用于提高训练效果的智能服装及其方法
【专利摘要】本发明提供一种用于提高训练效果的智能服装及其方法，该智能服装布置了多个传感单元，每个单元包括1个EMG传感器、1个9轴微惯性传感器和一个用于电刺激的电极片。该服装能够实现对人体不同部位肌肉的发力大小和用力方向的矢量测量，并与期望的发力大小和用力方向进行对比，通过与先验动作模型的发力方向与发力大小进行对比分析，找出两者动作差异，反馈给使用者，达到动作姿势矫正的目的，并通过肌电传感器得到的数据进行分析，得出在特定动作下的最优用力大小和方向。在运动过程中，施以不同类型的电刺激，对肌肉进行加大载荷或对肌肉进行按摩，从而提高训练效果。
【专利说明】
用于提高训练效果的智能服装及其方法
技术领域
[0001]本发明涉及智能穿戴技术领域，具体的涉及一种用于提高训练效果的智能服装及其方法。
【背景技术】
[0002]现有智能服装中多通过内置EMG运动传感器，感应和追踪肌肉纤维的内部活动情况，并通过应用程序获取用户各个部分的肌肉运动状态。但是这只能够起到训练指导的作用，并不能针对特定的实时训练状态进行有益的刺激以达到“事半功倍”的训练效果。
[0003]国外的Athos公司研发了一种智能健身服，包括一件贴身的长袖上衣和一条弹性的健身裤，均配备了肌电传感器(EMG)来跟踪人体中22组肌肉群的活动。这些肌肉活动的信息传送至“Core”可穿戴模块中，该模块能将这些数据无线传输到用户的智能手机应用中。除了肌肉信息，该智能健身服也能跟踪心跳速率和呼吸。通过手机应用，使用者可观察自己是如何使用肌肉群的，以及肌肉群有多大的运动能力。
[0004]CN201510151899.1中公开了一种能够实现运动实时监测的方法和智能服装，该智能服装能实时通知用户其当前运动状态是否超出身体的承受范围，还可通过通讯模块将判断结果发送至外部设备CN201510153055.0中公开了一种实现疲劳实时监测的方法和智能服装，该智能服装通过采集服装内的EMG传感器数据与预设的生理阈值进行对比，判断用户是否处于疲劳状态。CN201410802569.X公开了一种肌电信号分析方法，该方法能直观、精确的体现肌电信号信息。CN201520189578.6中公开了一种生物反馈治疗装置，通过肌电信号的监测判断用户身体状态，利用脉冲发射器对人体进行电刺激反馈辅助治疗。
[0005]现有肌肉监控智能运动服，多数只能根据获取的肌肉电信号进行分析，然后给出训练指导，不能实现对使用者运动过程中特定肌肉发力方向的测量。如Athos公司推出的Athos智能健身服可以收集实时健身数据，但是却无法精确判别运动者动作是否规范，于训练效果的提高效果不甚明显。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种用于提高训练效果的智能服装及其方法，该发明解决了现有技术中智能服装仅能记录或获取人体的相关运动信息，无法精确、实时地对人体进行动作纠正的技术问题。
[0007]本发明的一方面提供了一种用于提高训练效果的智能服装及其方法，包括与人体皮肤相贴合的服装，服装上对应于人体肌肉处设有信号采集模块组，信号采集模块组中包括至少一组对应设置于人体肌肉上用于采集肌肉发力值的肌电传感器和用于采集人体发力方向的9轴微惯性传感器；智能服装还包括:用于接收、传输和处理信号采集模块组获取的肌肉发力值和人体发力方向信息，并向反馈刺激模块发出电刺激指令的微处理模块，微处理模块分别与信号采集模块组、数据终端模块和反馈刺激模块连接；用于接收微处理模块的电刺激指令，并产生作用于人体肌肉上的正向脉冲电流反馈刺激或负向脉冲电流反馈刺激的反馈刺激模块，反馈刺激模块电极片贴点位置设置于人体肌肉处，模块与微处理模块控制连接;用于向微处理模块通信传输可显示的肌肉发力值和人体发力方向信息的数据终端模块，数据终端模块与微处理模块通信连接。
