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用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝的制作方法

文檔序號:12563588閱讀:890來源:國知局
用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝的制作方法與工藝

本實用新型涉及智能穿戴技術(shù)領(lǐng)域,具體的涉及一種用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝。



背景技術(shù):

現(xiàn)有智能服裝中多通過內(nèi)置EMG運動傳感器,感應(yīng)和追蹤肌肉纖維的內(nèi)部活動情況,并通過應(yīng)用程序獲取用戶各個部分的肌肉運動狀態(tài)。但是這只能夠起到訓(xùn)練指導(dǎo)的作用,并不能針對特定的實時訓(xùn)練狀態(tài)進(jìn)行有益的刺激以達(dá)到“事半功倍”的訓(xùn)練效果。

國外的Athos公司研發(fā)了一種智能健身服,包括一件貼身的長袖上衣和一條彈性的健身褲,均配備了肌電傳感器(EMG)來跟蹤人體中22組肌肉群的活動。這些肌肉活動的信息傳送至“Core”可穿戴模塊中,該模塊能將這些數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)接脩舻闹悄苁謾C應(yīng)用中。除了肌肉信息,該智能健身服也能跟蹤心跳速率和呼吸。通過手機應(yīng)用,使用者可觀察自己是如何使用肌肉群的,以及肌肉群有多大的運動能力。

CN201510151899.1中公開了一種能夠?qū)崿F(xiàn)運動實時監(jiān)測的方法和智能服裝,該智能服裝能實時通知用戶其當(dāng)前運動狀態(tài)是否超出身體的承受范圍,還可通過通訊模塊將判斷結(jié)果發(fā)送至外部設(shè)備CN201510153055.0中公開了一種實現(xiàn)疲勞實時監(jiān)測的方法和智能服裝,該智能服裝通過采集服裝內(nèi)的EMG傳感器數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的生理閾值進(jìn)行對比,判斷用戶是否處于疲勞狀態(tài)。CN201410802569.X公開了一種肌電信號分析方法,該方法能直觀、精確的體現(xiàn)肌電信號信息。CN201520189578.6中公開了一種生物反饋治療裝置,通過肌電信號的監(jiān)測判斷用戶身體狀態(tài),利用脈沖發(fā)射器對人體進(jìn)行電刺激反饋輔助治療。

現(xiàn)有肌肉監(jiān)控智能運動服,多數(shù)只能根據(jù)獲取的肌肉電信號進(jìn)行分析,然后給出訓(xùn)練指導(dǎo),不能實現(xiàn)對使用者運動過程中特定肌肉發(fā)力方向的測量。如Athos公司推出的Athos智能健身服可以收集實時健身數(shù)據(jù),但是卻無法精確判別運動者動作是否規(guī)范,于訓(xùn)練效果的提高效果不甚明顯。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型的目的在于提供一種用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝,該實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中智能服裝僅能記錄或獲取人體的相關(guān)運動信息,無法精確、實時地對人體進(jìn)行動作糾正的技術(shù)問題。

本實用新型的一方面提供了一種用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝,包括與人體皮膚相貼合的服裝,服裝上對應(yīng)于人體肌肉處設(shè)有信號采集模塊組,信號采集模塊組中包括至少一組對應(yīng)設(shè)置于人體肌肉上用于采集肌肉發(fā)力值的肌電傳感器和用于采集人體發(fā)力方向的9軸微慣性傳感器;智能服裝還包括:用于接收、傳輸和處理信號采集模塊組獲取的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息,并向反饋刺激模塊發(fā)出電刺激指令的微處理模塊,微處理模塊分別與信號采集模塊組、數(shù)據(jù)終端模塊和反饋刺激模塊連接;用于接收微處理模塊的電刺激指令,并產(chǎn)生作用于人體肌肉上的正向脈沖電流反饋刺激或負(fù)向脈沖電流反饋刺激的反饋刺激模塊,反饋刺激模塊電極片貼點位置設(shè)置于人體肌肉處,模塊與微處理模塊控制連接;用于向微處理模塊通信傳輸可顯示的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息的數(shù)據(jù)終端模塊,數(shù)據(jù)終端模塊與微處理模塊通信連接。

