智能健身方法、装置及系统与流程

本公开涉及人工智能技术以及ar/vr技术领域，具体而言，涉及一种智能健身方法、装置及系统。

背景技术：

近年来，全球健身行业以年产值超过300亿美元成为全球经济发展最快的产业之一，被人们称为朝阳产业。随着我国经济的发展，自上世纪90年代末以来，我国体育健身产业蓬勃发展，健身俱乐部的数量以几何式增长。“珍爱生命，关爱健康”，忙忙碌碌的现代人纷纷涌入健身俱乐部，开始健美健身运动，我国城市居民用于个人健身的消费每年以30％的速度递增，明显高于全球20％的平均速度。

随着生活水平的提高，人们越来越注重身体的健康，适当锻炼会明显增强体质。现有的锻炼方式有很多种，在健身房里锻炼成了大多数人的选择。现在的健身器材只能单独的实现健身功能，在健身时除了机械式的健身行为无其他事可做，功能过于单一。

此外，说起健身，抛开其本质的枯燥性不说，自身的动作是否标准也成为健身时的一个大问题。而健身教练不仅费用高昂，他们也难以实时准确获得人们的健身数据。

因此，现有技术中的技术方案还存在有待改进之处。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种智能健身方法、装置及系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰，或者部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种智能健身方法，包括：获取健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息；根据所述肌肉运动状态信息获取所述健身者的肌肉状态图；将所述肌肉状态图以三维立体的形式显示。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：根据所述肌肉运动状态信息判断所述健身者的健身动作是否正确；当所述健身动作错误时，发送相应的矫正建议信息。

在本公开的一种示例性实施例中，当所述健身动作错误时，发送相应的矫正建议信息包括：同时显示相应的标准健身动作和错误的所述健身动作。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：开启动态矫正功能；根据所述肌肉运动状态信息实时显示所述健身者的健身动作；实时显示所述健身动作与标准健身动作之间的差别。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：采集所述健身者健身时使用的健身器械的图像信息；根据所述图像信息获得所述健身器械的使用状态信息；根据所述健身器械的使用状态信息发送相应的提示信息。

在本公开的一种示例性实施例中，将所述肌肉状态图以三维立体的形式显示包括：根据所述肌肉运动状态信息识别所述健身者相应部位的肌肉锻炼强度；根据所述肌肉锻炼强度在所述肌肉状态图上以预设颜色显示相应部位的肌肉。

根据本公开的一个方面，提供一种智能健身装置，包括：健身状态信息获取模块，用于获取健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息；健身状态图获取模块，用于根据所述肌肉运动状态信息获取所述健身者的肌肉状态图；显示模块，用于将所述肌肉状态图以三维立体的形式显示。

根据本公开的一个方面，提供一种智能健身系统，包括智能运动服和ar头盔；其中，所述智能运动服包括运动传感器，其用于采集健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息，并将所述肌肉运动状态信息发送给所述ar头盔；所述ar头盔包括处理器和显示器，其用于根据所接收的所述肌肉运动状态信息生成所述健身者的肌肉状态图并以三维立体的形式显示。

在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：健身器械，其用于所述健身者健身。

在本公开的一种示例性实施例中，所述ar头盔还包括摄像头，所述摄像头用于拍摄所述健身者健身时的所述健身器械的图像。

本公开的某些实施例中的智能健身方法中，根据用户的健身需求，自动监测用户的健身动作，让健身者在最短的时间内取得效果，并且能够减少健身者的健身开销。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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的附图。

图1示出本公开示例性实施例中一种智能健身方法的流程图。

图2示出本公开示例性实施例中一种肌肉状态图的示意图。

图3示出本公开示例性实施例中另一种智能健身方法的流程图。

图4示出本公开示例性实施例中一种智能健身装置的模块示意图。

图5示出本公开示例性实施例中一种智能健身系统的示意图。

图6示出本公开示例性实施例中一种智能运动服的示意图。

图7示出本公开示例性实施例中一种ar头盔的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能会夸大层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间唯一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

