本申请属于运动设备技术领域，特别是涉及一种运动训练装置及方法。现有的运动训练装置无法结合运动信息和生理信息获取用户当前的综合运动状态；无法对用户起到直观的运动训练节奏指导调节。本申请提供了一种运动训练装置，包括运动模块，所述运动模块与上位机模块连接，所述上位机模块与监测模块连接。能够实时采集、分析用户运动信息与生理信息，获取综合运动状态并以此来调节音乐播放的速度与频率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种运动训练装置及方法
[0001]本申请属于运动设备
，特别是涉及一种运动训练装置及方法。
技术介绍
[0002]当人体进食热量多于消耗热量时，多余热量以脂肪形式储存于体内，其量超过正常生理需要量，且达一定值时遂演变为肥胖症。肥胖的形成还和个人的饮食习惯、生活方式、爱好以及社会心理因素有关。为了避免肥胖引起的生理疾病(轻度气促，睡眠时打鼾：严重的话，还会导致高血压病、糖尿病、痛风等临床表现)。虽然任何年龄都会发生单纯性肥胖，但大约有一半的成年肥胖症患者，都有幼年肥胖病史。
[0003]多项研究已经证明，听觉刺激可以帮助肥胖症等疾病的运动康复。在音乐节的研究中，2021年，Park等人证明，熟悉音乐会促进运动的效果。在早一些的研究中，Kaipust,J.P等人证明不同速度的音乐速度会改变被试的步频，并通过控制音乐速度促进被试的运动符合最优运动变异性理论。
[0004]现有的运动训练装置基于音乐激励的运动训练系统无法采集用户的实时运动信息与生理信息，从而无法结合运动信息和生理信息获取用户当前的综合运动状态；基于音乐激励的运动训练系统无法根据用户的综合运动状态来切换音乐并调节音乐播放速度、频率，从而无法对用户起到直观的运动训练节奏指导调节。
技术实现思路
[0005]1.要解决的技术问题
[0006]基于现有的运动训练装置基于音乐激励的运动训练系统无法采集用户的实时运动信息与生理信息，从而无法结合运动信息和生理信息获取用户当前的综合运动状态；基于音乐激励的运动训练系统无法根据用户的综合运动状态来切换音乐并调节音乐播放速度、频率，从而无法对用户起到直观的运动训练节奏指导调节的问题，本申请提供了一种运动训练装置及方法。
[0007]2.技术方案
[0008]为了达到上述的目的，本申请提供了一种运动训练装置，包括运动模块，所述运动模块与上位机模块连接，所述上位机模块与监测模块连接；所述运动模块用于辅助用户完成运动训练，同时采集运动信息数据传送至所述上位机模块，所述监测模块，用于实时采集用户生理信息数据并传送至所述上位机模块，所述上位机模块，用于接收并分析和整合所述运动信息数据和所述生理信息数据，实时调整音乐播放的速度与频率，并显示当前的信息数据与运动提示。
[0009]本申请提供的另一种实施方式为：所述运动模块包括跑步机、呼啦圈和跳绳中的一种或多种，所述跑步机中设置有无线通信单元，所述呼啦圈中设置有所述无线通信单元，所述跳绳中设置有所述无线通信单元，所述无线通信单元实时采集运动信息数据并传送至上位机模块。
[0010]本申请提供的另一种实施方式为：所述监测模块为智能手表、监测手环或者监测胸带，所述生理信息包括心率信息和血氧信息。
[0011]本申请提供的另一种实施方式为：所述上位机模块包括控制主机，所述控制主机与通讯单元连接，所述控制主机与显示器连接，所述控制主机与声音播放设备连接；所述控制主机通过所述通讯单元实时接收所述运动信息数据和生理信息数据后解析用户当前的预期运动状态，将所述预期运动状态与真实运动状态进行对比，通过所述声音播放设备和显示器对用户进行激励或者安全提醒。
[0012]本申请提供的另一种实施方式为：所述上位机模块还包括支架，所述控制主机设置于所述支架上，所述通讯单元设置于所述支架上，所述显示器设置于所述支架上，所述声音播放设备设置于所述支架上。
[0013]本申请提供的另一种实施方式为：所述支架包括主干，所述主干上依次设置有底座，一层板和二层板。
[0014]本申请提供的另一种实施方式为：所述底座为X型，所述底座上设置有万向轮。
[0015]本申请还提供一种采用所述运动训练装置的方法，所述方法包括如下步骤：
[0016]步骤1：通过监测模块获取实时心率数据记为HR，获取实时功能血氧饱和度数据记为SpO2；
[0017]步骤2：根据所述HR和所述SpO2判定用户运动状态是否适合继续运动，即判断用户是否处于运动疲劳状态；
[0018]步骤3：基于统计的HR和SpO2数据作为训练集，建立BP神经网络模型，输入层为HR和SpO2数据，隐含层为1层，输出层为预期运动状态，其中预期运动状态含义为以用户当前生理状态可以达到或应该达到的运动状态，通过“高强度，中强度，低强度，放松，休息”五个标签表示预期运动状态；
