指數(shù)包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)系數(shù)穩(wěn)定性方差與功率譜中值降低值的對數(shù)的乘積計算所述疲勞指數(shù)；其中，所述預(yù)設(shè)系數(shù)包括：根據(jù)所述姿態(tài)信息計算得到的肌肉穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)所述表面肌肉電信號計算得到的肌電信號降低系數(shù)以及根據(jù)所述電導(dǎo)率信息計算得到的電導(dǎo)率系數(shù)。

在本公開的一種示例性實施例中，所述肌肉訓(xùn)練評估裝置還包括：

顯示器，與所述肌肉訓(xùn)練評估裝置耦接，用于顯示所述肌肉訓(xùn)練評估裝置輸出的評估結(jié)果。

在本公開的一種示例性實施例中，所述肌肉訓(xùn)練評估裝置還包括：

存儲器，與所述肌肉訓(xùn)練評估裝置耦接，用于存儲所述肌肉訓(xùn)練評估裝置輸出的評估結(jié)果。

根據(jù)本公開的一個方面，提供一種肌肉訓(xùn)練評估方法，包括：

接收根據(jù)上述任意一項所述的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)傳輸?shù)淖藨B(tài)信息、皮膚電導(dǎo)率信息、肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息；

根據(jù)所述姿態(tài)信息以及肌肉電信號活躍度信息識別出相應(yīng)的相位；

根據(jù)所述相位識別模塊識別出的預(yù)設(shè)相位下的所述姿態(tài)信息變化、功率譜中值頻率變化以及電導(dǎo)率系數(shù)變化計算疲勞指數(shù)；

結(jié)合所述疲勞指數(shù)以及主觀評分對所述訓(xùn)練目標(biāo)的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評估。

在本公開的一種示例性實施例中，所述相位包括：

放松相位、抬起相位、保持相位以及落下相位中的一種或多種。

在本公開的一種示例性實施例中，所述計算疲勞指數(shù)包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)系數(shù)穩(wěn)定性方差與功率譜中值降低值的對數(shù)的乘積計算所述疲勞指數(shù)；其中，所述預(yù)設(shè)系數(shù)包括：根據(jù)所述姿態(tài)信息計算得到的肌肉穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)所述表面肌肉電信號計算得到的肌電信號降低系數(shù)以及根據(jù)所述電導(dǎo)率信息計算得到的電導(dǎo)率系數(shù)。

本公開的一種實施例的肌肉訓(xùn)練輔助裝置、肌肉訓(xùn)練評估裝置及肌肉訓(xùn)練評估方法，通過實時采集、處理、傳輸以及評估目標(biāo)訓(xùn)練部位的姿態(tài)信息以及肌肉電生理信號等獲得訓(xùn)練數(shù)據(jù)以及評估結(jié)果。一方面，通過所提供的肌肉訓(xùn)練輔助裝置可以提高采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)的精確度；此外，還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，便于傳輸數(shù)據(jù)至后續(xù)肌肉訓(xùn)練評估裝置以供評估使用。另一方面，通過肌肉訓(xùn)練評估裝置，結(jié)合肌肉訓(xùn)練輔助裝置輸入的數(shù)據(jù)，可以幫助患者定量計算訓(xùn)練效果；再一方面，可以為醫(yī)生評估訓(xùn)練目標(biāo)與制定康復(fù)訓(xùn)練計劃提供數(shù)據(jù)支持，從而使患者更便捷的獲得準(zhǔn)確而高效的科學(xué)訓(xùn)練指導(dǎo)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出本公開示例性實施例中一種肌肉訓(xùn)練輔助裝置的方框示意圖。