图1示出本公开示例性实施例中一种智能健身方法的流程图。

如图1所示，该智能健身方法可以包括以下步骤。

在步骤s110中，获取健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息。

人体在运动过程中伴随一种可以观察的生物信号，称为肌肉电流信号(electromyography，emg)。因此，可以通过emg运动传感器检测健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息。

本发明实施例中，可以通过内置emg运动传感器的智能运动服(例如athos智能运动服)来检测健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息。但本公开并不限定于此，还可以采用其他任何合适的可穿戴设备来获取所述肌肉运动状态信息。2014年是可穿戴设备之年，在这一年，大量的智能手表、活动追踪器和智能传感器纷纷与消费者见面。而在进入2015年之后，可穿戴设备又开始朝着更进一步的方向发展，那就是内置传感器的智能服装。

其中，athos智能运动服，它内置了emg运动传感器，能够感应和追踪到肌肉纤维内部的活动，并通过应用程序告诉用户各个部分肌肉的运动状态。同时，athos智能运动服可以像普通衣服一样随意水洗、烘干。可是现有技术中它只是监测用户的肌肉状态，并没有基于用户当下的健身设备和环境，提出改善的建议。而更为普遍的问题是，健身者即使知道怎么动作的理论知识，也知道自己的健身动作不对，但就是不知道怎么纠正自己的健身动作。

在步骤s120中，根据所述肌肉运动状态信息获取所述健身者的肌肉状态图。

本发明实施例中，可以将所述智能运动服采集的所述肌肉运动状态信息通过(包括但不限于)蓝牙、wifi等无线或有线方式发送至ar(augmentedreality，增强现实)头盔。同时，也可以将所述肌肉运动状态信息发送至云端服务器进行保存备份，云端服务器分析并处理这些数据生成所述健身者的肌肉状态图，并将处理后生成的肌肉状态图发送至该ar头盔。这样，用户可在不同地点、不同的健身器械上锻炼，而不会使这些数据丢失或者不完整。

在一些实施例中，该ar头盔可以由处理器、摄像机(或者摄像头)、显示器和音响等设备组成。

增强现实，也被称之为混合现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

需要说明的是，虽然本发明实施例中以ar头盔为例进行举例，但在其他实施例中，可以采用任何的ar设备，例如googleglass，以及ipad、手机这些带摄像头的智能电子产品，都可以用于ar，只要安装ar的软件就可以。ar是现实场景和虚拟场景的结合，在摄像头拍摄的画面基础上，结合虚拟画面进行展示和互动。

在其他实施例中，还可以采用vr(virtualreality，虚拟现实)设备替代所述ar设备。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

在步骤s130中，将所述肌肉状态图以三维立体的形式显示。

本发明实施例中，可以通过智能运动服自动监测健身者健身时肌肉纤维内部的活动，并将数据发送给ar头盔，ar头盔将肌肉活动情况在用户眼前以三维立体的形式呈现出来。这样，用户可以随时形象的看到自己的肌肉的活动情况，知道自己的健身动作是否正确。

在示例性实施例中，将所述肌肉状态图以三维立体的形式显示可以包括：根据所述肌肉运动状态信息识别所述健身者相应部位的肌肉锻炼强度；根据所述肌肉锻炼强度在所述肌肉状态图上以预设颜色显示相应部位的肌肉。

图2示出本公开示例性实施例中一种肌肉状态图的示意图。如图2所示，用户在做仰卧举腿，正在锻炼的肌肉在图2中可以显示为红色，颜色越深，表明该块肌肉锻炼的强度越大，中等锻炼强度的肌肉可以显示为黄色，低等强度锻炼的肌肉可以显示为绿色，没有锻炼到的肌肉无颜色显示。具体的高等锻炼强度、中等锻炼强度以及低等锻炼强度可以根据每个健身者的历史锻炼数据、身体状况等因素划分相应的范围，或者由系统设定各个等级的范围，本公开对此不作限定。

