本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种智能交互式竞技锻炼设备。
背景技术：
随着我国经济社会的不断发展，人民的物质需求和精神文化需求不断释放，各种体育竞技和智力竞赛节目持续热播，人民群众对体育锻炼、竞技娱乐、知识学习和健康管理的需求越来越旺盛。与此同时，因为不懂得科学锻炼、缺少坚持毅力等原因，国民体育锻炼的成效并不乐观，因锻炼不当造成受伤甚至猝死等现象也时有发生。
现有生活中如何引导科学锻炼、增加锻炼乐趣、提供互动学习以及个人健康管理变得尤为重要，随着科学的发展和社会的进步，云计算、大数据和人工智能技术正在逐渐走进人们的生活，智能化的设备不但使人们的生活变得便利，现代化的设备还推动了人类社会的进步。但是市场上缺少这类可以引导人们进行科学锻炼的人工智能锻炼设备
此外，随着国际能源危机和环境保护意识的加强，风能和太阳能光伏发电得到了广泛的推广，目前有些智能设备，特备是户外智能设备的电力来源大部分为市电，浪费了资源，增加了使用者的负担。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种智能交互式竞技锻炼设备，该设备借助人机交互、大数据分析、云计算、人工智能和深度学习等高新技术，不仅可以完成针对个人的个性化科学锻炼引导和统计，还能通过排名、督促、提醒、竞赛、亲人监督等手段落实锻炼措施，保证运动量，进行健康管理。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供的一种智能交互式竞技锻炼设备，包括云平台大数据处理中心、电源系统、中央处理系统、存储模块、通信模块，还包括组合式壳体、人机交互系统、声光显示系统、移动接收控制终端；
所述人机交互系统用于采集外部输入信号送入中央处理系统进行处理，包括锻炼输入模块和数据采集模块；所述锻炼输入模块包括在所述组合式壳体的环形外侧面上部、中部、下部分别沿水平四个方向上安装的篮球篮框、按钮和足球球门；所述数据采集模块包括安装在四个篮球篮框和足球球门内的用于感知不同区域的投篮和射门信号红外光敏传感器，以及用于接收振动、运动、人像和语音、声纹输入信号的振动传感器、摄像头、麦克风，还包括感知所述按钮的触压传感器；
所述声光显示系统包括环形led显示器和环形扬声器，用于输出竞技内容、反馈参与者的成绩、播放使用操作说明和广告信息；
中央处理系统负责处理人机交互系统采集的输入信号，控制声光显示系统显示输出信号，并通过通信模块和云平台大数据处理中心实时交换数据；
所述存储模块用来存储人机交互系统采集的数据以及预先设置的控制程序，以供中央处理系统调用；
所述通信模块还用于向移动接收控制终端发送中央处理系统处理得到的竞技和锻炼数据；
所述移动接收控制终端用于接收通信模块传送的竞技和锻炼数据，整理打包形成健康管理文本反馈给用户；
所述电源系统用于给人机交互系统、声光显示系统、中央处理系统、存储模块、通信模块提供所需的电力来源。
优选地，所述环形led显示器和环形扬声器从上往下依次内嵌设置在所述组合式壳体的上部和中部之间。这样的设置一方面可以配合组合壳体使用，借助组合壳体有效保护显示器和扬声器，另一方面环形led显示器和环形扬声器可以增加显示和声音的接收范围，提高了参与者的视觉和听觉体验。
优选地，所述振动传感器、摄像头、麦克风分别环绕设置在所述组合式壳体的环形外表面，且所述振动传感器、摄像头、麦克风在水平四个方向上至少各设置一个。在四个方向上均采用此种设置，可有准确实时全面的采集振动、图像和声音参数
优选地，所述按钮为在组合式外壳在水平四个方向上每90度喷涂成不同颜色，并分别表示醒目的“a”“b”“c”“d”字样的四个按钮，所述abcd字样可以根据具体应用场景更换为其他区别手段，如红黄蓝绿四种颜色或1234等数字、甲乙丙丁等汉字、乌龟兔子熊猫老虎等动物符号。这样的设置可以使参与者在进行选择时绕设备进行移动选择的时候达到了锻炼的目的。
优选地，所述组合式壳体由耐火阻燃防水复合环保材料制成。可以大大提高设备的使用时间，特别是户外使用时间，增强其抵御外部环境干扰的能力。
优选地，所述设备通过中央处理系统为每一位参与者建立个人健康管理档案，档案采用云平台大数据处理中心进行大数据分析管理，并结合个人偏好和客观锻炼需求实时调整和智能推送锻炼方式和交互内容。借助人机交互、大数据分析、云计算、人工智能和深度学习等高新技术，不仅可以完成针对个人的个性化科学锻炼引导和统计，还能通过排名、督促、提醒、竞赛、亲人监督等手段落实锻炼措施，保证运动量，进行健康管理