進(jìn)一步地,肌電傳感器為EMG傳感器;9軸微慣性測量單元與EMG傳感器的設(shè)置位置相同;信號模塊組中還包括參考極和貼點,參考極和貼點分別與EMG傳感器相連接,參考極設(shè)置于骨性標(biāo)志處。

進(jìn)一步地,貼點成對設(shè)置于肌肉的肌根處和肌腹處。

進(jìn)一步地,還包括:用于將信號采集模塊組獲取的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進(jìn)行差分放大處理,并將數(shù)字信號傳輸至微處理模塊的DSP模塊,分別與微處理模塊和人體信號采集模塊相連接。

進(jìn)一步地,反饋刺激模塊包括通以20~50Hz刺激電流的刺激電極,所通刺激電流的脈沖寬度為200~400μs,刺激電極設(shè)置于信號采集模塊組附近。

進(jìn)一步地,微處理模塊中包括:存儲模塊,用于存儲經(jīng)DSP模塊處理的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息;無線收發(fā)模塊,用于將數(shù)字信號傳輸至數(shù)據(jù)終端模塊上。

本實用新型另一方面還提供了一種用于提高團隊訓(xùn)練效果的智能服裝,包括多套如上述的智能服裝。

相對現(xiàn)有技術(shù),本實用新型的技術(shù)效果:

本實用新型提供的用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝,從人體實時測量得到的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息后,由預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)動作對使用者的動作發(fā)力值和發(fā)力方向進(jìn)行反饋電流刺激,并通過對肌肉群給予刺激,達(dá)到高效運動的效果,縮短用戶運動成績提高所用的時間。

本實用新型提供的智能服裝除了能用于運動員外,還能用于患病人體的康復(fù)訓(xùn)練過程中以及對動作規(guī)范要求較高的運動中。通過反饋刺激模塊,增加運動員肌肉收縮時參與做功的肌纖維數(shù)量,提高肌肉力量,促進(jìn)被刺激區(qū)域的血液循環(huán),增強肌肉協(xié)調(diào)性,對肌肉輕微損傷的自我修復(fù)有一定積極作用,可以促使肌細(xì)胞中的線粒體參與有氧運動,減輕肌肉酸痛,活血化淤,設(shè)定電刺激信號為間歇式低電流參數(shù),還可以緩解肌肉的疲勞,從而提高訓(xùn)練效率。尤其適用于患有下腰痛和腦卒中導(dǎo)致的引起的偏癱、肢體障礙、廢用性肌萎縮、吞咽功能障礙、排尿障礙、上、下運動神經(jīng)元麻痹、脊髓損傷、肌肉痙攣,周圍神經(jīng)損傷,肌肉萎縮等神經(jīng)肌肉性疾病的病人。在對動作規(guī)范要求較高的運動練中,如高爾夫球,通過9軸微慣性傳感器測得的人體發(fā)力方向信息,可以當(dāng)即得出動作是否規(guī)范,若不規(guī)范,能為使用者給出在動作的哪個環(huán)節(jié)發(fā)生了動作偏差,使訓(xùn)練更高效。

本實用新型提供的用于提高訓(xùn)練效果的訓(xùn)練方法,該方法一方面通過在實時運動過程中的每次肌肉運動過程中測得的肌肉電信號,給予實時肌肉電刺激,以強化運動訓(xùn)練效果。在整個運動過程結(jié)束后,通過調(diào)節(jié)電刺激模塊的輸出脈沖電流參數(shù)來放松肌肉,以達(dá)到運動后高效放松的效果。令一方面通過9軸微慣性測量單元采集得到的人體發(fā)力方向信息,在每次動作完成之后,通過把采集到的人體發(fā)力方向與預(yù)置規(guī)范動作的發(fā)力方向信息進(jìn)行對比分析,給出該次動作與標(biāo)準(zhǔn)動作之間的差異,提示用戶下次避免犯類似錯誤,已提高訓(xùn)練效果。

具體請參考根據(jù)本實用新型的用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝提出的各種實施例的如下描述,將使得本實用新型的上述和其他方面顯而易見。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝示意圖;