本发明实施例中，ar头盔上的处理器根据接收到的数据，知道用户身上各块肌肉的运动情况，将该情况渲染成三维图在显示器上逼真的显示出来，从而使健身者在健身时能实时看到肌肉块的动态变化。

例如，首先将智能运动服的emg运动传感器采集的所述肌肉运动状态信息进行识别处理，转换成计算机可处理的数据；在该ar头盔或者云端服务器内存贮有设计好的人体三维模型，其中，为了增加健身运动的娱乐性，该人体三维模型还可以是模拟现实中人物形象的仿真人体，驱动模块根据所识别处理的数据牵引人体三维模型，生成与健身者的形体动作实时同步的动态三维图像。进一步，还可以人体三维模型的头发、肤色、服装进行设计和选择，以丰富人物形象的选择，增加健身运动的趣味性。

在示例性实施例中，所述方法还可以包括：根据所述肌肉运动状态信息判断所述健身者的健身动作是否正确；当所述健身动作错误时，发送相应的矫正建议信息。

本发明实施例中，如果用户的健身动作不标准，ar头盔可以根据健身者当前健身时采用的健身器械和用户姿势，给用户提出动作矫正的建议。

在示例性实施例中，当所述健身动作错误时，发送相应的矫正建议信息包括：同时显示相应的标准健身动作和错误的所述健身动作。

例如，健身时，将智能运动服穿着在健身者身上；健身系统根据智能运动服的emg运动传感器监测到的数据，能判断健身者的错误动作，在动作矫正示范的过程中，不仅能示之规范动作，还能“回放”健身者的错误动作，通过对比，健身者能更快纠正错误，使健身更高效。

在其他实施例中，该智能运动服内还可以安装有其他类型的传感器，用于随着健身者在运动的过程中实时输出健身者的状态数据，如加速度、角速度、气压强度等数据，再通过姿态解算与导航解算获取健身者的速度、角度、位移、高度等信息。通过以上信息与数据库里的标准健身动作信息进行对比分析，标准健身动作信息包括编号、健身动作名称、惯性信息以及其他一些信息，判断当前健身动作是否标准，将实时信息与对应的标准健身动作信息进行比较，取得两者之间的相似度，判断相似度是否大于预设阈值例如百分之九十五，如果大于百分之九十五，健身者动作到位；若健身者的动作存在错误的地方，系统及时提醒，健身者进行及时的纠正。还可以再结合健身动作的个数、计时器输出的时间值，对健身者的健身情况进行合理有效地评估。

在示例性实施例中，所述方法还可以包括：开启动态矫正功能；根据所述肌肉运动状态信息实时显示所述健身者的健身动作；实时显示所述健身动作与标准健身动作之间的差别。

本发明实施例中，系统还可以具有动态矫正功能，如果用户选择了开启动态矫正功能，则健身者做健身动作时，系统将实时监测用户的健身动作并在ar头盔的显示器屏幕上利用ar技术显示出来，同时还可以在屏幕上呈现标准健身动作，这样，用户例如健身者可以看到自己的健身动作与标准的健身动作之间的差别，同时，还可以通过ar头盔的音响进行语音形式的动态提醒和教学提示，使得这种动态矫正功能可以让健身者拥有健身教练同样的效果。

在示例性实施例中，所述方法还可以包括：采集所述健身者健身时使用的健身器械的图像信息；根据所述图像信息获得所述健身器械的使用状态信息；根据所述健身器械的使用状态信息发送相应的提示信息。

本发明实施例中，该ar头盔上的摄像机可以有多个广角镜头，可以拍摄到360度画面，尤其是健身者正在使用的健身器械。通过对拍摄到的健身器械的图像信息进行识别与分析，可以知道健身者当前使用该健身器械是否到位，动作是否正确。例如，健身者使用哑铃锻炼臂力时，通过拍摄该哑铃的举起高度，可以提示健身者是否需要将哑铃再举高一点或者提示健身者当前已达到合适的高度等等。在其他实施例中，还可以通过ar头盔的摄像机拍摄健身者，这样可以根据拍摄的健身者图像并结合智能运动服的emg运动传感器检测到的数据更精确地还原健身者形体动作特征。