圖2示出本公開示例性實施例中一種肌電貼安裝示意圖。

圖3示出本公開示例性實施例中一種股四頭肌等長收縮訓(xùn)練示意圖。

圖4示出本公開示例性實施例中一種腘繩肌等長收縮訓(xùn)練示意圖。

圖5示出本公開示例性實施例中一種腘繩肌等長收縮訓(xùn)練過程中姿態(tài)變化示意圖。

圖6示出本公開示例性實施例中伴隨圖5中提供的果繩肌等長收縮訓(xùn)練過程中姿態(tài)變化引起相應(yīng)的肌電信號以及傾角的同步變化示意圖。

圖7示出本公開示例性實施例中一種肌肉訓(xùn)練輔助裝置電路圖。

圖8示出本公開示例性實施例中一種肌肉訓(xùn)練評估裝置的方框示意圖。

圖9示出本公開示例性實施例中一種應(yīng)用上述肌肉訓(xùn)練評估裝置的移動終端的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的范例；相反，提供這些實施方式使得本公開將更加全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本公開的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以實踐本公開的技術(shù)方案而省略所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知技術(shù)方案以避免喧賓奪主而使得本公開的各方面變得模糊。

此外，附圖僅為本公開的示意性圖解，并非一定是按比例繪制。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分，因而將省略對它們的重復(fù)描述。附圖中所示的一些方框圖是功能實體，不一定必須與物理或邏輯上獨立的實體相對應(yīng)。可以采用軟件形式來實現(xiàn)這些功能實體，或在一個或多個硬件模塊或集成電路中實現(xiàn)這些功能實體，或在不同網(wǎng)絡(luò)和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實現(xiàn)這些功能實體。

本示例實施方式中提供了一種肌肉訓(xùn)練輔助裝置10，參照圖1所示，本示例實施方式中的肌肉訓(xùn)練輔助裝置10可以包括：傳感器組11、數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)21以及數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31。其中：傳感器組11可以用于采集訓(xùn)練目標(biāo)的姿態(tài)信息、表面肌電信號以及皮膚電導(dǎo)率信息以獲取第一數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)21，與所述傳感器組耦接，可以用于根據(jù)所述表面肌肉電信號獲取肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息。數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31，與所述傳感器組以及所述數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)耦接，可以用于將所述姿態(tài)信息、皮膚電導(dǎo)率信息、肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息傳輸至一肌肉訓(xùn)練評估裝置41。

根據(jù)本示例實施例中所提供的肌肉訓(xùn)練輔助裝置10通過傳感器組11、數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)21以及數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31通過采集、處理以及傳輸訓(xùn)練目標(biāo)的姿態(tài)信息以及肌肉電生理信號等以獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以提供至下述肌肉訓(xùn)練評估裝置41。該裝置一方面提高了訓(xùn)練數(shù)據(jù)的精確度，此外還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，便于傳輸數(shù)據(jù)至后續(xù)肌肉訓(xùn)練評估裝置以供評估使用。

下面，將對本示例實施方式中的肌肉訓(xùn)練輔助裝置的各部分進(jìn)行更詳細(xì)的說明。

本示例實施方式中，本公開所提供的肌肉訓(xùn)練輔助裝置可以適用常規(guī)下肢手術(shù)術(shù)后的等長肌肉收縮訓(xùn)練。所述的常規(guī)下肢手術(shù)可以包括四肢骨折特別是關(guān)節(jié)內(nèi)或干髓端骨折切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)；人工關(guān)節(jié)置換術(shù)，韌帶重建術(shù)；創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎滑膜切除術(shù)，化膿性關(guān)節(jié)炎引流術(shù)；關(guān)節(jié)攣縮、粘連松解術(shù)以及關(guān)節(jié)鏡術(shù)等。但本公開并不以此為限，其他可以適用上述肌肉訓(xùn)練輔助裝置的康復(fù)訓(xùn)練治療均屬于本公開的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。

本示例實施方式中，所述的等長收縮定義為肌肉在收縮時其長度不變而只有張力增加，又稱為靜力收縮。等長收縮可以使某些關(guān)節(jié)保持一定的位置，為其他關(guān)節(jié)的運(yùn)動創(chuàng)造條件。要保持一定的體位，某些肌肉就必須做等長收縮，舉例而言如做蹲起動作時，肩帶和軀干的肌肉發(fā)生等長收縮以保證軀干的垂直姿勢。在更復(fù)雜的運(yùn)動中，身體姿勢不斷發(fā)生變化，因此肌肉的收縮形式也不斷發(fā)生變化，往往是等長收縮和等張收縮都有的混合形式。本示例實施方式中，所述的肌肉訓(xùn)練輔助裝置適用的目標(biāo)訓(xùn)練部位可以為股四頭肌(圖3)和腘繩肌(圖4)等，這類肌肉訓(xùn)練的肢體活動幅度不大，需要患者對肌肉進(jìn)行有效的控制。