圖2是本實用新型另一優(yōu)選實施例智能服裝示意圖;

圖3是本實用新型優(yōu)選實施例微處理模塊示意圖;

圖4是本實用新型優(yōu)選實施例數(shù)據(jù)終端模塊示意圖;

圖5是本實用新型優(yōu)選實施例設(shè)有信號采集模塊組的服裝上衣正面安放示意圖;

圖6是本實用新型優(yōu)選實施例信號采集模塊組在服裝上衣背面的安放示意圖。

圖7是本實用新型提供的用于提高訓(xùn)練效果的訓(xùn)練方法流程示意圖;

圖8是本實用新型提供的肌電信號處理電路示意圖;

圖例說明:

1、信號采集模塊組;11、貼點;12、參考極;2、反饋刺激模塊;3、微處理模塊;4、數(shù)據(jù)終端模塊;5、DSP模塊;21、存儲模塊;22、無線收發(fā)模塊;41、用戶信息管理模塊;42、肌電評估模塊;43、社交分享模塊。

具體實施方式

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。

為便于理解,對本實用新型提供技術(shù)方案概述:本實用新型提供的智能服裝能夠測得使用者的發(fā)力方向,實現(xiàn)對使用者肌肉發(fā)力的矢量測量(包括肌肉發(fā)力大小和發(fā)力方向)。發(fā)力大小通過肌電傳感器測得,方向通過9軸微慣性傳感器(每個微慣性傳感器相當(dāng)于一個3軸微陀螺儀,一個3軸加速度計和一個3軸磁場計)測得。利用9軸微慣性傳感器我們可以精確測得使用者的發(fā)力方向及運動軌跡,再進(jìn)行與預(yù)置的“規(guī)范動作”進(jìn)行對比分析,可以判斷動作是否與規(guī)范動作相一致。若不正確,通過電刺激模塊給予刺激提示(反饋刺激模塊功能1),若正確,記錄相應(yīng)的肌電傳感器數(shù)據(jù),根據(jù)該數(shù)據(jù)對肌肉施以具有提高訓(xùn)練效果的電刺激信號(反饋刺激模塊功能2),以提高訓(xùn)練效果,在運動結(jié)束后,對肌肉施以放松肌肉的電刺激,對肌肉進(jìn)行放松,肌肉恢復(fù),從而提高訓(xùn)練效果(反饋刺激模塊功能3)。

參見圖1,本實用新型提供的用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝,包括與人體皮膚相貼合的服裝,服裝上對應(yīng)于人體肌肉處設(shè)有信號采集模塊組,信號模塊組中包括至少一組對應(yīng)設(shè)置于人體肌肉上用于采集肌肉發(fā)力值的肌電傳感器和用于采集人體發(fā)力方向的9軸微慣性傳感器;

智能服裝還包括:

用于接收、傳輸和處理信號采集模塊組獲取的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息,并向反饋刺激模塊2發(fā)出電刺激指令的微處理模塊3,微處理模塊3分別與信號采集模塊組、數(shù)據(jù)終端模塊4和反饋刺激模塊2連接;用于接收微處理模塊3的電刺激指令,并產(chǎn)生作用于人體肌肉上的正向脈沖電流反饋刺激或負(fù)向脈沖電流反饋刺激的反饋刺激模塊2,反饋刺激模塊2設(shè)置于人體肌肉處,并與微處理模塊3控制連接;用于向微處理模塊3通信傳輸可顯示的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息的數(shù)據(jù)終端模塊4,數(shù)據(jù)終端模塊4與微處理模塊3通信連接。