在一些实施例中，还可以根据拍摄到的健身器械的类型，模拟出相应的虚拟三维场景，并将人体三维模型动态显示在该三维场景中，显示在该ar头盔的显示器上，使人产生身临其境的感觉。例如，当健身者在室内健身房选择了跑步机时，可以虚拟出室外的草地跑步场，此时可以根据该健身者的跑步速度在ar头盔的显示器上显示该健身者的三维模型在草地上跑步。

根据本公开实施方式提供的智能健身方法，可以根据用户的健身需求，自动监测用户的健身动作，并给出具体可靠的建议，让健身者在最短的时间内取得健身效果，同时还能减少健身者的健身开销。

图3示出本公开示例性实施例中另一种智能健身方法的流程图。

如图3所示，该智能健身方法可以包括以下步骤。

在步骤s201中，定义锻炼部位。

在步骤s202中，选择器械。

本发明实施例中，健身者可以通过ar头盔内置的智能健身应用程序的界面上的运动模式选择单元预先设定运动方式，例如舞蹈、拳击、武术、击剑等运动内容，定义待锻炼的部位并选择相应的健身器械、要做的健身动作等。

需要说明的是，该步骤s202不是必须的。在一些实施例中，健身者可以通过健身器械进行健身，例如选择跑步机、举重哑铃等。但在另一些实施例中，健身者也可以不借助健身器械进行健身，例如舞蹈、瑜伽等这些健身运动方式。

在步骤s203中，是否需要动作示范；当需要动作示范时，进入步骤s204；当不需要动作示范时，跳转到步骤s205。

本发明实施例中，健身者还可以通过ar头盔内置的智能健身应用程序的界面上的运动模式选择单元预先设定是否需要显示相应的标准动作。

在步骤s204中，进行动作示范。

当用户选择了需要进行动作示范时，在该ar头盔的显示器上显示标准的健身动作。该标准的健身动作可以预先存储于该ar头盔或者云端服务器的数据库中。

在步骤s205中，开始健身。

用户在做器械健身时，可以穿着智能运动服，健身者开始健身，做出相应的健身动作。

在步骤s206中，动作监测。

用户在做器械健身的时候，身体的重要肌肉被智能运动服上的emg运动传感器监测。emg运动传感器将监测到的数据发送到ar头盔上的处理器。

在步骤s207中，判断是否误动作；当判断为误动作时，进入步骤s208；当判断不是误动作时，跳回到步骤s206继续进行动作监测。

将监测到的数据与数据库中存储的标准的健身动作进行比对分析，判断健身者当前的健身动作是否正确。

在步骤s208中，声音/图像提示。

如果数据显示健身者的动作不当，系统会发出提示信号，其中，所述提示信号可以包括音响的声音提示和/或显示器上的图像显示。

在步骤s209中，是否需要纠正演示；当需要纠正演示时，进入步骤s210；当不需要纠正演示时，跳转到步骤s211。

当系统提示健身者当前健身动作有错误时，如果该健身者有正确动作演示的需求，ar系统结合当前的健身器械，生成虚拟人物，并示范器械的正确使用方式。在一些实施例中，系统根据传感器传来的数据，不仅可以判断该健身者的动作是否正确，还能知道该健身者误动作错在哪里。在动作演示时，不仅可以演示正确的动作，还可以再现错误动作，让该健身者的动作更标准，健身更高效。

在步骤s210中，ar演示。

ar头盔的显示器上演示规范的健身动作或者健身器械的使用方式。

在步骤s211中，判断是否换锻炼方式；当换锻炼方式时，跳回到步骤s201重新定义锻炼部位；当不换锻炼方式时，跳回到步骤s205继续开始健身。

在示例性实施例中，该ar头盔不仅能让健身者一边健身一边娱乐，如看电影、听音乐、在线和好友聊天等，也能让用户模拟现实世界场景段落，如户外跑步等，从而可以进一步增加健身过程中的娱乐性和趣味性。