在本示例實施例中，傳感器組11可以包括：姿態(tài)采集傳感器、肌肉電信號采集傳感器以及皮膚電導(dǎo)率采集傳感器。

此外上述的幾種傳感器均可以包括參考電極以及測量電極，包括上述兩種電極的幾種傳感器可以集中設(shè)置在肌電貼10上，同時各傳感器的參考電極以及測量電極連線可以與目標(biāo)訓(xùn)練部位的肌肉縱向平行以保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和靈敏性。在本示例實施例中，所述肌電貼10安裝方式參照圖2所示，所述肌電貼10可以根據(jù)訓(xùn)練部位的形狀面積大小差別設(shè)計成橢圓狀、長條狀等大小不同的樣式；安裝方式也不限于本示例性實施例中提供的貼片式，也可以配合不同訓(xùn)練部位和訓(xùn)練強(qiáng)度搭配載體使用，所述載體可以為可套式彈力帶或魔術(shù)貼式彈力帶等。其中：

姿態(tài)采集傳感器可以用于采集所述訓(xùn)練目標(biāo)的姿態(tài)傾角。在用戶開始正式的肌肉訓(xùn)練前，首先需要進(jìn)行姿態(tài)初始化，采集初始化姿態(tài)信息：參照圖3，以股四頭肌等長收縮訓(xùn)練為例，所述初始化姿態(tài)需要用戶將腿并攏平躺于床面，姿態(tài)采集傳感器采集當(dāng)前姿態(tài)傾角并標(biāo)定當(dāng)前載體坐標(biāo)系和空間坐標(biāo)系之間的差異，并進(jìn)行校準(zhǔn)，新建姿態(tài)坐標(biāo)系并記錄當(dāng)前傾角值，并將當(dāng)前傾角值作為基準(zhǔn)傾角。

肌肉電信號采集傳感器可以用于采集所述訓(xùn)練目標(biāo)的表面肌肉電信號。參照圖5與圖6，表面肌電信號是肌肉收縮時伴隨的電信號，是在體表無創(chuàng)檢測肌肉活動的重要方法，常用于體育科學(xué)研究以及康復(fù)醫(yī)學(xué)臨床等。所述肌肉電信號采集傳感器還可以包括電壓初級放大器，可以用于放大肌肉電信號采集傳感器的參考電極以及測量電極之間的電壓信號以獲取所述表面肌肉電信號。在實際采集的過程中，參考電極以及測量電極之間直接采集到的生物肌電信號存在頻率低，信號微弱以及干擾信號多等問題，導(dǎo)致后續(xù)的肌電信號處理效果不明顯從而影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而使訓(xùn)練得不到準(zhǔn)確的跟蹤和反饋，使用電壓初級放大器可以有效濾除噪聲、抑制工頻干擾以及極化電壓，從而滿足肌電信號后續(xù)處理的要求。

舉例而言，在用戶開始正式的肌肉訓(xùn)練前，首先需要進(jìn)行肌電信號初始化，采集初始化姿態(tài)的肌電信號信息，同樣以股四頭肌等長收縮訓(xùn)練為例，需要用戶保持所述初始化姿態(tài)將腿并攏平躺于床面，采集2s間隔的肌電信號的均值中位數(shù)作為0基準(zhǔn)，記錄最大力量收縮時的肌電信號均值中位值作為100％基準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，皮膚電導(dǎo)率采集傳感器可以用于采集所述訓(xùn)練目標(biāo)的皮膚電導(dǎo)率系數(shù)。皮膚電導(dǎo)率系數(shù)反映皮膚表面汗液分泌，用來衡量肌肉疲勞程度。同樣在用戶開始正式的肌肉訓(xùn)練前，在初始化階段記錄當(dāng)前的皮膚電導(dǎo)率系數(shù)。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，在本公開的其他示例性實施例中，上述傳感器組還可以包括其他一種或多種生理信息采集器，比如心率采集器、血壓采集器以及能量消耗采集器等，本示例性實施例中對此不做特殊限定。

