用于提高訓練效果的智能服裝及其方法

用于提高訓練效果的智能服裝及其方法
【專利摘要】本發明提供一種用于提高訓練效果的智能服裝及其方法，該智能服裝布置了多個傳感單元，每個單元包括1個EMG傳感器、1個9軸微慣性傳感器和一個用于電刺激的電極片。該服裝能夠實現對人體不同部位肌肉的發力大小和用力方向的矢量測量，并與期望的發力大小和用力方向進行對比，通過與先驗動作模型的發力方向與發力大小進行對比分析，找出兩者動作差異，反饋給使用者，達到動作姿勢矯正的目的，并通過肌電傳感器得到的數據進行分析，得出在特定動作下的最優用力大小和方向。在運動過程中，施以不同類型的電刺激，對肌肉進行加大載荷或對肌肉進行按摩，從而提高訓練效果。
【專利說明】
用于提高訓練效果的智能服裝及其方法
技術領域
[0001]本發明涉及智能穿戴技術領域，具體的涉及一種用于提高訓練效果的智能服裝及其方法。
【背景技術】
[0002]現有智能服裝中多通過內置EMG運動傳感器，感應和追蹤肌肉纖維的內部活動情況，并通過應用程序獲取用戶各個部分的肌肉運動狀態。但是這只能夠起到訓練指導的作用，并不能針對特定的實時訓練狀態進行有益的刺激以達到“事半功倍”的訓練效果。
[0003]國外的Athos公司研發了一種智能健身服，包括一件貼身的長袖上衣和一條彈性的健身褲，均配備了肌電傳感器(EMG)來跟蹤人體中22組肌肉群的活動。這些肌肉活動的信息傳送至“Core”可穿戴模塊中，該模塊能將這些數據無線傳輸到用戶的智能手機應用中。除了肌肉信息，該智能健身服也能跟蹤心跳速率和呼吸。通過手機應用，使用者可觀察自己是如何使用肌肉群的，以及肌肉群有多大的運動能力。
[0004]CN201510151899.1中公開了一種能夠實現運動實時監測的方法和智能服裝，該智能服裝能實時通知用戶其當前運動狀態是否超出身體的承受范圍，還可通過通訊模塊將判斷結果發送至外部設備CN201510153055.0中公開了一種實現疲勞實時監測的方法和智能服裝，該智能服裝通過采集服裝內的EMG傳感器數據與預設的生理閾值進行對比，判斷用戶是否處于疲勞狀態。CN201410802569.X公開了一種肌電信號分析方法，該方法能直觀、精確的體現肌電信號信息。CN201520189578.6中公開了一種生物反饋治療裝置，通過肌電信號的監測判斷用戶身體狀態，利用脈沖發射器對人體進行電刺激反饋輔助治療。
[0005]現有肌肉監控智能運動服，多數只能根據獲取的肌肉電信號進行分析，然后給出訓練指導，不能實現對使用者運動過程中特定肌肉發力方向的測量。如Athos公司推出的Athos智能健身服可以收集實時健身數據，但是卻無法精確判別運動者動作是否規范，于訓練效果的提高效果不甚明顯。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于提供一種用于提高訓練效果的智能服裝及其方法，該發明解決了現有技術中智能服裝僅能記錄或獲取人體的相關運動信息，無法精確、實時地對人體進行動作糾正的技術問題。
[0007]本發明的一方面提供了一種用于提高訓練效果的智能服裝及其方法，包括與人體皮膚相貼合的服裝，服裝上對應于人體肌肉處設有信號采集模塊組，信號采集模塊組中包括至少一組對應設置于人體肌肉上用于采集肌肉發力值的肌電傳感器和用于采集人體發力方向的9軸微慣性傳感器；智能服裝還包括:用于接收、傳輸和處理信號采集模塊組獲取的肌肉發力值和人體發力方向信息，并向反饋刺激模塊發出電刺激指令的微處理模塊，微處理模塊分別與信號采集模塊組、數據終端模塊和反饋刺激模塊連接；用于接收微處理模塊的電刺激指令，并產生作用于人體肌肉上的正向脈沖電流反饋刺激或負向脈沖電流反饋刺激的反饋刺激模塊，反饋刺激模塊電極片貼點位置設置于人體肌肉處，模塊與微處理模塊控制連接;用于向微處理模塊通信傳輸可顯示的肌肉發力值和人體發力方向信息的數據終端模塊，數據終端模塊與微處理模塊通信連接。
