一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统技术方案

本发明专利技术公开一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，包括动作采集模块、健康监测模块、数据存储模块、中央处理模块、三维动画模块、显示模块和供电模块；本发明专利技术先通过动作采集模块对太极拳习练者的实时动作进行采集，再通过三维动画模块分别建立相应的习练者实时动作三维动画模型以及太极拳标准动作三维动画模型，接着通过中央处理模块对两种三维动画模型进行对比、分析和诊断，最后将诊断结果反馈至显示模块为习练者的错误动作提供语音提示纠正，本发明专利技术通过构建高智能的动作反馈系统，可以有效识别和诊断太极拳习练者的错误动作并提供反馈，从而便于对习练者的错误动作进行及时纠正，同时在练习过程中实施监测习练者的健康数据。

【技术实现步骤摘要】
一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统
本专利技术涉及太极拳练习辅助系统
，尤其涉及一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统。
技术介绍
太极拳是国家级非物质文化遗产，是以中国传统儒、道哲学中的太极、阴阳辩证理念为核心思想，集颐养性情、强身健体、技击对抗等多种功能为一体，结合易学的阴阳五行之变化，中医经络学，古代的导引术和吐纳术形成的一种内外兼修、柔和、缓慢、轻灵、刚柔相济的中国传统拳术，太极拳是中国传统文化的结晶，可谓是当今最好的健身运动项目之一，其锻炼人数之多，健身效果之佳，是其它项目无法比肩的；随着越来越多的研究发现，太极拳对人体各大系统病理情况均有很好的影响，由于太极拳具有调身、调息和调心气的优点，且能从整体上改善习练者的生理机能，导致越来越多的人开始练习太极拳，但随着习练者的增加，也出现了太极拳动作龙蛇混杂、鱼目混珠和不标准的现象，出现了许多习练者因盲目追求动作或动作不当而导致耗气耗神的问题，不仅没有锻炼效果，甚至还起到了伤身的副作用，因此，本专利技术提出一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，该系统通过动作采集模块对太极拳习练者的实时动作进行采集，再通过三维动画模块分别建立相应的习练者实时动作三维动画模型以及太极拳标准动作三维动画模型，接着通过中央处理模块对两种三维动画模型进行对比、分析和诊断，最后将诊断结果反馈至显示模块为习练者的错误动作提供语音提示纠正。为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，包括动作采集模块、健康监测模块、数据存储模块、中央处理模块、三维动画模块、显示模块和供电模块，所述动作采集模块与中央处理模块无线连接，所述动作采集模块包括用于实时采集习练者三百六十度无死角人体图像的高清摄像头和用于实时采集习练者关节坐标数据和动作轨迹的穿戴设备，所述健康监测模块用于监测习练者健康数据并安装于穿戴设备上，所述数据存储模块包括人体数据存储单元、标准数据存储单元和场景数据存储单元，所述中央处理模块与数据存储模块、三维动画模块和显示模块分别电性连接，所述中央处理模块包括用于将动作采集模块采集的实时数据转换为实时三维坐标数据的数据转换单元、用于将习练者动作与太极拳标准动作进行分析诊断的对比分析单元和用于将诊断结果反馈至显示模块的反馈单元，所述三维动画模块用于根据习练者实时三维坐标数据和太极拳标准动作数据进行实时建模。进一步改进在于：所述穿戴设备包括穿戴于习练者手掌的传感手套、穿戴于习练者手臂的传感护臂、穿戴于习练者上身的传感护胸和穿戴于习练者腿部的传感护膝，所述传感手套、传感护臂、传感护胸和传感护膝上均安装有三维坐标传感器，所述高清摄像头和穿戴设备均数据转换单元无线连接。进一步改进在于：所述健康监测模块包括用于实时监测习练者心率的心率测量单元、用于实时监测习练者体温的体温测量单元和用于实时监测习练者血压的血压测量单元，所述心率测量单元和体温测量单元均安装于传感护胸上，所述血压测量单元安装于传感护臂上。进一步改进在于：所述人体数据存储单元用于存储习练者的人体健康数据并与健康监测模块连接，所述标准数据存储单元用于存储太极拳标准动作数据并与互联网连接，所述场景数据存储单元用于存储习练者需要的虚拟场景数据并与显示模块连接。进一步改进在于：所述三维动画模块包括用于接收数据转换单元转换出的三维坐标数据的数据接收单元和用于建立三维动画模型的三维建模单元，所述三维建模单元根据实时三维坐标数据和太极拳标准动作数据分别建立相应的习练者实时动作三维动画模型以及太极拳标准动作三维动画模型，所述对比分析单元用于对习练者实时动作三维动画模型和太极拳标准动作三维动画模型进行对比、分析和诊断。进一步改进在于：所述显示模块包括用于旁观者观看的外置显示器和用于习练者佩戴的虚拟现实头盔，所述外置显示器和虚拟现实头盔上均设有用于播放对比分析单元诊断结果并纠正习练者动作的语音播报装置，所述外置显示器和虚拟现实头盔上同时显示习练者实时动作三维动画模型和太极拳标准动作三维动画模型。进一步改进在于：所述供电模块用于系统供电，所述供电模块包括蓄电池和变压器，所述蓄电池上设有充电接口。本专利技术的有益效果为：本专利技术先通过动作采集模块对太极拳习练者的实时动作进行采集，再通过三维动画模块分别建立相应的习练者实时动作三维动画模型以及太极拳标准动作三维动画模型，接着通过中央处理模块对两种三维动画模型进行对比、分析和诊断，最后将诊断结果反馈至显示模块为习练者的错误动作提供语音提示纠正，本专利技术通过构建高智能的动作反馈系统，可以有效识别和诊断太极拳习练者的错误动作并提供反馈，从而便于对习练者的错误动作进行及时纠正，同时在练习过程中实施监测习练者的健康数据，为太极拳练习提供极大帮助，值得广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参见图1，本实施例提供了一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，包括动作采集模块、健康监测模块、数据存储模块、中央处理模块、三维动画模块、显示模块和供电模块，所述动作采集模块与中央处理模块无线连接，所述动作采集模块包括用于实时采集习练者三百六十度无死角人体图像的高清摄像头和用于实时采集习练者关节坐标数据和动作轨迹的穿戴设备，所述健康监测模块用于监测习练者健康数据并安装于穿戴设备上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，包括动作采集模块、健康监测模块、数据存储模块、中央处理模块、三维动画模块、显示模块和供电模块，其特征在于：所述动作采集模块与中央处理模块无线连接，所述动作采集模块包括用于实时采集习练者三百六十度无死角人体图像的高清摄像头和用于实时采集习练者关节坐标数据和动作轨迹的穿戴设备，所述健康监测模块用于监测习练者健康数据并安装于穿戴设备上，所述数据存储模块包括人体数据存储单元、标准数据存储单元和场景数据存储单元，所述中央处理模块与数据存储模块、三维动画模块和显示模块分别电性连接，所述中央处理模块包括用于将动作采集模块采集的实时数据转换为实时三维坐标数据的数据转换单元、用于将习练者动作与太极拳标准动作进行分析诊断的对比分析单元和用于将诊断结果反馈至显示模块的反馈单元，所述三维动画模块用于根据习练者实时三维坐标数据和太极拳标准动作数据进行实时建模。/n

