[发明专利]具有力量调节杆的智能力量训练器

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能力量训练器及其使用方法，特别是一种基于红外传感技术和物联技术的智能力量训练器。

背景技术

从竞技训练的范畴来看，力量训练对大部分项目的运动员竞技成绩起到支撑作用。运动员在进行力量训练时，存在着训练指标难以手工采集、训练行为盲目性、训练计划难以保障等问题，可能会影响整体训练的效果。通过智能力量训练器的研发，在系统界面上实时显示训练时的配重负荷、速度、次数与组数等指标，并与教练员制定的训练计划进行匹配和对照，量化反映运动员的训练情况，综合运动员竞技成绩等因素，优化运动员的训练方案，提高运动员的竞技水平，具有较高的推广价值。

从大众健身的范畴来看，由于生活方式不良造成的疾病如高血压、糖尿病等越来越多，据权威部门统计，截止到2011年，全国的高血压人群已经超过2亿人，20岁以上的糖尿病患者超过9000万。如此庞大的患者不但要承受疾病带来的痛苦，而且也给国家财政带来巨大医药支出负担。众所周知，预防这些疾病的关键是改变现在的不良生活方式，适度增加体育锻炼和体力活动，其中通过力量训练去改善大众的健康水平是重要的方式之一。以糖尿病为例，研究表明，通过力量训练改善骨骼肌内代谢和骨骼肌功能对于控制糖尿病有着重要作用。但是对于已患病的人群来说，盲目进行力量训练更容易造成损伤，结果只能适得其反。利用智能力量训练器，根据锻炼者本身的身体情况制定个性化的运动处方，并在系统的数据指标量化监控下，进行处方和训练的实时调整，使之符合锻炼者的身体需求水平，对于提高大众的健康水平具有十分重要的意义。

目前国内也存在一些与智能力量训练器相关的技术，如利用机械开关检测配重块的技术、采用绳检测配重运动状态的技术以及通过角度传感器检测配重运动速度技术，但是这些技术都存在一个共同的缺点：(1)不能同时采集负荷重量和负荷运动的速度、次数；(2)没有训练指导功能。国外有些厂商生产出一些智能力量训练器产品，例如意大利泰诺健的电子教练系统力量练习器材，电子显示屏可显示运动时间，锻炼次数，所加配重负荷等运动数据并能对训练过程中发力大小进行曲线显示。其技术方案是采用激光测距技术，激光发射和接收装置设计在重块导向轴的上部，激光发射对正重块插销的柄部，通过检测插销柄部的位置确定重块的重量和重块运动的速度。芬兰的HUR公司推出的一系列力量训练产品，负荷采用电磁阻尼方式，通过电子表可控制力量大小以及运动功能的选择。这些产品不但可以采集负荷、速度、组数、次数等数据，而且具有训练指导功能，在电子屏幕上显示下个动作的详细要求，指导训练者按照要求进行科学有针对性的训练；但是这些产品也有其共同缺点：(1)价格昂贵，成本较高，难以普及；(2)训练指导方案非常有限。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种具有力量调节杆的智能力量训练器，可以实时采集训练者进行力量训练时的负荷、速度、次数、组数等参数，并在显示单元上显示出来，同时进行数据保存，供教练员日后分析；还可以把制定好的训练计划(包括负荷、速度、次数、组数等数据)通过WiFi无线或者有线网络模块从数据分析管理系统传送到手机APP或者PC-web端显示指导训练者按照训练方案进行训练。

具体而言，本发明提供的技术方案如下：

具有力量调节杆的智能力量训练器，该训练器包括：融合红外数据采集传感器单元的力量调节杆、数据处理单元、数据分析管理系统；

所述力量调节杆包含力量杆和数据连接导线，以及多个数据采集单元；

所述的数据处理单元包含LED状态指示单元、WiFi无线或者有线网络模块、MCU运算单元及三轴加速度传感器；通过LED状态指示单元可以实时显示外接电源、网络连接状态。

所述数据分析管理系统用于管理训练者生理参数、训练数据、制定训练处方、与数据读取单元进行数据交互以及分析训练数据。

优选地，所述红外数据采集传感器单元与所述数据读取单元通过导线相连接；所述的数据读取单元通过WiFi无线或者有线网络模块与数据分析管理系统进行数据存取交换。

优选地，每个所述数据采集单元由一个红外发光二极管和一个红外接收二极管一一对应组成。

优选地，所述红外数据采集传感器单元通过多个采集单元采集负荷的位置信息，所述负荷由重块组成；所述多个数据采集单元从下向上，分别对齐每一块重块的水平中心；插销末端处于发光管与接收管之间。

优选地，所述MCU运算单元，根据所述红外接收二极管发出的中断信号、三轴加速度传感器采集的数据及对应的时间，求解出训练数据。