[发明专利]可适应性主动训练系统

说明书

一种可适应性主动训练系统，包括一运动模块、一感测模块以及一控制模块。运动模块包括一训练单元以及一马达。马达连接于训练单元，马达用以带动训练单元依据一运动轨迹移动。感测模块用以感测一用户使用训练单元的一生理状态信号。控制模块连接于运动模块及感测模块，控制模块配置以执行：计算训练单元于前述运动轨迹的一位置；依据一运动模型取得对应前述位置的一阈值；以及判断生理状态信号的一强度值是否大于阈值。当生理状态信号的强度值大于阈值时，控制模块驱动马达以带动训练单元依据运动轨迹移动。

技术领域

本发明是关于一种主动训练系统，且特别是关于一种可依据用户的生理状态信号调整训练强度的可适应性主动训练系统。

背景技术

随着现代人对身体健康的重视，如何通过训练以强化身体机能为现代人所关注的课题，连带带动了各种训练设备及训练方法的普及。

中国专利申请公开号CN107280912A公开了一种下肢痉挛的侦测方法，其是将病患的下肢安置于步态复健机的下肢支撑架，再通过马达驱动下肢支撑架以带动病患的下肢复健，并根据马达在一预定时间内所输出的转矩变化取得一统计分布数据，由统计分布数据计算出一阈值，并判断马达在复健过程中所输出的转矩是否大于阈值，倘若大于阈值，表示病患出现痉挛现象。然而，其训练方式属于被动训练，相较于主动训练的方式，训练成效较差。

美国专利申请公告号US8147436B2公开了一种矫正器，其是利用虚拟弹性力场的概念，先以健康人行走的轨迹建立行走轨迹的标准模型，再以此行走轨迹为力场中心，引导使用者运动。然而，基于个体之间存在差异，其标准模型无法适用于每个个体。

美国专利申请公告号US9277883B2公开了一种使用生物回馈的步态训练设备的控制方法，其是侦测并分析使用者使用步态训练设备时的肌电信号，利用肌电信号的中位频率的偏移量来决定使用者的疲劳程度，并依据使用者疲劳程度下修训练强度。然而，该控制方法仅适用于生物状态信号为肌电信号的情形，因此具有泛用性低的缺失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动训练系统，可依据用户的生理状态信号调整训练强度。

依据本发明的一实施方式是提供一种可适应性主动训练系统，包括一运动模块、一感测模块以及一控制模块。运动模块包括一训练单元以及一马达，马达连接于训练单元，且用以带动训练单元依据一运动轨迹移动。感测模块用以感测一用户使用训练单元的一生理状态信号。控制模块连接于运动模块及感测模块，控制模块配置以执行：计算训练单元于前述运动轨迹的一位置；依据一运动模型取得对应前述位置的一阈值；以及判断生理状态信号的一强度值是否大于阈值。当生理状态信号的强度值大于阈值时，控制模块驱动马达以带动训练单元依据运动轨迹移动；当强度值大于阈值与一放大倍率的乘积时，控制模块根据一学习率参数将阈值上修至一上修阈值；当生理状态信号的强度值小于阈值时，控制模块不驱动马达带动训练单元依据运动轨迹移动；以及当强度值小于阈值与一缩小倍率的乘积时，控制模块根据学习率参数将阈值下修至一下阈值。

相较于现有技术，本发明的可适应性主动训练系统为一种主动训练系统，相较于被动训练系统，可提供较佳的训练成效。本发明的可适应性主动训练系统所使用的生理状态信号不限于肌电信号，具有泛用性高的优点。本发明的可适应性主动训练系统可依据用户当下的生理状态信号，适应上修或下修阈值，一方面可避免阈值过高，训练强度超过用户所能负荷的范围而降低使用者的训练意愿或造成运动伤害，另一方面可避免阈值过低而无法提供足够训练强度，有利于提供渐进式超负荷训练，从而可大幅提升训练成效。

附图说明

图1是依据本发明一实施方式的可适应性主动训练系统及一用户的示意图。

图2是依据本发明一实施方式的可适应性主动训练系统的功能方块示意图。

图3是图1中控制模块配置以控制运动模块的步骤流程图。

图4是依据本发明一实施方式的运动轨迹示意图。