[发明专利]一种步态调整式跑步训练装置

权利要求书

1.一种步态调整式跑步训练装置，其特征在于主体结构包括虚拟场景大屏幕、跑步机、压力分布测量装置、惯性运动测量装置、生物信号采集装置和训练系统，虚拟场景大屏幕与跑步机电连接，用于显示训练者运动参数和虚拟户外运动场景以给予训练者沉浸式的体验，跑步机上安装有压力分布测量装置，用于测量锻炼者足部的压力分布，分别与跑步机电信息连接的惯性运动测量装置和生物信号采集装置分别用于测量锻炼者腿部运动幅度和采集锻炼者的肌肉电信号；训练系统安装在跑步机中用于接收压力分布测量装置、惯性运动测量装置和生物信号采集装置实时传回的有关训练者运动参数的信号，并经过分析处理后反馈给跑步机以调节跑步机的速度，使得跑步机的运动强度能够与训练者的运动机能状态相适应，以达到交互式双向主/被动训练，同时反馈信号给虚拟场景大屏幕使其显现出运动参数和与训练者运动机能状态相匹配的户外运动场景和路况。

2.根据权利要求1所述的步态调整式跑步训练装置，其特征在于所述压力分布测量装置为阵列式排布的压力传感器；所述惯性运动测量装置包括惯性测量单元、航姿参考系统、惯性定位仪和无线惯性姿态传感器，使用时穿戴或粘贴在锻炼者的肢体或关节上；所述生物信号采集装置包括生物信号采集系统、生物反馈仪器和心率采集器，使用时粘贴或佩戴在锻炼者肢体肌肉和心脏上。

3.根据权利要求1所述的步态调整式跑步训练装置，其特征在于训练系统包括信息采集单元、信息处理单元、跑步机速度调节单元、跑步机速度输出单元和屏幕显示单元，信息采集单元将来自于压力分布测量装置、惯性运动测量装置和生物信号采集装置中实时采集的有关锻炼者的运动参数传送给信息处理单元，信息处理单元对信号进行分析处理形成训练者运动参数后实时输出给跑步机速度调节单元和屏幕显示单元，跑步机速度调节单元根据运动参数形成速度控制信号并实时输出给跑步机速度输出单元，实现对跑步机速度和运动强度的实时控制调节，屏幕显示单元将接收的运动参数实时显示在虚拟场景大屏幕上，同时配以预设的虚拟户外运动场景。