[发明专利]基于3D深度摄像头和柔性力敏传感器的跑步机自适应系统

权利要求书

1.一种基于3D深度摄像头和柔性力敏传感器的跑步机自适应系统，其特征在于：包括跑步机本体(110)，跑步机本体(110)包括由一电机(112)带动的一跑带(112)；跑带(111)下方设有柔性力敏传感器，跑步机本体(110)处设有一3D深度摄像头(120)；柔性力敏传感器用于采集使用者的足底压力分布信息并上传至一上位机(130)处，3D深度摄像头(120)用于采集使用者的跑步姿态信息并上传至上位机(130)处；上位机(130)能够建立足底压力分布信息与使用者的速度及加速度信息的模型，进而根据柔性力敏传感器处采集的使用者当前足底压力分布信息获取使用者的当前速度及加速度信息；上位机(130)还能够建立跑步姿态信息与使用者的主观加减速意图间的模型，进而根据3D深度摄像头(120)处采集的使用者当前跑步姿态信息而预测处使用者的当前主观加减速意图；上位机(130)还能够根据当前主观加减速意图与当前速度及加速度信息对通过一电机驱动模块对电机(112)的转速进行调节；上位机(130)根据3D深度摄像头(120)采集到的深度图像，采用阈值分割分离出跑步者图像与背景图像，并计算人体中心点，对跑步者图像采用随机森林分类进行身体、手臂和下肢的关节定位，通过机器学习，建立跑步者人体中心点，身体、手臂和下肢关节位置信息与使用者加减速动作间的模型，并所得加减速意图向电机驱动模块发送命令。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D深度摄像头和柔性力敏传感器的跑步机自适应系统，其特征在于：足底压力分布信息包括步频、步长、支撑时间、腾空时间和后蹬力。

3.根据权利要求1所述的一种基于3D深度摄像头和柔性力敏传感器的跑步机自适应系统，其特征在于：3D深度摄像头(120)能够对使用者的全身进行拍摄，通过发射激光散斑，采集返回的已经形变的结构光，计算具有三维空间深度信息，产生目标物的深度图像。