[0008]進一步地，肌電傳感器為EMG傳感器;9軸微慣性測量單元與EMG傳感器的設置位置相同；信號模塊組中還包括參考極和貼點，參考極和貼點分別與EMG傳感器相連接，參考極設置于骨性標志處。
[0009]進一步地，貼點成對設置于肌肉的肌根處和肌腹處。
[0010]進一步地，還包括:用于將信號采集模塊組獲取的肌肉發力值和人體發力方向信息轉化為數字信號進行差分放大處理，并將數字信號傳輸至微處理模塊的DSP模塊，分別與微處理模塊和人體信號采集模塊相連接。
[0011 ]進一步地，反饋刺激模塊包括通以20?50Hz刺激電流的刺激電極，所通刺激電流的脈沖寬度為200?400ys，刺激電極設置于信號采集模塊組附近。
[0012]進一步地，微處理模塊中包括:存儲模塊，用于存儲經DSP模塊處理的肌肉發力值和人體發力方向信息;無線收發模塊，用于將數字信號傳輸至數據終端模塊上。
[0013]本發明的另一方面還公開了一種采用上述用于提高訓練效果的智能服裝的訓練方法，包括以下步驟:
[0014]步驟SlOO:判斷人體是否處于運動狀態，如果人體處于靜止狀態時，由微處理模塊向反饋刺激模塊發出緩解電刺激指令，通過反饋刺激模塊將用于緩解運動疲勞的負向電流反饋刺激作用于人體肌肉上使肌肉放松，步驟S200:如果人體處于運動狀態，則采集人體肌肉處的發力值和人體發力方向信息后，判斷所得人體發力方向與預置規范動作中的標準發力方向是否一致，如果肌肉的發力方向與標準發力方向一致，則由微處理模塊根據肌肉傳感器數據向電刺激模塊發出電刺激指令，通過反饋刺激模塊將用于提高運動效果的正向電流反饋刺激作用于人體肌肉，步驟S300:如果人體發力方向與標準發力方向不一致，則由微處理模塊向反饋刺激模塊發出刺激提示，提示使用者進行動作修正后，重復步驟S200?300直至人體完成所有運動。
[0015]進一步地，步驟S200中還包括判斷所采集發力值是否大于標準發力值，如果大于則記錄該發力值，如果小于則不記錄。
[0016]本發明的另一方面還公開了一種用于提高團隊訓練效果的智能服裝，包括多套如上述的智能服裝。
[0017]相對現有技術，本發明的技術效果:
[0018]本發明提供的用于提高訓練效果的智能服裝，從人體實時測量得到的肌肉發力值和人體發力方向信息后，由預置標準動作對使用者的動作發力值和發力方向進行反饋電流刺激，并通過對肌肉群給予刺激，達到高效運動的效果，縮短用戶運動成績提高所用的時間。
[0019]本發明提供的智能服裝除了能用于運動員外，還能用于患病人體的康復訓練過程中以及對動作規范要求較高的運動中。通過反饋刺激模塊，增加運動員肌肉收縮時參與做功的肌纖維數量，提高肌肉力量，促進被刺激區域的血液循環，增強肌肉協調性，對肌肉輕微損傷的自我修復有一定積極作用，可以促使肌細胞中的線粒體參與有氧運動，減輕肌肉酸痛，活血化淤，設定電刺激信號為間歇式低電流參數，還可以緩解肌肉的疲勞，從而提高訓練效率。尤其適用于患有下腰痛和腦卒中導致的引起的偏癱、肢體障礙、廢用性肌萎縮、吞咽功能障礙、排尿障礙、上、下運動神經元麻痹、脊髓損傷、肌肉痙攣，周圍神經損傷，肌肉萎縮等神經肌肉性疾病的病人。在對動作規范要求較高的運動練中，如高爾夫球，通過9軸微慣性傳感器測得的人體發力方向信息，可以當即得出動作是否規范，若不規范，能為使用者給出在動作的哪個環節發生了動作偏差，使訓練更高效。
[0020]本發明提供的用于提高訓練效果的訓練方法，該方法一方面通過在實時運動過程中的每次肌肉運動過程中測得的肌肉電信號，給予實時肌肉電刺激，以強化運動訓練效果。在整個運動過程結束后，通過調節電刺激模塊的輸出脈沖電流參數來放松肌肉，以達到運動后高效放松的效果。令一方面通過9軸微慣性測量單元采集得到的人體發力方向信息，在每次動作完成之后，通過把采集到的人體發力方向與預置規范動作的發力方向信息進行對比分析，給出該次動作與標準動作之間的差異，提示用戶下次避免犯類似錯誤，已提高訓練效果。