本示例實施方式中，本公開所提供的數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)21可以包括傅里葉變換單元，所述傅里葉變換單元用于根據(jù)所述表面肌肉電信號進(jìn)行傅里葉變換以獲取所述肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息。

具體而言傅里葉變換是一種分析信號的方法，它可分析信號的成分，也可用這些成分合成信號。許多波形可作為信號的成分，比如正弦波、方波以及鋸齒波等，傅里葉變換用正弦波作為信號的成分，例如在信號處理中，傅里葉變換的典型用途是將信號分解成頻率譜——顯示與頻率對應(yīng)的幅值大小。在本實施例中，所述數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)21中的傅里葉變換單元可以根據(jù)所述表面肌肉電信號進(jìn)行傅里葉變換以獲取所述肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息。

本示例實施方式中，本公開所提供數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31，與所述傳感器組以及所述數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)耦接，可以用于將所述姿態(tài)信息、皮膚電導(dǎo)率信息、肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息傳輸至一肌肉訓(xùn)練評估裝置41。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所述傳輸方式可以為藍(lán)牙Bluetooth、無線局域網(wǎng)Wi-Fi、紫蜂Zigbee(一種近距離的雙向無線通訊技術(shù))以及短距離通信NFC(Near Field Communication)等無線通信技術(shù)。一方面，上述無線傳輸方式的使用使得用戶在訓(xùn)練中只需佩戴使用本訓(xùn)練指導(dǎo)儀，無需導(dǎo)線連接，具有使用方便、肢體自由以及輕巧便攜等特點，無線傳輸還具有實時性、功耗低以及續(xù)航時間長等優(yōu)點；另一方面，所述數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸至肌肉訓(xùn)練評估裝置41，也降低了肌肉訓(xùn)練評估裝置41接收數(shù)據(jù)的實體端口需求，只需要配置相應(yīng)的數(shù)據(jù)接收模塊，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收。上述數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31還可以包括其他一種或多種傳輸方式，本示例性實施例中對此不做特殊限定。

此外，在本公開的一種示例性實施例中，所述肌肉訓(xùn)練輔助裝置的電路圖設(shè)計如圖7所示。

本示例實施方式還提供了一種肌肉訓(xùn)練評估裝置41，參照圖8，與所述數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31耦接，所述肌肉訓(xùn)練評估裝置41可以包括：數(shù)據(jù)接收模塊42、相位識別模塊43、疲勞指數(shù)計算模塊44以及綜合評估模塊45。可以用于結(jié)合所述數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31傳輸?shù)男畔λ鲇?xùn)練目標(biāo)的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評估。一方面，通過肌肉訓(xùn)練評估裝置，結(jié)合肌肉訓(xùn)練輔助裝置輸入的數(shù)據(jù)，可以幫助患者定量計算訓(xùn)練效果；另一方面，可以為醫(yī)生評估訓(xùn)練目標(biāo)與制定康復(fù)訓(xùn)練計劃提供數(shù)據(jù)支持，從而使患者更便捷的獲得準(zhǔn)確而高效的科學(xué)訓(xùn)練指導(dǎo)。

在本示例實施例中，肌肉訓(xùn)練評估裝置41接收到數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31發(fā)來的數(shù)據(jù)，所述肌肉訓(xùn)練評估裝置41可以設(shè)置在康復(fù)訓(xùn)練程序如APP中，所述康復(fù)訓(xùn)練程序可以安裝在手機(jī)端、智能手表或計算機(jī)中，也可以安裝在網(wǎng)絡(luò)電視或者其他任一能與數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31建立無線連接的終端，本示例性實施例中對此不做特殊限定。

其中，數(shù)據(jù)接收模塊42，可以用于接收所述數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31傳輸?shù)淖藨B(tài)信息、皮膚電導(dǎo)率信息、肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息。

