本發(fā)明涉及健身設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種健身動作檢測方法、系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備及終端。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今社會，人們越來越注重通過體育鍛煉增強體質(zhì)，但是，由于工作時間以及城市體育設(shè)施等因素的限制，人們無法經(jīng)常到大型體育場館進行體育運動的鍛煉。

目前，人們可以到健身房進行室內(nèi)健身運動，室內(nèi)健身運動占用較小的場地，而且進行的時間比傳統(tǒng)體育運動更具有彈性，非常適合都市人。健身者只要依照健身教練的指導(dǎo)完成健身運動所規(guī)定的動作，就能獲得有效的健身運動效果，從而達到增強體質(zhì)的目的。

但是，在健身房中健身的人員很多而健身教練有限，健身者的每個健身動作很難得到健身教練的全程指導(dǎo)，無法確定健身動作是否規(guī)范，因此不但不能獲得健身效果，反而可能使得身體勞損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述狀況提供一種健身動作檢測方法、系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備及終端，解決健身者在自行訓(xùn)練過程中不能確認健身動作是否規(guī)范的問題。

本發(fā)明提供了一種健身動作檢測方法，用于檢測健身者的健身動作，所述健身者的身上設(shè)置多個測試點，每個所述測試點設(shè)有一個檢測裝置，每個所述檢測裝置無線通訊連接終端，所述檢測裝置包括動作參數(shù)采集裝置，所述方法包括：

所述動作參數(shù)采集裝置采集每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值，并將所述當前的動作參數(shù)值發(fā)送至所述終端，所述動作參數(shù)值包括角速度和加速度；

所述終端比較每個測試點的當前的動作參數(shù)值與選取的所述健身動作對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值，當任意一個所述測試點的當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值時，確定所述健身動作不標準，所述標準的動作參數(shù)值為標準的健身動作對應(yīng)的每個測試點的動作參數(shù)值。

上述健身動作檢測方法，其中，所述健身動作檢測方法還包括步驟：所述終端建立健身者的人體模型，所述人體模型為所述健身者的運動姿勢；

所述確定所述健身動作不標準之后還包括步驟：

所述終端將所述當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值的測試點確定為錯誤測試點，并在所述人體模型的對應(yīng)位置上顯示所述錯誤的測試點。

上述健身動作檢測方法，其中，所述確定所述健身動作不標準之后還包括步驟：

所述終端根據(jù)每個所述測試點的標準的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的標準位移和標準速度，以及根據(jù)每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的當前位移和當前速度；

所述終端計算所述標準位移與所述當前位移的位移差，以及計算所述標準速度和所述當前速度的速度差；

所述終端根據(jù)所述位移差和所述速度差確定糾正信息，并提示所述糾正信息。

上述健身動作檢測方法，其中，所述動作參數(shù)采集裝置采集每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值的步驟之前還包括：

所述動作參數(shù)采集裝置在每個健身動作的運動時間內(nèi)采集每個所述測試點的標準的動作參數(shù)值；

所述終端根據(jù)所述標準的動作參數(shù)值形成每個所述測試點對應(yīng)的運動時間和標準的動作參數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系表，所述運動時間為每個健身動作從開始至結(jié)束的時間。

上述健身動作檢測方法，其中，所述當任意一個所述測試點的當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值時，確定所述健身動作不標準的步驟包括：

計算當前的運動時間采集的每個所述測試點的當前動作參數(shù)值與所述對應(yīng)關(guān)系表中所述當前的運動時間對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值的差值；

當任意一個所述測試點對應(yīng)的所述差值超過容錯閾值時，確定所述健身動作不標準。

上述健身動作檢測方法，其中，每個所述檢測裝置還包括震動裝置，所述確定所述健身動作不標準的步驟之后還包括：

所述終端根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送控制指令至所述檢測裝置，以控制所述當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值的測試點所對應(yīng)的震動裝置發(fā)出震動。

本發(fā)明還提供了一種可穿戴設(shè)備，穿戴于健身者的身上，用于檢測健身者的健身動作，所述健身者的身上設(shè)置多個測試點，所述可穿戴設(shè)備包括：

