一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机制造技术

本发明专利技术涉及健身器材技术领域；本发明专利技术提出一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机，包括两个互相对称设置的跑步机底座，还包括设置于所述跑步机底座的前侧上端的跑步机竖直肋板、设置于两个跑步机底座之间的跑步带、设置于所述跑步机竖直肋板的顶部的跑步机水平肋板、固定于所述跑步机水平肋板的中间部位的上端的Kinect支架以及固定于所述Kinect支架的上端的显示器支架，所述Kinect支架的前端固定有Kinect主体，所述显示器支架的顶部固定有显示器，所述跑步机水平肋板安装有控制面板，跑步机底座的下端固定有跑步机底座支架；控制面板内部固设有控制单元，两个跑步机底座的前端内部还设有电机，所述电机用于驱动跑步带进行移动，控制单元与所述电机电连接。

An electric treadmill based on the control speed of physiological signals measured by Kinect

The invention relates to the technical field of fitness equipment; an electric treadmill based on the control speed of the physiological signal measured by the Kinect, including two symmetrically set treadmill bases, and a treadmill vertical ribs set at the upper side of the base of the treadmill base, and between the base of the two treadmill bases. A running belt, a treadmill horizontal ribs set at the top of the vertical ribs of the treadmill, a Kinect bracket fixed to the upper end of the middle part of the horizontal ribs of the treadmill, and a display bracket fixed to the upper end of the Kinect bracket, the front end of the Kinect bracket is fixed with a Kinect body, and the display bracket. The top of the treadmill is fixed with a control panel, the lower end of the treadmill base is fixed with a treadmill base bracket, a control unit is fixed in the control panel, and an electric motor is provided in the front end of the two treadmill base, and the motor is used to drive the running belt, and the control unit and the control unit are used. The electrical connection of the motor is described.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机
本专利技术涉及健身器材
，尤其涉及到一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机。
技术介绍
跑步机是家庭及健身房常备的器材，而且是家庭健身器材中最简单的一种，是家庭健身器的最佳选择。然而，现有的跑步机功能单一，比如跑步机的跑步速度，一般是预先经过电动跑步机内部芯片设定，设置多个连续的段位，以供用户选择，在具体使用时，用户设定的速度即为跑步机的运行速度，速度的控制必须经过用户设定，否则跑步机无法自行改变。这样一来，用户出现的身体状况的改变就会导致用户的速度与跑步机已经设定的速度出现不匹配的问题，或多或少影响了使用者的使用效果，更在一些特定状态下，速度恒定对使用者会造成伤害；再比如跑步机不够智能，与用户的交互感不强，从而导致用户的使用感受不好，不能提供很好的锻炼环境。