[0008]进一步地，肌电传感器为EMG传感器;9轴微惯性测量单元与EMG传感器的设置位置相同；信号模块组中还包括参考极和贴点，参考极和贴点分别与EMG传感器相连接，参考极设置于骨性标志处。
[0009]进一步地，贴点成对设置于肌肉的肌根处和肌腹处。
[0010]进一步地，还包括:用于将信号采集模块组获取的肌肉发力值和人体发力方向信息转化为数字信号进行差分放大处理，并将数字信号传输至微处理模块的DSP模块，分别与微处理模块和人体信号采集模块相连接。
[0011 ]进一步地，反馈刺激模块包括通以20?50Hz刺激电流的刺激电极，所通刺激电流的脉冲宽度为200?400ys，刺激电极设置于信号采集模块组附近。
[0012]进一步地，微处理模块中包括:存储模块，用于存储经DSP模块处理的肌肉发力值和人体发力方向信息;无线收发模块，用于将数字信号传输至数据终端模块上。
[0013]本发明的另一方面还公开了一种采用上述用于提高训练效果的智能服装的训练方法，包括以下步骤:
[0014]步骤SlOO:判断人体是否处于运动状态，如果人体处于静止状态时，由微处理模块向反馈刺激模块发出缓解电刺激指令，通过反馈刺激模块将用于缓解运动疲劳的负向电流反馈刺激作用于人体肌肉上使肌肉放松，步骤S200:如果人体处于运动状态，则采集人体肌肉处的发力值和人体发力方向信息后，判断所得人体发力方向与预置规范动作中的标准发力方向是否一致，如果肌肉的发力方向与标准发力方向一致，则由微处理模块根据肌肉传感器数据向电刺激模块发出电刺激指令，通过反馈刺激模块将用于提高运动效果的正向电流反馈刺激作用于人体肌肉，步骤S300:如果人体发力方向与标准发力方向不一致，则由微处理模块向反馈刺激模块发出刺激提示，提示使用者进行动作修正后，重复步骤S200?300直至人体完成所有运动。
[0015]进一步地，步骤S200中还包括判断所采集发力值是否大于标准发力值，如果大于则记录该发力值，如果小于则不记录。
[0016]本发明的另一方面还公开了一种用于提高团队训练效果的智能服装，包括多套如上述的智能服装。
[0017]相对现有技术，本发明的技术效果:
[0018]本发明提供的用于提高训练效果的智能服装，从人体实时测量得到的肌肉发力值和人体发力方向信息后，由预置标准动作对使用者的动作发力值和发力方向进行反馈电流刺激，并通过对肌肉群给予刺激，达到高效运动的效果，缩短用户运动成绩提高所用的时间。
[0019]本发明提供的智能服装除了能用于运动员外，还能用于患病人体的康复训练过程中以及对动作规范要求较高的运动中。通过反馈刺激模块，增加运动员肌肉收缩时参与做功的肌纤维数量，提高肌肉力量，促进被刺激区域的血液循环，增强肌肉协调性，对肌肉轻微损伤的自我修复有一定积极作用，可以促使肌细胞中的线粒体参与有氧运动，减轻肌肉酸痛，活血化淤，设定电刺激信号为间歇式低电流参数，还可以缓解肌肉的疲劳，从而提高训练效率。尤其适用于患有下腰痛和脑卒中导致的引起的偏瘫、肢体障碍、废用性肌萎缩、吞咽功能障碍、排尿障碍、上、下运动神经元麻痹、脊髓损伤、肌肉痉挛，周围神经损伤，肌肉萎缩等神经肌肉性疾病的病人。在对动作规范要求较高的运动练中，如高尔夫球，通过9轴微惯性传感器测得的人体发力方向信息，可以当即得出动作是否规范，若不规范，能为使用者给出在动作的哪个环节发生了动作偏差，使训练更高效。
[0020]本发明提供的用于提高训练效果的训练方法，该方法一方面通过在实时运动过程中的每次肌肉运动过程中测得的肌肉电信号，给予实时肌肉电刺激，以强化运动训练效果。在整个运动过程结束后，通过调节电刺激模块的输出脉冲电流参数来放松肌肉，以达到运动后高效放松的效果。令一方面通过9轴微惯性测量单元采集得到的人体发力方向信息，在每次动作完成之后，通过把采集到的人体发力方向与预置规范动作的发力方向信息进行对比分析，给出该次动作与标准动作之间的差异，提示用户下次避免犯类似错误，已提高训练效果。