多個檢測裝置，所述多個檢測采集裝置的位置分別與所述多個測試點的位置一一對應(yīng)，每個檢測裝置包括一個動作參數(shù)采集裝置，用于采集和發(fā)送每個所述測試點的動作參數(shù)值，所述動作參數(shù)采集裝置包括陀螺儀和加速度傳感器；

處理器，用于接收每個所述測試點的動作參數(shù)值，并將動作參數(shù)值通過無線通訊方式發(fā)送至終端；

通訊模塊，用于所述處理器與所述終端的信息交互。

上述可穿戴設(shè)備，其中，每個所述檢測裝置還包括震動裝置，所述處理器還用于接收終端的控制指令，并控制所述震動裝置發(fā)出震動。

本發(fā)明還提供了一種終端，包括：

接收模塊，用于接收每個測試點的所述當前的動作參數(shù)值；

比較模塊，用于比較當前的動作參數(shù)值與選取的健身動作對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值，當任意一個所述測試點的當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值時，確定所述健身動作不標準，所述標準的動作參數(shù)值為標準的健身動作對應(yīng)的每個測試點的動作參數(shù)值。

上述終端還包括：

建模模塊，用于建立健身者的人體模型，所述人體模型為所述健身者的運動姿勢。

顯示模塊，用于將所述當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值的測試點確定為錯誤測試點，并在所述人體模型的對應(yīng)位置上顯示所述錯誤的測試點。

上述終端還包括：

第一計算模塊，用于根據(jù)每個所述測試點的標準的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的標準位移和標準速度，以及根據(jù)每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的當前位移和當前速度，并計算所述標準位移與所述當前位移的位移差，以及計算所述標準速度和所述當前速度的速度差；

提示模塊，用于根據(jù)所述位移差和所述速度差確定糾正信息，并提示所述糾正信息。

上述終端，其中，所述動作參數(shù)采集裝置還用于在每個健身動作的運動時間內(nèi)采集所述測試點的標準的動作參數(shù)值；

所述終端還用于接收所述標準的動作參數(shù)值，并形成每個所述測試點對應(yīng)的運動時間和標準的動作參數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系表，所述運動時間為每個健身動作從開始至結(jié)束的時間。

上述終端，其中，所述比較模塊包括：

第二計算模塊，用于計算當前的運動時間采集的每個所述測試點的當前動作參數(shù)值與所述對應(yīng)關(guān)系表中所述當前的運動時間對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值的差值；

確定模塊，用于當任意一個所述測試點對應(yīng)的所述差值超過容錯閾值時，確定所述健身動作不標準。

上述終端還包括：

控制模塊，用于發(fā)送控制指令，以控制所述當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值的測試點對應(yīng)的震動裝置發(fā)出震動。

本發(fā)明還提供了一種健身動作檢測系統(tǒng)，包括可穿戴設(shè)備和終端，所述終端與所述可穿戴設(shè)備通過無線通訊的方式連接。

本發(fā)明通過檢測裝置獲取健身者健身過程中身上各個測試點的角速度和加速度，并將獲取的信息發(fā)送給終端進行比較，從而確定健身者的健身動作是否標準，便于用戶對健身動作進行檢查，確保健身效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的健身動作檢測方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明第二實施例提供的健身動作檢測方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明為本發(fā)明第四實施中的測試點的位置示意圖；

圖4為本發(fā)明第四實施例中健身動作檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為圖4中可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為圖4中終端的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7為本發(fā)明第五實施例中健身動作檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為圖7中比較模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明另一施例中可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖10為本發(fā)明另一施例中終端的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發(fā)明的實施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當理解，本發(fā)明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

本發(fā)明實施中的健身動作檢測方法，用于檢測健身者的運動姿勢，所述健身者的身上設(shè)置多個測試點，所述測試點包括所述健身者的頭部、胸部及四肢的各個關(guān)節(jié)。每個所述測試點設(shè)由一個檢測裝置，所述檢測裝置包括動作參數(shù)采集裝置，用于采集運動過程中每個測試點的動作參數(shù)值，所述動作參數(shù)值包括角速度和加速度。所述檢測裝置可以以穿戴設(shè)備為載體，設(shè)置在人體上。所述參數(shù)采集裝置包括陀螺儀和加速度傳感器。陀螺儀用于測量測試點的三個軸(x軸、y軸、z軸)的角速度，加速度傳感器用于測量測試點的加速度。動作參數(shù)采集裝置采集運動過程中的動作參數(shù)值通過無線通訊方式，例如藍牙、WIFI等傳輸至健身者使用的終端。所述終端例如為手機、平板、電腦等，通過APP應(yīng)用與參數(shù)采集裝置進行數(shù)據(jù)交互。