如對于一些練肌肉的健身新手來說,并不能準(zhǔn)確把握每次訓(xùn)練動作是否正確,以及每天的訓(xùn)練是否夠量。在健身的過程中,反饋刺激模塊2可以根據(jù)肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向給肌肉以正向或負(fù)向刺激。反饋刺激模塊2施加的電刺激可以增強不常用肌的肌肉力量,還可以使肌肉和神經(jīng)的協(xié)調(diào)性增加,增強使用者對神經(jīng)和肌肉的自主控制能力。本實用新型還能用于無創(chuàng)無痛的檢測神經(jīng)肌肉的電位變化,從而記錄肢體動作時運動單位產(chǎn)生的靜息和收縮活動,運動員做動作時每一塊肌肉的運動情況,動作持續(xù)時間、肌肉力量大小等,由此可以分析出每一塊肌肉在運動過程中是否能正常發(fā)揮作用,與其他肌肉共同作用時肌肉群是否協(xié)調(diào)。

另一方面還能夠?qū)κ褂谜吒鶕?jù)自身真實情況進(jìn)行科學(xué)、針對性的指導(dǎo),給身體以刺激,增加肌肉收縮時參與做功的肌纖維數(shù)量,提高肌肉力量,促進(jìn)被刺激區(qū)域的血液循環(huán),增強肌肉協(xié)調(diào)性,對肌肉輕微損傷的自我修復(fù)有一定積極作用,可以促使肌細(xì)胞中的線粒體參與有氧運動,減輕肌肉酸痛,活血化淤。本實用新型中的反饋電刺激功能還可以對腦卒中引起的偏癱、肢體障礙、廢用性肌萎縮、吞咽功能障礙、排尿障礙、上、下運動神經(jīng)元麻痹、脊髓損傷、肌肉痙攣,周圍神經(jīng)損傷,肌肉萎縮等神經(jīng)肌肉性疾病的治療和康復(fù)有良好的作用,尤其適用于慢性、陳舊性、經(jīng)其他方法治療無法改善功能的患者。

在對動作規(guī)范要求較高的運動練中,如高爾夫球等運動中,通過9軸微慣性測量單元測得的人體發(fā)力方向信息,可以有用戶當(dāng)即得出動作是否規(guī)范,若不規(guī)范,能給出在動作的哪個環(huán)節(jié)發(fā)生了動作偏差,使訓(xùn)練更高效。

本實用新型提供智能服裝肌肉發(fā)力值的獲取可以采用各類常用傳感器和貼片搭配使用,例如EMG傳感器等。當(dāng)然也可以為其他運動生物信號采集裝置。反饋刺激模塊2所使用的刺激電路也可以為各類常用具有上述功能的刺激電流。刺激電流通過設(shè)置于肌肉處的電極片進(jìn)行傳輸。本實用新型提供的智能服裝,首先采集人體肌肉法力值和人體發(fā)力方向信息,并反饋至數(shù)據(jù)終端模塊4,用戶通過數(shù)據(jù)終端模塊4獲取人體肌肉的運動情況和人體發(fā)力方向信息后,指示對具體的人體肌肉進(jìn)行電流刺激,并在單次動作結(jié)束后供給用戶進(jìn)行自主分析。該智能服裝價格低廉,使用方便,效果獨特,尤其適用于短期內(nèi)提高運動員的訓(xùn)練成績或短期提高特定動作的規(guī)范性。其中所用9軸微慣性測量單元包括1個三軸微加速度計、1個三軸微陀螺和1個三軸磁傳感器。

參見圖5~6,優(yōu)選的,肌電傳感器為EMG傳感器;9軸微慣性測量單元與EMG傳感器的設(shè)置位置相同。二者位置相同,能同時測量一個點的發(fā)力值和發(fā)力方向。信號模塊組中還包括參考極12和貼點11,參考極12和貼點11分別與EMG傳感器相連接,參考極12設(shè)置于骨性標(biāo)志處。此處的骨性標(biāo)志是指無肌肉覆蓋處,例如背部脊椎處,此處骨性標(biāo)志,人體皮膚直接覆蓋于骨骼上。按此設(shè)置參考極12便于肌電信號的采集,使得采集數(shù)據(jù)更穩(wěn)定并得到有效的數(shù)據(jù)。

反饋刺激模塊2包括脈沖信號發(fā)生器、微處理器和電極貼片,具體的參見圖5~6中所標(biāo)示出的貼片位置既是肌電信號采集電極片的位置,也是反饋刺激電極片的位置,二者共用一個電極貼片。

