本发明属于可穿戴设备技术领域，尤其涉及肌肉电刺激方法、装置及可穿戴设备。
背景技术：
电刺激技术包括肌肉电刺激(electricmusclestimulation，ems)和神经肌肉电刺激(neuromuscularelectricalstimulation，nmes)，是一种对肌肉或终止于肌肉的运动神经施以直接电刺激使肌肉产生收缩的技术。常应用于体育训练、健身以及肌肉康复等领域，帮助人们对由于长期肌肉不活动、手术以及伤害等所产生的废用肌肉进行肌肉力量训练，协助肌肉进行运动，从而达到提升肌肉质量、保持关节活动度以及提升肌肉自主控制能力的目的。
现有技术在利用电刺激技术协助用户进行肌肉力量训练时，都是根据技术人员设定好的一套固定电刺激模式来进行肌肉电刺激，其电刺激信号的输出频率、信号幅值参数等都是固定不变的。然而实际情况中，不同用户的肌肉情况情况各异，一套固定不变的电刺激模式已经难以满足不同用户的不同需求。
因此，现有技术的肌肉电刺激方式单一，对不同用户肌肉电刺激的精准度低下，无法满足不同用户对肌肉力量训练的多样化需求。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了肌肉电刺激方法、装置及可穿戴设备，以解决现有技术中肌肉电刺激方式单一，对不同用户肌肉电刺激的精准度低下，无法满足不同用户对肌肉力量训练的多样化需求的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种肌肉电刺激装置，包括：
信息读取模块，用于控制可穿戴设备读取用户的个人信息，并识别出进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级；
模式确定模块，用于在所述可穿戴设备中分别确定出每个所述肢体部位对应的电刺激信号输出模块，并根据所述训练等级，选取出每个所述电刺激信号输出模块对应的电刺激参数，以确定出第一电刺激模式；
模式调整模块，用于计算出与所述个人信息对应的刺激调整比例值，并基于所述刺激调整比例值，对所述第一电刺激模式中各个所述电刺激信号输出模块对应的所述电刺激参数中的电刺激强度参数进行比例缩放调整，得到第二电刺激模式；
刺激输出模块，用于基于所述第二电刺激模式，向各个所述电刺激信号输出模块所贴附的肢体部位输出电刺激信号。
本发明实施例的第二方面提供了一种肌肉电刺激方法，包括：
控制可穿戴设备读取用户的个人信息，并识别出进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级；
在所述可穿戴设备中分别确定出每个所述肢体部位对应的电刺激信号输出模块，并根据所述训练等级，选取出每个所述电刺激信号输出模块对应的电刺激参数，以确定出第一电刺激模式；
计算出与所述个人信息对应的刺激调整比例值，并基于所述刺激调整比例值，对所述第一电刺激模式中各个所述电刺激信号输出模块对应的所述电刺激参数中的电刺激强度参数进行比例缩放调整，得到第二电刺激模式；
基于所述第二电刺激模式，向各个所述电刺激信号输出模块所贴附的肢体部位输出电刺激信号。
本发明实施例的第三方面提供了一种可穿戴设备，包括：
包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的肌肉电刺激方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的肌肉电刺激方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：1、通过以肢体部位为单位对每个肢体部位设置多套强度不同的电刺激参数，再根据每个肢体部位的训练等级选取出合适的电刺激参数，使得用户每个需要肌肉训练的肢体部位都能获得对应合适的电刺激参数，从而保证了对每个肢体部位进行肌肉力量训练的针对性，使得每位用户都能获得与自身肌肉情况最适宜的电刺激肌肉力量训练方案。2、利用用户的个人信息对得到的第一电刺激模式进行进一步地修正调整，使得最终得到的第二电刺激模式对用户而言更具有针对性，更加符合用户的实际安全需求，使得对不同用户进行肌肉力量训练的精准度得到了进一步地提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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是本发明实施例一提供的肌肉电刺激方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的肌肉电刺激方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例三提供的肌肉电刺激方法的实现流程示意图；
图4是本发明实施例五提供的肌肉电刺激方法的实现流程示意图；
图5是本发明实施例六提供的肌肉电刺激装置的示意图；
图6是本发明实施例七提供的肌肉电刺激可穿戴设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