請參閱圖1，為本發(fā)明第一實施中的健身動作檢測方法，包括步驟S11～S12。

步驟S11，動作參數(shù)采集裝置采集每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值，所述動作參數(shù)值包括角速度和加速度。

步驟S12，終端比較每個測試點的當前的動作參數(shù)值與選取的健身動作對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值，當任意一個所述測試點的當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值時，確定所述健身動作不標準。所述標準的動作參數(shù)值為標準的健身動作對應(yīng)的每個測試點的動作參數(shù)值。

上述步驟中，每一個健身者在健身時，先在健身教練的指導(dǎo)下規(guī)范的做每一個健身動作，在這個過程中將采集的各個測試點的標準的動作參數(shù)值記錄在終端APP中。健身者自行訓(xùn)練時，打開手機APP選擇一個健身動作，各個測試點的動作參數(shù)采集裝置將采集的動作參數(shù)值反饋到終端APP，并與預(yù)存的該健身動作對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值進行比對，當檢測某個測試點的動作參數(shù)值與標準的動作參數(shù)值不符時，即可確定所述健身動作不標準。

本實施例中，通過檢測裝置獲取健身者健身過程中身上各個測試點的角速度和加速度，并將獲取的信息發(fā)送給終端進行比較，從而確定健身者的健身動作是否標準，便于用戶對健身動作進行檢查，確保健身效果。

請參閱圖2，為本發(fā)明第二實施例中的健身動作檢測方法，所述方法包括步驟S21～S28。

步驟S21，所述終端建立健身者的人體模型。所述人體模型為所述健身者的運動姿勢。例如在手機終端，通過輸入用戶的身體數(shù)據(jù)(身高、臂長、腿長等)給用戶做一個人體建模，當用戶運動時，可以在終端APP看到自己的運動姿勢。

步驟S22，所述動作參數(shù)采集裝置在每個標準的健身動作的運動時間內(nèi)采集每個所述測試點的標準的動作參數(shù)值。

步驟S23，所述終端根據(jù)所述標準的動作參數(shù)值形成每個所述測試點對應(yīng)的運動時間和標準的動作參數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系表。所述運動時間為每個健身動作從開始至結(jié)束的時間。

每個健身動作從開始至結(jié)束都有固定的運動時間，從健身動作開始計時，健身動作結(jié)束停止計時。起始時間為00:00，連續(xù)采集每個測試點的標準的動作參數(shù)值，即可形成每個測試點對應(yīng)的運動時間與標準的動作參數(shù)值一一對應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系表，同時也可得到相應(yīng)的運動時間與標準的動作參數(shù)值的曲線圖。

步驟S24，在健身者自行訓(xùn)練的過程中，動作參數(shù)采集裝置采集每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值。

步驟S25，所述終端計算當前的運動時間采集的每個所述測試點的當前動作參數(shù)值與所述對應(yīng)關(guān)系表中所述當前的運動時間對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值的差值，并判斷所述差值是否超過容錯閾值。所述容錯閾值為所述運動參數(shù)的浮動范圍。

步驟S26，當所述差值超過所述容錯閾值時，確定所述測試點為錯誤的測試點。

例如一個健身動作總時間為5分鐘，起始時間為00:00，在當前的運動時間為3分鐘時，即時間00:03，采集的某一個測試點當前的動作參數(shù)值與標準的動作參數(shù)值的差值超過容錯閾值，則確定該測試點的動作錯誤。

步驟S27，所述終端在所述人體模型的對應(yīng)的位置上顯示所述錯誤的測試點。該步驟中，當確定了錯誤測試點時，終端APP的人體模型在相應(yīng)的位置進行高亮顯示或紅色標記，以提示健身者。

