一种健身及助力设备制造技术

本发明专利技术公开了一种健身及助力设备，包括穿戴设备、动力设备和控制器；所述的穿戴设备，被穿戴于人体的至少一部分；所述的动力设备至少部分设置在穿戴设备上，通过提供人体运动的阻力和/或助力，形成多种不同的工作模式；所述的控制器设置在穿戴设备上，用于根据用户指令和/或人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息控制动力设备进入不同的工作模式。本发明专利技术的健身及助力设备可辅助人体运动达到辅助运动的效果，也可以阻碍人体运动，达到锻炼身体的目的，该健身及助力设备包括有多种工作模式供用户选择，从而提高了用户运动/锻炼的体验效果。

A Kind of Fitness and Help Equipment

The invention discloses a fitness and boosting device, including a wearing device, a power device and a controller; the wearing device is worn on at least one part of the human body; the power device is at least partially arranged on the wearing device, forming various different working modes by providing resistance and/or boost of human motion; and the controller is arranged on the wearing device. Used to control power equipment to enter different working modes according to user instructions and/or physical information and/or human motion and/or external environment information. The fitness and boosting equipment of the invention can assist human body movement to achieve the effect of assisting movement, and can also hinder human body movement to achieve the purpose of exercise. The fitness and boosting equipment includes a variety of working modes for users to choose, thereby improving the user's exercise/exercise experience effect.

【技术实现步骤摘要】
一种健身及助力设备
本专利技术涉及可穿戴设备
，具体涉及一种健身及助力设备。
技术介绍
可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。现有的可穿戴领域包括有用于辅助人体运动/工作的穿戴设备，比如外骨骼，用途非常广泛。可被应用到军队中，比如在战场上，外骨骼可以帮助士兵轻松抬起重物，减少肌肉拉伤的几率。现有的可穿戴领域中也包括有用于阻碍人体运动，达到对患肢训练的目的，然而这些穿戴设备功能单一，难以满足用户的多样化需求。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种健身及助力设备，通过改变施力规则形成有多种工作模式，从而满足了用户多样化的需求，提高了用户运动/锻炼的体验效果。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种健身及助力设备，包括穿戴设备、动力设备和控制器；所述的穿戴设备，被穿戴于人体的至少一部分；所述的动力设备至少部分设置在穿戴设备上，通过提供人体运动的阻力和/或助力，形成多种不同的工作模式；所述的控制器设置在穿戴设备上，用于根据用户指令和/或人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息控制动力设备进入不同的工作模式。优选的，所述的多种不同的工作模式通过控制器控制动力设备采用不同的施力规则形成；优选的，所述的施力规则包括了控制动力设备的施力方向，施力大小，施力时长、施力时点以及施力位置中的一种或几种施力因素的变化的规则；优选的，在不同的工作模式中，动力设备的施力方向、施力大小、施力时长、施力时点、施力位置中的一种或几种施力因素按照当前的工作模式设定的规律调整变化。在上述方案中，所述的健身及助力设备包括有多种工作模式，所述的多种不同的工作模式通过控制动力设备不同的施力规则形成；优选的，所述的施力规则包括了控制动力设备的施力方向，施力大小，施力时长、施力时点以及施力位置中的一种或几种施力因素按照一定的规则调整变化的规则，另一方面，在所述的不同工作模式中，动力设备的各施力因素也按照当前工作模式设定的规律调整变化，例如，当前工作模式为辅助模式时，则在用户运动或工作中，动力设备施加与人体施力方向一致的辅助力，达到辅助的效果，而在该辅助模式中，该动力设备的施力方向和大小也是随着人体运动的需求不断的变化，即也就是所述的所述不同的工作模式中，动力设备的施力方向、施力大小、施力时长、施力时点、施力位置中的一种或几种施力因素按照当前的工作模式设定的规律调整变化，而该设定的规律就是控制动力设备的施力方向和大小与人体的运动方向或工作需求相一致。优选的，所述的工作模式按照大类分为提供人体运动的助力的辅助模式、提供人体运动的阻力的健身模式以及不施力的待机模式；在辅助模式中，动力设备根据人体运动情况提供增大人体肌肉组织施力的助力；在健身模式中，动力设备提供与人体肌肉组织施力相反的力；在待机模式中，所述的健身及助力设备执行等待用户输入指令的待机过程，并在该待机过程中，检测人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息。在上述方案中，工作模式按照大类分为的辅助模式、健身模式、待机模式进一步包括有多种模式，例如，所述的辅助模式进一步包括有多种模式，比如辅助模式分为跑步模式、登山模式、下山模式等，而所述的健身模式进一步包括有腿部锻炼模式，背部锻炼模式、腰部锻炼模式，手臂锻炼模式等，而在各锻炼模式中，其动力设备的施力也跟随着对应的模式的施力规律调整变化。其中在健身模式中，所述的健身及助力设备还可通过安装配重块来实现锻炼的目的。优选的，所述的健身及助力设备还包括有人机交互模块和检测模块；所述的人机交互模块用于显示信息以提示用户和接收用户输入控制指令，所述的控制指令包括控制动力设备进入目标工作模式的指令；所述的检测模块用于检测人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息并将检测结果发送至控制器，通过控制器控制人机交互模块提示用户所述检测结果，和/或通过控制器自动控制动力设备进入匹配的工作模式，和/或通过控制器控制动力设备在当前工作模式中施力因素的调节。在上述方案中，包括多种控制方案：比如用户在运动过程中，开启了辅助模式，则所述的检测模块实时检测人体的体征信息，并根据该体征信息判断用户当前状态，比如判断人体当前体力状态，当判断人体在跑步中有体力不支的情况，则自动控制动力设备进入与人体运动匹配的跑步模式中，控制动力设备施加助力辅助人体跑步，或当动力设备已经在跑步模式中时，则控制动力设备增大助力，进一步增加人体跑步助力。进一步的，所述的检测模块包括有运动传感器，所述的运动传感器用于采集人体运动信息并发送至控制器，控制器用于根据所述的运动信息生成人体运动参数，并根据人体运动参数控制动力设备当前工作模式中施力因素的调整，或控制动力设备切换为匹配的工作模式。在上述方案中，所述的工作模式根据大类分为提供人体运动的助力的辅助模式、提供人体运动的阻力的健身模式以及不施力的待机模式，而各大类工作模式分别包括有多个小类，当开启其中大类模式后，则控制器根据检测模块的检测结果控制动力设备进入该大类工作模式中的匹配的小类工作模式，比如在辅助模式中，控制器根据检测结果(例如检测模块检测到人体正在登山，且体力不支)则控制动力设备进入匹配的登山模式，以提供人体登山的助力，减轻人体登山中的负担。优选的，所述的运动传感器包括有肌电流EMG传感器，所述的控制器用于根据肌电流EMG传感器采集的人体EMG信息判断出人体的运动状态及运动趋势，并根据该运动状态及运动趋势控制动力设备的施力方向，施力大小，施力时长、施力时点以及施力位置中的一种或几种施力因素进行相应的调整。在上述方案中，例如在辅助模式中，控制器根据所述的运动状态及运动趋势控制动力设备施加与所述的运动趋势相同方向的力，以辅助人体运动，而当在健身模式中时，则控制器根据所述的运动状态及运动趋势控制动力设备施加与所述的运动趋势相反方向的力，以增加人体运动负担达到锻炼健身的目的。优选的，所述的肌电流EMG传感器采集人体多个部位的EMG信号,所述的部位包括人体的手臂和/或腿部和/或头部和/或腰部和/或人体其他部位。优选的，所述的运动传感器还包括有应力传感器、应变传感器、IMU传感器，分别用于采集应力数据、应变数据以及运动参数数据。在上述方案中，所述的工作模式还包括有动作矫正模式，在所述的动作矫正模式中，所述的控制器接收到应力传感器、应变传感器、IMU传感器采集的人体姿态信息，并根据该人体姿态信息生成人体姿态参数，所述的健身及助力设备还包括存储模块，用于存储人体标准运动姿态数据，所述的控制器将所述的人体姿态参数与存储模块中的人体标准运动姿态数据进行对比，得出姿态是否正确的结果，并通过人机交互模块提醒给用户。进一步的，所述的控制器还用于将所述的人体姿态参数与存储模块中的人体标准运动姿态数据进行对比，得出人体姿态与人体标准运动姿态之间的误差，并通过人机交互模块语音提示用户调整姿态，并在检测到人体姿态与人体标准运动姿态相吻合后，取消提示用户。优选的，所述的检测模块还包括有环境传感器，用于检测人体所处环境的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种健身及助力设备，其特征在于，包括穿戴设备、动力设备和控制器；所述的穿戴设备，被穿戴于人体的至少一部分；所述的动力设备至少部分设置在穿戴设备上，通过提供人体运动的阻力和/或助力，形成多种不同的工作模式；所述的控制器设置在穿戴设备上，用于根据用户指令和/或人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息控制动力设备进入不同的工作模式。