优选地，所述电源系统、中央处理系统、存储模块、通信模块、人机交互系统、声光显示系统均通过通信模块接入后台云平台大数据管理平台，可以进行统一管理，单独控制，进行各种个性化设置。
优选地，所述电源系统包括市电输入模块和光电输入模块，所述光电输入模块包括安装在组合式壳体顶部的太阳能电池板、光伏控制模块、逆变器模块、蓄电池模块、充放电控制模块。采用光伏发电和市电相结合，提高了能源利用效率，也减少了资源浪费，降低了使用者的负担。
优选地，所述存储模块包括随机存储器模块、sd卡模块、usb接口模块，所述随机存储器模块用于与中央处理系统的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述sd卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述usb接口模块方便导出复制数据；
所述通信模块包括3g/4g/5g无线通信模块、wifi模块、nfc模块、蓝牙模块和zigbee通信模块，各种模块可以根据实际需求组合使用。
优选地，所述移动接收控制终端包括移动接收设备和安装在设备上的app；所述移动接收设备为智能手环、智能手机、平板电脑中的一种。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备，结构设计合理，针对性强，投入成本低，可靠性高，应用范围较广；可以引导人们科学锻炼、增加锻炼乐趣、提供互动学习、个人健康管理等因素等考虑，经细致论证和多轮研发，我们设计了这款智能交互式竞技锻炼设备，借助人机交互、大数据分析、云计算、人工智能和深度学习等高新技术，不仅可以完成针对个人的个性化科学锻炼引导和统计，还能通过排名、督促、提醒、竞赛、亲人监督等手段落实锻炼措施，保证运动量，进行健康管理。
（2）本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备通过将安装在组合式壳体顶部的太阳能电池板，给系统供电，配合电网，有效地节约用电成本，合理利用能源，同时解决了电网突然停电时系统不能正常使用的问题。
（3）本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备配备的篮球篮框和足球球门，可以允许使用者进行体育锻炼，同时通过人机交互系统将振动、运动、人像和语音、声纹等运动和环境信息送入中央处理系统，得到处理后的信息，形成参与者的个人档案，根据需要提示锻炼方式。
（4）本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备中的组合式外壳和声光显示系统根据系统型号配置不同有多个规格，由坚固复合环保材料制成，耐击打，抗腐蚀，可拆装便于运输。
（5）本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备，通过人机交互系统和声光显示系统和移动接收控制终端，依托大数据数据处理中心，只需要说出自己的要求，系统就能识别并给出反馈和引导，开始体育锻炼或者竞技比赛等项目，和人工智能技术，对3-100岁的参与人群进行体育引导锻炼、竞技娱乐、知识学习和健康管理。
（6）本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备组装式外壳和声光显示系统根据系统型号配置不同有多个规格，具有多种输入交互形式，设备结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点，同时其电力来源为光伏发电技术与市电相结合，将光能转化的电能为各模块提供所需电能，缓解了能源压力，达到了节能环保的效果，各模块配合使用能够实现轻松锻炼、科学健身、知识学习、人工智能辅助健康管理的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备的结构示意图；
图2为本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种智能交互式竞技锻炼设备，包括云平台大数据处理中心5、电源系统8、中央处理系统3、存储模块6、通信模块4，以及组合式壳体9、人机交互系统1、声光显示系统2、移动接收控制终端7；
