一种平衡功能训练方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种平衡功能训练方法及系统，涉及康复医学技术领域。该平衡功能训练方法包括：获取太极拳运动标准数据库，并根据预设的太极拳运动分析标准得到不同等级的平衡功能运动处方，其中，所述太极拳运动标准数据库包括太极拳标准模型和健康数据的对应关系；获取训练者的健康数据，并根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系制定所述训练者的平衡功能运动处方；根据所述训练者的平衡功能运动处方，生成所述训练者的太极拳虚拟训练模型，并获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型得到的平衡功能训练结果，从而使得可以根据训练者的健康状况制定训练平衡功能的个性化和多样化的运动处方，并得到训练者训练评估结果。

A Method and System of Balanced Function Training

The invention provides a balance function training method and system, which relates to the technical field of rehabilitation medicine. The balance function training method includes: acquiring the standard database of Taijiquan and obtaining different levels of balance function exercise prescriptions according to the preset analysis standard of Taijiquan. The standard database of Taijiquan includes the corresponding relationship between the standard model of Taijiquan and the health data; acquiring the health data of trainers, and according to the health data and the Taijiquan mentioned above. According to the corresponding relationship of the standard model of Chiquan, the exercise prescription of the trainer's balance function is formulated; according to the exercise prescription of the trainer's balance function, the virtual training model of the trainer's Taijiquan is generated, and the training result of the trainer's balance function obtained by the virtual training model of Taijiquan is obtained, so that the training can be formulated according to the trainer's health condition. Individualized and diversified exercise prescriptions of balance function were obtained and the results of training evaluation were obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种平衡功能训练方法及系统
本专利技术涉及康复医学
，具体而言，涉及一种平衡功能训练方法及系统。
技术介绍
目前，老年人跌倒会引发软组织损伤、骨折、脑外伤甚至死亡，严重危害老年人的健康，其中，平衡功能是影响跌倒的重要因素。现有技术中，改善平衡功能的主要方法包括肌力训练、核心稳定性训练、负重训练等运动疗法以及不同类型的平衡训练仪。现有技术中，改善平衡功能采用平衡训练仪，但是，平衡训练仪无法根据老年人的身体状况提供个性化和多样化的训练方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种平衡功能训练方法及系统，能够根据训练者的健康状况制定训练平衡功能的个性化和多样化的运动处方，并得到训练者训练评估结果。为实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种平衡功能训练方法，包括：获取太极拳运动标准数据库，并根据预设的太极拳运动分析标准得到不同等级的平衡功能运动处方，其中，所述太极拳运动标准数据库包括太极拳标准模型和健康数据的对应关系；获取训练者的健康数据，并根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系制定所述训练者的平衡功能运动处方；根据所述训练者的平衡功能运动处方，生成所述训练者的太极拳虚拟训练模型，并获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型得到的平衡功能训练结果。一种实施方式中，所述获取太极拳运动标准数据库的步骤之前，所述方法还包括：获取太极拳专家在训练太极拳时的人体运动数据、人体静态稳定性数据和人体动态稳定性数据；根据所获取的人体运动数据、人体静态稳定性数据和人体动态稳定性数据建立太极拳标准模型和健康数据的对应关系。一种实施方式中，根据预设的太极拳运动分析标准得到不同等级的平衡功能运动处方的步骤，包括：根据预设的太极拳运动分析标准，分析所述太极拳运动所对应的不同等级的平衡功能运动处方，所述平衡功能运动处方包括：太极拳的运动招式、运动强度、运动时间及运动频率。一种实施方式中，获取太极拳专家在训练太极拳时的人体运动数据的步骤之前包括：通过3D摄像系统获取太极拳专家在训练太极拳时的各训练时段的深度图像；分别计算每训练时段内连续帧内深度图像的人体特征向量；根据所述人体特征向量，计算所述太极拳专家的人体运动数据。一种实施方式中，分别计算每训练时段内连续帧内深度图像的人体特征向量的步骤包括：根据每训练时段内连续帧内深度图像的人体关节坐标位置，划分成不同运动部位的组合；对每训练时段内连续帧的深度图像提取人体各运动部位组合的超曲面法向量；再将超曲面法向量均值池化后，得到人体特征向量。一种实施方式中，获取训练者的健康数据，并根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系制定所述训练者的平衡功能运动处方的步骤，包括：获取所述训练者的量表评估数据、生物力学平衡数据、3D摄像系统数据和心肺耐力数据；根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系，通过随机森林算法对所述量表评估数据、所述生物力学平衡数据、所述摄像系统数据和所述心肺耐力数据融合，生成所述训练者的平衡功能运动处方。一种实施方式中，获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型得到的平衡功能训练结果的步骤包括：获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型训练时的训练动作；将所获取的训练动作与所述太极拳标准模型中的标准动作进行匹配得到所述训练动作的匹配度；将所述训练者所有训练动作的匹配度进行加权求均值，得到所述训练者的平衡功能训练结果。一种实施方式中，获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型训练时的训练动作，将所获取的所有训练动作与所述太极拳标准模型中的标准动作进行匹配得到所述训练动作的匹配度的步骤，包括：获取所述训练动作对应的人体各关节的三维坐标；根据所述人体各关节的三维坐标计算所述人体各关节的角度和相对位置；将所述人体各关节的角度和相对位置与所述标准动作中人体各关节的角度和相对位置进行匹配得到所述训练动作的匹配度。一种实施方式中，将所获取的训练动作与所述太极拳标准模型中的标准动作进行匹配得到所述训练动作的匹配度的步骤之后，方法还包括：将所述训练动作的匹配度与预设阈值进行比较，若所述匹配度小于预设阈值，则显示所述训练动作对应的纠正动作。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种平衡功能训练系统，包括平衡功能分析单元、平衡功能采集单元、太极拳训练单元；所述平衡功能分析单元，用于获取太极拳运动标准数据库，并根据预设的太极拳运动分析标准得到不同等级的平衡功能运动处方，其中，所述太极拳运动标准数据库包括太极拳标准模型和健康数据的对应关系；所述平衡功能采集单元，用于获取训练者的健康数据，并根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系制定所述训练者的平衡功能运动处方；所述太极拳训练单元，用于根据所述训练者的平衡功能运动处方，生成所述训练者的太极拳虚拟训练模型，并获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型得到的平衡功能训练结果。本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供的一种平衡功能训练方法及系统，通过采集太极拳专家在太极拳的训练过程，获取太极拳运动标准数据库，根据预设的太极拳运动分析标准对太极拳运动标准数据库进行分析得到不同等级的平衡功能运动处方，获取训练者的健康数据，并根据健康数据与太极拳标准模型的对应关系制定训练者的平衡功能运动处方，使得训练者可以根据平衡功能运动处方通过太极拳虚拟训练模型进行训练得到平衡功能训练结果，从而能够根据训练者的健康状况制定训练平衡功能的个性化和多样化的运动处方，并得到训练者的训练评估结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种平衡功能训练方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种平衡功能训练的系统设备示意图；图3为本专利技术实施例提供的又一种平衡功能训练方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一种平衡功能训练方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的又一种平衡功能训练方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的又一种平衡功能训练方法的流程示意图；图7为本专利技术实施例提供的又一种平衡功能训练方法的流程示意图；图8为本专利技术实施例提供的又一种平衡功能训练方法的流程示意图；图9为本专利技术实施例提供的平衡功能训练系统结构图。图标：10-测力平台；20-3D摄像系统；30-心肺功能测试仪；40-计算机；50-平衡测试系统；60-空中飞鼠遥控器；70-大尺寸液晶显示屏；101-平衡功能分析单元；102-平衡功能采集单元；103-太极拳训练单元。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。第一实施例图1为本专利技术实施例提供的一种平衡功能训练方法的步骤流程图，请参照图1和图2，本专利技术实施例提供一种平衡功能训练方法，包括：S101、获取太极拳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平衡功能训练方法，其特征在于，包括：获取太极拳运动标准数据库，并根据预设的太极拳运动分析标准得到不同等级的平衡功能运动处方，其中，所述太极拳运动标准数据库包括太极拳标准模型和健康数据的对应关系；获取训练者的健康数据，并根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系制定所述训练者的平衡功能运动处方；根据所述训练者的平衡功能运动处方，生成所述训练者的太极拳虚拟训练模型，并获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型得到的平衡功能训练结果。