[0021]具體請參考根據本發明的用于提高訓練效果的智能服裝及其方法提出的各種實施例的如下描述，將使得本發明的上述和其他方面顯而易見。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明提供的用于提高訓練效果的智能服裝示意圖；
[0023]圖2是本發明另一優選實施例智能服裝示意圖；
[0024]圖3是本發明優選實施例微處理模塊示意圖；
[0025]圖4是本發明優選實施例數據終端模塊示意圖；
[0026]圖5是本發明優選實施例設有信號采集模塊組的服裝上衣正面安放示意圖；
[0027]圖6是本發明優選實施例信號采集模塊組在服裝上衣背面的安放示意圖。
[0028]圖7是本發明提供的用于提高訓練效果的訓練方法流程示意圖；
[0029]圖8是本發明提供的肌電信號處理電路示意圖；
[0030]圖例說明:
[0031]1、信號采集模塊組；11、貼點；12、參考極;2、反饋刺激模塊;3、微處理模塊;4、數據終端模塊;5、DSP模塊;21、存儲模塊;22、無線收發模塊;41、用戶信息管理模塊;42、肌電評估模塊;43、社交分享模塊。
【具體實施方式】
[0032]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。
[0033]為便于理解，對本發明提供技術方案概述:本發明提供的智能服裝能夠測得使用者的發力方向，實現對使用者肌肉發力的矢量測量(包括肌肉發力大小和發力方向)。發力大小通過肌電傳感器測得，方向通過9軸微慣性傳感器(每個微慣性傳感器相當于一個3軸微陀螺儀，一個3軸加速度計和一個3軸磁場計)測得。利用9軸微慣性傳感器我們可以精確測得使用者的發力方向及運動軌跡，再進行與預置的“規范動作”進行對比分析，可以判斷動作是否與規范動作相一致。若不正確，通過電刺激模塊給予刺激提示(反饋刺激模塊功能I)，若正確，記錄相應的肌電傳感器數據，根據該數據對肌肉施以具有提高訓練效果的電刺激信號(反饋刺激模塊功能2)，以提高訓練效果，在運動結束后，對肌肉施以放松肌肉的電刺激，對肌肉進行放松，肌肉恢復，從而提高訓練效果(反饋刺激模塊功能3)。
[0034]參見圖1，本發明提供的用于提高訓練效果的智能服裝，包括與人體皮膚相貼合的服裝，服裝上對應于人體肌肉處設有信號采集模塊組，信號模塊組中包括至少一組對應設置于人體肌肉上用于采集肌肉發力值的肌電傳感器和用于采集人體發力方向的9軸微慣性傳感器；
[0035]智能服裝還包括:
[0036]用于接收、傳輸和處理信號采集模塊組獲取的肌肉發力值和人體發力方向信息，并向反饋刺激模塊2發出電刺激指令的微處理模塊3，微處理模塊3分別與信號采集模塊組、數據終端模塊4和反饋刺激模塊2連接;用于接收微處理模塊3的電刺激指令，并產生作用于人體肌肉上的正向脈沖電流反饋刺激或負向脈沖電流反饋刺激的反饋刺激模塊2，反饋刺激模塊2設置于人體肌肉處，并與微處理模塊3控制連接;用于向微處理模塊3通信傳輸可顯示的肌肉發力值和人體發力方向信息的數據終端模塊4，數據終端模塊4與微處理模塊3通信連接。
[0037]如對于一些練肌肉的健身新手來說，并不能準確把握每次訓練動作是否正確，以及每天的訓練是否夠量。在健身的過程中，反饋刺激模塊2可以根據肌肉發力值和人體發力方向給肌肉以正向或負向刺激。反饋刺激模塊2施加的電刺激可以增強不常用肌的肌肉力量，還可以使肌肉和神經的協調性增加，增強使用者對神經和肌肉的自主控制能力。本發明還能用于無創無痛的檢測神經肌肉的電位變化，從而記錄肢體動作時運動單位產生的靜息和收縮活動，運動員做動作時每一塊肌肉的運動情況，動作持續時間、肌肉力量大小等，由此可以分析出每一塊肌肉在運動過程中是否能正常發揮作用，與其他肌肉共同作用時肌肉群是否協調。