[0021]具体请参考根据本发明的用于提高训练效果的智能服装及其方法提出的各种实施例的如下描述，将使得本发明的上述和其他方面显而易见。
【附图说明】
[0022]图1是本发明提供的用于提高训练效果的智能服装示意图；
[0023]图2是本发明另一优选实施例智能服装示意图；
[0024]图3是本发明优选实施例微处理模块示意图；
[0025]图4是本发明优选实施例数据终端模块示意图；
[0026]图5是本发明优选实施例设有信号采集模块组的服装上衣正面安放示意图；
[0027]图6是本发明优选实施例信号采集模块组在服装上衣背面的安放示意图。
[0028]图7是本发明提供的用于提高训练效果的训练方法流程示意图；
[0029]图8是本发明提供的肌电信号处理电路示意图；
[0030]图例说明:
[0031]1、信号采集模块组；11、贴点；12、参考极;2、反馈刺激模块;3、微处理模块;4、数据终端模块;5、DSP模块;21、存储模块;22、无线收发模块;41、用户信息管理模块;42、肌电评估模块;43、社交分享模块。
【具体实施方式】
[0032]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0033]为便于理解，对本发明提供技术方案概述:本发明提供的智能服装能够测得使用者的发力方向，实现对使用者肌肉发力的矢量测量(包括肌肉发力大小和发力方向)。发力大小通过肌电传感器测得，方向通过9轴微惯性传感器(每个微惯性传感器相当于一个3轴微陀螺仪，一个3轴加速度计和一个3轴磁场计)测得。利用9轴微惯性传感器我们可以精确测得使用者的发力方向及运动轨迹，再进行与预置的“规范动作”进行对比分析，可以判断动作是否与规范动作相一致。若不正确，通过电刺激模块给予刺激提示(反馈刺激模块功能I)，若正确，记录相应的肌电传感器数据，根据该数据对肌肉施以具有提高训练效果的电刺激信号(反馈刺激模块功能2)，以提高训练效果，在运动结束后，对肌肉施以放松肌肉的电刺激，对肌肉进行放松，肌肉恢复，从而提高训练效果(反馈刺激模块功能3)。
[0034]参见图1，本发明提供的用于提高训练效果的智能服装，包括与人体皮肤相贴合的服装，服装上对应于人体肌肉处设有信号采集模块组，信号模块组中包括至少一组对应设置于人体肌肉上用于采集肌肉发力值的肌电传感器和用于采集人体发力方向的9轴微惯性传感器；
[0035]智能服装还包括:
[0036]用于接收、传输和处理信号采集模块组获取的肌肉发力值和人体发力方向信息，并向反馈刺激模块2发出电刺激指令的微处理模块3，微处理模块3分别与信号采集模块组、数据终端模块4和反馈刺激模块2连接;用于接收微处理模块3的电刺激指令，并产生作用于人体肌肉上的正向脉冲电流反馈刺激或负向脉冲电流反馈刺激的反馈刺激模块2，反馈刺激模块2设置于人体肌肉处，并与微处理模块3控制连接;用于向微处理模块3通信传输可显示的肌肉发力值和人体发力方向信息的数据终端模块4，数据终端模块4与微处理模块3通信连接。
[0037]如对于一些练肌肉的健身新手来说，并不能准确把握每次训练动作是否正确，以及每天的训练是否够量。在健身的过程中，反馈刺激模块2可以根据肌肉发力值和人体发力方向给肌肉以正向或负向刺激。反馈刺激模块2施加的电刺激可以增强不常用肌的肌肉力量，还可以使肌肉和神经的协调性增加，增强使用者对神经和肌肉的自主控制能力。本发明还能用于无创无痛的检测神经肌肉的电位变化，从而记录肢体动作时运动单位产生的静息和收缩活动，运动员做动作时每一块肌肉的运动情况，动作持续时间、肌肉力量大小等，由此可以分析出每一块肌肉在运动过程中是否能正常发挥作用，与其他肌肉共同作用时肌肉群是否协调。
