[发明专利]一种太空体感识别运动分析系统及运动分析方法

说明书

本发明适用于失重生理效应防护技术领域，提供了一种太空体感识别运动分析系统及运动分析方法，传感器，用于通过无标记点式光学动作捕捉方式，获取跑台上锻炼者的骨骼数据，利用骨骼数据以及预建的三维坐标系，确定所述锻炼者的人体关节点的三维坐标；所述分析人体动作数据模块，用于根据所述锻炼者的人体关节点的三维坐标的变化，生成所述锻炼者的下肢运动参数；所述显示分析结果模块，用于显示所述锻炼者的下肢运动参数，以直观展示所述锻炼者的运动姿势和状态。本发明在锻炼者跑步时，将计算分析的运动结果同步地显示在锻炼者面前，能帮助锻炼者直观掌握自己的运动姿势和状态。

技术领域

本发明属于失重生理效应防护技术领域，尤其涉及一种太空体感识别运动分析系统及运动分析方法。

背景技术

随着空间开发工作的进一步发展发现，人类在空间停留14个月是不会危及生命的，这也是目前人类在太空停留的最长时间。但是，航天飞行中人体对空间环境产生自然适应而出现生理改变，失重使骨骼肌肉系统承重减少，肌肉的工作能力、力量和耐力下降，各肌群甚至发生不同程度的萎缩，肌肉重量减少，骨量流失，影响到人类返回地面的再适应。

太空体感识别运动分析系统的研究，不仅有助于对抗太空失重对人体健康的影响，促进载人航天工程的发展，还能面向大众健康，提高大众跑步锻炼的积极性。

跑台锻炼是一种全身性的周期性运动，运动量较大，分为缓冲、蹬伸和腾空3个阶段，每个阶段均涉及到下肢多个肌肉的参与，对人体的心血管、骨骼、肌肉系统都是一种很好的保护，是美国和俄罗斯中最常用的一种体育锻炼防护措施。但是跑台锻炼枯燥乏味，用户对自己的锻炼情况不能实时掌握，导致锻炼的积极主动性受到一定的挑战，从而影响锻炼效果。

另外，如何能在太空中、在失重条件下制定出趣味性与科学性集于一体的体能训练计划，将对人们在太空条件下的身体训练起到积极的作用。在不久的将来，中国将迎来长期载人飞行的里程碑时代。在这一时期各项在轨防护技术都将日趋成熟。借鉴国外的飞行防护经验，同时根据我国载人KJZ的实际情况，建立中国失重生理效应防护体系是中国载人航天发展的关键。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种太空体感识别运动分析系统，旨在解决现有跑台锻炼系统，不能直观展示用户的运动姿势和状态，不利于提高用户的锻炼兴趣度和体验度的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种太空体感识别运动分析系统，包括传感器、分析人体动作数据模块、显示分析结果模块；

所述传感器，用于通过无标记点式光学动作捕捉方式，获取跑台上锻炼者的骨骼数据，利用骨骼数据以及预建的三维坐标系，确定所述锻炼者的人体关节点的三维坐标；所述分析人体动作数据模块，用于根据所述锻炼者的人体关节点的三维坐标的变化，生成所述锻炼者的下肢运动参数；

所述显示分析结果模块，用于显示所述锻炼者的下肢运动参数，以直观展示所述锻炼者的运动姿势和状态。

进一步地，在所述太空体感识别运动分析系统中，所述传感器，用于通过无标记点式光学动作捕捉方式，获取跑台上锻炼者的骨骼数据，在骨骼数据中提取人体25个关节点的数据，利用人体25个关节点的数据以及预建的三维坐标系，确定所述锻炼者的人体关节点的三维坐标。

进一步地，在所述太空体感识别运动分析系统中，所述传感器，用于通过无标记点式光学动作捕捉方式，获取跑台上锻炼者的骨骼数据，在骨骼数据中提取跑台上锻炼者的人体左右两侧髋关节、膝关节、踝关节的动作数据，利用人体左右两侧髋关节、膝关节、踝关节的动作数据以及预建的三维坐标系，确定所述锻炼者的人体左右两侧髋关节、膝关节、踝关节的三维坐标。

进一步地，在所述太空体感识别运动分析系统中，所述分析人体动作数据模块，具体用于：

在所述人体关节点的三维坐标中，提取左右髋关节、膝关节、踝关节的坐标；