[0038]另一方面還能夠對使用者根據自身真實情況進行科學、針對性的指導，給身體以刺激，增加肌肉收縮時參與做功的肌纖維數量，提高肌肉力量，促進被刺激區域的血液循環，增強肌肉協調性，對肌肉輕微損傷的自我修復有一定積極作用，可以促使肌細胞中的線粒體參與有氧運動，減輕肌肉酸痛，活血化淤。本發明中的反饋電刺激功能還可以對腦卒中弓丨起的偏癱、肢體障礙、廢用性肌萎縮、吞咽功能障礙、排尿障礙、上、下運動神經元麻痹、脊髓損傷、肌肉痙攣，周圍神經損傷，肌肉萎縮等神經肌肉性疾病的治療和康復有良好的作用，尤其適用于慢性、陳舊性、經其他方法治療無法改善功能的患者。
[0039]在對動作規范要求較高的運動練中，如高爾夫球等運動中，通過9軸微慣性測量單元測得的人體發力方向信息，可以有用戶當即得出動作是否規范，若不規范，能給出在動作的哪個環節發生了動作偏差，使訓練更高效。
[0040]本發明提供智能服裝肌肉發力值的獲取可以采用各類常用傳感器和貼片搭配使用，例如EMG傳感器等。當然也可以為其他運動生物信號采集裝置。反饋刺激模塊2所使用的刺激電路也可以為各類常用具有上述功能的刺激電流。刺激電流通過設置于肌肉處的電極片進行傳輸。本發明提供的智能服裝，首先采集人體肌肉法力值和人體發力方向信息，并反饋至數據終端模塊4，用戶通過數據終端模塊4獲取人體肌肉的運動情況和人體發力方向信息后，指示對具體的人體肌肉進行電流刺激，并在單次動作結束后供給用戶進行自主分析。該智能服裝價格低廉，使用方便，效果獨特，尤其適用于短期內提高運動員的訓練成績或短期提高特定動作的規范性。其中所用9軸微慣性測量單元包括I個三軸微加速度計、I個三軸微陀螺和I個三軸磁傳感器。
[0041]參見圖5?6，優選的，肌電傳感器為EMG傳感器;9軸微慣性測量單元與EMG傳感器的設置位置相同。二者位置相同，能同時測量一個點的發力值和發力方向。信號模塊組中還包括參考極12和貼點11，參考極12和貼點11分別與EMG傳感器相連接，參考極12設置于骨性標志處。此處的骨性標志是指無肌肉覆蓋處，例如背部脊椎處，此處骨性標志，人體皮膚直接覆蓋于骨骼上。按此設置參考極12便于肌電信號的采集，使得采集數據更穩定并得到有效的數據。
[0042]反饋刺激模塊2包括脈沖信號發生器、微處理器和電極貼片，具體的參見圖5?6中所標示出的貼片位置既是肌電信號采集電極片的位置，也是反饋刺激電極片的位置，二者共用一個電極貼片。
[0043]優選的，貼點11成對設置于同一肌肉的肌根處和肌腹處。按此設置能有效保障正確采集到合適的運動生物信號。提高用戶據此作出反饋刺激的正確性，有助于提高電刺激有效性。
[0044]參見圖2，優選的，本發明提供智能服裝還包括:
[0045]DSP模塊5，分別與微處理模塊3和人體信號采集模塊相連接，用于將信號采集模塊組I獲取的肌肉發力值和人體發力方向信息轉化為數字信號進行差分放大處理后，并將數字信號傳輸至微處理模塊3 JSP模塊5能獲取多路EMG傳感器的采集運動生物信號，并將運動生物信號的模擬信號轉化為數字信號，并對對多路數字信號進行處理，例如可以對數字信號進行平滑，濾波，特征提取等處理。其中所含主控器還加載有信號采集模塊、數模轉換模塊以及EMG數字信號處理模塊。此處的差分放大處理所用電路參見圖8。
[0046]優選的，反饋刺激模塊2包括通以20-50HZ刺激電流的刺激電極，所通刺激電流的脈沖寬度為200?400ys，刺激電極設置于信號采集模塊組I附近。按此設置，能有效提高每次對肌肉進行正向脈沖電流刺激時，肌肉所產生的活性物質，從而有利于受損肌肉的康復。