[0019]步骤4：通过问卷统计用户使用运动训练装置时对于“高强度，中强度，低强度，放松，休息”五个状态的真实体感，确定运动训练装置中对应“高强度，中强度，低强度，放松，休息”五个状态的速度、频率分级设置，并通过所述设置来表示用户的当前运动状态；
[0020]步骤5：对比当前运动状态与预期运动状态，获取运动状态差值，并将当前运动状态、预期运动状态与运动状态差值进行报送。
[0021]本申请提供的另一种实施方式为：所述判断用户是否处于运动疲劳状态包括：
[0022]当用户心率72％HRR≤HR≤78.3％HRR，同时95％≤SpO2≤100％时，可以继续运动，若不在所述范围内，则直接停止运动训练，并给出休息建议；其中，HRR为储备心率。
[0023]本申请提供的另一种实施方式为：所述储备心率HRR计算方法为：HRR＝HR
max
‑
HR0，其中，HR
max
为最大心率，HR0为静息状态心率，幼年HR0为60～70BPM，
[0024]HR
max
＝220
‑
A；其中，A为用户年龄。
[0025]3.有益效果
[0026]与现有技术相比，本申请提供的运动训练装置及方法的有益效果在于：
[0027]本申请提供的运动训练装置，为一种基于音乐激励的幼年肥胖症运动训练装置。
[0028]本申请提供的运动训练装置，能够实时采集、分析用户运动信息与生理信息，获取综合运动状态并以此来调节音乐播放的速度与频率。
[0029]本申请提供的运动训练装置，通过可穿戴设备获取用户生理信息，通过安装了通
讯单元的运动器材获取用户运动信息，通过上位机模块整合生理信息与运动信息并调节音乐播放，最后通过音乐的速度与频率来指导用户调节运动状态。
[0030]本申请提供的运动训练装置，采集用户的实时运动信息与生理信息，可以结合运动信息和生理信息获取用户当前的综合运动状态。
[0031]本申请提供的运动训练装置，根据用户当前的综合运动状态来切换音乐并调节音乐播放速度、频率，从而对用户起到直观的运动训练节奏指导调节。
附图说明
[0032]图1是本申请的运动训练装置结构示意图；
[0033]图2是本申请的上位机模块结构示意图；
[0034]图3是本申请的运动训练装置工作原理示意图。
具体实施方式
[0035]在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种运动训练装置，其特征在于：包括运动模块，所述运动模块与上位机模块连接，所述上位机模块与监测模块连接；所述运动模块用于辅助用户完成运动训练，同时采集运动信息数据传送至所述上位机模块，所述监测模块，用于实时采集用户生理信息数据并传送至所述上位机模块，所述上位机模块，用于接收并分析和整合所述运动信息数据和所述生理信息数据，实时调整音乐播放的速度与频率，并显示当前的信息数据与运动提示。2.如权利要求1所述的运动训练装置，其特征在于：所述运动模块包括跑步机、呼啦圈和跳绳中的一种或多种，所述跑步机中设置有无线通信单元，所述呼啦圈中设置有所述无线通信单元，所述跳绳中设置有所述无线通信单元，所述无线通信单元实时采集运动信息数据并传送至上位机模块。3.如权利要求1所述的运动训练装置，其特征在于：所述监测模块为智能手表、监测手环或者监测胸带，所述生理信息包括心率信息和血氧信息。4.如权利要求1所述的运动训练装置，其特征在于：所述上位机模块包括控制主机，所述控制主机与通讯单元连接，所述控制主机与显示器连接，所述控制主机与声音播放设备连接；所述控制主机通过所述通讯单元实时接收所述运动信息数据和生理信息数据后解析用户当前的预期运动状态，将所述预期运动状态与真实运动状态进行对比，通过所述声音播放设备和显示器对用户进行激励或者安全提醒。5.如权利要求4所述的运动训练装置，其特征在于：所述上位机模块还包括支架，所述控制主机设置于所述支架上，所述通讯单元设置于所述支架上，所述显示器设置于所述支架上，所述声音播放设备设置于所述支架上。6.如权利要求5所述的运动训练装置，其特征在于：所述支架包括主干，所述主干上依次设置有底座，一层板和二层板。7.如权利要求6所述的运动训练装置，其特征在于：所述底座为X型，所述底座上设置有万向轮。8.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：许秋健，王小雨，许英，宁岩鹏，杨丹，董津兢，原欣然，李俊蕊，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
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