运动监测装置的制作方法

本实用新型涉及智能家居和智能穿戴设备领域，尤其涉及运动监测装置。
背景技术：
：随着科技的发展，人民生活水平日益提高，体育运动的作用愈加突出，促进了人们对自身健康的追求。力量训练是各个运动项目和各种训练方法的基础，经过多年的研究与实践，已经形成了多种多样的力量训练方法和手段。在训练过程中运动者大多还是依据主观经验以及自身的感受来判断动作是否正确及力量大小是否合适，其准确性和科学性均无法保证。及时观察并准确掌握运动者主要目标肌肉(群)的收缩强度和节奏、关节运动的情况、动作的准确性、运动强度和运动节奏等运动信号是提高训练质量的重要环节。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种运动监测装置，旨在解决人体在运动状态下运动信号无法监测的问题。本实用新型是这样实现的，一种运动监测装置，用于监测在运动过程中人体组织的运动信号，包括平铺于人体表面且用以探测人体组织的运动信号的信号监测器件、用以供电的电源器件、用于收集所述运动信号的信号收集器件、用于对所述信号收集器件收集的所述运动信号进行处理的信号处理器件以及用于将经所述信号处理器件处理过的所述运动信号传输出去的信号传输器件，所述信号收集器件一端与所述信号监测器件电连接，所述信号收集器件的另一端与所述信号处理器件电连接，所述信号传输器件与所述信号处理器件电连接。进一步地，所述运动检测装置还包括由柔性材料制成的监测本体，所述信号监测器件、所述电源器件、所述信号收集器件、所述信号传输器件以及所述信号处理器件均设置于所述监测本体。进一步地，所述信号监测器件包括设置于所述监测本体的管道以及填充于所述管道内并能够发生形变且在其发生形变后电学信号产生变化的电导体，所述管道是由具有可弯折特性以及可伸缩特性的弹性材料制成的管道，所述信号监测器件与所述信号收集器件电连接。进一步地，所述管道包括多个沿所述监测本体长度方向间隔布置且用于监测人体组织沿所述监测本体长度方向的运动信号的第一管道以及设置于两相邻的所述第一管道之间且用于监测人体组织沿所述监测本体宽度方向的运动信号的第二管道，各所述第一管道与各所述第二管道交错设置且两相邻的所述第一管道之间设置一所述第二管道，所述电导体包括设置于所述第一管道内的第一电导体以及设置于所述第二管道内的第二电导体。进一步地，所述运动监测装置还包括电连接所述信号监测器件与所述信号收集器件且用以放大所述运动信号的前置放大器件，所述前置放大器件设置于所述监测本体。进一步地，所述运动监测装置包括设置于所述监测本体且用于将所述监测本体固定于人体表面的固定件。进一步地，所述监测本体为长条状结构或者多爪状结构。进一步地，所述运动监测装置还包括设置于所述监测本体上且与所述信号传输器件电连接并通过图像、信号灯、声音、图形或者数值展示所述运动信号的器件以及用于提醒功能和对被监测部位进行按摩的振动器件，所述运动监测装置还包括设置于所述监测本体上且用于加热人体组织的加热器件以及用于冷却人体组织的冷却器件。进一步地，所述运动监测装置还包括与所述监测本体可拆卸连接的可扩展器件，所述可扩展器件与所述信号收集器件电连接。进一步地，所述可扩展器件包括心率传感器、脉搏传感器、体温传感器、位移传感器和加速度传感器中的至少一种。本实用新型相对于现有技术的技术效果是：通过信号监测器件探测人体组织处的运动信号并传输给信号收集器件；信号监测器件获取的运动信号包括不同肌肉(群)收缩的变化运动信号，关节运动产生的角度、频率变化的运动信号，使用拉力器、臂力器等健身器械时力量的变化的运动信号等。信号收集器件将所述运动信号转发至信号处理器件，信号处理器件对所有运动信号进行处理，获得相关等数字信息，并将该数字信息传输给信号传输器件，以便后续对运动形态、肌肉形态变化、力量变化进行研究和分析，从而对人体运动提供科学的指导。