[0047]反饋刺激模塊2通過經處理的肌電信號的強度大小而采用20-50ΗΖ的不同頻率的低頻電流通過電極刺激特定肌肉群使其抽搐或者收縮，繼而達到“功能”修復或恢復。已有研究表明，通過調整相關參數，神經肌肉電刺激可以達到較少疲勞和最優力學輸出的目的。在產品使用初期，我們通過自適應學習算法，對使用者的肌電狀態有更好的了解，從而更科學的設置參數。相關參數主要包括頻率，脈寬，強度，作用時間等。刺激頻率被定義為刺激過程每秒中產生的脈沖數，通常20-50ΗΖ。不同波型的波寬計算方法不一致。對脈沖列來說，波寬也叫脈沖寬度(pulse durat1n );對雙相波來說，波寬由正負相位寬度(phas edurat1n)組成。對脈沖群，每個脈沖群持續的時間就是脈沖群寬度。理想的脈沖寬度為200?400ys。另一個對肌肉收縮，以及疲勞都起重要作用的參數是刺激強度/幅值，通常指刺激電流值，以毫安為單位，刺激強度越高，電極所影響的去極化程度越大。電極放置在神經一肌肉交界處(運動終板)與肌肉一肌腱交接處(端點)之間，并盡可能多的覆蓋肌纖維，但不能放在肌腱上或者肌腱附近。
[0048]參考電極為前置放大器的差動輸入提供參考，故放置在骨性標志上，且遠離測量電極。該模塊與電極擺放在一起，對測量肌電信號的肌肉進行實時反饋刺激，上肢貼點11肌肉主要包括，胸大肌、背闊肌、肱二頭肌、腹直肌等。下肢貼點11肌肉主要包括，臀大肌、股二頭肌、股直肌、腓腸肌等。
[0049]優選的，刺激電極設置于人體肌肉的肌腹中央部位。按此設置刺激電極，能有效提高對人體肌肉的刺激效果，又避免對人體信號采集模塊的影響。
[0050]優選的，參見圖3，微處理模塊3中包括:存儲模塊21，用于存儲經DSP模塊5處理的肌肉發力值;無線收發模塊22，用于將數字信號傳輸至數據終端模塊4上。
[0051]經過DSP模塊5接收肌電傳感器發送過來的數據并處理后，把相應的肌肉特征信號發送給微處理模塊3，交由微處理模塊3進行下一步操作。若數據終端4，如手機、平板電腦等，不在身邊，則數字信號數據可暫存于存儲模塊21里，反之，則直接通過無線收發模塊22傳輸到數據終端4，存儲記錄以及對訓練狀態進行可視化顯示。在數據終端4還可以輸入要特定訓練的肌肉塊，由無線收發模塊22發送給為控制器，控制反饋刺激模塊2，產生脈沖電流對指定肌肉進行正向或負向刺激，以增強肌肉訓練效果，或用于訓練完的肌肉放松，達到高效訓練的目的或實現對病態肌肉的刺激，進行康復治療。
[0052]優選的，參見圖4，數據終端模塊4包括:用戶信息管理模塊41，用于將具體用戶的生物運動信息存儲至相應用戶名下；肌電評估模塊42，用于對生物運動信息進行評估并輸出結果，顯示于數據終端模塊4上;社交分享模塊43，用于將各用戶的生物運動信息通過社交平臺進行分享。微處理模塊3設置于移動終端上，用于生物運動數據面向用戶的顯示、無線通訊和生物運動數據在社交平臺上的分享。
[0053]在數據終端4中可以通過藍牙，WiFi，airdr0p等通信模塊與微控制器進行通信，將儲存模塊中指定運動數據進行整合顯示，并且指示反饋刺激模塊2對相應的肌肉進行正向或負向反饋刺激。在手機等移動終端上，可以利用APP進行數據顯示，無線通訊，數據分享，社交平臺交友。其中APP中有實時顯示界面，歷史數據界面，私人定制界面以及社交分享界面。
[0054]優選的，設定刺激電極中所通電刺激信號為間歇式低電流參數，使其產生負向脈沖電流反饋刺激，可以起到緩解肌肉疲勞的作用。