[0038]另一方面还能够对使用者根据自身真实情况进行科学、针对性的指导，给身体以刺激，增加肌肉收缩时参与做功的肌纤维数量，提高肌肉力量，促进被刺激区域的血液循环，增强肌肉协调性，对肌肉轻微损伤的自我修复有一定积极作用，可以促使肌细胞中的线粒体参与有氧运动，减轻肌肉酸痛，活血化淤。本发明中的反馈电刺激功能还可以对脑卒中弓丨起的偏瘫、肢体障碍、废用性肌萎缩、吞咽功能障碍、排尿障碍、上、下运动神经元麻痹、脊髓损伤、肌肉痉挛，周围神经损伤，肌肉萎缩等神经肌肉性疾病的治疗和康复有良好的作用，尤其适用于慢性、陈旧性、经其他方法治疗无法改善功能的患者。
[0039]在对动作规范要求较高的运动练中，如高尔夫球等运动中，通过9轴微惯性测量单元测得的人体发力方向信息，可以有用户当即得出动作是否规范，若不规范，能给出在动作的哪个环节发生了动作偏差，使训练更高效。
[0040]本发明提供智能服装肌肉发力值的获取可以采用各类常用传感器和贴片搭配使用，例如EMG传感器等。当然也可以为其他运动生物信号采集装置。反馈刺激模块2所使用的刺激电路也可以为各类常用具有上述功能的刺激电流。刺激电流通过设置于肌肉处的电极片进行传输。本发明提供的智能服装，首先采集人体肌肉法力值和人体发力方向信息，并反馈至数据终端模块4，用户通过数据终端模块4获取人体肌肉的运动情况和人体发力方向信息后，指示对具体的人体肌肉进行电流刺激，并在单次动作结束后供给用户进行自主分析。该智能服装价格低廉，使用方便，效果独特，尤其适用于短期内提高运动员的训练成绩或短期提高特定动作的规范性。其中所用9轴微惯性测量单元包括I个三轴微加速度计、I个三轴微陀螺和I个三轴磁传感器。
[0041]参见图5?6，优选的，肌电传感器为EMG传感器;9轴微惯性测量单元与EMG传感器的设置位置相同。二者位置相同，能同时测量一个点的发力值和发力方向。信号模块组中还包括参考极12和贴点11，参考极12和贴点11分别与EMG传感器相连接，参考极12设置于骨性标志处。此处的骨性标志是指无肌肉覆盖处，例如背部脊椎处，此处骨性标志，人体皮肤直接覆盖于骨骼上。按此设置参考极12便于肌电信号的采集，使得采集数据更稳定并得到有效的数据。
[0042]反馈刺激模块2包括脉冲信号发生器、微处理器和电极贴片，具体的参见图5?6中所标示出的贴片位置既是肌电信号采集电极片的位置，也是反馈刺激电极片的位置，二者共用一个电极贴片。
[0043]优选的，贴点11成对设置于同一肌肉的肌根处和肌腹处。按此设置能有效保障正确采集到合适的运动生物信号。提高用户据此作出反馈刺激的正确性，有助于提高电刺激有效性。
[0044]参见图2，优选的，本发明提供智能服装还包括:
[0045]DSP模块5，分别与微处理模块3和人体信号采集模块相连接，用于将信号采集模块组I获取的肌肉发力值和人体发力方向信息转化为数字信号进行差分放大处理后，并将数字信号传输至微处理模块3 JSP模块5能获取多路EMG传感器的采集运动生物信号，并将运动生物信号的模拟信号转化为数字信号，并对对多路数字信号进行处理，例如可以对数字信号进行平滑，滤波，特征提取等处理。其中所含主控器还加载有信号采集模块、数模转换模块以及EMG数字信号处理模块。此处的差分放大处理所用电路参见图8。
[0046]优选的，反馈刺激模块2包括通以20-50HZ刺激电流的刺激电极，所通刺激电流的脉冲宽度为200?400ys，刺激电极设置于信号采集模块组I附近。按此设置，能有效提高每次对肌肉进行正向脉冲电流刺激时，肌肉所产生的活性物质，从而有利于受损肌肉的康复。
