本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)控制，具體為基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)。
背景技術：
1、隨著現(xiàn)代城市生活節(jié)奏的加快，大眾健康意識不斷提升，對高效、便捷、適配室內(nèi)小空間的健身方式需求日益增長，健身領域正朝著運動生理學、機械動力學與人體工程學交叉融合的方向發(fā)展，原地健身系統(tǒng)因無需較大運動空間、可靈活適配居家、辦公等多種場景。
2、原地運動憑借其動作可控、身體位移小的特點，能通過對運動幅度、發(fā)力方式的調(diào)控，減少身體關節(jié)的沖擊負荷，適配不同健身基礎的人群使用；而微不穩(wěn)定平面的訓練方式，可有效激活人體腹橫肌、多裂肌等深層核心穩(wěn)定肌群，提升肌肉參與度與脊柱穩(wěn)定性，讓基礎的原地動作兼具核心強化與體能訓練的雙重價值。
3、可調(diào)阻尼技術發(fā)展，為原地健身系統(tǒng)的阻力調(diào)控提供了技術支撐，讓健身設備能適配從基礎體能激活到高強度爆發(fā)力訓練的不同需求，同時結合彈性抗阻部件的協(xié)同應用，能夠?qū)崿F(xiàn)上下肢的聯(lián)動訓練，模擬滑雪、攀登等自然功能性動作的力學傳遞，提升原地運動的訓練實效。
4、其中，現(xiàn)有技術存在的局限至少包括如下問題，現(xiàn)有技術存在難以結合用戶在微不穩(wěn)定平面上的運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)、心電信號與個人體征信息進行多維度數(shù)據(jù)的融合分析，以此難以基于分析結果同步完成運動模式識別、能耗精準評估、運動適配性判斷及針對運動調(diào)節(jié)提示的全流程處理，使得健身系統(tǒng)難以根據(jù)用戶的實際運動狀態(tài)、身體生理狀況與個人體征實現(xiàn)運動狀態(tài)的精準識別和運動過程的動態(tài)適配指導，易出現(xiàn)用戶運動強度與自身身體耐受度不匹配的情況，既難以保證燃脂等訓練目標的有效達成，也難以根據(jù)用戶實時的運動狀態(tài)和身體狀況給出貼合的運動調(diào)節(jié)建議，讓健身訓練缺乏精準的支撐。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術難以進行全面分析運動數(shù)據(jù)，導致難實現(xiàn)精準識別與動態(tài)適配指導的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取在設定周期內(nèi)，獲取用戶在微不穩(wěn)定平面上的運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)與心電信號；運動特征提取模塊，用于基于運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)，提取用戶的運動特征數(shù)據(jù)集；識別評估模塊，用于基于運動特征數(shù)據(jù)集，并獲取用戶的體征信息，輸入至預設的運動神經(jīng)網(wǎng)絡模型，確定用戶的運動模式以及能耗評估值；運動適配評估模塊，用于基于能耗評估值與心電信號，提取用戶的運動適配評估值；反饋輸出模塊，用于將運動模式及運動適配評估值發(fā)送至用戶終端進行顯示，并進行運動調(diào)節(jié)提示。
3、進一步地，運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)包括三軸加速度信號、三軸角速度信號、阻尼調(diào)節(jié)檔位信號以及阻力帶拉伸位移信號。
4、進一步地，提取用戶的運動特征數(shù)據(jù)集的具體步驟如下：對運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)進行預處理；對預處理后的運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)進行差異化特征提取處理，得到用戶的運動特征數(shù)據(jù)集，包括運動頻率、運動強度、阻尼系數(shù)、阻力帶張力。
5、進一步地，差異化特征提取處理的具體步驟如下：對三軸加速度信號進行快速傅里葉變換，提取運動頻率；對三軸加速度信號進行時域積分，得到運動強度；基于阻尼調(diào)節(jié)檔位信號對應的預設映射關系，確定阻尼系數(shù)；基于阻力帶拉伸位移信號，并結合預設的阻力帶彈性系數(shù)，計算得到阻力帶張力。
6、進一步地，運動神經(jīng)網(wǎng)絡模型包括輸入層、運動識別層、能耗評估層，確定用戶的運動模式以及能耗評估值的具體步驟如下：在輸入層中，基于運動特征數(shù)據(jù)集與體征信息，構建用戶的融合特征向量；在運動識別層中，對融合特征向量進行分類映射處理，生成用戶的運動模式；在能耗評估層中，對融合特征向量進行回歸映射處理，生成用戶的能耗評估值。