[0055]本發明提供的用于提高訓練效果的智能服裝，通過在具有彈性的緊身服裝中鑲嵌EMG感應器，EMG感應器用于采集人體肌電信號(也就是人體肌肉發力值)。當人體主觀的使用對應肌肉部位進行收縮或伸張時，即可產生能EMG感應器有效監測到的人體肌電信號。由于檢測到的表面肌電信號相當微弱且易受干擾，通過對檢測到的EMG信號進行去噪、放大電壓等處理后，再經過D\A轉換將生物信號轉換為數字信號，由單片機處理后通過串行口將所得數字信號傳送到上位機控制模塊中，進行波形的顯示和存儲;之后由DSP模塊5對采集到的EMG信號進行分析，根據不同肌電情況設置電刺激參數，再通過上位機發送給單片機，將數字信號轉換成模擬信號發送到刺激電路中，通過刺激電路模塊來輸出作用于人體上的刺激訓練肌力強度。從而實現將所測得的肌肉發力值，轉換為作用于人體特定區域的電刺激。根據由信號采集模塊中9軸微慣性測量單元獲得的人體發力方向信息，以及預置規范動作，對動作進行不斷矯正。通過反復刺激和運動調整，使得人體記錄下能取得較高運動成績的運動模式，從而縮短提高運動成績所需的訓練時間。
[0056]對于所獲得的表面肌肉電信號的分析，按現有方法進行處理即可。所用電路參見圖8，具體參見上海交通大學于2012年出版的《動作表面肌電信號的非線性特性研究》，作者鄒曉陽。反饋刺激模塊2產生的電流為低頻脈沖電療法中所用電流，該電流具有以下特點:
[0057]1、該模塊的刺激電流為低于1000Hz的低頻脈沖電流；
[0058]2、該模塊刺激電流具有低電流、低電壓、參數可調節的特點；
[0059]3、該模塊采用的脈沖波形可以為可變占空比的矩形波、三角波、階梯波等。
[0060]參見圖7，本發明的另一方面還提供了一種采用上述的用于提高訓練效果的智能服裝的訓練方法，包括以下步驟:
[0061 ]步驟SlOO:判斷人體是否處于運動狀態，如果人體處于靜止狀態時，由微處理模塊3向反饋刺激模塊2發出緩解電刺激指令，通過反饋刺激模塊2將用于緩解運動疲勞的負向電流反饋刺激作用于人體肌肉上使肌肉放松，
[0062]步驟S200:如果人體處于運動狀態，則采集人體肌肉處的發力值和人體發力方向信息后，判斷所得人體發力方向與預置規范動作中的標準發力方向是否一致，
[0063]如果肌肉的發力方向與標準發力方向一致，則由微處理模塊3根據肌肉傳感器數據向電刺激模塊發出電刺激指令，通過反饋刺激模塊2將用于提高運動效果的正向電流反饋刺激作用于人體肌肉，
[0064]步驟S300:如果人體發力方向與標準發力方向不一致，則由微處理模塊3向反饋刺激模塊2發出刺激提示，提示使用者進行動作修正后，重復步驟S200?300直至人體完成所有運動。
[0065]采用該方法進行人體肌肉刺激，提高人體運動狀態下，肌肉的運動效能，加速肌肉群組的康復速度，還能及時糾正運動過程中錯誤肌肉塊的運動，從而提高運動效率。與此同時，該方法還能有效緩解運動帶來的身體不適，加速人體恢復，從而提高運動效率。
[0066]優選的，參見圖7，所述步驟S200中還包括判斷所采集發力值是否大于標準發力值，如果大于則記錄該發力值，如果小于則不記錄。同時還能記錄在正確動作下的最小發力值，為后續運動動作改進研究提供依據。
[0067]本發明的另一方面還提供了一種用于提高團隊訓練效果的智能服裝，包括多套上述的智能服裝。各套上述智能服裝按上述方法進行使用時，各套服裝單獨采集團隊中個體的發力值和發力方向，并按照前述方法與預置規范動作進行比對，從而將團隊中發力值和發力方向與團隊中預置規范動作不相同的個體找出，從而實現對協同要求較高的團隊訓練效果的提尚。
[0068]本領域技術人員將清楚本發明的范圍不限制于以上討論的示例，有可能對其進行若干改變和修改，而不脫離所附權利要求書限定的本發明的范圍。盡管己經在附圖和說明書中詳細圖示和描述了本發明，但這樣的說明和描述僅是說明或示意性的，而非限制性的。本發明并不限于所公開的實施例。
[0069]通過對附圖，說明書和權利要求書的研究，在實施本發明時本領域技術人員可以理解和實現所公開的實施例的變形。在權利要求書中，術語“包括”不排除其他步驟或元素，而不定冠詞“一個”或“一種”不排除多個。在彼此不同的從屬權利要求中引用的某些措施的事實不意味著這些措施的組合不能被有利地使用。權利要求書中的任何參考標記不構成對本發明的范圍的限制。