首先，对本发明实施例中提及的可穿戴设备进行解释说明。在本发明实施例中，可穿戴设备可以是可穿戴式的智能训练衣，也可以是可穿戴、可贴附式的一个或多个采集模块以及电刺激信号输出模块的集合。
其中，当可穿戴设备为可穿戴式的智能训练衣时，其可以是由柔性面料制成的衣服或裤子，且在柔性面料贴近人体皮肤的一侧镶嵌有多个采集模块以及电刺激信号输出模块。每个采集模块固定于智能训练衣的不同位置点，以使得用户穿上该智能训练衣之后，各个采集模块能够贴附于用户身体的各块肌肉。每个电刺激信号输出模块固定于智能训练衣的不同位置点，以使得用户穿上该智能训练衣之后，各个电刺激信号输出模块能够贴附于用户身体的各块待刺激肌肉。在可穿戴设备中，还镶嵌有至少一个控制模块，每个采集模块即电刺激信号输出模块分别与该控制模块通信相连。现有技术中，一般仅采用一个控制模块，来实现对采集模块以及电刺激信号输出模块的控制。
在具体实现中，示例性地，可穿戴设备中还可以安置有电线及电路板，其中，电路板用于固定各类通讯总线、采集模块以及电刺激信号输出模块。此外，电路板及其各个焊接处都包裹有防水胶，作为一种具体的实现方式，通过在衣物上固定防水的走线，使得该可穿戴设备能够被洗涤。
特别地，当采集模块与控制模块通信相连时，每个采集模块中可以仅包含具有体感传感器功能的采集电极，也可以包含具有采集功能的集成电路。当电刺激信号输出模块与控制模块通信相连时，每个电刺激信号输出模块中既可以仅包含具有电刺激输出功能的输出电极，也可以包含具有输出功能的集成电路。
当可穿戴设备为可穿戴、可贴附式的一个或多个采集模块及电刺激信号输出模块的集合时，用户可将各个采集模块及电刺激信号输出模块灵活地固定于用户所指定的身体位置点，使得各个采集模块及电刺激信号输出模块能够分别贴附于用户身体的指定肌肉。此时，每个采集模块为具有采集功能以及具有无线传输功能的集成电路，且该集成电路中包含上述具有体感传感器功能的采集电极。每个电刺激信号输出模块为具有输出功能以及具有无线传输功能的集成电路，且该集成电路包含上述具有电刺激输出功能的输出电极。采集模块所采集到的肌电数据通过无线网络传输至远程的控制模块，电刺激信号输出模块根据接收到控制模块无线网络发送的控制信号输出刺激信号，该控制模块位于与采集模块及电刺激信号输出模块配套使用的远程终端设备或远程控制盒子中。
应当说明地，在本发明实施例中，可穿戴设备对用户数据的采集以及电刺激信号的输出均采用非入侵式的方式来实现，以避免对用户身体造成损伤，因此本发明实施例中采集模块以及电刺激信号输出模块所使用的电极均为非入侵式的电极，如贴片电极。由于可穿戴设备在用户的使用过程中，不可避免地会受到外力的拉伸，为了提升可穿戴设备的韧性，使得可穿戴设备能适应一定的变形与胀缩，本发明实施例中所使用的电极，优选地采用柔性材料制作而成的贴片电极，如织物电极、橡胶电极以及凝胶电极等。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本发明实施例一提供的肌肉电刺激方法的实现流程图，由于每次肌肉力量训练的需求各不相同，现有技术中一套固定不便的电刺激模式(即肌肉电刺激方案)已经难以满足用户的实际需求，为了满足用户肌肉力量训练需求提升对用户肌肉力量训练的精准度，帮助用户进行健身锻炼，本发明实施例中会针对用户不同的实际情况需求来进行肌肉电刺激模式的制定，详述如下：
s101，控制可穿戴设备读取用户的个人信息，并识别出进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级。
为了提升对用户肌肉电刺激模式制定的精确度，本发明实施例中首先会采集用户的个人信息并确定本次肌肉训练的目标部位以及训练等级，以为后续的肌肉电刺激方案制定获取所需的数据。其中，个人信息主要包括用户的年龄、性别等信息。由于不同身体素质的用户在进行肌肉电刺激的时用户身体所能承受的强度并不相同，因此针对不同身体素质的用户在进行肌肉电刺激时，需要综合考虑用户的实际身体状况以及肌肉电刺激的情况，以保证在用户安全使用的前提下，为用户提供高效精确的肌肉电刺激。
由于每次肌肉力量训练用户所想达到的训练效果可能有所差异，有时可能在肌肉电刺激之前已经进行了健身运动，因此此次只是想进行一低强度的肌肉电刺激，提升健身运动对肌肉力量训练的效果，但有时却是想高强度地进行肌肉电刺激，以提升对肌肉力量训练的效果。为了满足用户不同的需求，本发明实施例中设定了多个不同的训练等级，每个训练等级都对应着不同强度的电刺激参数，通过选取不同的训练等级，用户即可获得相应的电刺激参数来对用户的肢体部位进行肌肉电刺激，从而使得用户能获得满足自己所需的电刺激模式，提升电刺激模式的精准度。具体地，个人信息需由用户或者其他人员在肌肉电刺激前录入至可穿戴设备中。应当说明的，本说明书中的电刺激参数强度不同，是指因电刺激参数中的电刺激强度、电刺激频率以及电刺激时长等参数的不同，使得肌肉电刺激给用户身体带来的肌肉力量训练强度的不同，而非单指电刺激参数中的电刺激强度的不同。对于用户此次肌肉电刺激所需刺激的肢体部位以及对应的训练等级，其既可以是由用户手动选定，也可以是根据用户的运动数据进行自动识别确定，亦或者是两者兼容的形式进行确定，具体可由用户根据实际情况进行选定，此处不予限定。