進(jìn)一步的，相位識別模塊43，可以用于根據(jù)所述姿態(tài)信息以及肌肉電信號活躍度信息識別出相應(yīng)的相位；所述相位可以包括：放松相位、抬起相位、保持相位以及落下相位。所述的姿態(tài)信息為在姿態(tài)坐標(biāo)系中，在訓(xùn)練中采集到訓(xùn)練目標(biāo)x方向傾角值，并將此x方向傾角值與基準(zhǔn)傾角比對；所述的肌肉電信號活躍度信息為基于初始化狀態(tài)下肌電信號的0-100％基準(zhǔn)。舉例而言，在用戶訓(xùn)練過程中，采集到訓(xùn)練目標(biāo)x方向傾角值為a，此時a比初始化狀態(tài)下的基準(zhǔn)傾角大5°，采集到訓(xùn)練目標(biāo)的肌肉電信號活躍度為30％。根據(jù)不同模式下四種相位相應(yīng)的姿態(tài)信息以及肌肉電信號活躍度信息設(shè)置的數(shù)據(jù)范圍，識別出此時用戶的訓(xùn)練處在其中一種相位下。這種實時的相位識別，可以將訓(xùn)練過程中的姿態(tài)信息及強(qiáng)度更為精確地反饋用戶，從而幫助用戶科學(xué)地把控訓(xùn)練過程。舉例而言，所述四種相位的識別基于不同模式下姿態(tài)信息以及肌肉電信號活躍度信息設(shè)置的數(shù)據(jù)范圍。

在一種示例性實施例中，以股四頭肌等長收縮訓(xùn)練為例，四種相位的識別：

放松相位，所述x方向傾角a，且基準(zhǔn)傾角-2°<a<基準(zhǔn)傾角+2°，肌電信號活躍度<10％；

抬起相位，所述x方向傾角a，且a>基準(zhǔn)傾角+5°，肌電信號活躍度>20％；

保持相位，所述x方向傾角a，且a>基準(zhǔn)傾角+8°，肌電信號活躍度>40％；

落下相位，所述x方向傾角a，且a<基準(zhǔn)傾角+8°，肌電信號活躍度>20％。

在另外的一種示例性實施例中，以腘繩肌等長收縮訓(xùn)練為例，四種相位的識別：

放松相位，所述x方向傾角a，且基準(zhǔn)傾角-2°<a<基準(zhǔn)傾角+2°，肌電信號活躍度<10％；

抬起相位，所述x方向傾角a，且a>基準(zhǔn)傾角+2°，肌電信號活躍度>20％；

保持相位，所述x方向傾角a，且a>基準(zhǔn)傾角+4°，肌電信號活躍度>40％；

落下相位，所述x方向傾角a，且a<基準(zhǔn)傾角+4°，肌電信號活躍度>20％。

上述相位識別模塊，還可以包括其他一種或多種識別方式，根據(jù)不同的訓(xùn)練需求設(shè)置相應(yīng)相位種類和相位識別數(shù)據(jù)范圍，本示例性實施例中對此不做特殊限定。

在本示例實施例中，所述疲勞指數(shù)計算模塊44，可以用于根據(jù)所述相位識別模塊識別出的預(yù)設(shè)相位下的所述姿態(tài)信息變化、功率譜中值頻率變化以及電導(dǎo)率系數(shù)變化計算疲勞指數(shù)；其中所述計算疲勞指數(shù)包括：根據(jù)預(yù)設(shè)系數(shù)穩(wěn)定性方差與功率譜中值降低值的對數(shù)的乘積計算所述疲勞指數(shù)；其中，預(yù)設(shè)系數(shù)包括：根據(jù)所述姿態(tài)信息計算得到的肌肉穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)所述表面肌肉電信號計算得到的肌電信號降低系數(shù)以及根據(jù)所述電導(dǎo)率信息計算得到的電導(dǎo)率系數(shù)。

