一种基于膝关节运动信息的智能跑步机制造技术

本发明专利技术涉及一种基于膝关节运动信息的智能跑步机。该智能跑步机包括设置在智能跑步机本体的数据采集模块(101)、处理器(102)、报警模块(103)以及控制模块(104)；其中，所述数据采集模块(101)用于获取膝关节和腿部的测量信号；所述处理器(102)，用于接收所述测量信号，以及基于所述测量信号生成膝关节运动信息进行分析评估；所述报警模块(103)用于接收膝关节的受损程度以及跑步状态分析评估结果，并根据所述分析评估结果产生报警信息；所述控制模块(104)用于接收膝关节的受损程度以及跑步状态所述分析评估结果，并根据所述分析评估结果调节跑步模式。本发明专利技术提供的智能跑步机，用户在跑步过程中可以收到告警信息并自动调节跑步模式更正跑步姿势，从而达到保护膝关节，纠正错误跑步姿势的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于膝关节运动信息的智能跑步机
本专利技术属于健身器材领域，具体涉及一种基于膝关节运动信号的智能跑步机。
技术介绍
近年来，随着人们生活水平的提高，人们对于健康的要求越来越高，跑步是人们最喜欢的运动之一。跑步的动作要领简单，难度小，而且是一项全能有氧运动，可以有效消耗热量、锻炼心肺功能甚至改善睡眠质量，在跑步机上跑步还可以调节速度、记录跑步时长，其还能避开外部的空气污染或者雨雾等天气不良因素的干扰，亦利于用户记录其运动量或者制定及实施科学的健身计划。因此在健身房的众多健身器材中，跑步机备受人们的喜爱。部分人在跑步机上锻炼后，膝关节会出现疼痛感，长时间跑步后，甚至有人出现膝关节反复肿胀、积液等症状，严重时还会引起骨性关节炎。即使在跑步前按要求做了热身，也减少了运动量，这类问题也未能得到解决。经研究，这些症状大多是由于锻炼时的姿势不正确造成的，错误的跑步姿势对膝盖的损伤非常大，有些甚至是不可逆的。因此，可以得出膝关节的健康与跑步有密切关系。现有的普通跑步机普通人健身的时候很难注意自己的姿势是否符合要求，也并不知道自己的膝盖是否受伤，因此，造成了用户长期在错误姿势下锻炼，甚至在不知情的状况下损伤了膝盖。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于膝关节运动信息的智能跑步机。本专利技术的一个实施例提供了一种基于膝关节运动信息的智能跑步机，包括：设置在智能跑步机本体的数据采集模块101、处理器102以及报警模块103；其中，所述数据采集模块101用于获取膝关节和腿部的测量信号；所述处理器102连接至所述数据采集模块101，用于接收所述测量信号，以及基于所述测量信号生成膝关节运动信息，根据所述膝关节运动信息对膝关节的受损程度以及对跑步状态进行分析评估；所述报警模块103连接至所述处理器102，用于接收膝关节的受损程度以及跑步状态分析评估结果，并根据所述分析评估结果确定是否产生报警信息。在本专利技术的一个实施例中，还包括控制模块104，所述控制模块104连接至所述处理器102，用于接收膝关节的受损程度以及跑步状态所述分析评估结果，并根据所述分析评估结果调节跑步模式。在本专利技术的一个实施例中，所述测量信号包括膝关节运动信号、大腿运动信号、小腿运动信号以及腿部姿势信号。在本专利技术的一个实施例中，所述数据采集模块101包括膝关节传感器单元1011和腿部姿势采集单元1012；其中，所述膝关节传感器单元1011用于采集所述膝关节运动信号、大腿运动信号以及小腿运动信号；所述腿部姿势采集单元1012用于采集所述腿部姿势信号。在本专利技术的一个实施例中，所述膝关节运动信号包括膝关节振动信号以及膝关节声音信号。在本专利技术的一个实施例中，所述膝关节传感器单元1011包括加速度传感器1011a、声学传感器1011b、所述第一姿态传感器1011c和所述第二姿态传感器1011d；其中，所述加速度传感器1011a用于获取所述膝关节振动信号，并发送至所述处理器102；所述声学传感器1011b用于获取所述膝关节声音信号，并发送至所述处理器102；所述第一姿态传感器1011c用于获取所述大腿姿态信号，并发送至所述处理器102；所述第二姿态传感器1011d用于获取所述小腿姿态信号，并发送至所述处理器102。在本专利技术的一个实施例中，所述腿部姿势采集单元1012包括摄像头1012a和DSP1012b；其中，所述摄像头1012a设置在用户腿部对应的所述智能跑步机的位置，用于采集用户的腿部跑步视频；所述DSP1012b用于接收所述腿部跑步视频，并对所述腿部跑步视频进行处理，形成所述腿部姿势信号。在本专利技术的一个实施例中，所述腿部姿势采集单元1012还包括第一存储器1012c，所述第一存储器1012c用于存储所述腿部跑步视频。在本专利技术的一个实施例中，所述腿部姿势采集单元1012还包括无线通信单元1012d，所述无线通信单元1012d用于将所述腿部跑步视频上传至云服务器。在本专利技术的一个实施例中，所述智能跑步机还包括第二存储器105，所述第二存储器105分别连接至所述处理器102以及所述报警模块103及所述控制模块104之间，用于存储膝关节的受损程度以及跑步状态分析评估结果。与现有技术相比，本专利技术提供的智能跑步机至少具有如下有益效果：使得用户在膝关节受损或者跑步姿势错误的场景中可以收到告警信息并根据智能跑步机自动调节的跑步模式更正跑步姿势，从而达到保护膝关节，纠正错误跑步姿势的效果。