【主權項】
1.一種用于提高訓練效果的智能服裝，其特征在于，包括與人體皮膚相貼合的服裝，月艮裝上對應于人體肌肉處設有信號采集模塊組，信號模塊組中包括至少一組對應設置于人體肌肉上用于采集肌肉發力值的肌電傳感器和用于采集人體發力方向的9軸微慣性傳感器； 智能服裝還包括: 用于接收、傳輸和處理信號采集模塊組獲取的肌肉發力值和人體發力方向信息，并向反饋刺激模塊發出電刺激指令的微處理模塊，微處理模塊分別與信號采集模塊組、數據終端模塊和反饋刺激模塊連接； 用于接收微處理模塊的電刺激指令，并產生作用于人體肌肉上的正向脈沖電流反饋刺激或負向脈沖電流反饋刺激的反饋刺激模塊，反饋刺激模塊設置于人體肌肉處，并與微處理模塊控制連接； 用于向微處理模塊通信傳輸可顯示的肌肉發力值和人體發力方向信息的數據終端模塊，數據終端模塊與微處理模塊通信連接。2.根據權利要求1的用于提高訓練效果的智能服裝，其特征在于，肌電傳感器為EMG傳感器； 9軸微慣性測量單元與EMG傳感器的設置位置相同； 信號模塊組中還包括參考極和貼點，參考極和貼點分別與EMG傳感器相連接，參考極設置于骨性標志處。3.根據權利要求2的用于提高訓練效果的智能服裝，其特征在于，貼點成對設置于肌肉的肌根處和肌腹處。4.根據權利要求1?3中任一項的用于提高訓練效果的智能服裝，其特征在于，還包括: 用于將信號采集模塊組獲取的肌肉發力值和人體發力方向信息轉化為數字信號進行差分放大處理，并將數字信號傳輸至微處理模塊的DSP模塊，分別與微處理模塊和人體信號采集模塊相連接。5.根據權利要求4的用于提高訓練效果的智能服裝，其特征在于，反饋刺激模塊包括通以20?50Hz刺激電流的刺激電極，所通刺激電流的脈沖寬度為200?400ys，刺激電極設置于信號采集模塊組附近。6.根據權利要求4的用于提高訓練效果的智能服裝，其特征在于，微處理模塊中包括: 存儲模塊，用于存儲經DSP模塊處理的肌肉發力值和人體發力方向信息； 無線收發模塊，用于將數字信號傳輸至數據終端模塊上。7.—種采用如權利要求1?6中任一項的用于提高訓練效果的智能服裝的訓練方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S100:判斷人體是否處于運動狀態，如果人體處于靜止狀態時，由微處理模塊向反饋刺激模塊發出緩解電刺激指令，通過反饋刺激模塊將用于緩解運動疲勞的負向電流反饋刺激作用于人體肌肉上使肌肉放松， 步驟S200:如果人體處于運動狀態，則采集人體肌肉處的發力值和人體發力方向信息后，判斷所得人體發力方向與預置規范動作中的標準發力方向是否一致， 如果肌肉的發力方向與標準發力方向一致，則由微處理模塊根據肌肉傳感器數據向電刺激模塊發出電刺激指令，通過反饋刺激模塊將用于提高運動效果的正向電流反饋刺激作用于人體肌肉， 步驟S300:如果人體發力方向與標準發力方向不一致，則由微處理模塊向反饋刺激模塊發出刺激提示，提示使用者進行動作修正后，重復步驟S200?300直至人體完成所有運動。8.根據權利要求7的用于提高訓練效果的智能服裝的訓練方法，其特征在于，所述步驟S200中還包括判斷所采集發力值是否大于標準發力值，如果大于則記錄該發力值，如果小于則不記錄。9.一種用于提高團隊訓練效果的智能服裝，其特征在于，包括多套如權利要求1?6中任一項所述的智能服裝。
【文檔編號】A61B5/11GK106037731SQ201610527780
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月6日
【發明人】朱新建, 肖定邦, 李星辰, 吳偉, 劉奇, 陳夢雯
【申請人】湖南天羿領航科技有限公司