7、進一步地，分類映射處理的具體步驟如下：對融合特征向量進行非線性變換處理，生成用戶的分類特征向量；對分類特征向量進行概率映射處理，生成用戶的識別概率集；對識別概率集進行類別決策處理，生成用戶的運動模式。
8、進一步地，回歸映射處理的具體步驟如下：對融合特征向量進行注意力權重生成處理，生成用戶的權重向量；將權重向量與融合特征向量進行融合處理，生成用戶的能耗評估值。
9、進一步地，提取用戶的運動適配評估值的具體步驟如下：基于心電信號，提取用戶的肌肉疲勞評估值；基于肌肉疲勞評估值，從預設的能耗閾值規(guī)則庫中確定對應的推薦能耗閾值；將能耗評估值與推薦能耗閾值的比值，作為用戶的運動適配評估值。
10、進一步地，提取用戶的肌肉疲勞評估值的具體步驟如下：對心電信號進行心率變異分析，提取用戶的肌電生理疲勞評估集，包括心率波動評估值、心電復雜評估值、交感平衡評估值；對肌電生理疲勞評估集輸入至預先建立的疲勞評估模型中，分析用戶的肌肉疲勞評估值。
11、進一步地，運動調(diào)節(jié)提示的具體步驟如下：將運動適配評估值與預設的理想適配范圍進行比對處理；基于運動模式與比對處理結果，從預設的提示規(guī)則庫中匹配對應的提示模板，生成運動調(diào)節(jié)提示。
12、本發(fā)明具有以下有益效果：
13、（1）、該基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集模塊同步獲取用戶在微不穩(wěn)定平面上的運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)與心電信號，運動特征提取模塊能從時序數(shù)據(jù)中精準提煉出運動頻率、運動強度等核心運動特征，識別評估模塊再結合用戶體征信息，通過運動神經(jīng)網(wǎng)絡模型同步完成運動模式識別與能耗評估，運動適配評估模塊還能基于心電信號提取肌肉疲勞評估值，進而分析出貼合用戶身體狀況的運動適配評估值，以此將上述數(shù)據(jù)深度結合，既能夠精準判斷用戶當前的運動模式是否匹配自身狀態(tài)，也能準確評估實際能耗與身體耐受度的契合度，讓用戶清晰知曉自身運動狀態(tài)與身體的匹配情況，避免盲目訓練，以提高整體精準度。
14、（2）、該基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，通過將運動特征數(shù)據(jù)集與用戶體征信息結合，構建出貼合個人的融合特征向量，再通過包含輸入層、運動識別層、能耗評估層的運動神經(jīng)網(wǎng)絡模型，分別完成分類映射與回歸映射處理，同步實現(xiàn)運動模式識別和能耗評估，同時在能耗評估中還通過注意力權重生成處理，讓不同運動特征對能耗的影響得到合理體現(xiàn)，以此能夠精準識別出用戶的運動模式，也能精準貼合用戶自身情況的能耗評估值，為后續(xù)運動適配評估和運動調(diào)節(jié)提示提供了可靠依據(jù)，從而讓調(diào)節(jié)提示建立在貼合用戶實際的基礎上。
15、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
1.基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，運動狀態(tài)時序數(shù)據(jù)包括三軸加速度信號、三軸角速度信號、阻尼調(diào)節(jié)檔位信號以及阻力帶拉伸位移信號。
3.根據(jù)權利要求2的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，提取用戶的運動特征數(shù)據(jù)集的具體步驟如下：
4.根據(jù)權利要求3的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，差異化特征提取處理的具體步驟如下：
5.根據(jù)權利要求1的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，運動神經(jīng)網(wǎng)絡模型包括輸入層、運動識別層、能耗評估層，確定用戶的運動模式以及能耗評估值的具體步驟如下：
6.根據(jù)權利要求5的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，分類映射處理的具體步驟如下：
7.根據(jù)權利要求5的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，回歸映射處理的具體步驟如下：
8.根據(jù)權利要求1的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，提取用戶的運動適配評估值的具體步驟如下：
9.根據(jù)權利要求8的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，提取用戶的肌肉疲勞評估值的具體步驟如下：
10.根據(jù)權利要求1的基于微不穩(wěn)定平面與可調(diào)阻尼技術的全鏈條燃脂健身系統(tǒng)，其特征在于，運動調(diào)節(jié)提示的具體步驟如下：