具體而言，所述預(yù)設(shè)系數(shù)可以包括三方面：

肌肉穩(wěn)定性系數(shù)，保持相位的持續(xù)時間以及伴隨某一方向加速度變化。換言之就是用戶在訓(xùn)練中處在保持相位下的姿態(tài)持續(xù)時間長短，持續(xù)周期穩(wěn)定性以及姿態(tài)傾角的變化的加速度，反映了肌肉穩(wěn)定性系數(shù)。當(dāng)保持相位下肌肉訓(xùn)練的一個周期內(nèi)持續(xù)時間相較于最長周期下降達(dá)到80％以下，同時在當(dāng)前姿態(tài)坐標(biāo)系中z方向加速度方差提高到10％以上時，可以判斷肌肉穩(wěn)定性系數(shù)下降；

肌電信號降低系數(shù)，功率譜中值頻率值降低，例如功率譜中值頻率降低10Hz；

電導(dǎo)率系數(shù)，依據(jù)電導(dǎo)率信息計算得到的電導(dǎo)率系數(shù)，反映出用戶訓(xùn)練過程中汗液的分泌程度進(jìn)而反映疲勞程度，例如電導(dǎo)率系數(shù)提高2倍以上。

其中所述計算疲勞指數(shù)可以包括：根據(jù)以上三個系數(shù)穩(wěn)定性方差與功率譜中值降低值的對數(shù)的乘積計算所述疲勞指數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是本示例實施例中所提供的疲勞指數(shù)計算模塊不局限于上述計算方法，用于計算的公式以及使用到的系數(shù)可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。

在本示例實施例中，所述綜合評估模塊45，可以結(jié)合所述疲勞指數(shù)以及主觀評分對所述訓(xùn)練目標(biāo)的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評估。在每完成一組動作后或者全部訓(xùn)練結(jié)束后可以進(jìn)行主觀評分，例如可以包括肌肉酸疼程度以及訓(xùn)練感受等。肌肉酸疼程度可以設(shè)置為不疼、微疼，較疼以及非常疼等；或是打分制，以十分制表示肌肉酸疼程度，0代表完全不疼，10代表非常酸疼。訓(xùn)練感受可以設(shè)置容易、剛好、較困難以及非常困難等，同樣也可以統(tǒng)一采用打分制，方便后面綜合計算。上述綜合評估模塊中的主觀評分還可以包括其他方面的主觀評價或以留言形式方便后續(xù)反饋給醫(yī)生進(jìn)行參考，本示例性實施例中對此不做特殊限定。

在本示例實施例中，所述肌肉訓(xùn)練評估裝置還可以包括顯示器，與所述肌肉訓(xùn)練評估裝置41耦接，用于顯示所述肌肉訓(xùn)練評估裝置41輸出的評估結(jié)果。肌肉訓(xùn)練評估裝置41可以設(shè)置在康復(fù)訓(xùn)練程序中，所述康復(fù)訓(xùn)練程序可以安裝在手機(jī)端或計算機(jī)中，也可以安裝在網(wǎng)絡(luò)電視或者其他任一能與數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)31建立無線連接的終端，相應(yīng)的，所述顯示器則為手機(jī)顯示器、智能手表顯示器、計算機(jī)顯示器、電視顯示器或者相應(yīng)的其他終端的顯示機(jī)構(gòu)，一方面方便用戶在使用中及時查看訓(xùn)練數(shù)據(jù)，另一方面，也便于用戶進(jìn)行操作使用。

在本示例實施例中，所述肌肉訓(xùn)練評估裝置45還可以包括存儲器，與所述肌肉訓(xùn)練評估裝置41耦接，用于存儲所述肌肉訓(xùn)練評估裝置41輸出的評估結(jié)果。同樣，肌肉訓(xùn)練評估裝置41可以設(shè)置在康復(fù)訓(xùn)練程序中，所述康復(fù)訓(xùn)練程序還包括存儲功能，將用戶的全部訓(xùn)練數(shù)據(jù)及評估結(jié)果存儲于相應(yīng)的存儲器中，方便后續(xù)的查看。