優(yōu)選的,貼點11成對設(shè)置于同一肌肉的肌根處和肌腹處。按此設(shè)置能有效保障正確采集到合適的運動生物信號。提高用戶據(jù)此作出反饋刺激的正確性,有助于提高電刺激有效性。

參見圖2,優(yōu)選的,本實用新型提供智能服裝還包括:

DSP模塊5,分別與微處理模塊3和人體信號采集模塊相連接,用于將信號采集模塊組1獲取的肌肉發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進(jìn)行差分放大處理后,并將數(shù)字信號傳輸至微處理模塊3。DSP模塊5能獲取多路EMG傳感器的采集運動生物信號,并將運動生物信號的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,并對對多路數(shù)字信號進(jìn)行處理,例如可以對數(shù)字信號進(jìn)行平滑,濾波,特征提取等處理。其中所含主控器還加載有信號采集模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及EMG數(shù)字信號處理模塊。此處的差分放大處理所用電路參見圖8。

優(yōu)選的,反饋刺激模塊2包括通以20-50Hz刺激電流的刺激電極,所通刺激電流的脈沖寬度為200~400μs,刺激電極設(shè)置于信號采集模塊組1附近。按此設(shè)置,能有效提高每次對肌肉進(jìn)行正向脈沖電流刺激時,肌肉所產(chǎn)生的活性物質(zhì),從而有利于受損肌肉的康復(fù)。

反饋刺激模塊2通過經(jīng)處理的肌電信號的強度大小而采用20-50Hz的不同頻率的低頻電流通過電極刺激特定肌肉群使其抽搐或者收縮,繼而達(dá)到“功能”修復(fù)或恢復(fù)。已有研究表明,通過調(diào)整相關(guān)參數(shù),神經(jīng)肌肉電刺激可以達(dá)到較少疲勞和最優(yōu)力學(xué)輸出的目的。在產(chǎn)品使用初期,我們通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)算法,對使用者的肌電狀態(tài)有更好的了解,從而更科學(xué)的設(shè)置參數(shù)。相關(guān)參數(shù)主要包括頻率,脈寬,強度,作用時間等。刺激頻率被定義為刺激過程每秒中產(chǎn)生的脈沖數(shù),通常20-50Hz。不同波型的波寬計算方法不一致。對脈沖列來說,波寬也叫脈沖寬度(pulse duration);對雙相波來說,波寬由正負(fù)相位寬度(phase duration)組成。對脈沖群,每個脈沖群持續(xù)的時間就是脈沖群寬度。理想的脈沖寬度為200~400μs。另一個對肌肉收縮,以及疲勞都起重要作用的參數(shù)是刺激強度/幅值,通常指刺激電流值,以毫安為單位,刺激強度越高,電極所影響的去極化程度越大。電極放置在神經(jīng)—肌肉交界處(運動終板)與肌肉—肌腱交接處(端點)之間,并盡可能多的覆蓋肌纖維,但不能放在肌腱上或者肌腱附近。

參考電極為前置放大器的差動輸入提供參考,故放置在骨性標(biāo)志上,且遠(yuǎn)離測量電極。該模塊與電極擺放在一起,對測量肌電信號的肌肉進(jìn)行實時反饋刺激,上肢貼點11肌肉主要包括,胸大肌、背闊肌、肱二頭肌、腹直肌等。下肢貼點11肌肉主要包括,臀大肌、股二頭肌、股直肌、腓腸肌等。

優(yōu)選的,刺激電極設(shè)置于人體肌肉的肌腹中央部位。按此設(shè)置刺激電極,能有效提高對人體肌肉的刺激效果,又避免對人體信號采集模塊的影響。

優(yōu)選的,參見圖3,微處理模塊3中包括:存儲模塊21,用于存儲經(jīng)DSP模塊5處理的肌肉發(fā)力值;無線收發(fā)模塊22,用于將數(shù)字信號傳輸至數(shù)據(jù)終端模塊4上。

