身体锻炼演示装置及系统的制作方法
【专利说明】身体锻炼演示装置及系统
优先权要求
本国际专利申请于2012年12月12日向美国专利商标局(USPTO)递交第61736311号专利申请，请求专利保护。
技术领域
[0001]本发明通常涉及身体锻炼演示器材及系统。更具体地说，本发明涉及一种经过改进的身体锻炼演示机器人及其视觉模拟。
【背景技术】
[0002]研究显示，身体锻炼所带来的刺激效果要胜于咖啡因等刺激物。(《心理学公报》，2006 年 11 月，132 (6):866 ?第 76 页)
[0003]许多研究发现，经常锻炼的心理效应可以改善情绪状况和减轻压力。其中包括Smith等在《身心医学研究杂志》(2007年11月63 (5):463-第9页)和Sui等在《精神病学研究杂志》(2009年2月43 (5):546-第52页)发布的研究报告。
[0004]要开始充满活力的一天，建议早晨醒来以后可以做以下几件事:做做运动，找个朋友一起做，变换身体锻炼的内容！
[0005]上面的建议不一定总是行得通，考虑到与朋友一起运动的问题，特别是在早晨醒来以后。去健身房也会面临同样的问题，早上第一件事先去健身房也不太现实。虽然健身运动节目也很流行，但是在想要运动的时候电视上不一定正在播放这些节目。同样考虑到这一点，很久以前就有人提出运动演示机器人系统。但是，此类机器人系统目前为止尚未有批量生产和上市。因此，考虑到以上所有几点，市场上需要比现有的有氧运动视频和预先设定程序的机器人更有乐趣更为愉悦的运动演示系统。
[现有技术文献]
[专利文献]
[0006][专利文献I]美国专利第3888023号[专利文献2]美国专利第6657117号
[专利文献3]美国专利第8071869号 [专利文献4]美国专利第7626111号 [非专利文献]
[0007][非专利文献I]《心理学公报》，2006年11月，132(6):866?第76页 [非专利文献2]《身心医学研究杂志》，2007年11月63(5):463-第9页
[非专利文献3]《精神病学研究杂志》，2009年2月43 (5):546-第52页
【发明内容】
[0008]本发明的演示运动目的不仅简单地演示运动，更让运动变得更具愉悦性和激励性。
[0009]运动演示系统配备了伴奏音频，伴奏音频非永久性设置，可以根据用户的偏好进行更换，从而为该运动演示系统吸引更为广泛的用户群体。
[0010]在优选的实施方案中，该演示系统将在早晨使用，起到一天之计在于晨的效果。
[0011]此外，在优选的实施方案中，该演示系统在用户经过一晚良好的睡眠在醒来后使用。
[0012]最好，演示的运动为轻运动，以轻松愉悦地开启新的一天，不同于出于其他目的的疲劳性运动，比如健身或减肥等。
[0013]因此，主要目标在于一个清晨运动演示系统，伴随音频伴奏，为用户开启新的一天“充电”。
[0014]这些目标均可以通过本发明来实现。
[0015]根据本发明，提供一款机器人，按照程序设定在音频伴奏下演示身体锻炼，伴奏的音频不是永久性设置，可以更换。机器人可以连接到一个唤醒装置。也可以使用一个可视性演示装置伴随着可更换的伴奏音频来演示身体锻炼。
【附图说明】
[0016][图1]根据本发明的实施方案出示的运动演示机器人。
[图2]本发明所述机器人的方块图。
[图3]a_d为图1所示机器人的可穿戴音频控制器的实施方案和流程图。
[图4]用户房间内处于待机模式的本发明所述机器人描绘图。
[图5]根据本发明的实施方案，显示在机器人演示运动时间以外的时间中发生的日常事件顺序之流程图。
[图6]图1所示机器人之遥控装置的远程前视图。
[图7]运动演示机器人内置唤醒电话功能所用S頂卡插槽的实施方案。
【具体实施方式】
[0017]在本部分详细说明中，以下术语的含义大致相同:“曲目”，“音乐标题”，“音乐”，“歌曲”和“旋律”；“节奏”和“旋律”；“锻炼程序”和“锻炼顺序”。
[0018]图1展示的是根据本发明实施方案的锻炼示范机器人。
[0019]关于图1中a部分，所述机器人身体(10)由腿(1)，躯干(2)，手臂(3)和头部(4)组成。所述机器人由铝和耐用的塑料零件制造而成，其运动的自由度为20度。所述躯干
(2)前有一个闹钟模块的液晶显示屏(5)。液晶显示屏(5)顶部为扬声器6。