[0047]反馈刺激模块2通过经处理的肌电信号的强度大小而采用20-50ΗΖ的不同频率的低频电流通过电极刺激特定肌肉群使其抽搐或者收缩，继而达到“功能”修复或恢复。已有研究表明，通过调整相关参数，神经肌肉电刺激可以达到较少疲劳和最优力学输出的目的。在产品使用初期，我们通过自适应学习算法，对使用者的肌电状态有更好的了解，从而更科学的设置参数。相关参数主要包括频率，脉宽，强度，作用时间等。刺激频率被定义为刺激过程每秒中产生的脉冲数，通常20-50ΗΖ。不同波型的波宽计算方法不一致。对脉冲列来说，波宽也叫脉冲宽度(pulse durat1n );对双相波来说，波宽由正负相位宽度(phas edurat1n)组成。对脉冲群，每个脉冲群持续的时间就是脉冲群宽度。理想的脉冲宽度为200?400ys。另一个对肌肉收缩，以及疲劳都起重要作用的参数是刺激强度/幅值，通常指刺激电流值，以毫安为单位，刺激强度越高，电极所影响的去极化程度越大。电极放置在神经一肌肉交界处(运动终板)与肌肉一肌腱交接处(端点)之间，并尽可能多的覆盖肌纤维，但不能放在肌腱上或者肌腱附近。
[0048]参考电极为前置放大器的差动输入提供参考，故放置在骨性标志上，且远离测量电极。该模块与电极摆放在一起，对测量肌电信号的肌肉进行实时反馈刺激，上肢贴点11肌肉主要包括，胸大肌、背阔肌、肱二头肌、腹直肌等。下肢贴点11肌肉主要包括，臀大肌、股二头肌、股直肌、腓肠肌等。
[0049]优选的，刺激电极设置于人体肌肉的肌腹中央部位。按此设置刺激电极，能有效提高对人体肌肉的刺激效果，又避免对人体信号采集模块的影响。
[0050]优选的，参见图3，微处理模块3中包括:存储模块21，用于存储经DSP模块5处理的肌肉发力值;无线收发模块22，用于将数字信号传输至数据终端模块4上。
[0051]经过DSP模块5接收肌电传感器发送过来的数据并处理后，把相应的肌肉特征信号发送给微处理模块3，交由微处理模块3进行下一步操作。若数据终端4，如手机、平板电脑等，不在身边，则数字信号数据可暂存于存储模块21里，反之，则直接通过无线收发模块22传输到数据终端4，存储记录以及对训练状态进行可视化显示。在数据终端4还可以输入要特定训练的肌肉块，由无线收发模块22发送给为控制器，控制反馈刺激模块2，产生脉冲电流对指定肌肉进行正向或负向刺激，以增强肌肉训练效果，或用于训练完的肌肉放松，达到高效训练的目的或实现对病态肌肉的刺激，进行康复治疗。
[0052]优选的，参见图4，数据终端模块4包括:用户信息管理模块41，用于将具体用户的生物运动信息存储至相应用户名下；肌电评估模块42，用于对生物运动信息进行评估并输出结果，显示于数据终端模块4上;社交分享模块43，用于将各用户的生物运动信息通过社交平台进行分享。微处理模块3设置于移动终端上，用于生物运动数据面向用户的显示、无线通讯和生物运动数据在社交平台上的分享。
[0053]在数据终端4中可以通过蓝牙，WiFi，airdr0p等通信模块与微控制器进行通信，将储存模块中指定运动数据进行整合显示，并且指示反馈刺激模块2对相应的肌肉进行正向或负向反馈刺激。在手机等移动终端上，可以利用APP进行数据显示，无线通讯，数据分享，社交平台交友。其中APP中有实时显示界面，历史数据界面，私人定制界面以及社交分享界面。
[0054]优选的，设定刺激电极中所通电刺激信号为间歇式低电流参数，使其产生负向脉冲电流反馈刺激，可以起到缓解肌肉疲劳的作用。