附图说明图1是本实用新型实施例所提供的运动监测装置的结构示意图。图2是图1的不同长度的第一管道和第二管道的结构示意图。图3是图1的管道的结构示意图。附图中标号与名称对应的关系如下所示：名称标号名称标号运动监测装置100信号处理器件70监测本体10信号传输器件80信号监测器件30可扩展器件90监测主机40电源器件110前置放大器件50信号收集器件60电导体302管道301具体实施方式下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“垂直”、“平行”、“底”、“角”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。请参阅图1至图3，本实用新型实施例所提供的运动监测装置100，包括可粘贴或附着或固定于人体皮肤表面、人体关节处、拉力器或臂力器等设备物体上的监测本体10以及设置于所述监测本体10上的监测主机40，所述监测主机40包括信号处理器件70、信号传输器件80、信号收集器件60、电源器件110以及可扩展器件90。运动监测装置100还包括设置于所述监测本体10内用以探测所述人体组织变化、人体关节处弯曲角度、变化或拉力器、臂力器等健身设备力量变化的信号监测器件30。所述信号收集器件60用于收集所述运动信号且一端与所述信号监测器件30电连接，另一端与所述信号处理器件70电连接，所述信号处理器件70用于对所述信号收集器件60收集的所述运动信号进行处理，以便信号传输器80可以将处理后的活动信号向外传输。所述信号传输器件80用于将经所述信号处理器件70处理过的所述运动信号向外传输，所述信号传输器件80与所述信号处理器件70电连接并能够向外部发送接收到的运动信号。电源器件110设于所述监测本体10上且用以供电，可以提供各器件所需的合适的工作电压。将运动监测装置100设置于人体组织的皮肤表面，通过信号监测器件30探测人体组织处的运动信号并将运动信号传输给信号收集器件60；信号监测器件30获取的运动信号包括不同肌肉(群)收缩的变化运动信号，关节运动产生的角度、频率变化运动信号，使用拉力器、臂力器等健身器械时力量的变化的运动信号等。信号收集器件60将所述运动信号转发至信号处理器件70，信号处理器件70对所有运动信号进行处理，获得相关等数字信息，并将该数字信息传输给信号传输器件80，以便后续对运动形态、肌肉形态变化、力量变化进行研究和分析，从而对人体运动提供科学的指导。请参阅图3，所述信号监测器件30包括设置于所述监测本体的管道301以及填充于所述管道301内并能够发生形变且在其发生形变后电学信号产生变化的电导体302，所述管道301是由可弯折和可伸缩的弹性材料形成的管道。管道301材料可以为热塑性弹性体、热固性弹性体、热塑弹性体或塑料混合物等，材料形成所述信号监测器30的材料拉伸应变的范围为0～2000％。所述信号监测器件30与所述信号收集器件60电连接。所述监测本体10的材料可以为硅胶、橡胶或者塑料，且所述监测本体10与所述管道301一体成型或所述管道301通过熔接的方式组装至所述监测本体10中，所述监测本体10的材料也可为纺织物且所述管道301通过缝制、纺织、粘贴的方式组装至监测本体10。在其它实施例中，也可以把信号监测器件30的管道301通过固定件，直接固定在被监测对象的表面，比如人体皮肤的表面，而无需使用监测本体10，也可以达到监测人体组织运动信号的目的，其中，固定件可以为具有粘性的硅胶、魔术贴或者其它具有固定功能的粘接剂或者器件。