[0020]所述机器人的腰部位置有一个插入到USB端口的无线上网调制解调器(7)。无线上网调制解调器是一个集成了 S頂卡座的、USB记忆棒形式的移动宽带调制解调器。调制解调器可以将机器人连接到3G或以上的互联网网络。
[0021]机器人左臂的“二头肌”部分里有一个对锻炼顺序进行编程的键盘(8)。其按钮如图1中b部分所示。
[0022]机器人头部(4)的形状为椭圆形，与人类头部的轮廓形状一椭圆形接近。机器人头部正面有两个眼睛元件(9)，一个“鼻子”按钮(11)位于眼睛之间，以及一个“微笑”形状的嘴巴(12)在“眼睛”和“鼻子”的下方。机器人的嘴巴(12)由LED灯装饰。
[0023]图1b展示的是图1a中键盘⑶的放大图。
[0024]—共有12个按键，10个按钮从O到9标记，一个按钮标记为“锻炼程序”，一个按钮标记为“=”。
[0025]关于图2，这里描绘的是一个实施本发明原则的锻炼示范机器人的方框图。
[0026]机器人(20)具有一个微控制器(21)，存储器(22)，运动部位(23)，扬声器(24)和一个遥控器(25)。微控制器(21)接收来自存储器(22)的数据，如果所述数据为运动信息，微控制器(21)会将其传输到运动部位(23)，如果所述数据为音频信息，微控制器(21)会将其传输到扬声器(24)。微控制器(21)，存储器(22)，运动部位(23)和扬声器(24)永久连接并装在一个壳体内。
[0027]机器人用户可使用遥控器(25)将命令传达给机器人。
[0028]机器人(20)可通过网络连接至远程服务器(26)，由此机器人可在远程服务器和存储器(22)之间交换数据。
[0029]在图1-2的实施方案中，机器人每日可自动连接至制造商服务器，来更新机器人存储器中的内容。机器人用户也可在机器人制造商公司网站开设账户来获取服务器的内容。
[0030]现有技术中，比较为人熟知的是编程玩具，包括机器人，都包含许多项专利技术。这些机器人中最令人称赞的可能就是舞蹈机器人，近几年许多技术展(包括拉斯维加斯的国际消费电子展)和机器人节上都有所展示，媒体也有广泛报道。
[0031]其中一些甚至可由用户自己编程，例如韩国Minirobot公司的Robonova机器人。
[0032]1975年申请的一项体能训练机器人专利，具体描述了锻炼示范机器人。(美国专利号 3888023)
[0033]鉴于以上描述，锻炼示范机器人的动作编程技术细节将不在此处详述。
[0034]在本发明的优选实施方案中，一项新的运动可以通过制造商服务器编程并提供(内存更新时可自动下载到机器人存储器中)或者由网络用户使用网络机器人模拟程序直接设计，放进用户账户的更新部分中，在下一次连接服务器进行内存更新时直接下载进机器人存储器。这种由用户自行设计锻炼的能力对于编程很有帮助，例如东方人(中国人)的锻炼类型。
[0035]在本发明的优选实施方案中，一套锻炼程序，即由机器人一次性同时展示的一系列锻炼动作，是通过机器人躯干上的键盘(图1中键盘8)手工编程创建的。每周的每天都可以编写一套锻炼程序，根据每周天数来设定相应的编号(周一是1，周二是2，依次类推，周日是7)。每套锻炼都有自己的编号。机器人由制造商送达时，其存储器内已预装有大量的锻炼项目。用户可通过查看包装箱内随机器人附送的配有锻炼插图的使用手册，找到与机器人可示范的不同锻炼项目相对应的编号。要查找新锻炼项目(由制造商更新，或用户在线编写)的编号，用户可登陆在线账户在新锻炼项目中查找。
[0036]使用键盘编制锻炼程序，用户首先按下创建有当天程序的每周天数编号，再按下ER( “锻炼程序”)按键。之后，用户再次按下当天的每周天数编号，再按下这一程序中锻炼项目的序列号。按下这些按键后，用户按“=”键，然后键入个人锻炼项目的序号。例如，设定周日锻炼程序，用户需先按“7”，再按“锻炼程序”。要将“躯干转体”(锻炼项目N14)设定为此程序的第一项锻炼，用户需依次按“7”，“ I ”，“ = ”，然后是“ I ”和“4”。设定此程序的第二项锻炼，用户需依次按下“7”，“2”，“ = ”，然后是他们想要在此程序中设定为第二项锻炼的项目编号。依此类推。当所有锻炼程序都以此方式编程完毕后，用户再次按“锻炼程序”键，如此，周日的锻炼程序便被保存在机器人存储器中。若机器人存储器中有已设定好的周日程序，将会被新编写的程序覆盖。
[0037]在备选实施方案中，锻炼程序并非人工编程，而是根