人机交互系统1用于采集外部输入信号送入中央处理系统进行处理，包括锻炼输入模块101和数据采集模块102；
锻炼输入模块101包括在组合式壳体9的环形外侧面上部、中部、下部分别沿水平东西南北四个方向上安装的篮球篮框1011、按钮1012和足球球门1013；
数据采集模块102包括安装在四个篮球篮框1011和足球球门1013内的用于感知不同区域的投篮和射门信号红外光敏传感器，以及用于接收振动、运动、人像和语音、声纹输入信号的振动传感器、摄像头、麦克风，还包括感知所述按钮1012的触压传感器；
声光显示系统2包括环形led显示器201和环形扬声器202，用于输出竞技内容、反馈参与者的成绩、播放使用操作说明和广告信息；
中央处理系统3负责处理人机交互系统1采集的输入信号，控制声光显示系统2显示输出信号，并通过通信模块4和云平台大数据处理中心5实时交换数据；
存储模块6用来存储人机交互系统1采集的数据以及预先设置的控制程序，以供中央处理系统3调用；
通信模块4还用于向移动接收控制终端7发送中央处理系统3处理得到的竞技和锻炼数据；
移动接收控制终端7用于接收通信模块4传送的竞技和锻炼数据，整理打包形成健康管理文本反馈给用户；
电源系统8用于给人机交互系统1、声光显示系统2、中央处理系统3、存储模块6、通信模块4提供所需的电力来源。
本实施例中的环形led显示器201和环形扬声器202从上往下依次内嵌设置在所述组合式壳体9的上部和中部之间。
本实施例中的振动传感器、摄像头、麦克风分别环绕设置在所述组合式壳体9的环形外表面，且所述振动传感器、摄像头、麦克风在水平东西南北四个方向上至少各设置一个。
本实施例中的按钮1012为在组合式壳体9水平四个方向上每90度喷涂成不同颜色，并分别表示醒目的“a”“b”“c”“d”字样的四个按钮。
本实施例中的组合式壳体9由耐候阻燃防水复合环保材料制成。
本实施例中的设备通过中央处理系统3为每一位参与者建立个人健康管理档案，档案采用云平台大数据处理中心5进行大数据分析管理，并结合个人偏好和客观锻炼需求实时调整和智能推送锻炼方式和交互内容。
本实施例中的电源系统8、中央处理系统3、存储模块6、通信模块4、人机交互系统1、声光显示系统2均通过通信模块4接入后台云平台大数据管理平台，可以进行统一管理，单独控制，进行各种个性化设置。
本实施例中的电源系统8包括市电输入模块和光电输入模块，所述光电输入模块包括安装在组合式壳体顶部的太阳能电池板801、光伏控制模块、逆变器模块、蓄电池模块、充放电控制模块。
本实施例中的存储模块6包括随机存储器模块、sd卡模块、usb接口模块，所述随机存储器模块用于与中央处理系统的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述sd卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述usb接口模块方便导出复制数据。
本实施例中的通信模块4包括3g/4g/5g无线通信模块、wifi模块、nfc模块、蓝牙模块和zigbee通信模块，各种模块可以根据实际需求组合使用。
本实施例中的移动接收控制终端7包括移动接收设备和安装在设备上的app；所述移动接收设备为智能手机。
本实施例的智能交互式竞技锻炼设备的工作过程为：
使用者打开设备，采用语音或者直接输入形式将自己个人信息输入，人机交互系统1通过通信模块4与云平台大数据处理中心5通信，调取使用者个人锻炼健康数据档案，结合个人偏好和客观锻炼需求实时调整和智能推送锻炼方式，使用者根据推送内容选择篮球、足球、问答、唱歌等锻炼方式，设备给出反馈和引导，开始体育锻炼或者竞技比赛等项目，锻炼结束根据采集到的锻炼数据给出锻炼结果，并上传云平台大数据处理中心5，实时记录使用者个人锻炼健康数据档案，移动接收控制终端7通过通信模块4可以查看竞技和锻炼数据，进行健康管理。
本发明的一种智能交互式竞技锻炼设备，其组装式外壳和声光显示系统根据系统型号配置不同有多个规格，具有多种输入交互形式，设备结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点，同时其电力来源为光伏发电技术与市电相结合，将光能转化的电能为各模块提供所需电能，缓解了能源压力，达到了节能环保的效果，各模块配合使用能够实现轻松锻炼、科学健身、知识学习、人工智能辅助健康管理的目的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。