s102，在可穿戴设备中分别确定出每个肢体部位对应的电刺激信号输出模块，并根据训练等级，选取出每个电刺激信号输出模块对应的电刺激参数，以确定出第一电刺激模式。
其中，电刺激参数具体包括电刺激强度、电刺激频率、电刺激时长以及电刺激波形种类等参数，通过配置不同的电刺激参数并控制电刺激信号输出模块向肢体部位输出电刺激信号，可以实现对肢体部位不同的肌肉力量训练效果。在本发明实施例中，针对每个肢体部位都会预设多套强度不同与训练等级一一对应的电刺激参数，使得根据该肢体部位的训练等级即可确定出其对应的电刺激参数。在本发明实施例中，为了实现对不同电刺激参数强度的调控，优选地可以对电刺激参数中的电刺激时长、电刺激强度以及电刺激频率等参数进行不同设置，其中电刺激时长、增强电刺激强度或者增加电刺激频率均与电刺激参数强度正相关，具体可由技术人员根据实际需求进行设定。
本明实施例在可穿戴设备中用户每个肢体部位都有着对应的贴附于肢体部位肌肉的电刺激信号输出模块，在s101确定出所需肌肉电刺激的肢体部位后，将这些需要肌肉电刺激的肢体部位对应的电刺激信号输出模块进行激活，并根据肢体部位对应的训练等级，从每个肢体部位预设多套强度不同的电刺激参数中选取出此次对应电刺激参数，即可实现对用户对应的电刺激模式的自动确定。
s103，计算出与个人信息对应的刺激调整比例值，并基于刺激调整比例值，对第一电刺激模式中各个电刺激信号输出模块对应的电刺激参数中的电刺激强度参数进行比例缩放调整，得到第二电刺激模式。
实际情况中，用户每次在进行肌肉力量训练时都可能会存在不同训练需求，上述通过用户设定的或者自动识别的肢体部位以及对应的训练等级确定出的肌肉力量训练对应的电刺激模式，虽然理论上能够满足用户对肌肉力量训练的目标的需求，但由于用户身体素质的不同，对肌肉电刺激的承受能力也有所不同，单纯的对训练目标的追求可能会给用户带来超出身体所能承受的负荷，给用户带来危险。由于用户对肌肉电刺激承受能力主要体现在用户对电刺激强度的承受能力上，因此，为了保障用户在肌肉电刺激过程中的安全，本发明实施例会根据用户个人信息来对电刺激模式中的电刺激强度进行调整，如根据用户的年龄以及性别等来对电刺激强度进行调整。
为了量化对电刺激强度的调整，本发明实施例中设置了一个与用户个人信息对应的刺激调整比例值，以用于对电刺激强度进行比例调整。在本发明实施例中，为了得到刺激调整比例值，技术人员会预先对用户的个人信息与刺激调整比例值之间设置一个换算关系表，该换算关系表中记载好了用户个人信息与刺激调整比例值的换算关系，在进行刺激调整比例值计算时，只需将用户的个人信息对换算关系表进行查表，即可确定出用户个人信息对应的刺激调整参数。
应当说明的，由于用户个人信息中包含的与身体素质相关的信息较多，如性别、年龄以及体重等，而不同的技术人员对这些信息对身体素质的影响程度的看法不一，因此，本发明实施例中不对用于刺激调整比例值计算的个人信息中包含的具体信息进行限定，可由技术人员根据实际情况进行设定并设置好对应的换算关系表，如既可以是使用个人信息中的性别和年龄来进行刺激调整比例值计算，也可以是利用年龄和体重来进行刺激调整比例值计算。
以个人信息中的性别和年龄来计算刺激调整比例值为例进行说明，假定设定的换算关系表为下表1：
表1
在s102中确定出用户对应的电刺激模式之后，读取用户个人信息中的性别和年龄信息，并根据上述表1确定出用户对应的刺激调整比例值，来对电刺激模式中的电磁强度参数来进行比例缩放。例如当用户为50岁男性时，查表可知其对于的刺激调整比例值为85％，此时会将s102中得到的电刺激模式中的电刺激强度统一缩放至原大小的85％，以得出最终所需的电刺激模式。
s104，基于第二电刺激模式，向各个电刺激信号输出模块所贴附的肢体部位输出电刺激信号。
在确定出最终的电刺激模式后，按照电刺激模式中每个被激活的电刺激信号输出模块对应的电刺激参数，控制被激活的电刺激信号输出模块向所贴附的肢体部位进行电刺激输出，具体如下：
先根据电刺激参数中的电刺激频率、电刺激强度以及电刺激波形种类等参数生成电刺激信号，并将生成的电刺激信号通过电刺激信号输出模块输出至贴附的肢体部位。再根据电刺激参数中的刺激时长、刺激间隔以及刺激交替频率等参数对肌肉电刺激过程中的电刺激信号进行调控，如根据刺激时长确定电刺激信号输出的时间，并在达到刺激时长时停止对用户的电刺激信号输出。
本发明实施例通过以肢体部位为单位对每个肢体部位设置强度不同的电刺激参数，再根据每个肢体部位训练等级选取出合适的电刺激参数，使得用户每个需要肌肉训练的肢体部位都能获得对应合适的电刺激参数，从而保证了对每个肢体部位进行肌肉力量训练的针对性，使得每位用户都能获得与自身肌肉情况最适宜的电刺激肌肉力量训练方案。同时利用用户个人信息对得到的第一电刺激模式进一步地修正调整，使得最终得到的第二电刺激模式对用户而言更具有针对性更加符合用户实际安全需求，为用户提供更为安全精准的电刺激模式。