图4示出本公开示例性实施例中一种智能健身装置的模块示意图。

如图4所示，该智能健身装置100可以包括健身状态信息获取模块110、健身状态图获取模块120以及显示模块130。

其中，健身状态信息获取模块110可以用于获取健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息。

健身状态图获取模块120可以用于根据所述肌肉运动状态信息获取所述健身者的肌肉状态图。

显示模块130可以用于将所述肌肉状态图以三维立体的形式显示。

本发明实施例中的智能健身装置的各个模块的具体实现可以参照上述发明实施例中的智能健身方法，在此不再赘述。

图5示出本公开示例性实施例中一种智能健身系统的示意图。

如图5所示，该智能健身系统200可以包括智能运动服210以及ar头盔220。

其中智能运动服210可以包括运动传感器211。该运动传感器211可以用于采集健身者健身时身体相应部位的肌肉运动状态信息，并将所述肌肉运动状态信息发送给ar头盔220。

ar头盔220可以包括处理器221和显示器222。该处理器221可以用于根据所接收的所述肌肉运动状态信息生成所述健身者的肌肉状态图并通过该显示器222以三维立体的形式显示。

继续参考图5所示的实施例，ar头盔220还可以包括摄像头223。摄像头223可以用于拍摄所述健身者健身时的所述健身器械的图像，但本公开并不限定于此。

在图5所示的实施例中，ar头盔220还可以包括音响224。该音响224可以用于播放提示语音信息、电影、音乐等。

继续参考图5，该智能健身系统200还可以包括健身器械230。该健身器械230可以用于所述健身者健身。

本公开实施方式提出一种智能健身系统，该系统可以由健身器械、智能运动服、ar头盔组成。通过该智能运动服自动监测健身者健身时的肌肉纤维内部的活动，并将数据发送给ar头盔，ar头盔将肌肉活动情况在用户眼前以三维立体的形式呈现出来。用户可以随时形象的看到自己的肌肉的活动情况，知道自己的动作是否正确。

图6示出本公开示例性实施例中一种智能运动服的示意图。

如图6所示，这里以athos智能运动服为例。athos智能运动服的上衣内置了16个传感器。其中12个是专门的emg运动传感器，能够让运动员感知到自身肌肉的活动状态以及他们知否达到了设定的目标，另外2个传感器是用来跟踪运动员心率，还有2个传感器是用来跟踪运动员的呼吸状态。另外，athos智能运动服的裤子也内置有emg传感器装置。

athos的内置在衣服中的传感器被称为是athoscore，可以通过蓝牙把数据传输到app(应用程序)上。在app上，用户可以设定运动的目标，比如可以设定关于有氧运动、肌张力、减肥方面的指标。运动后，用户可以在app上检查整个锻炼过程。

图7示出本公开示例性实施例中一种ar头盔的示意图。

如图7所示，这里以ar头盔为微软的ar眼镜为例，能够通过增强现实技术提供身临其境的操作场景体验。

本公开实施方式提供的智能健身方法、装置及系统，可以具有以下特点：

1、将智能运动服、ar立体显示技术结合起来，能实时监测并呈现用户的健身时肌肉的动态变化，让用户知道自己的动作是否正确。

2、健身系统根据传感器监测到的数据，能预测出用户的错误动作，在动作矫正示范的过程中，不仅能示之规范动作，还能回放用户的错误动作，通过对比，用户能更快纠正错误，使健身更高效。

3、该智能健身系统应用增强现实技术，结合当前的器械示范教学，让动作学习过程更简单，用户获得更好的体验。

4、该智能健身装置还有动态矫正功能，即在动作矫正过程中，监测用户的动作，在显示器上实时显示用户动作和标准动作之间的差别，动态提醒用户。

5、该ar眼镜不仅能让用户一边健身一边娱乐，如看电影，也能让用户模拟现实世界场景段落，如户外跑步。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。