所述管道301包括多个沿所述监测本体长度方向间隔布置且用于监测人体组织沿所述监测本体长度方向的运动信号的第一管道31以及设置于两相邻的所述第一管道31之间且用于监测人体组织沿所述监测本体宽度方向的运动信号的第二管道32，各所述第一管道31与各所述第二管道32交错设置且两相邻的所述第一管道31之间设置一所述第二管道32，所述电导体302包括设置于所述第一管道内的第一电导体(图未画)以及设置于所述第二管道内的第二电导体(图未画)。第一管道可以连通第二管道，也可以不连通第二管道。在本实施例中，第一管道连通第二管道。所述第一管道31与所述第二管道32分别将监测到的运动信号传输至信号收集器件60，信号收集器件60再将运动信号传输至信号处理器件70。请同时参阅图2，在其它实施例中，各第一管道31的长度可以不相等，各第二管道32的长度也可以不相等，各所述第一管道31呈多行布置于所述监测本体上，各所述第二管道32呈多列布置于所述监测本体上，多行布置的第一管道31和多列布置的所述第二管道32可以多位置准确监测人体组织的运动信号。请同时参阅图3，随着人体组织的运动，管道301发生形变，进而引起第一电导体和第二电导体产生形变，最终导致第一电导体和第二电导体的电学信号的变化，如电流、电阻、电容或电压。信号监测器件30与信号收集器件60电连接，可以把第一电导体和第二电导体的电学信号的变化传输至信号收集器件60。具体地，所述电导体302可以为液态金属、导电电解液或者其它液体、或固体状且可以形变的导电物质。第一管道31和第二管道32随着人体肌肉(群)收缩、关节运动、健身器械的形变发生形变，管道301内的第一电导体和第二电导体也发生形变，从而电阻值发生变化。电导体302的电阻值有如下计算公式：R＝ρ*L/S(1)其中：ρ为电导体302的材料电阻率；L为电导体302的长度；S为电导体302的横截面的面积；R为电导体302的电阻值。电导体302的体积有如下计算公式：V＝L*S(2)其中：V为电导体302的体积。由公式(1)和公式(2)可得如下电导体302的电阻值的计算公式：R＝L*L*ρ/V(3)人体组织的肌肉(群)收缩、关节运动、健身器械的形变会导致管道301内的电导体302发生形变，比如:被拉长或缩短，进而导致电导体302的电学信号，比如电流、电阻、电容、电压的变化，从而反馈出人体肌肉(群)收缩、关节运动、健身器械的形变量。优选地，本实施例中的电学信号为电导体302的电阻值。人体肌肉(群)收缩、关节运动、健身器械拉伸会带动所述信号监测器30的第一管道31和第二管道32的拉伸、收缩、弯曲或伸展。拉伸、收缩、弯曲或伸展的程度不同，管道301的伸长量不同，从而电阻值变化也不同。电导体302的电阻值会升高或降低。考虑到电导体302被密封在狭长的管道301中，从而在形变过程中其体积基本不变，第一电导体和第二电导体的电阻值近似为：与其长度的平方呈正比。由此，根据电阻值的变化，便可以探测出人体肌肉(群)收缩、关节运动、健身器械拉伸的运动信号。信号收集器件60将所有运动信号进行收集并转发至信号处理器件70。所述运动监测装置还包括电连接所述信号监测器件30与所述信号收集器件60且用以放大所述运动信号的前置放大器件50。前置放大器件50可以提高运动检测装置的信噪比，使得信号检测器件探测到的运动信号更加准确。所述运动监测装置100包括设置于所述监测本体10且用于将所述监测本体10固定于人体表面的固定件(图未画)。所述固定件可以为具有粘性的硅胶、魔术贴或者其它具有固定功能的器件。所述运动护具100还包括与所述护具监测本体10可拆卸连接的可扩展器件90，所述可扩展器件90与所述信号收集器件60电连接。可扩展器件90具有多种传感器(图未画)，用户可根据自身需求选择不同的传感器，并且相应的传感器安装在监测本体10上或主机40内。优选地，可扩展器件90的传感器包括：心率传感器，可获得心率数据；脉搏传感器，可获得脉搏数据；体温传感器，可获得体温数据；位移传感器和加速度传感器等。