經(jīng)過DSP模塊5接收肌電傳感器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并處理后,把相應(yīng)的肌肉特征信號發(fā)送給微處理模塊3,交由微處理模塊3進(jìn)行下一步操作。若數(shù)據(jù)終端4,如手機、平板電腦等,不在身邊,則數(shù)字信號數(shù)據(jù)可暫存于存儲模塊21里,反之,則直接通過無線收發(fā)模塊22傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端4,存儲記錄以及對訓(xùn)練狀態(tài)進(jìn)行可視化顯示。在數(shù)據(jù)終端4還可以輸入要特定訓(xùn)練的肌肉塊,由無線收發(fā)模塊22發(fā)送給為控制器,控制反饋刺激模塊2,產(chǎn)生脈沖電流對指定肌肉進(jìn)行正向或負(fù)向刺激,以增強肌肉訓(xùn)練效果,或用于訓(xùn)練完的肌肉放松,達(dá)到高效訓(xùn)練的目的或?qū)崿F(xiàn)對病態(tài)肌肉的刺激,進(jìn)行康復(fù)治療。

優(yōu)選的,參見圖4,數(shù)據(jù)終端模塊4包括:用戶信息管理模塊41,用于將具體用戶的生物運動信息存儲至相應(yīng)用戶名下;肌電評估模塊42,用于對生物運動信息進(jìn)行評估并輸出結(jié)果,顯示于數(shù)據(jù)終端模塊4上;社交分享模塊43,用于將各用戶的生物運動信息通過社交平臺進(jìn)行分享。微處理模塊3設(shè)置于移動終端上,用于生物運動數(shù)據(jù)面向用戶的顯示、無線通訊和生物運動數(shù)據(jù)在社交平臺上的分享。

在數(shù)據(jù)終端4中可以通過藍(lán)牙,WiFi,airdrop等通信模塊與微控制器進(jìn)行通信,將儲存模塊中指定運動數(shù)據(jù)進(jìn)行整合顯示,并且指示反饋刺激模塊2對相應(yīng)的肌肉進(jìn)行正向或負(fù)向反饋刺激。在手機等移動終端上,可以利用APP進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示,無線通訊,數(shù)據(jù)分享,社交平臺交友。其中APP中有實時顯示界面,歷史數(shù)據(jù)界面,私人定制界面以及社交分享界面。

優(yōu)選的,設(shè)定刺激電極中所通電刺激信號為間歇式低電流參數(shù),使其產(chǎn)生負(fù)向脈沖電流反饋刺激,可以起到緩解肌肉疲勞的作用。

本實用新型提供的用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝,通過在具有彈性的緊身服裝中鑲嵌EMG感應(yīng)器,EMG感應(yīng)器用于采集人體肌電信號(也就是人體肌肉發(fā)力值)。當(dāng)人體主觀的使用對應(yīng)肌肉部位進(jìn)行收縮或伸張時,即可產(chǎn)生能EMG感應(yīng)器有效監(jiān)測到的人體肌電信號。由于檢測到的表面肌電信號相當(dāng)微弱且易受干擾,通過對檢測到的EMG信號進(jìn)行去噪、放大電壓等處理后,再經(jīng)過D\A轉(zhuǎn)換將生物信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,由單片機處理后通過串行口將所得數(shù)字信號傳送到上位機控制模塊中,進(jìn)行波形的顯示和存儲;之后由DSP模塊5對采集到的EMG信號進(jìn)行分析,根據(jù)不同肌電情況設(shè)置電刺激參數(shù),再通過上位機發(fā)送給單片機,將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號發(fā)送到刺激電路中,通過刺激電路模塊來輸出作用于人體上的刺激訓(xùn)練肌力強度。從而實現(xiàn)將所測得的肌肉發(fā)力值,轉(zhuǎn)換為作用于人體特定區(qū)域的電刺激。根據(jù)由信號采集模塊中9軸微慣性測量單元獲得的人體發(fā)力方向信息,以及預(yù)置規(guī)范動作,對動作進(jìn)行不斷矯正。通過反復(fù)刺激和運動調(diào)整,使得人體記錄下能取得較高運動成績的運動模式,從而縮短提高運動成績所需的訓(xùn)練時間。