在本公開的其他實施例中，所述肌肉訓(xùn)練輔助裝置還可以將訓(xùn)練數(shù)據(jù)及評估結(jié)果發(fā)送給其他用戶，如醫(yī)生或者康復(fù)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)等，為制定下一步康復(fù)訓(xùn)練計劃提供參考數(shù)據(jù)；也可以將數(shù)據(jù)鏈接傳送至其他應(yīng)用程序以分享及查看。

此外，本示例實施方式還提供了一種肌肉訓(xùn)練評估方法，所述肌肉訓(xùn)練評估方法還可以包括：接收上述數(shù)據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)傳輸?shù)淖藨B(tài)信息、皮膚電導(dǎo)率信息、肌肉電信號活躍度信息以及功率譜中值頻率信息；根據(jù)所述姿態(tài)信息以及肌肉電信號活躍度信息識別出相應(yīng)的相位；根據(jù)所述相位識別模塊識別出的預(yù)設(shè)相位下的所述姿態(tài)信息變化、功率譜中值頻率變化以及電導(dǎo)率系數(shù)變化計算疲勞指數(shù)；結(jié)合所述疲勞指數(shù)以及主觀評分對所述訓(xùn)練目標(biāo)的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評估。

其中，所述相位包括：放松相位、抬起相位、保持相位以及落下相位中的一種或多種。所述計算疲勞指數(shù)包括：根據(jù)預(yù)設(shè)系數(shù)穩(wěn)定性方差與功率譜中值降低值的對數(shù)的乘積計算所述疲勞指數(shù)；其中，所述預(yù)設(shè)系數(shù)包括：根據(jù)所述姿態(tài)信息計算得到的肌肉穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)所述表面肌肉電信號計算得到的肌電信號降低系數(shù)以及根據(jù)所述電導(dǎo)率信息計算得到的電導(dǎo)率系數(shù)。

上述中各肌肉訓(xùn)練評估方法的具體細(xì)節(jié)已經(jīng)在對應(yīng)的肌肉訓(xùn)練評估裝置中進(jìn)行了詳細(xì)的描述，因此此處不再贅述。

在本公開的其他實施例中，參考圖9，應(yīng)用上述肌肉訓(xùn)練評估裝置41的移動終端600可以包括以下一個或多個組件：處理組件602，存儲器604，電源組件606，多媒體組件608，音頻組件610，輸入/輸出(I/O)的接口612，傳感器組件614，以及通信組件616。

處理組件602通常控制移動終端600的整體操作，諸如與顯示，電話呼叫，數(shù)據(jù)通信，相機(jī)操作和記錄操作相關(guān)聯(lián)的操作。處理組件602可以包括一個或多個處理器620來執(zhí)行指令，以完成上述的方法的全部或部分步驟。此外，處理組件602可以包括一個或多個模塊，便于處理組件602和其他組件之間的交互。例如，處理組件602可以包括多媒體模塊，以方便多媒體組件604和處理組件602之間的交互。

存儲器604被配置為存儲各種類型的數(shù)據(jù)以支持在設(shè)備600的操作。這些數(shù)據(jù)的示例包括用于在移動終端600上操作的任何應(yīng)用程序或方法的指令，聯(lián)系人數(shù)據(jù)，電話簿數(shù)據(jù)，消息，圖片，視頻等。存儲器604可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設(shè)備或者它們的組合實現(xiàn)，如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)，電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)，可編程只讀存儲器(PROM)，只讀存儲器(ROM)，磁存儲器，快閃存儲器，磁盤或光盤。

電源組件606為移動終端600的各種組件提供電力。電源組件606可以包括電源管理系統(tǒng)，一個或多個電源，及其他與為移動終端600生成、管理和分配電力相關(guān)聯(lián)的組件。