作为本发明的一个优选实施例二，如图2所示，在识别进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级时，包括：
s1011，控制可穿戴设备中的采集模块采集用户的运动数据。
考虑到一些非专业的健身用户其对自己肌肉情况不是很了解，也不了解自己肌肉力量训练的合适强度，只是希望通过肌肉力量训练来提升自己肌肉质量。为了方便这些用户的使用，本发明实施例中设置了对用户所需进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级的测试识别功能，用户只需在穿着可穿戴设备后按照提示做出规定测试动作，再由可穿戴设备对用户进行运动识别，判断出用户所需进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级即可，详述如下：
用户在穿着好可穿戴设备后利用文字、图像、视频以及语音中的一种或多种组合的提示方式对用户进行运动提示指导用户进行测试运动，并采集用户运动过程中的运动数据。运动数据包括但不限于如用户肢体关节部位的角度信息。
s1012，通过分析运动数据，确定出用户进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级。
由于每个预设的测试动作其对应的肢体部位的运动数据都有着一个合理的数值范围，一旦用户肢体部位实际的运动数据超出对应的合理数值范围，即说明用户该肢体部位的肌肉质量较差，需要进行相应的肌肉力量训练，同时，与合理数值范围偏差的越大，说明其肌肉质量越差，为了达到更好的肌肉力量训练效果，其对应的训练等级更高需要强度更高的肌肉电刺激。其中每个测试动作对应的肢体部位运动数据的合理数值范围，以及不同偏差范围对应的训练等级，由技术人员根据实际情况进行设定。
例如，测试动作中要求用户尽可能地向内弯曲手臂，同时向内弯曲手臂肘关节弯曲度的合理数值范围设置为90度～140度，并将偏差范围设置为三个级别分别对应着三个不同的训练等级，偏差值0～30度内对应着一级训练等级，偏差值30度～60度范围内对应着二级训练等级，偏差值60度～90度范围内对应着三级训练等级，其中，不同的训练等级对应着不同强度的电刺激参数，训练等级越高对应的电刺激参数越强。若根据用户运动数据分析得知，用户最大弯曲角度仅为20度，远小于合理数值范围，因此说明该用户的手臂肌肉质量较差，需要进行偏差值＝90度-20度＝70度对应的三级训练等级的肌肉力量训练。
本发明实施例中，每个测试动作完成后，都可获知该测试动作对应的肢体部位是否需要进行肌肉力量训练，以及对应的训练等级，因此，在对用户所有测试动作分析完成后，即可获知用户所有需要肌肉力量训练的肢体部位，以及这些肢体部位对应的训练等级，从而完成了对所需肌肉电刺激的肢体部位以及对应的训练等级的自动确定，在方便用户使用的同时，也提升了对非专业健身用户进行电刺激模式制定的精准度。
作为本发明的一个优选实施例三，如图3所示，在s104向用户肢体部位输出电刺激信号的同时，还包括：
s105，控制可穿戴设备中的采集模块采集各个肢体部位的肌电数据以及运动数据，并根据运动数据判断出每个肢体部位是否产生运动。
本发明实施例中，运动数据主要用于判断用户的肢体是否产生了运动，以及肢体运动时的活动水平如何，因此凡是可以判断出用户肢体是否运动并能检测出肢体运动时的活动水平的体感数据，均可作为本发明实施例中的运动数据，例如肢体关节活动时的角度数据、肢体活动时的速度数据以及加速度数据等体感数据中的一种或多种，此处不予限定。
考虑到不同用户肢体的活动水平不一样，如有些人肢体活动水平较高，肢体活动自如，能够轻松做出各种肢体动作，但有些人可能存在肢体运动不便的情况，活动水平较低，连基本的伸手屈膝动作都难以实现，更甚至可能会有同一用户不同肢体的活动水平相差较大，左右侧肢体同时出现上述的两种不同活动水平的情况。对于活动水平不同的肢体，如果直接采用一套仅与训练等级相关的固定电刺激模拟进行肌肉电刺激，其对用户的个性化需求的适应度仍有待提升，特别是在本发明实施例一的训练等级若是由用户或其他人员手动设定时，由于手动设定的训练等级难以保证与实际肢体的训练等级十分匹配，使得最终得到的电刺激模式可能对用户实际需求的适应度较低。
对于运动不便程度较重的肢体，长时间肌肉完全不运动导致的肌肉严重退化使得用户无法控制肢体肌肉完成正常的肢体动作，而完成肢体动作对肌肉不仅仅只有力量的要求更有对肌肉之间的协调控制的要求，因此为了帮助用户提升肌肉质量以及提升肌肉自主控制能力，本发明实施例中会对用户未产生运动的肢体部位进行运动趋向识别，并以此对电刺激信号的输出模块以及对应的电刺激参数进行调整，以帮助用户逐步提升对肌肉的自主控制能力以及肌肉质量。
s106，对于未产生运动的肢体部位，利用肌电数据识别出未产生运动的肢体部位的运动趋向，并根据运动趋向对未产生运动的肢体部位的电刺激信号输出模块对应的电刺激参数进行调整。