對于所獲得的表面肌肉電信號的分析,按現(xiàn)有方法進(jìn)行處理即可。所用電路參見圖8,具體參見上海交通大學(xué)于2012年出版的《動作表面肌電信號的非線性特性研究》,作者鄒曉陽。反饋刺激模塊2產(chǎn)生的電流為低頻脈沖電療法中所用電流,該電流具有以下特點:

1、該模塊的刺激電流為低于1000Hz的低頻脈沖電流;

2、該模塊刺激電流具有低電流、低電壓、參數(shù)可調(diào)節(jié)的特點;

3、該模塊采用的脈沖波形可以為可變占空比的矩形波、三角波、階梯波等。

參見圖7,本實用新型的另一方面還提供了一種采用上述的用于提高訓(xùn)練效果的智能服裝的訓(xùn)練方法,包括以下步驟:

步驟S100:判斷人體是否處于運動狀態(tài),如果人體處于靜止?fàn)顟B(tài)時,由微處理模塊3向反饋刺激模塊2發(fā)出緩解電刺激指令,通過反饋刺激模塊2將用于緩解運動疲勞的負(fù)向電流反饋刺激作用于人體肌肉上使肌肉放松,

步驟S200:如果人體處于運動狀態(tài),則采集人體肌肉處的發(fā)力值和人體發(fā)力方向信息后,判斷所得人體發(fā)力方向與預(yù)置規(guī)范動作中的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)力方向是否一致,

如果肌肉的發(fā)力方向與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)力方向一致,則由微處理模塊3根據(jù)肌肉傳感器數(shù)據(jù)向電刺激模塊發(fā)出電刺激指令,通過反饋刺激模塊2將用于提高運動效果的正向電流反饋刺激作用于人體肌肉,

步驟S300:如果人體發(fā)力方向與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)力方向不一致,則由微處理模塊3向反饋刺激模塊2發(fā)出刺激提示,提示使用者進(jìn)行動作修正后,重復(fù)步驟S200~300直至人體完成所有運動。

采用該方法進(jìn)行人體肌肉刺激,提高人體運動狀態(tài)下,肌肉的運動效能,加速肌肉群組的康復(fù)速度,還能及時糾正運動過程中錯誤肌肉塊的運動,從而提高運動效率。與此同時,該方法還能有效緩解運動帶來的身體不適,加速人體恢復(fù),從而提高運動效率。

優(yōu)選的,參見圖7,所述步驟S200中還包括判斷所采集發(fā)力值是否大于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)力值,如果大于則記錄該發(fā)力值,如果小于則不記錄。同時還能記錄在正確動作下的最小發(fā)力值,為后續(xù)運動動作改進(jìn)研究提供依據(jù)。

本實用新型的另一方面還提供了一種用于提高團隊訓(xùn)練效果的智能服裝,包括多套上述的智能服裝。各套上述智能服裝按上述方法進(jìn)行使用時,各套服裝單獨采集團隊中個體的發(fā)力值和發(fā)力方向,并按照前述方法與預(yù)置規(guī)范動作進(jìn)行比對,從而將團隊中發(fā)力值和發(fā)力方向與團隊中預(yù)置規(guī)范動作不相同的個體找出,從而實現(xiàn)對協(xié)同要求較高的團隊訓(xùn)練效果的提高。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚本實用新型的范圍不限制于以上討論的示例,有可能對其進(jìn)行若干改變和修改,而不脫離所附權(quán)利要求書限定的本實用新型的范圍。盡管己經(jīng)在附圖和說明書中詳細(xì)圖示和描述了本實用新型,但這樣的說明和描述僅是說明或示意性的,而非限制性的。本實用新型并不限于所公開的實施例。

通過對附圖,說明書和權(quán)利要求書的研究,在實施本實用新型時本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解和實現(xiàn)所公開的實施例的變形。在權(quán)利要求書中,術(shù)語“包括”不排除其他步驟或元素,而不定冠詞“一個”或“一種”不排除多個。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中引用的某些措施的事實不意味著這些措施的組合不能被有利地使用。權(quán)利要求書中的任何參考標(biāo)記不構(gòu)成對本實用新型的范圍的限制。

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