多媒體組件608包括在所述移動終端600和用戶之間的提供一個輸出接口的屏幕。在一些實施例中，屏幕可以包括液晶顯示器(LCD)和觸摸面板(TP)。如果屏幕包括觸摸面板，屏幕可以被實現(xiàn)為觸摸屏，以接收來自用戶的輸入信號。觸摸面板包括一個或多個觸摸傳感器以感測觸摸、滑動和觸摸面板上的手勢。所述觸摸傳感器可以不僅感測觸摸或滑動動作的邊界，而且還檢測與所述觸摸或滑動操作相關(guān)的持續(xù)時間和壓力。在一些實施例中，多媒體組件608包括一個前置攝像頭和/或后置攝像頭。當(dāng)設(shè)備600處于操作模式，如拍攝模式或視頻模式時，前置攝像頭和/或后置攝像頭可以接收外部的多媒體數(shù)據(jù)。每個前置攝像頭和后置攝像頭可以是一個固定的光學(xué)透鏡系統(tǒng)或具有焦距和光學(xué)變焦能力。

音頻組件610被配置為輸出和/或輸入音頻信號。例如，音頻組件610包括一個麥克風(fēng)(MIC)，當(dāng)移動終端600處于操作模式，如呼叫模式、記錄模式和語音識別模式時，麥克風(fēng)被配置為接收外部音頻信號。所接收的音頻信號可以被進(jìn)一步存儲在存儲器604或經(jīng)由通信組件616發(fā)送。在一些實施例中，音頻組件610還包括一個揚(yáng)聲器，用于輸出音頻信號。

I/O接口612為處理組件602和外圍接口模塊之間提供接口，上述外圍接口模塊可以是鍵盤，點擊輪，按鈕等。這些按鈕可包括但不限于：主頁按鈕、音量按鈕、啟動按鈕和鎖定按鈕。

傳感器組件614包括一個或多個傳感器，用于為移動終端600提供各個方面的狀態(tài)評估。例如，傳感器組件614可以檢測到設(shè)備600的打開/關(guān)閉狀態(tài)，組件的相對定位，例如所述組件為移動終端600的顯示器和小鍵盤，傳感器組件614還可以檢測移動終端600或移動終端600一個組件的位置改變，用戶與移動終端600接觸的存在或不存在，移動終端600方位或加速/減速和移動終端600的溫度變化。傳感器組件614可以包括接近傳感器，被配置用來在沒有任何的物理接觸時檢測附近物體的存在。傳感器組件614還可以包括光傳感器，如CMOS或CCD圖像傳感器，用于在成像應(yīng)用中使用。在一些實施例中，該傳感器組件614還可以包括加速度傳感器，陀螺儀傳感器，磁傳感器，壓力傳感器或溫度傳感器。

通信組件616被配置為便于移動終端600和其他設(shè)備之間有線或無線方式的通信。移動終端600可以接入基于通信標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)，如WiFi，2G或6G，或它們的組合。在一個示例性實施例中，通信組件616經(jīng)由廣播信道接收來自外部廣播管理系統(tǒng)的廣播信號或廣播相關(guān)信息。在一個示例性實施例中，所述通信組件616還包括近場通信(NFC)模塊，以促進(jìn)短程通信。例如，在NFC模塊可基于射頻識別(RFID)技術(shù)，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)技術(shù)，超寬帶(UWB)技術(shù)，藍(lán)牙(BT)技術(shù)和其他技術(shù)來實現(xiàn)。

在示例性實施例中，移動終端600可以被一個或多個應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實現(xiàn)，用于執(zhí)行上述方法。

通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于理解，這里描述的示例實施方式可以通過軟件實現(xiàn)，也可以通過軟件結(jié)合必要的硬件的方式來實現(xiàn)。因此，根據(jù)本公開實施方式的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)(可以是CD-ROM，U盤，移動硬盤等)中或網(wǎng)絡(luò)上，包括若干指令以使得一臺計算設(shè)備(可以是個人計算機(jī)、服務(wù)器、移動終端、或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行根據(jù)本公開實施方式的方法。

應(yīng)當(dāng)注意，盡管在上文詳細(xì)描述中提及了用于動作執(zhí)行的設(shè)備的若干模塊或者單元，但是這種劃分并非強(qiáng)制性的。實際上，根據(jù)本公開的實施方式，上文描述的兩個或更多模塊或者單元的特征和功能可以在一個模塊或者單元中具體化。反之，上文描述的一個模塊或者單元的特征和功能可以進(jìn)一步劃分為由多個模塊或者單元來具體化。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由所附的權(quán)利要求指出。