一种运动器械数据带及运动器械

摘要

本发明提供一种运动器械数据带及运动器械，所述运动器械数据带包括可拆卸安装带；姿态测量模块，安装于所述可拆卸安装带的中部；至少两个配合贴，分别连接固定于运动器械的指定位置；其中，所述配合贴具有相对的第一表面和第二表面，所述配合贴的第一表面与所述运动器械连接固定，所述配合贴的第二表面与所述可拆卸安装带的端部可拆卸连接。利用本发明，可以实时通过姿态测量模块获得运动者运动过程中运动器械的速度、加速度、姿态、角速度和位移等运动数据，并通过传输给上位机计算得出运动次数以及运动者耗能做功情况，有利于监测人员的运动信息，为制定和修改训练计划提供参考依据。

说明书

技术领域

本发明涉及运动器械技术领域，特别是涉及一种运动器械数据带及运动器械。

背景技术

随着生活水平的日益提高，人们越来越重视自己的身体健康，通过运动器械的使用以及锻炼，可以有效的提高身体素质。传统的运动器械在锻炼过程中，缺乏运动信息的交互，无法获得运动者运动的实时信息，不利于制定合适的运动规范来指导运动训练，并且已有的一些具有运动信息交互的运动器械常常系统组成复杂，价格昂贵，并不能普遍适用以及推广。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种运动器械数据带及运动器械，以解决现有的具有运动信息交互的运动器械常常系统组成复杂，价格昂贵，并不能普遍适用以及推广的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种运动器械数据带，所述运动器械数据带包括：

可拆卸安装带；

姿态测量模块，安装于所述可拆卸安装带的中部；

至少两个配合贴，分别连接固定于运动器械的指定位置；

其中，所述配合贴具有相对的第一表面和第二表面，所述配合贴的第一表面与所述运动器械连接固定，所述配合贴的第二表面与所述可拆卸安装带的端部可拆卸连接。

在一可选实施例中，所述可拆卸安装带的两端分别与两个所述配合贴的第二表面为卡扣连接或魔术贴连接。

在一可选实施例中，所述姿态测量模块包括外壳、设置于所述外壳内的姿态传感器、无线模块和供电组件，所述姿态传感器位于垂直于所述运动器械的肢体作用部件的对称面上。

在一可选实施例中，所述姿态传感器包括九轴姿态传感器或六轴惯性传感器或两轴惯性传感器，所述六轴惯性传感器包括三轴加速度传感器与三轴陀螺仪，所述两轴惯性传感器包括单轴加速度传感器和单轴陀螺仪。

在一可选实施例中，所述配合贴的第一表面与所述运动器械的指定位置的粘贴固定。

在一可选实施例中，所述可拆卸安装带的中部设置有用于安装所述姿态测量模块的安装槽，所述姿态测量模块安装于所述安装槽内。

在一可选实施例中，所述安装槽的内壁中部设有环形凸肋，所述姿态测量模块的侧壁设有与所述环形凸肋相配合的卡槽。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种运动器械，所述运动器械包括:

器械本体；

上述的运动器械数据带，所述运动器械数据带可拆卸地安装于所述器械本体上。

在一可选实施例中，所述运动器械还包括上位机，所述上位机与所述运动器械数据带的姿态测量模块通信连接。

在一可选实施例中，所述运动器械包括肢体部位的训练器。

在一可选实施例中，所述运动器械包括哑铃、杠铃或壶铃。

本发明的运动器械数据带，可以适配于各种运动器械如哑铃、杠铃、壶铃等手部训练器或者脚部训练器，安装方便、使用简单。

本发明的运动器械数据带，将姿态传感器设置于可拆卸安装带的中部，从而使安装后的所述姿态传感器位于垂直于所述运动器械的肢体作用部件(肢体作用部件可以是哑铃的哑铃杆、杠铃的杠杆或壶铃的把手等)的对称面上，从而在运动器械运动时可以使姿态传感器和肢体(例如手部或腿部)保持一致的运动形式，可以获得更加准确的肢体(例如手部或腿部)运动信息。