【技术特征摘要】
1.一种平衡功能训练方法，其特征在于，包括：获取太极拳运动标准数据库，并根据预设的太极拳运动分析标准得到不同等级的平衡功能运动处方，其中，所述太极拳运动标准数据库包括太极拳标准模型和健康数据的对应关系；获取训练者的健康数据，并根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系制定所述训练者的平衡功能运动处方；根据所述训练者的平衡功能运动处方，生成所述训练者的太极拳虚拟训练模型，并获取所述训练者通过所述太极拳虚拟训练模型得到的平衡功能训练结果。2.根据权利要求1所述的平衡功能训练方法，其特征在于，所述获取太极拳运动标准数据库的步骤之前，所述方法还包括：获取太极拳专家在训练太极拳时的人体运动数据、人体静态稳定性数据和人体动态稳定性数据；根据所获取的人体运动数据、人体静态稳定性数据和人体动态稳定性数据建立太极拳标准模型和健康数据的对应关系。3.根据权利要求1所述的平衡功能训练方法，其特征在于，根据预设的太极拳运动分析标准得到不同等级的平衡功能运动处方的步骤，包括：根据预设的太极拳运动分析标准，分析所述太极拳运动所对应的不同等级的平衡功能运动处方，所述平衡功能运动处方包括：太极拳的运动招式、运动强度、运动时间及运动频率。4.跟据权利要求2所述的平衡功能训练方法，其特征在于，获取太极拳专家在训练太极拳时的人体运动数据的步骤之前包括：通过3D摄像系统获取太极拳专家在训练太极拳时的各训练时段的深度图像；分别计算每训练时段内连续帧内深度图像的人体特征向量；根据所述人体特征向量，计算所述太极拳专家的人体运动数据。5.根据权利要求4所述的平衡功能训练方法，其特征在于，分别计算每训练时段内连续帧内深度图像的人体特征向量的步骤包括：根据每训练时段内连续帧内深度图像的人体关节坐标位置，划分成不同运动部位的组合；对每训练时段内连续帧的深度图像提取人体各运动部位组合的超曲面法向量；再将超曲面法向量均值池化后，得到人体特征向量。6.根据权利要求1所述的平衡功能训练方法，其特征在于，获取训练者的健康数据，并根据所述健康数据以及所述太极拳标准模型的对应关系制定所述训练者的平衡功能运动处方的步骤，包括：获取所述训练者的量表评估数据、生物力学平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶静，陈立典，黄佳，吴劲松，柳维林，苟艳芸，
申请(专利权)人：福建中医药大学，
类型：发明
国别省市：福建,35