其中，运动趋势是指用户希望控制其肢体执行的动作，如希望控制腿部进行屈膝此时用户的运动趋势就是屈膝。当检测出肢体未运动时说明该肢体可能存在运动不便的情况。由于实际情况中，当用户控制某个肢体进行运动时其肢体对应肌肉处会产生相应的肌电信号，即使对于运动不便的肢体也同样会产生相应的肌电信号，因此通过对这些肌电信号采集得到的肌电数据的分析，即可实现对肢体运动趋势的识别。作为本发明的一个实施例，可以预先在可穿戴设备中存储好多套不同肢体动作对应的标准肌电数据，如对于腿部可以设置抬腿以及屈膝等多套动作对应的标准肌电数据，再将采集到的用户腿部肌电数据与标准肌电数据进行对比，判断用户肌电数据符合哪一套动作标准，从而实现对用户肢体动作的识别得到用户的运动趋势，如识别出到底是想抬腿还是想屈膝。
为了帮助用户提升对肌肉的自主控制能力以及肌肉质量，本发明实施例会预先存储好多套不同的肢体动作对应的刺激要求，主要包括肢体动作对应所需刺激的肌肉、电刺激频率以及肌肉之间刺激的顺序等。在识别出用户肢体的运动趋势后，查找出对应肢体动作的刺激要求，并根据查找到的刺激要求对肢体对应的电刺激信号输出模块以及电刺激参数进行调整。其中，肢体动作所需刺激的肌肉以及肌肉之间的刺激顺序，可以由技术人员根据真实人体执行动作时实际活动的肌肉以及肌肉激活的顺序进行采样分析后进行设定，如对真实人体在屈膝时腿部肌肉的活动情况进行分析，确定出屈膝所需使用到的肌肉以及肌肉激活的顺序，并进行相应的设定。
以需要对腿部进行肌肉电刺激，且运动趋势是屈膝为例进行说明，由于腿部肌肉较多，对应的电刺激信号输出模块较多，而屈膝时仅需要使用到其中的股二头肌、半腱肌、半膜肌、缝匠肌、股薄肌以及腓肠肌，此时会仅控制腿部这些肌肉对应附着的电刺激信号输出模块输出电刺激信号，并根据刺激要求中的肌肉之间的刺激顺序对电刺激信号输出模块的电刺激信号输出时间进行调整，使得这些电刺激信号输出模块按照刺激要求的顺序进行电刺激信号的输出，从而帮助用户逐步提升对肌肉的自主控制能力以及肌肉质量。
作为本发明的一个实施例，由于实际操作过程中可能出现即使肢体运动不便，用户的肢体也可能出现运动的情况，例如，受到外界力量的影响产生的被迫运动，如肌肉电刺激过程中被其他人员挪动使得用户肢体产生了运动。因此在检测肢体是否运动的时候，需要排除这些因素的干扰。考虑到实际在对用户进行肌肉电刺激的过程中外界力量的干扰较少，产生的这些运动幅度较小，因此，在对运动数据进行处理时，可以设置一个对应的最小运动阈值，当运动数据的数值小于最小运动阈值时，即说明其产生的运动可能是受外界力量影响的运动，此时即可认为该肢体未产生运动。
s107，对于产生了运动的肢体部位，根据运动数据判断产生了运动的肢体部位的活动水平等级，并根据活动水平等级对产生了运动的肢体部位对应的电刺激信号输出模块的电刺激参数进行调整。
当检测出肢体产生了运动时，说明该肢体没有运动不便的情况，肢体能够进行一定的自主运动。由于对于能够进行自主运动的肢体，利用肢体自主运动+肌肉电刺激协助运动的方式进行肌肉力量训练其效果远好于单纯的肌肉电刺激效果，因此，本发明实施例中会利用用户自主运动+肌肉电刺激的模式对用户进行肌肉力量训练以提升训练效果。
实际情况中，不同用户对肌肉电刺激的敏感程度不同，有些用户即使是微弱的肌肉电刺激肌肉也会产生较大的收缩反应，而有些用户需要较强的肌肉电刺激才会有。因此，为了适应不同用户的需求，本发明实施例中，会在肌肉电刺激的同时对运动的肢体进行活动水平等级评定，并根据判断出的活动水平等级对肢体对应电刺激参数进行调整，以使得用户肢体能够完成最终的训练目标。例如，本次肌肉力量训练的目标中需要用户完成向内弯曲手臂动作的肘关节弯曲度需大于90度，此时在对用户肌肉电刺激的同时，会检测用户的手臂向内弯曲时的肘关节弯曲度等级，并根据用户的实际肘关节弯曲度等级对电刺激参数进行调整，若小于90度则增强电刺激参数的强度，以刺激用户手臂增强向内弯曲的幅度，反之，若大于90度则减小电刺激参数的强度。
本发明实施例通过对肢体活动水平的检测并区分处理，充分满足了不同情况用户的实际需求。
作为本发明的一个优选实施例四，还包括：接收用户输入的方案调整指令，并根据方案调整指令对第二电刺激模式进行调整。
考虑到实际情况中可能会出现电刺激参数强度不适宜，使得用户出现身体不适的情况，如电刺激信号的强度过大，使用户产生疼痛。此时，为了保证用户使用时的安全，同时也为了满足用户自主调节的需求，本发明实施例中用户可以手动对电刺激模式进行调整，如可以选择手动开启或关闭电刺激信号输出模块，也可以对某个电刺激信号输出模块的电刺激参数进行调整。
作为本发明的一个优选实施例五，如图4所示，在s104之后，还包括：
s108，控制可穿戴设备中的采集模块采集各个肢体部位的运动数据。
s109，根据运动数据，对进行肌肉力量训练前后肢体部位进行活动水平差异分析，并根据差异分析的结果，对第二电刺激模式进行调整。肌肉力量训练是一个周期持续的过程，也是用户肌肉质量逐步提升的一个过程。本发明实施例中为了保证每次肌肉力量训练的效果，会对本次肌肉力量训练前后的肢体活动水平进行分析，判断出用户在此次肌肉力量训练过程中肌肉质量提升的效果。
