[发明专利]一种针对慢性疼痛的居家运动导识系统及方法

权利要求书

1.一种居家运动导识系统，包括：运动穿戴设备与运动导识设备，其中，运动穿戴设备包括心率传感模块、肌肉检测模块、蓝牙模块；运动导识设备包括图像采集模块、语音模块、投影模块、充电模块和中央控制模块；其特征在于：运动穿戴设备包括：肌肉检测模块：是由振荡器与加速度传感器构成，振荡器用于在皮肤表面冲击皮下组织形成脉冲波，加速度传感器用于实时测得脉冲波形数据；心率传感模块：采用光体积描记器原理，对血流量进行动态化采集，用于检测用户心率情况；蓝牙模块：采用BT08B蓝牙串口模块，可以实现与主机的无线通信，用于数据的传输，作用范围为10米；运动导识设备包括：图像采集模块：采用DSJ-4K摄像头，4K自动对焦，无畸变镜筒，用于人体体态识别，采集体态、肢体动作信息，采集的图像信息通过中央控制模块上传至数据库；语音模块：即麦克风与扬声器，麦克风用以接受用户语音信息，扬声器用以向用户传达服务信息等；投影模块：采用自动校准式短焦投影设备，用来呈现运动可视化信息，满足日常的家庭使用环境；充电模块：采用磁吸式无线充电电磁线圈，为运动穿戴设备充电；中央控制模块：采用树莓派Raspberry Pi 4B硬件开发板，支持micro HDMI接口连接，用于外接显示设备，内置有2.4GHz/5GHz双频wifi，实现设备间的无线通信。

2.根据权利要求1所述的一种居家运动导识系统，其特征在于：上述中的运动穿戴设备，所述的肌肉检测模块，通过振荡器的冲击片对疼痛部位下压至机械脉冲振荡触发位置，预压力约0.2N左右，释放机械脉冲震荡0.4N，冲击时间控制在约15ms以内，振荡波在人体肌肉组织内传播，遇不同组织结构将产生不同的反射波形，进而可以识别出骨骼、软组织、肌肉、脂肪、皮肤等，运用加速度传感器记录每次的振荡数值与皮肤振荡加速度信号，测出振荡频率F＝f_max，其为傅里叶变换、动态硬度S＝a_max·m_probe/Δl，振荡衰减量D＝ln(a₁/a₃)，振荡释放时间R＝t_R-t₁等数据，多次数据拟合对比，在云端生成加速度脉冲原始信号曲线，可以分析出肌肉等组织状态，反映用户的肌肉张力、肌肉弹性、肌肉硬度。

3.根据权利要求1所述的一种居家运动导识系统，其特征在于：上述中的运动穿戴设备，所述的心率传感模块，通过光敏感光器，可以检测任意时间节点内流经腕部的血液流量，心脏起搏期，流经手腕的血流量会增加，心脏间隔期，流经手腕的血流量会减少，进而计算出每分钟的心跳次数，及心率，用于反映用户的体能状态，合理推荐运动强度。

4.根据权利要求1所述的一种居家运动导识系统，其特征在于：上述中的运动穿戴设备，所述的蓝牙模块，用于实现运动穿戴设备与运动导识设备之间的信息传递，不占用额外的网络通信带宽。

5.根据权利要求1所述的一种居家运动导识系统，其特征在于：上述中的运动导识设备，所述的图像采集模块，通过摄像头采集用户人脸以及体态信息，上传至云端服务器执行运动姿势识别。

6.根据权利要求1所述的一种居家运动导识系统，其特征在于：上述中的运动导识设备，所述的语音模块，采集用户语音信息，实现人机信息的交互。

7.根据权利要求1所述的一种居家运动导识系统，其特征在于：上述中的运动导识系统，所述运动导识设备其功能实现通过云端服务器提供技术支持，包括：人脸识别、体态识别、肌肉信号处理。