【技术特征摘要】
1.一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，包括动作采集模块、健康监测模块、数据存储模块、中央处理模块、三维动画模块、显示模块和供电模块，其特征在于：所述动作采集模块与中央处理模块无线连接，所述动作采集模块包括用于实时采集习练者三百六十度无死角人体图像的高清摄像头和用于实时采集习练者关节坐标数据和动作轨迹的穿戴设备，所述健康监测模块用于监测习练者健康数据并安装于穿戴设备上，所述数据存储模块包括人体数据存储单元、标准数据存储单元和场景数据存储单元，所述中央处理模块与数据存储模块、三维动画模块和显示模块分别电性连接，所述中央处理模块包括用于将动作采集模块采集的实时数据转换为实时三维坐标数据的数据转换单元、用于将习练者动作与太极拳标准动作进行分析诊断的对比分析单元和用于将诊断结果反馈至显示模块的反馈单元，所述三维动画模块用于根据习练者实时三维坐标数据和太极拳标准动作数据进行实时建模。


2.根据权利要求1所述的一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，其特征在于：所述穿戴设备包括穿戴于习练者手掌的传感手套、穿戴于习练者手臂的传感护臂、穿戴于习练者上身的传感护胸和穿戴于习练者腿部的传感护膝，所述传感手套、传感护臂、传感护胸和传感护膝上均安装有三维坐标传感器，所述高清摄像头和穿戴设备均数据转换单元无线连接。


3.根据权利要求2所述的一种对太极拳习练者的动作诊断分析与反馈系统，其特征在于：所述健康监测模块包括用于实时监测习练者心率的心率测量单元、用于实时监测习练者体温的体温测量单元和用于实时监测习练者血压的血压测量单元，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤立许，
申请(专利权)人：武汉体育学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42