步驟S28，所述終端根據(jù)所述當前的動作參數(shù)值和所述標準的動作參數(shù)值確定糾正信息，顯示所述糾正信息。當然，也可以通過發(fā)出語音來提示糾正信息。

具體的，所述確定顯示糾正信息的步驟包括步驟S281～S283。

步驟S281，根據(jù)每個所述測試點的標準的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的標準位移和標準速度；

步驟S282，根據(jù)每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的當前位移和當前速度；

步驟S283，計算所述標準位移與所述當前位移的位移差，以及計算所述標準速度和所述當前速度的速度差，并根據(jù)所述位移差和所述速度差確定糾正信息，并顯示所述糾正信息。

陀螺儀測量的是測試點的三個軸的角速度，即環(huán)繞X，Y，Z三個軸旋轉(zhuǎn)的速度，其單位為deg/s(度/秒)，分別記作ω_x,ω_y,ω_z。從t₀開始運動，時間為t₁時，通過陀螺儀，可以得到測試點相對三個軸的偏轉(zhuǎn)的角度分別為：

以X軸旋轉(zhuǎn)的角度，

以Y軸旋轉(zhuǎn)的角度，

以Z軸旋轉(zhuǎn)的角度，

通過三個軸的旋轉(zhuǎn)角度，可以知道測試點在空間每個時刻的旋轉(zhuǎn)的程度。

加速度傳感器測量的是每個測試點的加速度，即沿X，Y，Z三個軸方向所受外力與重力的合力所產(chǎn)生的加速度，分別計作a_x,a_y,a_z。當測試點從t₀靜止開始運動，時間為t₁時，通過加速度，可以得到該模塊相對三個軸的分位移s_x,s_y,s_z和t₁時刻的分速度v_x,v_y,v_z，計算公式如下：

當模塊從t₁開始運動，時間為t₂時，通過已知t₁時刻的速度和位移，可以得到t₂時刻該模塊相對三個軸的分位移s_2x,s_2y,s_2z和分速度v_2x,v_2y,v_2z，即，

這樣，從靜止開始運動，根據(jù)角速度和加速度獲得測試點任意時刻的位移和速度，即可以得到健身者在空間中的位移情況。將訓(xùn)練過程中得到的當前位移和當前速度與標準動作下計算得到的標準位移和標準速度進行比較，即可確定健身者的健身動作與標準的健身動作的區(qū)別。因此可在終端顯示或語音提示健身者進行調(diào)整，如手部位置比標準高10cm時，則發(fā)出語音提示“手部降低10cm”。

本實施例通過獲取健身者身上各個測試點的角速度和加速度，并與標準動作下的角速度和加速度進行比較，從而確定健身過程中的錯誤的測試點，并計算當前的健身動作與標準的健身動作的差距，以提示健身者進行相應(yīng)的調(diào)整，即使在沒有健身教練的情況下也能進行規(guī)范的健身，達到健身效果。

進一步的，作為本發(fā)明第一實施例或第二實施例的一種改進，本發(fā)明第三實施例中，每個檢測裝置還包括震動裝置，如馬達。當確定了錯誤的測試點之后，所述終端發(fā)送控制指令至所述檢測裝置，以控制錯誤的測試點所對應(yīng)的震動裝置發(fā)出震動所述震動裝置發(fā)出震動以便于健身者感知所述錯誤的測試點，提示健身者不標準的關(guān)節(jié)。

請參閱圖3至圖6，為本發(fā)明第四實施例中的健身動作檢測系統(tǒng)，用于檢測健身者的健身動作。如圖3所示，所述健身者的身上設(shè)置多個測試點30，所述測試點30例如為健身者的頭部、胸部及四肢的各個關(guān)節(jié)。如圖4所示，所述健身動作檢測系統(tǒng)包括可穿戴設(shè)備及與所述可穿戴設(shè)備無線通訊連接的終端。

如圖5所示，所述可穿戴設(shè)備31包括：

多個檢測裝置311，所述多個檢測裝置的位置分別與所述多個測試點的位置一一對應(yīng)，每個檢測裝置包括一個動作參數(shù)采集裝置3111用于采集和發(fā)送每個所述測試點的動作參數(shù)值，所述動作參數(shù)采集裝置3111包括陀螺儀和加速度傳感器，分別用于采集每個所述測試點的角速度和加速度；