作为本发明的一个实施例，由于每次肌肉力量训练本身也是个持续的过程，如一次肌肉力量训练可能会持续20分钟，因此在对肢体肌肉力量训练前后的活动水平进行分析时，可以选取肌肉力量训练前n分钟的运动数据作为肌肉力量训练前的样本数据，并将肌肉力量训练后n分钟的运动数据作为肌肉力量训练后样本数据，以实现对肌肉力量训练前后活动水平的差异分析。
其中，差异分析的结果即为两个样本数据对应的肢体活动水平的差值，如对运动数据进行多个活动水平等级的划分，并判断出样本数据所属的活动水平等级，再将两个活动水平等级进行差值计算即可。在得出差值之后，若差值小于水平阈值，说明此次肌肉力量训练的效果不明显，此时需要对第二电刺激模式进行调整，增强其电刺激参数的强度，以增强肌肉力量训练的效果。反之，若差值大于水平阈值则说明训练效果较佳，无需再进行调整。其中，水平阈值的具体数值，需由技术人员根据实际情况进行设定。
应当特别说明地，在本发明的所有实施例中，为了保证用户的使用安全，对各个电刺激参数都会设置一个最大上限值，无论是对电刺激参数的自动调节还是手动调节，其设置的参数值都不能大于对应的最大上限值。如设置电刺激强度的上限值为人体安全电压36v，此时，无论是自动调节还是用户手动设置，其最大值也不能超出36v。
本发明实施例一至五中，以用户的肢体为单位进行电刺激模式的制定与调整，使得对用户电刺激模式的制定更加灵活，能充分满足不同用户肢体情况以及同一用户不同肢体情况的个性化需求。采用根据训练等级制定初始电刺激模式，并根据用户个人信息以及用户肢体运动情况实现对初始电刺激模式的进一步自动修正，保证了对用户每个肢体电刺激信号输出模块以及对应的电刺激参数的精准确定。同时对每次肌肉力量训练进行训练前后分析，并利用分析结果对下一次肌肉力量训练的电刺激模式进行方案调整，从而实现了对电刺激模式的自适应调整，增强了每一次对用户肌肉力量训练的精准度，从而实现用户帮助用户进行健身锻炼的目的。
对应于上文实施例所述的方法，图5示出了本发明实施例提供的肌肉电刺激装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图5示例的肌肉电刺激装置可以是前述实施例一肌肉电刺激方法的执行主体。
参照图5，该肌肉电刺激装置包括：
信息读取模块51，用于控制可穿戴设备读取用户的个人信息，并识别出进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级。为了提升对用户肌肉电刺激模式制定的精确度，本发明实施例中首先会采集用户个人信息并确定本次肌肉训练目标部位以及训练等级，以为后续肌肉电刺激方案制定获取所需的数据。其中个人信息主要包括用户的年龄、性别等信息。由于不同身体素质用户在进行肌肉电刺激的时用户身体所能承受的强度并不相同，因此针对不同身体素质用户在进行肌肉电刺激时，需要综合考虑用户的实际身体状况以及肌肉电刺激的情况，以保证在用户安全使用的前提下，为用户提供高效精确的肌肉电刺激。
由于每次肌肉力量训练用户所想达到的训练效果可能有所差异，为了满足用户不同的需求，本发明实施例中设定了多个不同的训练等级，每个训练等级都对应着不同强度的电刺激参数组合，通过选取不同的训练等级，用户即可获得相应的电刺激参数来对用户的肢体部位进行肌肉电刺激，从而使得用户能获得满足自己所需的电刺激模式，提升电刺激模式的精准度。具体地，个人信息需由用户或者其他人员在肌肉电刺激前录入至可穿戴设备中。应当说明的，本说明书中的电刺激参数强度不同，是指因电刺激参数中的电刺激强度、电刺激频率以及电刺激时长等参数的不同，使得肌肉电刺激给用户身体带来的肌肉力量训练强度的不同，而非单指电刺激参数中的电刺激强度的不同。对于用户此次肌肉电刺激所需刺激的肢体部位以及对应的训练等级，其既可以是由用户手动选定，也可以是根据用户的运动数据进行自动识别确定，亦或者是两者兼容的形式进行确定，具体可由用户根据实际情况进行选定，此处不予限定。
模式确定模块52，用于在可穿戴设备中分别确定出每个肢体部位对应的电刺激信号输出模块，并根据训练等级，选取出每个电刺激信号输出模块对应的电刺激参数，以确定出第一电刺激模式。
其中，电刺激参数具体包括电刺激强度、电刺激频率、电刺激时长以及电刺激波形种类等参数，通过配置不同的电刺激参数并控制电刺激信号输出模块向肢体部位输出电刺激信号，可以实现对肢体部位不同的肌肉力量训练效果。在本发明实施例中，针对每个肢体部位都会预设多套强度不同与训练等级一一对应的电刺激参数，使得根据该肢体部位的训练等级即可确定出其对应的电刺激参数。在本发明实施例中，为了实现对不同电刺激参数强度的调控，优选地可以对电刺激参数中的电刺激时长、电刺激强度以及电刺激频率等参数进行不同设置，其中电刺激时长、增强电刺激强度或者增加电刺激频率均与电刺激参数强度正相关，具体可由技术人员根据实际需求进行设定。
发明实施例在可穿戴设备中用户每个肢体部位都有着对应的贴附于肢体部位肌肉的电刺激信号输出模块，在确定出所需肌肉电刺激的肢体部位后，将这些需要肌肉电刺激的肢体部位对应的电刺激信号输出模块进行激活，并根据肢体部位对应的训练等级，从每个肢体部位预设的多套强度不同的电刺激参数中选取出此次对应的电刺激参数，即可实现对用户对应的电刺激模式的自动确定。
