居家健身用动作纠正与训练方法、装置及系统与流程

本发明涉及智能健身装置，特别是涉及一种居家健身用动作纠正与训练方法、装置及系统。

背景技术：

1、在现代生活中，人们的生活压力较大，缺乏运动健身，身体素质普遍越来越差，长期摄入快餐、高糖分、高热量的东西导致身体肥胖，体脂率增高，危害人们的身体健康，因此健身成了必不可少的一部分，健身是一种体育项目，如各种徒手健美操、韵律操、形体操以及各种自抗力动作，体操，瑜伽可以增强力量、柔韧性，增加耐力，提高协调，控制身体各部分的能力，从而使身体强健。而随着生活节奏的加快，和大量网络健身视频、健身app的开发，在家健身成为越来越多人的选择。居家健身对于保持身心健康来说尤为重要，但是居家锻炼时，由于没有专业教练的动作纠正，很容易出现动作不标准的情况。长时间的动作不标准，容易形成固化的错误动作，影响锻炼效果和身体健康。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对居家健身时，由于没有专业教练的动作纠正，很容易出现动作不标准的情况，长时间的动作不标准，容易形成固化的错误动作，影响锻炼效果和身体健康问题，提供一种居家健身用动作纠正与训练方法、装置及系统。

2、本发明提供的一种居家健身用动作纠正与训练方法，包括如下步骤：

3、根据预设用户动作类别将用户的动作划分为正确动作类别和错误动作类别；

4、将正确动作类别和错误动作类别存储为已知分类变量；

5、接收用户动作信息，所述用户动作信息包括加速度信息及其变化，和/或，距离信息及其变化，和/或，光敏信息及其变化；

6、将接收的用户动作信息存储为未知分类变量；

7、计算未知分类变量与已知分类变量之间的距离，并按照距离递增次序排序；

8、选取与未知分类变量距离最小的k个点，确定前k个点所在类别的出现次数；

9、将前k个点出现次数最高的类别作为未知分类变量的预测动作类别；

10、输出未知分类变量的预测动作类别；

11、将用户训练的每组用户动作信息进行分类统计，并输出正确动作类别的个数，和/或，错误动作类别的个数。

12、在一个实施例中，还包括如下步骤：当未知分类变量的预测动作类别为错误动作类别时，输出提示信息。

13、在一个实施例中，所述未知分类变量与已知分类变量之间的距离计算公式如下：

14、

15、其中，dij表示未知分类变量i和已知分类变量j之间的距离，q表示阶数，q＝1或2或+∞，k表示选取的与未知分类变量距离最小的样本数。

16、本发明提供的一种居家健身用动作纠正与训练装置，包括：

17、预设动作类别模块，用于根据预设用户动作类别将用户的动作划分为正确动作类别和错误动作类别；

18、已知分类变量模块，用于将正确动作类别和错误动作类别存储为已知分类变量；

19、用户动作信息模块，用于接收用户动作信息，且包括加速度信息及其变化，和/或，距离信息及其变化，和/或，光敏信息及其变化；

20、未知分类变量模块，用于将接收的用户动作信息存储为未知分类变量；

21、距离排序模块，用于计算未知分类变量与已知分类变量之间的距离，并按照距离递增次序排序；

22、样本选取模块，用于选取与未知分类变量距离最小的k个点，确定前k个点所在类别的出现次数；

23、预测动作类别模块，用于将前k个点出现次数最高的类别作为未知分类变量的预测动作类别；

24、预测动作类别输出模块，用于输出未知分类变量的预测动作类别；

25、分类统计输出模块，用于将用户训练的每组用户动作信息进行分类统计，并输出正确动作类别的个数，和/或，错误动作类别的个数。

26、在一个实施例中，还包括提示模块，所述提示模块用于当预测动作类别模块为错误动作类别时输出提示信息。

27、在一个实施例中，所述提示模块是震动提示模块或语音提示模块。

28、本发明提供的一种居家健身用动作纠正与训练系统，包括：

29、传感器，用于检测用户动作信息，包括加速度传感器、光敏传感器和超声波传感器，所述光敏传感器和超声波传感器均安装在健身器材上，所述加速度传感器佩戴在用户身上；

30、控制主板，用于接收传感器采集的数据，并识别判断用户动作的正确类别和错误类别，且输出正确类别个数，和/或，错误类别个数；

31、显示屏，与所述控制主板连接，用于显示用户动作类别和个数。

32、在一个实施例中，还包括提示装置，当控制主板将用户动作判断为错误类别时，所述提示装置输出提示信息。

33、在一个实施例中，所述提示装置是震动提示装置，所述震动提示装置佩戴在用户身上，所述震动提示装置与控制主板之间通过无线网络连接。

34、在一个实施例中，所述提示装置是语音提示装置，所述语音提示装置与控制主板连接。

35、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

36、1、通过预存正确动作类别和常见的错误动作类别，然后将用户使用过程中的训练动作归属于在特征空间中的k个最相邻的样本中的大多数属于的某一个类别，来判断用户锻炼时的动作是否正确，并输出正确结果或错误结果，同时，分别统计正确动作与错误工作的个数，方便实现用户居家锻炼时的动作纠正，提高了锻炼效果。

37、2、针对性强：通过提前录入常见错误动作集，可以让检测系统更具针对性；个性化：适合每个用户训练习惯，利用机器学习功能，为每位用户打造更具个性化的训练集；兼容性：采用一体化设计，可以非常方便的将各传感器与显示屏、开关等的布线置于各类辅助训练装置的内部。

技术特征：

1.一种居家健身用动作纠正与训练方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的居家健身用动作纠正与训练方法，其特征在于，还包括如下步骤：当未知分类变量的预测动作类别为错误动作类别时，输出提示信息。

3.根据权利要求1或2所述的居家健身用动作纠正与训练方法，其特征在于，所述未知分类变量与已知分类变量之间的距离计算公式如下：

4.一种居家健身用动作纠正与训练装置，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的居家健身用动作纠正与训练装置，其特征在于，还包括提示模块，所述提示模块用于当预测动作类别模块为错误动作类别时输出提示信息。

6.根据权利要求5所述的居家健身用动作纠正与训练装置，其特征在于，所述提示模块是震动提示模块或语音提示模块。

7.一种居家健身用动作纠正与训练系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的居家健身用动作纠正与训练系统，其特征在于，还包括提示装置，当控制主板将用户动作判断为错误类别时，所述提示装置输出提示信息。

9.根据权利要求8所述的居家健身用动作纠正与训练系统，其特征在于，所述提示装置是震动提示装置，所述震动提示装置佩戴在用户身上，所述震动提示装置与控制主板之间通过无线网络连接。

10.根据权利要求8所述的居家健身用动作纠正与训练系统，其特征在于，所述提示装置是语音提示装置，所述语音提示装置与控制主板连接。

技术总结
本发明涉及一种居家健身用动作纠正与训练方法、装置及系统，包括：根据预设用户动作类别将用户的动作划分为正确动作类别和错误动作类别；将正确动作类别和错误动作类别存储为已知分类变量；接收用户动作信息；将接收的用户动作信息存储为未知分类变量；计算未知分类变量与已知分类变量之间的距离，并按照距离递增次序排序；选取与未知分类变量距离最小的K个点，确定前K个点所在类别的出现次数；将前K个点出现次数最高的类别作为未知分类变量的预测动作类别；输出未知分类变量的预测动作类别；将用户训练的每组用户动作信息进行分类统计，并动作类别的个数。方便实现用户居家锻炼时的动作纠正，提高了锻炼效果。

技术研发人员：高绍涵
受保护的技术使用者：上海市上海中学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10