对比文件公开号为CN205850095提出的“一种基于心率控制速度的电动跑步机”专利技术专利，包括跑步机本体，在跑步机本体内设有无线收发模块、单片机和语音芯片，无线收发模块和语音芯片分别与单片机相连，单片机与跑步机电动马达相连；其中，无线收发模块用于接收心率监测设备提供的心率数据；语音芯片用于及时推送心率信息；单片机用于处理心率数据及控制跑步机运行速率。控制跑步机速率的具体实现方式为：利用无线收发设备接收监测使用者心率数据设备的信息，传输至单片机后，由单片机进行数据的处理，通过控制电动马达，调整跑步机速度，克服跑步机速度对使用者的不利影响，或增加使用者的锻炼效果。该种基于心率控制速度的电动跑步机存在如下缺陷：1、其心率监测设备采用的是传统的接触式心率测量设备，虽测量心率数据准确但用户体验感不强；2、本体内设有的无线收发模块、心率测试装置、语音芯片为独立装置，三个模块单独工作，效率低；3、只通过心率这一个参数来控制跑步机的速度，可信度不高；4、模式单一，该对比文件中智能通过心率数据客观调整跑步机的速度，缺乏人体主动控制跑步机的速度这个模式；5、交互感不强，当今我们正处于一个智能化的时代，趣味性、交互性好的设备越来越受人们的青睐。因此，我们有必要对这样一种结构进行改善，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机，包括两个互相对称设置的跑步机底座，还包括设置于所述跑步机底座的前侧上端的跑步机竖直肋板、设置于两个跑步机底座之间的跑步带、设置于所述跑步机竖直肋板的顶部的跑步机水平肋板、固定于所述跑步机水平肋板的中间部位的上端的Kinect支架以及固定于所述Kinect支架的上端的显示器支架，所述Kinect支架的前端固定有Kinect主体，所述显示器支架的顶部固定有显示器，所述跑步机水平肋板安装有控制面板，所述跑步机底座的下端固定有跑步机底座支架；所述控制面板内部固设有控制单元，两个跑步机底座的前端内部还设有电机，所述电机用于驱动跑步带进行移动，所述控制单元与所述电机电连接；所述Kinect主体为一方形盒体，其前表面设置有三个传感器，自左至右依次为RGB彩色摄像头、红外线发射器以及红外线CMOS摄像头；所述Kinect主体底部具有麦克风阵列，所述麦克风阵列用于探测周围的声音来进行语音控制；所述Kinect主体下端还安设有电动马达，所述电动马达用于调节Kinect主体的俯仰角度；所述控制单元与显示器电连接；所述控制单元与所述Kinect主体相连接，Kinect主体处包含RGB彩色摄像头、红外线发射器以及红外线CMOS摄像头，控制单元完成对Kinect主体的控制与数据读取操作；所述控制单元还与麦克风阵列以及电动马达电连接；进一步的，所述跑步机底座的左右两侧还固定有防滑边条；所述跑步机底座的前端还设有一电源连接线；所述电源连接线与所述电机、Kinect主体以及显示器电连接；于所述控制面板处还设有通用接口，所述通用接口与Kinect相连并进行数据的传递，同时与显示器相连将接收到的数据经计算处理显示在显示器上。进一步的，所述电动跑步机具有如下两种工作模式：1)跑步机工作在模式一：此时工作方式为根据心率自动调节跑步机的速度，跑步机开始工作后，用户的心率数据通过Kinect传递至控制单元，控制单元处理心率数据，根据数据调整跑步机速度。一般而言，当用户心率过高，控制单元控制跑步机速度逐步降低，至用户心率数据处于正常值范围之内，控制单元维持该速度，以满足用户的自身锻炼需求。同理，当用户心率过低亦然。2)跑步机工作在模式二：此时工作方式为用户自主控制跑步机的速度。用户可以参考显示器上实时显示的心率与呼吸信号，结合自身的运动状态与心情，自由地控制跑步机的速度，当用户说出“up”指令时，Kinect接收并传递给跑步机的控制单元，控制单元控制跑步机的电机使其升速一个挡位；当用户说出“down”指令时，Kinect接收并传递给跑步机的控制单元，控制单元控制跑步机的电机使其降速一个挡位。用户可以不断调节挡位，直到跑步机工作在合适自己运动状态的挡位为止。本专利技术的优点在于：1、本专利技术采用Kinect非接触式测量心率的方式，彩色摄像头可以感应到用户面部非常微小的亮度变化，红外摄像头可以感应用户面部非常微小的温度变化，通过将测试的数据发送至控制单元进行分析比较就能找到一个相匹配的心率频率范围，可以测出用户的实时心率，并且采用间接测量胸腔距离深度传感器的距离信号来反馈呼吸信号，增强了用户的体验感，降低了成本。2、本专利技术将Kinect与电动跑步机的控制单元相连，Kinect自身具有数据传递、心率测量、语音控制的功能，三个模块可同时工作，有利于提高效率。3、本专利技术将Kinect测得的实时心率信号、实时呼吸信号、运动过程中的平均心率、最高心率显示在显示器上，将心率与呼吸信号作为测量的生理参数，可达到较好的健身效果。4、本专利技术包含两种工作模式，一种是根据人体的心率自动调节跑步机的速度，另一种是用户参考自己的生理信号自主调节跑步机的速度。