所述运动监测装置100还包括设置于所述监测本体10上且与所述信号传输器件80电连接并通过图像、信号灯、声音、图形或者数值展示所述运动信号的器件(图未画)以及用于提醒功能和对被监测部位进行按摩的振动器件(图未画)。显示器件内置有扬声器且可以通过图像、声音、信号灯、图形或者数值展示所述运动信号。所述显示器件也可以是设置于外部的终端，比如电脑、手机、平板电脑或者云端等。所述终端通过蓝牙、WIFI等与信号传输器件80电连接，所述终端上安装有与所述运动监测装置100相配套的APP，所述APP可将信号传输器件80传输过来的运动信号进行计算，转化为可直接读取的具有参考性的数据信息。振动器件可以提供类似闹钟的提醒功能以及需要时对人体组织进行轻度的按摩，以缓解运动的疲劳。所述监测本体10为长条状结构，长条状的监测本体10可以是平面型的也可以是弧形，长条状的监测本体10可以使运动监测装置100成为智能多用帖，从而粘贴或附着或固定在人体组织和健身器械表面。也可以是附着于其他物体表面，比如将监测本体10的两端分别固定在门和门框上，所述运动监测装置100可以用来监测门有没有被打开过。长条状结构的监测本体10具有体积小巧，携带方便的特点，可随意粘贴或固定在需要进行力量反馈监测的小面积的目标部位。长条状的监测本体10可以通过两端连接在被监测对象的，以进行监测。所述监测本体10为多爪状结构，多爪状的监测本体10可以使运动监测装置100成为智能多用帖，从而可粘贴或固定在人体组织或健身器械等面积比较大的目标部位。所述运动监测装置100具有体积小、质量轻、携带使用方便的特点。使用者可以在需要进行长时间锻炼时使用或短时间放松锻炼的碎片时间使用。所述运动监测装置100本体及主要信号监测器30均具有可弯折、拉伸的特性，使用者使用期间毫无不舒适感，可扩展为人身体机能的一部分，将其发展成“第二皮肤”的概念。所述运动监测装置还包括设置于所述监测本体上且用于加热人体组织的加热器件(图未画)以及用于冷却人体组织的冷却器件(图未画)。加热器件可以直接使用电导体302进行加热或者在监测本体上采用发热物体，比如暖宝宝。冷却器件可以是附着在监测本体上的冰袋，冰袋里面装有冰块或其它冷却物质。优选地，本实施例中的运动监测装置100可以监测膝关节等运动情况，运动监测装置100根据使用者在奔跑、行走或跳跃时膝关节的弯曲频率、弯曲角度及膝关节尺寸的变化，可以计算出其奔跑或行走时的速度、位移等运动信号。本实施例所提供的运动监测装置100还可以与其它探测器联用，从而使其具有更加复杂的功能。比如用于膝关节的运动监测装置100可以与足部(或者鞋)的探测器联用，可以探测跑步时，脚底落地和抬起的瞬间，膝关节的弯曲状况，从而对运动中的人体步态进行更加详细的分析。所述运动监测装置100还可以监测手臂肱二头肌、腿部肱四头肌、腹部腹直肌等肌肉，可黏贴或附着或固定在该肌肉表面，监测该肌肉在锻炼过程中收缩、拉伸变化，用户可直接了解运动中肌肉锻炼及疲惫情况，根据自身条件随时调节锻炼力度及锻炼计划。所述运动监测装置100可置于用户所持健身器械表面，准确反应出使用该运动健身器械时所使用力量。所述运动监测装置100可用于伤后恢复训练中，判断动作的准确性、力量的精确性，更科学的指导恢复训练进程。本实施例所提供的运动监测装置100可以很好地解决人体关节在运动中实时运动信号的存储和传输，以便于后续分析和研究身体状态、肌肉状态和运动状态等。还可以根据不同使用者的运动目标，选择多种传感器安装于可扩展器件90上，进行个性化设置和数据采集，最终实现单一护具，多样化运动信号监测的优良体验。从而对人体肌肉锻炼、关节的运动、力量训练过程、伤后恢复训练进行指导并给予最优化意见，为科学训练提供指导。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3