【技术特征摘要】
1.一种健身及助力设备，其特征在于，包括穿戴设备、动力设备和控制器；所述的穿戴设备，被穿戴于人体的至少一部分；所述的动力设备至少部分设置在穿戴设备上，通过提供人体运动的阻力和/或助力，形成多种不同的工作模式；所述的控制器设置在穿戴设备上，用于根据用户指令和/或人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息控制动力设备进入不同的工作模式。2.根据权利要求1所述的一种健身及助力设备，其特征在于，所述的多种不同的工作模式通过控制器控制动力设备采用不同的施力规则形成；优选的，所述的施力规则包括了控制动力设备的施力方向，施力大小，施力时长、施力时点以及施力位置中的一种或几种施力因素的变化的规则；优选的，所述不同的工作模式中，动力设备的施力方向、施力大小、施力时长、施力时点、施力位置中的一种或几种施力因素按照当前的工作模式设定的规律调整变化。3.根据权利要求1或2所述的一种健身及助力设备，其特征在于，所述的工作模式包括有提供人体运动的助力的辅助模式、提供人体运动的阻力的健身模式以及不施力的待机模式；在辅助模式中，动力设备根据人体运动情况提供增大人体肌肉组织施力的助力；在健身模式中，动力设备提供与人体肌肉组织施力相反的力；在待机模式中，所述的健身及助力设备执行等待用户输入指令的待机过程，并在该待机过程中，检测人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息。4.根据权利要求1-3任一所述的一种健身及助力设备，其特征在于，还包括有人机交互模块和检测模块；所述的人机交互模块用于显示信息和接收用户输入控制指令，所述的控制指令包括控制动力设备进入目标工作模式的指令；所述的检测模块用于检测人体体征信息和/或人体运动情况和/或外界环境信息并将检测结果发送至控制器，通过控制器控制人机交互模块提示用户所述检测结果，和/或通过控制器自动控制动力设备进入匹配的工作模式，和/或通过控制器控制动力设备在当前工作模式中各施力因素的调节。5.根据权利要求4所述的一种健身及助力设备，其特征在于，所述的检测模块包括有运动传感器，所述的运动传感器用于采集人体运动信息并发送至控制器，控制器用于根据所述的运动信息生成人体运动参数，并根据人体运动参数控制动力设备当前工作模式中施力的调整，或控制动力设备切换为匹配的工作模式。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫锋，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京臻迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11