一种上下肢运动训练康健器及其控制方法技术

本发明专利技术属于运动训练技术领域，公开了一种上下肢运动训练康健器及其控制方法，用户可以通过语音控制康健器的开启、加热及交流伺服电机的开启，从而达到语音智能控制的目的，操作方便简单，并且设置的音乐播放器可以提供娱乐功能，设置的心率检测手环可以检测用户的心率，并且运动训练的信息可以时时显示在显示屏上。本发明专利技术可以通过显示器直观的给出单次训练信息及效果分析，可使用户达到最佳的训练效果，并且设置的音乐播放器可以提供娱乐功能，避免了训练过程枯燥，降低用户训练积极性，从而降低训练效果的情况；本发明专利技术结构机械简单，体积小，易于操作，占用场地面积小，价格低可推广与普及。

An upper and lower limbs exercise training health device and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种上下肢运动训练康健器及其控制方法
本专利技术属于运动训练
，尤其涉及一种上下肢运动训练康健器及其控制方法。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：脑卒中是由于神经系统发生病变而导致脑组织受损的一种高死亡率疾病，幸存者中70％的人留有不同程度的后遗症。如今在国内脑卒中的发病率呈直线上升，且呈现年轻化趋势。目前，我国脑卒中患者有700多万，其中约450万名患者不同程度丧失劳动力，甚至生活不能自理，这严重影响他们的生活。此外，因疾病或交通事故所引起的四肢劳动障碍的病人也在逐渐增多，患者在医院经过治疗后病情得到好转，但在出院后仍需要进行后续的康复治疗和护理。目前常用的康健器结构机械复杂、体积庞大笨重、价格昂贵、应用场地有限，不利于设备的推广与普及。同时人机互动性差，难以达到理想化的康复训练效果。综上所述，现有技术存在的问题是：目前常用的康健器结构机械复杂、体积庞大笨重、价格昂贵、应用场地有限，不利于设备的推广与普及。同时人机互动性差，难以达到理想化的康复训练效果。智能控制效果差。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上下肢运动训练康健器的控制方法，其特征在于，所述上下肢运动训练康健器的控制方法包括：/n第一步，康健器接收声纹信息并检测人体特征数据，确定声纹信息在无线信号领域上的若干特征参数CP，并基于特征参数形成对应的声纹空间模型，基于建立的声纹空间模型，确定待分析的声纹信息特征矢量

【技术特征摘要】
1.一种上下肢运动训练康健器的控制方法，其特征在于，所述上下肢运动训练康健器的控制方法包括：
第一步，康健器接收声纹信息并检测人体特征数据，确定声纹信息在无线信号领域上的若干特征参数CP，并基于特征参数形成对应的声纹空间模型，基于建立的声纹空间模型，确定待分析的声纹信息特征矢量与参照信号特征矢量
第二步，基于声纹空间模型，针对声纹信息特征矢量定义对参照信号特征矢量的位移矢量



第三步，定义位移矢量在声纹空间中对某个维度坐标轴的投影，为声纹信息特征矢量到参照信号特征矢量在该CP维度上的距离，即有：



其中PRJ(·)算子表示针对某一CP维度的投影运算；
第四步，定义声纹信息对参照信号的声纹状态为S，用以表示声纹信息对参照信号的声纹关系；



第五步，对第四步形成的声纹通过信号放大器对放大后的声音信号进行过滤，对过滤后的声音信号通过声强识别器进行识别，其中，声强模型：



式中v[n]代表高斯白噪声，a∈R为信号的衰减因子，s[n]代表声强信号，hr[n]代表信号进行多路径传播时与传感器间的脉冲响应，τ代表声达时间；
噪声遵循均值为零，且方差为的正态分布，则：



式中为声达时间之前采样信号的概率密度模型；极短时间的信号和噪声都近似遵循高斯分布，为减小在每个传感器节点上的计算量，用高斯分布方式对n≥τ的采样信号进行建模，声达时间后的采样信号概率密度模型表示为：



式中
定义传感器节点监听到到声目标的信号为声事件发生，假设：

——声事件已经发生；

——没有声事件发生；
节点在0到k的采样时间之间捕捉到的离散信号x[n]的概率密度函数表示为：
“没有事件发生的时候”概率密度函数：



“有事件发生的时候”概率密度函数：



运用对数似然比：



设定一个阈值η，则当Λx＞η时出现假设当Λx≤η时出现假设
第六步，对第五步声强进行定位，声强S的坐标为：



式中(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)，(x4,y4)分别为节点M1、M2、M3和M4的坐标，d1、d2、d3、d4分别为节点M1、M2、M3、M4到M0的距离；
第七步，第一步检测到人体特征后，开启语音控制功能，通过语音控制康健器的通电开启。


2.如权利要求1所述的上下肢运动训练康健器的控制方法，其特征在于，第一步，检测人体特征时需进行心率采集模块的心率采集，具体如下：
(1)心率传感器输出端电性连接有单片机，但单片机输出端通过串口线分别与预处理器、无线收发器、存储器连接；
(2)心率传感器通过脉搏进行采集心率，并将心率信息传输给单片机，单片机检测心率的速度，过快或过低时通过预处理器进行提醒用户，并且单片机将心率信息存储到存储器中；
(3)同时，单片机将采集到的心率信息通过无线收发器传输到康健器的控制器中，控制器经过处理使其在显示屏上进行显示心率信息。


3.如权利要求1所述的上下肢运动训练康健器的控制方法，其特征在于，第七步中，通过语音控制模块的语音开启康健器的方法，具体如下：
(1)康健器在接收到声纹信息时，触发采集实时图像信息，并检测采集到的实时图像信息中是否具有人体特征信息；
(2)在检测到具有人体特征信息时，触发开启语音控制功能，并在开启语音控制功能后，解析声纹信息中的语音信息，并与康健器中预存的语音控制指令进行对比；
(3)若匹配，则执行语音信息对应的预存语音控制指令，通过增加采集实时图像功能以及对语音控制指令的甄别，降低对康健器误操作。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立秋，
申请(专利权)人：淮安信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32