一种基于人类功效学技术的健身训练系统的制作方法

本发明涉及健身训练指导，特别是一种基于人类功效学技术的健身训练系统。

背景技术：

1、目前，人类功效学(human ergonomics，又称人类工程学)被提出后，其对人体健康等方面提供了理论和方法的支持。

2、现有技术中，人们在进行健身训练的时候，例如进行体能训练、哑铃训练、瑜伽训练等的时候，通常都是跟随视频指导或者教练指导来了解动作要领并跟随联系。但是，由于人们个体之间存在差异，针对同一个训练动作，对不同的人的训练效果和训练要领也是具有差别的，仅仅通过模仿来完成健身锻炼的方式，无法适合自身个体的特性，达到最优的训练效果，甚至可能会导致身体过负荷或动作模仿不到位导致的反效果。

3、而基于人类功效学技术的健身训练指导技术，目前还存在技术的空白，如何结合人类功效学技术和健身训练指导成为本领域研究的重点。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明旨在提供一种基于人类功效学技术的健身训练系统。

2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：

3、本发明示出一种基于人类功效学技术的健身训练系统，包括：用户信息获取模块、计划获取模块、标准生成模块和训练指导模块；其中，

4、用户信息获取模块用于获取用户信息，其中用户信息包括用户的基本信息和身体信息；

5、计划获取模块用于获取用户的训练计划信息；

6、标准生成模块用于根据用户信息和训练计划信息，基于训练好的人类功效学模型生成训练项目最优标准；

7、训练指导模块用于根据所述训练项目最优标准生成训练指导信息，并对所述训练指导信息进行展示，协助用户跟随训练指导信息完成训练项目的健身训练。

8、一种实施方式中，该系统还包括视频记录模块和反馈模块；

9、视频记录模块用于在用户跟随训练指导信息进行健身训练的过程中，获取用户的健身训练视频数据，并根据获取的健身训练视频数据获取用户的健身训练数据，并根据获取的健身训练数据和相应的训练项目最优标准信息进行比对，得到用户训练标准评价结果。

10、反馈模块用于实时播放获取的健身训练视频数据和相应的训练标准评价结果。

11、一种实施方式中，该系统还包括档案管理模块；

12、档案管理模块用于根据获取的训练项目最优标准，以及获取的用户健身训练记录信息生成用户健身训练档案，并对生成的用户健身训练档案进行管理。

13、一种实施方式中，用户信息获取模块包括信息录入单元和图像抓取单元；

14、信息录入单元用于供用户录入自身的基本信息和身体信息，其中基本信息包括年龄、性别、身高、体重等，身体信息包括适用于人类功效学的人体尺寸数据，包括眼高、肩高、肩宽、两肘宽、肘高、膝盖高度、大腿厚度、臀部－膝盖长度、臀部－足尖长度、臀部－膝腿部长度、垂直手握高度、侧向手握距离等；

15、图像抓取单元用于采集用户在不同姿态下的图像数据，并基于图像识别技术根据获取的图像数据提取用户身体信息。

16、一种实施方式中，计划获取模块包括计划录入单元和计划定制单元；

17、计划录入单元用于获取用户输入的训练计划信息，其中训练计划信息包括训练项目、训练强度等；

18、计划定制单元用于获取用户选取的训练偏好标签，根据用户信息和训练偏好标签生生成相应的训练计划信息；其中训练偏好标签包括训练目标、偏好训练项目类型、训练周期等。

19、一种实施方式中，标准生成模块包括处理单元；

20、处理单元用于将根据获取的用户信息和训练计划信息生成输入特征向量，并将获取的输入特征向量输入到训练好的人类功效学模型，获取由人类功效学模型输出的训练项目最优指标；其中项目最优指标包括针对训练项目的强度标准和动作幅度标准；

21、一种实施方式中，标准生成模块包括模型训练单元；

22、模型训练单元用于构建人类功效学模型，并基于预设的训练集对构建的人类功效学模型进行训练，当人类功效学模型的训练次数和精确度符合预设的训练标准时，完成人类功效学模型的训练；