5、本专利技术在跑步机上添加显示器，将用户的实时心率与呼吸曲线图像显示出来，自身的运动状况“看得见，摸得着”，用户的使用感受和交互感也会更好。附图说明图1是本专利技术提出的一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机的结构示意图。图2是本专利技术提出的一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机的俯视图。图3是用户运动过程中显示器上显示的界面设计图。图4是用户运动完毕时显示器上显示的界面设计图。图中数字和字母所表示的相应部件名称：其中：1-显示器；2-显示器支架；3-Kinect主体；4-Kinect支架；5-跑步机水平肋板；6-跑步机竖直肋板；7-跑步带；8-跑步机底座；9-跑步机底座支架；10-控制面板。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本专利技术。如图1至图4所示，本专利技术提出的一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机，包括两个互相对称设置的跑步机底座8，还包括设置于所述跑步机底座8的前侧上端的跑步机竖直肋板6、设置于两个跑步机底座8之间的跑步带7、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机，包括两个互相对称设置的跑步机底座(8)，其特征在于：还包括设置于所述跑步机底座(8)的前侧上端的跑步机竖直肋板(6)、设置于两个跑步机底座(8)之间的跑步带(7)、设置于所述跑步机竖直肋板(6)的顶部的跑步机水平肋板(5)、固定于所述跑步机水平肋板(5)的中间部位的上端的Kinect支架(4)以及固定于所述Kinect支架(4)的上端的显示器支架(2)，所述Kinect支架(4)的前端固定有Kinect主体(3)，所述显示器支架(2)的顶部固定有显示器(1)，所述跑步机水平肋板(5)安装有控制面板(10)，所述跑步机底座(8)的下端固定有跑步机底座支架(9)；所述控制面板(10)内部固设有控制单元，两个跑步机底座(8)的前端内部还设有电机，所述电机用于驱动跑步带(7)进行移动，所述控制单元与所述电机电连接；所述Kinect主体(3)为一方形盒体，其前表面设置有三个传感器，自左至右依次为RGB彩色摄像头、红外线发射器以及红外线CMOS摄像头；所述Kinect主体(3)底部具有麦克风阵列，所述麦克风阵列用于探测周围的声音来进行语音控制；所述Kinect主体(3)下端还安设有电动马达，所述电动马达用于调节Kinect主体(3)的俯仰角度；所述控制单元与显示器(1)电连接；所述控制单元与所述Kinect主体(3)相连接，Kinect主体(3)处包含RGB彩色摄像头、红外线发射器以及红外线CMOS摄像头，控制单元完成对Kinect主体(3)的控制与数据读取操作；所述控制单元还与麦克风阵列以及电动马达电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于Kinect所测生理信号控制速度的电动跑步机，包括两个互相对称设置的跑步机底座(8)，其特征在于：还包括设置于所述跑步机底座(8)的前侧上端的跑步机竖直肋板(6)、设置于两个跑步机底座(8)之间的跑步带(7)、设置于所述跑步机竖直肋板(6)的顶部的跑步机水平肋板(5)、固定于所述跑步机水平肋板(5)的中间部位的上端的Kinect支架(4)以及固定于所述Kinect支架(4)的上端的显示器支架(2)，所述Kinect支架(4)的前端固定有Kinect主体(3)，所述显示器支架(2)的顶部固定有显示器(1)，所述跑步机水平肋板(5)安装有控制面板(10)，所述跑步机底座(8)的下端固定有跑步机底座支架(9)；所述控制面板(10)内部固设有控制单元，两个跑步机底座(8)的前端内部还设有电机，所述电机用于驱动跑步带(7)进行移动，所述控制单元与所述电机电连接；所述Kinect主体(3)为一方形盒体，其前表面设置有三个传感器，自左至右依次为RGB彩色摄像头、红外线发射器以及红外线CMOS摄像头；所述Kinect主体(3)底部具有麦克风阵列，所述麦克风阵列用于探测周围的声音来进行语音控制；所述Kinect主体(3)下端还安设有电动马达，所述电动马达用于调节Kinect主体(3)的俯仰角度；所述控制单元与显示器(1)电连接；所述控制单元与所述Kinect主体(3)相连接，Kinect主体(3)处包含RGB彩色摄像头、红外线发射器以及红外线CMOS摄像头，控制单元完成对Kinect主体(3)的控制与数据读取操作；所述控制单元还与麦...

【专利技术属性】
技术研发人员：高卉，武陆琪，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31