模式调整模块53，用于计算出与个人信息对应的刺激调整比例值，并基于刺激调整比例值，对第一电刺激模式中各个电刺激信号输出模块对应的电刺激参数中的电刺激强度参数进行比例缩放调整，得到第二电刺激模式。
实际情况中，用户每次在进行肌肉力量训练时都可能会存在不同训练需求，上述通过用户设定的或者自动识别的肢体部位以及对应的训练等级确定出的肌肉力量训练对应的电刺激模式，虽然理论上能够满足用户对肌肉力量训练的目标的需求，但由于用户身体素质的不同，对肌肉电刺激的承受能力也有所不同，单纯的对训练目标的追求可能会给用户带来超出身体所能承受的负荷，给用户带来危险。由于用户对肌肉电刺激承受能力主要体现在用户对电刺激强度的承受能力上，因此，为了保障用户在肌肉电刺激过程中的安全，本发明实施例会根据用户个人信息来对电刺激模式中的电刺激强度进行调整，如根据用户的年龄以及性别等来对电刺激强度进行调整。
为了量化对电刺激强度的调整，本发明实施例中设置了一个与用户个人信息对应的刺激调整比例值，以用于对电刺激强度进行比例调整。在本发明实施例中，为了得到刺激调整比例值，技术人员会预先对用户的个人信息与刺激调整比例值之间设置一个换算关系表，该换算关系表中记载好了用户个人信息与刺激调整比例值的换算关系，在进行刺激调整比例值计算时，只需将用户的个人信息对换算关系表进行查表，即可确定出用户个人信息对应的刺激调整参数。
刺激输出模块54，用于基于第二电刺激模式，向各个电刺激信号输出模块所贴附的肢体部位输出电刺激信号。
在确定出最终的电刺激模式后，按照其中每个被激活的电刺激信号输出模块对应的电刺激参数，控制被激活的电刺激信号输出模块向所贴附的肢体部位进行电刺激输出，具体如下：先根据电刺激参数中电刺激频率、电刺激强度以及电刺激波形种类等参数生成电刺激信号，并将生成的电刺激信号通过电刺激信号输出模块输出至贴附的肢体部位。再根据刺激时长、刺激间隔以及刺激交替频率等参数对肌肉电刺激过程中的电刺激信号进行调控，如根据刺激时长确定电刺激信号输出的时间，并在达到刺激时长时停止对用户的电刺激信号输出。
本发明实施例通过以肢体部位为单位对每个肢体部位设置多套强度不同的电刺激参数，再根据每个肢体部位训练等级选取出合适的电刺激参数，使得用户每个需要肌肉训练的肢体部位都能获得对应合适的电刺激参数，从而保证了对每个肢体部位进行肌肉力量训练的针对性，使得每位用户都能获得与自身肌肉情况最适宜的电刺激肌肉力量训练方案。同时利用用户个人信息对第一电刺激模式进一步地修正调整，使得最终得到的第二电刺激模式对用户而言更具有针对性更加符合用户实际安全需求，为用户提供更为安全精准的电刺激模式。
进一步地，信息读取模块51，包括：
信息采集子模块，用于控制可穿戴设备中的采集模块采集用户的运动数据。
考虑到一些非专业的健身用户，其对自己肌肉情况不是很了解也不了解自己肌肉力量训练的合适强度，只是希望通过肌肉力量训练来提升自己肌肉质量。为了方便这些用户，本发明实施例中设置了对用户所需进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级的测试识别功能，用户只需在穿着可穿戴设备后按照提示做出规定的测试动作，再由可穿戴设备对用户进行运动识别，判断出用户所需进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级即可，详述如下：用户在穿着好可穿戴设备后利用文字、图像、视频以及语音中的一种或多种组合的提示方式，对用户进行运动提示指导用户进行测试运动，并采集用户运动过程中的运动数据。其中运动数据包括但不限于如用户肢体关节部位的角度信息。
等级分析子模块，用于通过分析运动数据，确定出用户进行肌肉力量训练的肢体部位以及对应的训练等级。由于每个预设的测试动作其对应的肢体部位的运动数据都有着一个合理的数值范围，一旦用户肢体部位实际的运动数据超出对应的合理数值范围，即说明用户该肢体部位的肌肉质量较差，需要进行相应的肌肉力量训练，同时，与合理数值范围偏差的越大，说明其肌肉质量越差，为了达到更好的肌肉力量训练效果，其对应的训练等级更高需要强度更高的肌肉电刺激。其中每个测试动作对应的肢体部位运动数据的合理数值范围，以及不同偏差范围对应的训练等级，由技术人员根据实际情况进行设定。
进一步地，刺激输出模块54，包括：
运动识别模块，用于控制可穿戴设备中的采集模块采集各个肢体部位的肌电数据以及运动数据，并根据运动数据判断出每个肢体部位是否产生运动。对于运动不便程度较重的肢体，长时间肌肉完全不运动导致的肌肉严重退化使得用户无法控制肢体肌肉完成正常的肢体动作，而完成肢体动作对肌肉不仅仅只有力量的要求更有对肌肉之间的协调控制的要求，因此为了帮助用户提升肌肉质量以及提升肌肉自主控制能力，本发明实施例中会对用户未产生运动的肢体部位进行运动趋向识别，并以此来对电刺激信号的输出模块以及对应的电刺激参数进行调整，以帮助用户逐步提升对肌肉的自主控制能力以及肌肉质量。