[0055]本发明提供的用于提高训练效果的智能服装，通过在具有弹性的紧身服装中镶嵌EMG感应器，EMG感应器用于采集人体肌电信号(也就是人体肌肉发力值)。当人体主观的使用对应肌肉部位进行收缩或伸张时，即可产生能EMG感应器有效监测到的人体肌电信号。由于检测到的表面肌电信号相当微弱且易受干扰，通过对检测到的EMG信号进行去噪、放大电压等处理后，再经过D\A转换将生物信号转换为数字信号，由单片机处理后通过串行口将所得数字信号传送到上位机控制模块中，进行波形的显示和存储;之后由DSP模块5对采集到的EMG信号进行分析，根据不同肌电情况设置电刺激参数，再通过上位机发送给单片机，将数字信号转换成模拟信号发送到刺激电路中，通过刺激电路模块来输出作用于人体上的刺激训练肌力强度。从而实现将所测得的肌肉发力值，转换为作用于人体特定区域的电刺激。根据由信号采集模块中9轴微惯性测量单元获得的人体发力方向信息，以及预置规范动作，对动作进行不断矫正。通过反复刺激和运动调整，使得人体记录下能取得较高运动成绩的运动模式，从而缩短提高运动成绩所需的训练时间。
[0056]对于所获得的表面肌肉电信号的分析，按现有方法进行处理即可。所用电路参见图8，具体参见上海交通大学于2012年出版的《动作表面肌电信号的非线性特性研究》，作者邹晓阳。反馈刺激模块2产生的电流为低频脉冲电疗法中所用电流，该电流具有以下特点:
[0057]1、该模块的刺激电流为低于1000Hz的低频脉冲电流；
[0058]2、该模块刺激电流具有低电流、低电压、参数可调节的特点；
[0059]3、该模块采用的脉冲波形可以为可变占空比的矩形波、三角波、阶梯波等。
[0060]参见图7，本发明的另一方面还提供了一种采用上述的用于提高训练效果的智能服装的训练方法，包括以下步骤:
[0061 ]步骤SlOO:判断人体是否处于运动状态，如果人体处于静止状态时，由微处理模块3向反馈刺激模块2发出缓解电刺激指令，通过反馈刺激模块2将用于缓解运动疲劳的负向电流反馈刺激作用于人体肌肉上使肌肉放松，
[0062]步骤S200:如果人体处于运动状态，则采集人体肌肉处的发力值和人体发力方向信息后，判断所得人体发力方向与预置规范动作中的标准发力方向是否一致，
[0063]如果肌肉的发力方向与标准发力方向一致，则由微处理模块3根据肌肉传感器数据向电刺激模块发出电刺激指令，通过反馈刺激模块2将用于提高运动效果的正向电流反馈刺激作用于人体肌肉，
[0064]步骤S300:如果人体发力方向与标准发力方向不一致，则由微处理模块3向反馈刺激模块2发出刺激提示，提示使用者进行动作修正后，重复步骤S200?300直至人体完成所有运动。
[0065]采用该方法进行人体肌肉刺激，提高人体运动状态下，肌肉的运动效能，加速肌肉群组的康复速度，还能及时纠正运动过程中错误肌肉块的运动，从而提高运动效率。与此同时，该方法还能有效缓解运动带来的身体不适，加速人体恢复，从而提高运动效率。
[0066]优选的，参见图7，所述步骤S200中还包括判断所采集发力值是否大于标准发力值，如果大于则记录该发力值，如果小于则不记录。同时还能记录在正确动作下的最小发力值，为后续运动动作改进研究提供依据。
[0067]本发明的另一方面还提供了一种用于提高团队训练效果的智能服装，包括多套上述的智能服装。各套上述智能服装按上述方法进行使用时，各套服装单独采集团队中个体的发力值和发力方向，并按照前述方法与预置规范动作进行比对，从而将团队中发力值和发力方向与团队中预置规范动作不相同的个体找出，从而实现对协同要求较高的团队训练效果的提尚。
[0068]本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在附图和说明书中详细图示和描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。
[0069]通过对附图，说明书和权利要求书的研究，在实施本发明时本领域技术人员可以理解和实现所公开的实施例的变形。在权利要求书中，术语“包括”不排除其他步骤或元素，而不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。在彼此不同的从属权利要求中引用的某些措施的事实不意味着这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求书中的任何参考标记不构成对本发明的范围的限制。