處理器312，用于接收每個所述測試點的動作參數(shù)值，并將所述動作參數(shù)值通過無線通訊方式發(fā)送至所述終端；

通訊模塊313，用于所述處理器與所述終端的信息交互。

如圖6所示，所述終端32包括：

接收模塊321，用于接收每個所述測試點的所述當前的動作參數(shù)值；

比較模塊322，用于比較當前的動作參數(shù)值與標準的動作參數(shù)值，當任意一個所述測試點的當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值時，確定所述健身動作不標準，所述標準的動作參數(shù)值為標準的健身動作對應(yīng)的每個測試點的動作參數(shù)值。

本實施例通過可穿戴設(shè)備獲取健身者身上各個測試點的角速度和加速度，與標準動作下的標準角速度和角速度進行比較，從而確定健身過程中的健身動作是否標準。

請參閱圖7至圖8，為本發(fā)明第五實施中的健身動作檢測系統(tǒng)，其與第四實施例中的健身動作檢測系統(tǒng)基本相同，不同之處參照下述。

如圖7所示，所述終端32還包括：

建模模塊323，用于建立健身者的人體模型，所述人體模型為所述健身者的運動姿勢。

顯示模塊324，用于在所述人體模型的對應(yīng)的位置上顯示所述當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值的測試點；

第一計算模塊325，用于根據(jù)每個所述測試點的標準的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的標準位移和標準速度，以及根據(jù)每個所述測試點的當前的動作參數(shù)值計算每個所述測試點的當前位移和當前速度，并計算所述標準位移與所述當前位移的位移差，以及計算所述標準速度和所述當前速度的速度差；

提示模塊326，用于根據(jù)所述位移差和所述速度差確定糾正信息，并提示所述糾正信息。

進一步的，所述動作參數(shù)采集裝置311還用于在每個健身動作的運動時間內(nèi)采集所述測試點的標準的動作參數(shù)值；

所述終端32還用于接收所述標準的動作參數(shù)值，并形成每個所述測試點對應(yīng)的運動時間和標準的動作參數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系表，所述運動時間為每個健身動作從開始至結(jié)束的時間。

進一步的，如圖8所示，所述比較模塊322具體包括：

第二計算模塊3221，用于計算當前的運動時間采集的每個所述測試點的當前動作參數(shù)值與所述對應(yīng)關(guān)系表中所述當前的運動時間對應(yīng)的標準的動作參數(shù)值的差值；

確定模塊3222，用于當任意一個所述測試點對應(yīng)的所述差值超過容錯閾值時，確定所述健身動作不標準。

本實施例中每個健身者健身時，將可穿戴設(shè)備穿在身上，該可穿戴設(shè)備設(shè)置多個動作參數(shù)采集裝置，每個采集裝置對應(yīng)健身者的一個關(guān)節(jié)。健身者先在終端建立人體模型，并在健身教練的指導(dǎo)下完成每個標準的健身動作。可穿戴設(shè)備通過陀螺儀和加速度傳感器獲取測試點的標準的動作參數(shù)值，即標準的角速度和加速度，將每個測試點的標準的動作參數(shù)值發(fā)送至終端。當健身者在自行訓(xùn)練的過程中，可通過比較當前的動作參數(shù)值與標準的動作參數(shù)值得知健身動作是否標準。

終端根據(jù)所述當前的動作參數(shù)值和所述標準的動作參數(shù)值確定糾正信息，并顯示糾正信息，健身者可根據(jù)糾正信息調(diào)整健身動作。即使在沒有健身教練的情況下也能進行規(guī)范的健身，達到健身效果。緩解了當前形勢下健身教練供不應(yīng)求的局面。

請參閱圖9和圖10，作為本發(fā)明第五實施例的一種改進，在本發(fā)明的另一實施例中，每個所述檢測裝置311還包括一個震動裝置3112。所述終端還包括控制模塊327，用于發(fā)送控制指令，以控制所述當前的動作參數(shù)值不同于所述標準的動作參數(shù)值的測試點所對應(yīng)的震動裝置發(fā)出震動。即，控制錯誤的測試點的震動裝置發(fā)出震動，便于健身者感知錯誤的關(guān)節(jié)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。