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于膝关节运动信息的智能跑步机的示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种数据采集模块的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种膝关节传感器单元的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种腿部姿势采集单元的示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种腿部姿势采集单元的示意图；图6为本专利技术实施例提供的又一种腿部姿势采集单元的示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种基于膝关节运动信息的智能跑步机的示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种基于膝关节运动信息的智能跑步机的示意图。具体地，该智能跑步机可以包括：设置在智能跑步机本体的数据采集模块101、处理器102、报警模块103以及控制模块104。其中，处理器102连接至数据采集模块101，报警模块103以及控制模块104均连接至处理器102。数据采集模块101用于获取人体的膝关节和腿部的测量信号，并将测量信号发送至处理器102。具体的，数据采集模块101可以获取人体的膝关节和腿部的测量信号，其中，测量信号包括膝关节运动信号、大腿运动信号、小腿运动信号、人体腿部姿势信号，并将测量信号传输至处理器102，由处理器102基于测量信号生成膝关节运动信息，根据膝关节运动信息对膝关节的受损程度以及对人体的跑步状态进行评估。需要说明地是，由于处于运动状态的受损的膝关节所产生的膝关节运动信号，与处于运动状态的未受损的膝关节所产生的膝关节运动信号之间的差异较大，在运动状态下的膝关节产生的膝关节运动信号体现膝关节的受损程度。并且，人体在运动时，膝关节也处于运动状态，随着人体姿势以及运动速度的不同，膝关节中各骨骼的结合方式以及各骨骼的受压程度也不同。可以理解的，人体的运动状态不同，膝关节的状态也不同，而膝关节的状态与人体下肢的运动状态密切相关，可以理解的，人体下肢的运动状态可以通过膝关节运动信号、大腿运动信号、小腿运动信号以及腿部姿势信号共同评估膝关节的受损程度以及人体的跑步状态。腿部姿势信号可以包括腿部的步幅、腿部的步频、大腿的姿势、小腿的姿势、膝盖弯曲角度以及膝盖距离地面的高度等能够体现腿部姿势的信号。进一步地，膝盖弯曲角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于膝关节运动信息的智能跑步机，其特征在于，包括：设置在智能跑步机本体的数据采集模块(101)、处理器(102)以及报警模块(103)；其中，/n所述数据采集模块(101)用于获取膝关节和腿部的测量信号；/n所述处理器(102)连接至所述数据采集模块(101)，用于接收所述测量信号，以及基于所述测量信号生成膝关节运动信息，根据所述膝关节运动信息对膝关节的受损程度以及对跑步状态进行分析评估；/n所述报警模块(103)连接至所述处理器(102)，用于接收膝关节的受损程度以及跑步状态分析评估结果，并根据所述分析评估结果确定是否产生报警信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于膝关节运动信息的智能跑步机，其特征在于，包括：设置在智能跑步机本体的数据采集模块(101)、处理器(102)以及报警模块(103)；其中，
所述数据采集模块(101)用于获取膝关节和腿部的测量信号；
所述处理器(102)连接至所述数据采集模块(101)，用于接收所述测量信号，以及基于所述测量信号生成膝关节运动信息，根据所述膝关节运动信息对膝关节的受损程度以及对跑步状态进行分析评估；
所述报警模块(103)连接至所述处理器(102)，用于接收膝关节的受损程度以及跑步状态分析评估结果，并根据所述分析评估结果确定是否产生报警信息。


2.根据权利要求1所述的智能跑步机，其特征在于，还包括控制模块(104)，所述控制模块(104)连接至所述处理器(102)，用于接收膝关节的受损程度以及跑步状态所述分析评估结果，并根据所述分析评估结果调节跑步模式。


3.根据权利要求1所述的智能跑步机，其特征在于，所述测量信号包括膝关节运动信号、大腿运动信号、小腿运动信号和腿部姿势信号。


4.根据权利要求3所述的智能跑步机，其特征在于，所述数据采集模块101包括膝关节传感器单元(1011)和腿部姿势采集单元(1012)；其中，
所述膝关节传感器单元(1011)用于采集所述膝关节运动信号、大腿运动信号、小腿运动信号；
所述腿部姿势采集单元(1012)用于采集所述腿部姿势信号。


5.根据权利要求4所述的智能跑步机，其特征在于，所述膝关节运动信号包括膝关节振动信号以及膝关节声音信号。


6.根据权利要求4所述的智能跑步机，其特征在于，所述膝关节传感器单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁坦，李东韬，卞鸿鹄，王漪，
申请(专利权)人：西安思博探声生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61