【主权项】
1.一种用于提高训练效果的智能服装，其特征在于，包括与人体皮肤相贴合的服装，月艮装上对应于人体肌肉处设有信号采集模块组，信号模块组中包括至少一组对应设置于人体肌肉上用于采集肌肉发力值的肌电传感器和用于采集人体发力方向的9轴微惯性传感器； 智能服装还包括: 用于接收、传输和处理信号采集模块组获取的肌肉发力值和人体发力方向信息，并向反馈刺激模块发出电刺激指令的微处理模块，微处理模块分别与信号采集模块组、数据终端模块和反馈刺激模块连接； 用于接收微处理模块的电刺激指令，并产生作用于人体肌肉上的正向脉冲电流反馈刺激或负向脉冲电流反馈刺激的反馈刺激模块，反馈刺激模块设置于人体肌肉处，并与微处理模块控制连接； 用于向微处理模块通信传输可显示的肌肉发力值和人体发力方向信息的数据终端模块，数据终端模块与微处理模块通信连接。2.根据权利要求1的用于提高训练效果的智能服装，其特征在于，肌电传感器为EMG传感器； 9轴微惯性测量单元与EMG传感器的设置位置相同； 信号模块组中还包括参考极和贴点，参考极和贴点分别与EMG传感器相连接，参考极设置于骨性标志处。3.根据权利要求2的用于提高训练效果的智能服装，其特征在于，贴点成对设置于肌肉的肌根处和肌腹处。4.根据权利要求1?3中任一项的用于提高训练效果的智能服装，其特征在于，还包括: 用于将信号采集模块组获取的肌肉发力值和人体发力方向信息转化为数字信号进行差分放大处理，并将数字信号传输至微处理模块的DSP模块，分别与微处理模块和人体信号采集模块相连接。5.根据权利要求4的用于提高训练效果的智能服装，其特征在于，反馈刺激模块包括通以20?50Hz刺激电流的刺激电极，所通刺激电流的脉冲宽度为200?400ys，刺激电极设置于信号采集模块组附近。6.根据权利要求4的用于提高训练效果的智能服装，其特征在于，微处理模块中包括: 存储模块，用于存储经DSP模块处理的肌肉发力值和人体发力方向信息； 无线收发模块，用于将数字信号传输至数据终端模块上。7.—种采用如权利要求1?6中任一项的用于提高训练效果的智能服装的训练方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤S100:判断人体是否处于运动状态，如果人体处于静止状态时，由微处理模块向反馈刺激模块发出缓解电刺激指令，通过反馈刺激模块将用于缓解运动疲劳的负向电流反馈刺激作用于人体肌肉上使肌肉放松， 步骤S200:如果人体处于运动状态，则采集人体肌肉处的发力值和人体发力方向信息后，判断所得人体发力方向与预置规范动作中的标准发力方向是否一致， 如果肌肉的发力方向与标准发力方向一致，则由微处理模块根据肌肉传感器数据向电刺激模块发出电刺激指令，通过反馈刺激模块将用于提高运动效果的正向电流反馈刺激作用于人体肌肉， 步骤S300:如果人体发力方向与标准发力方向不一致，则由微处理模块向反馈刺激模块发出刺激提示，提示使用者进行动作修正后，重复步骤S200?300直至人体完成所有运动。8.根据权利要求7的用于提高训练效果的智能服装的训练方法，其特征在于，所述步骤S200中还包括判断所采集发力值是否大于标准发力值，如果大于则记录该发力值，如果小于则不记录。9.一种用于提高团队训练效果的智能服装，其特征在于，包括多套如权利要求1?6中任一项所述的智能服装。
【文档编号】A61B5/11GK106037731SQ201610527780
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】朱新建, 肖定邦, 李星辰, 吴伟, 刘奇, 陈梦雯
【申请人】湖南天羿领航科技有限公司