第一参数调整模块，用于对于未产生运动的肢体部位，利用肌电数据识别出未产生运动的肢体部位的运动趋向，并根据运动趋向对未产生运动的肢体部位的电刺激信号输出模块对应的电刺激参数进行调整。为了帮助用户提升对肌肉的自主控制能力以及肌肉质量，本发明实施例会预先存储好多套不同的肢体动作对应的刺激要求，主要包括肢体动作对应所需刺激的肌肉、电刺激频率以及肌肉之间刺激的顺序等。在识别出用户肢体的运动趋势后，查找出对应肢体动作的刺激要求，并根据查找到的刺激要求对肢体对应的电刺激信号输出模块以及电刺激参数进行调整，从而帮助用户逐步提升对肌肉的自主控制能力以及肌肉质量。其中，肢体动作所需刺激的肌肉以及肌肉之间的刺激顺序，可以由技术人员根据真实人体执行动作时实际活动的肌肉以及肌肉激活的顺序进行采样分析后进行设定，如对真实人体在屈膝时腿部肌肉的活动情况进行分析，确定出屈膝所需使用到的肌肉以及肌肉激活的顺序，并进行相应的设定。
第二参数调整模块，用于对于产生了运动的肢体部位，根据运动数据判断产生了运动的肢体部位的活动水平等级，并根据活动水平等级对产生了运动的肢体部位对应的电刺激信号输出模块的电刺激参数进行调整。
当检测出肢体产生了运动时，说明该肢体没有运动不便的情况，肢体能够进行一定的自主运动。本发明实施例中会利用用户自主运动+肌肉电刺激的模式对用户进行肌肉力量训练以提升训练效果。实际情况中，不同用户对肌肉电刺激的敏感程度不同，因此，为了适应不同用户的需求，本发明实施例中，会在肌肉电刺激的同时对运动的肢体进行活动水平等级评定，并根据判断出的活动水平等级对肢体对应电刺激参数进行调整，以使得用户肢体能够完成最终的训练目标。例如本次肌肉力量训练的目标中需要用户完成向内弯曲手臂动作的肘关节弯曲度需大于90度，此时在对用户肌肉电刺激的同时，会检测用户的手臂向内弯曲时的肘关节弯曲度等级，并根据用户的实际肘关节弯曲度等级对电刺激参数进行调整，若小于90度则增强电刺激参数的强度，以刺激用户手臂增强向内弯曲的幅度，反之若大于90度则减小电刺激参数的强度。本发明实施例通过对肢体活动水平的检测并区分处理，从而充分满足不同情况用户的实际需求。
进一步地，该肌肉电刺激装置还包括：模式调整模块，用于接收用户输入的方案调整指令，并根据方案调整指令对第二电刺激模式进行调整。考虑到实际情况中可能会出现电刺激参数强度不适宜，使得用户出现身体不适的情况，如电刺激信号的强度过大，使用户产生疼痛。此时，为了保证用户使用时的安全，同时也为了满足用户自主调节的需求，本发明实施例中用户可以手动对电刺激模式进行调整，如可以选择手动开启或关闭电刺激信号输出模块，也可以对某个电刺激信号输出模块的电刺激参数进行调整。
进一步地，该肌肉电刺激装置还包括：数据采集模块，用于控制可穿戴设备中的采集模块采集各个肢体部位的运动数据。
第三参数调整模块，用于根据运动数据，对进行肌肉力量训练前后肢体部位进行活动水平差异分析，并根据差异分析的结果，对第二电刺激模式进行调整。肌肉力量训练是一个周期持续的过程，也是用户肌肉质量逐步提升的一个过程。为了保证每次肌肉力量训练的效果，对本次肌肉力量训练前后的肢体活动水平进行分析，判断出用户在此次肌肉力量训练过程中肌肉质量提升的效果。
应当特别说明地，在本发明的所有实施例中，为了保证用户的使用安全，对各个电刺激参数都会设置一个最大上限值，无论是对电刺激参数的自动调节还是手动调节，其设置的参数值都不能大于对应的最大上限值。如设置电刺激强度的上限值为人体安全电压36v，此时，无论是自动调节还是用户手动设置，其最大值也不能超出36v。
本发明实施例提供的肌肉电刺激装置中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图1至5所示实施例，以及其他相关实施例的描述，此处不再赘述。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图6是本发明一实施例提供的可穿戴设备的示意图。如图6所示，该实施例的可穿戴设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个肌肉电刺激方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块51至54的功能。
所述可穿戴设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是可穿戴设备6的示例，并不构成对可穿戴设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述可穿戴设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块具体工作过程可以参考前述方法实施例中对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的可穿戴设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的可穿戴设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。