23、其中人类功效学模型基于多个cnn神经网络进行搭建；其中针对不同的训练项目，调用相应的神经网络对输入数据进行迭代处理；其中，中人类功效学模型中包含输入层、隐含层和输出层；输入层用于获取输入特征向量，其中输入特征向量包含训练项目标识和用户信息标识；隐含层基于训练项目标识，将输入特征向量输入至与训练项目对应的cnn神经网络中，由神经网络根据获取的用户信息进行特征提取，得到用户的人类功效学特征，并基于得到的人类功效学特征进行卷积、池化和全连接处理，得到多维特征向量；并进一步根据得到的多维特征向量，采用与训练项目对应的分类器对特征向量进行分类，得到分类结果，其中每个分类器对应一个训练项目指标；输出层将各个分类器输出的项目最优指标组合成训练项目最优指标；其中训练项目指标包括针对训练项目的强度标准和动作幅度标准。

24、一种实施方式中，训练指导模块包括指导信息生成单元和展示单元；其中，

25、指导信息生成单元用于根据获取的训练项目最优标准，调取相应的训练项目展示模板，并基于展示模板将得到的训练项目最优标准数据嵌入到模板中，生成训练指导信息；

26、展示单元用于对训练指导信息进行可视化展示，其中训练指导信息包括静态海报或者动态视频方式展示的针对训练项目的一般指导数据和针对性的训练项目最优标准数据。

27、本发明的有益效果为：本发明提出一种基于人类功效学技术的健身训练系统，首先通过用户信息获取模块来获取用户的基本信息和身体信息，并基于计划获取模块获取基本的训练计划信息，基于人类功效学模型来根据用户信息和训练计划信息来生成针对训练项目的训练项目最优标准，以指导用户能够根据训练项目最优标准来了解当前训练项目的动作要领，并根据训练项目最优标准来完成健身训练项目的训练，提高训练效果。有助于提高健身训练的个性化和科学化水平。

技术特征：

1.一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，包括：用户信息获取模块、计划获取模块、标准生成模块和训练指导模块；其中，

2.根据权利要求1所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，还包括视频记录模块和反馈模块；

3.根据权利要求1所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，还包括档案管理模块；

4.根据权利要求1所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，用户信息获取模块包括信息录入单元和图像抓取单元；

5.根据权利要求4所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，计划获取模块包括计划录入单元和计划定制单元；

6.根据权利要求5所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，标准生成模块包括处理单元；

7.根据权利要求6所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，标准生成模块包括模型训练单元；

8.根据权利要求7所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，cnn神经网络包括依次连接的第一卷积层、第一池化层、第二卷积层、第二池化层、全连接层和softmax层；第一卷积层采用3个16×16的卷积核；第一池化层采用最大池化操作；第二卷积层采用1个3×3的卷积核，第二池化层采用最大池化操作；全连接层对不同卷积层输出进行汇总，分别输出相应的特征向量；softmax层采用softmax激活函数对特征向量进行分类，得到对应的训练项目指标。

9.根据权利要求6所述的一种基于人类功效学技术的健身训练系统，其特征在于，训练指导模块包括指导信息生成单元和展示单元；其中，

技术总结本发明提供一种基于人类功效学技术的健身训练系统，包括：用户信息获取模块、计划获取模块、标准生成模块和训练指导模块；其中，用户信息获取模块用于获取用户信息，其中用户信息包括用户的基本信息和身体信息；计划获取模块用于获取用户的训练计划信息；标准生成模块用于根据用户信息和训练计划信息，基于训练好的人类功效学模型生成训练项目最优标准；训练指导模块用于根据所述训练项目最优标准生成训练指导信息，并对所述训练指导信息进行展示，协助用户跟随训练指导信息完成训练项目的健身训练。本发明有助于提高健身训练的个性化和智能化水平。技术研发人员：卫锋受保护的技术使用者：北京奥康达体育科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29