本发明的运动器械数据带，可以实时通过姿态测量模块获得运动者运动过程中运动器械的的速度、加速度、姿态、角速度和位移等运动数据，并通过传输给上位机计算得出运动次数以及运动者耗能做功情况，有利于监测人员的运动信息，为制定和修改训练计划提供参考依据。

附图说明

图1显示为本发明的运动器械数据带的整体结构示意图。

图2显示为本发明的运动器械数据带的结构爆炸示意图。

图3显示为本发明的运动器械数据带的可拆卸安装带的结构示意图。

图4显示为本发明的运动器械数据带的配合贴的结构示意图。

图5显示为本发明的运动器械数据带的姿态测量模块的整体结构示意图。

图6显示为本发明的运动器械数据带的姿态测量模块的结构爆炸示意图。

图7显示为本发明的运动器械数据带应用在哑铃时的结构示意图。

图8显示为本发明的运动器械数据带应用在杠铃时的结构示意图。

图9显示为本发明的运动器械数据带应用在壶铃时的结构示意图。

附图说明：

10-运动器械数据带；11-可拆卸安装带；111-安装槽；112-带体；113-环形凸肋；114-卡扣；12-配合贴；121-第二表面；122-第一表面；123-卡扣孔；13-姿态测量模块；131-卡槽；132-上壳体；1321-第一缺口；1322-第二缺口；133-下壳体；1331-第三缺口；1332-第四缺口；134-充电模块；135-可充电电池；136-充电口；137-开关；138-无线模块；139-姿态传感器；20-哑铃；21-哑铃杆；22-哑铃配重块；30-杠铃；31-杠杆；32-杠铃片；40-壶铃；41-壶体；42-把手。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了解决现有的具有运动信息交互的运动器械常常系统组成复杂，价格昂贵，并不能普遍适用以及推广的技术问题，本发明的实施例公开一种可安装于运动器械上的运动器械数据带，所述运动器械例如可以是包括手部训练器和/或腿部训练器的肢体训练器，所述手部训练器例如可以是哑铃、杠铃、壶铃或其他的综合训练器械上的手部训练部件等，所述运动器械数据带可以实时通过姿态测量模块获得运动者运动过程中运动器械的的速度、加速度、姿态、角速度和位移等运动数据，并通过传输给上位机计算得出运动次数以及运动者耗能做功情况，从而监测人员的运动信息，为制定和修改训练计划提供参考依据。其中，图1示出了运动器械数据带的整体结构示意图；图2示出了运动器械数据带的结构爆炸示意图；图3示出了运动器械数据带的可拆卸安装带的结构示意图；图4示出了运动器械数据带的配合贴的结构示意图；图5示出了运动器械数据带的姿态测量模块的整体结构示意图；图6示出了运动器械数据带的姿态测量模块的结构爆炸示意图。

请参阅图1和图2，本发明的运动器械数据带10主要可由可拆卸安装带11、姿态测量模块13、至少两个配合贴12组成。所述姿态测量模块13安装于所述可拆卸安装带11的中部；所述两个配合贴12分别连接固定于运动器械的指定位置(不同的运动器械种类该指定位置并不相同，详见后文相关描述)，所述配合贴12具有相对的第一表面122和第二表面121，所述配合贴12的第一表面122与所述运动器械连接固定，所述配合贴12的第二表面121与所述可拆卸安装带11的端部可拆卸连接。可以理解的是，在一些实施例中，所述运动器械数据带10的配合贴12的个数可以是2的倍数，例如4个、6个、8个、……等，从而可以在多种运动器械的指定位置安装一对配合贴12，使一个运动器械数据带10可适用于不同的运动器械。

请参阅图1和图2所示，所述运动器械数据带10的可拆卸安装带11的两端分别与安装固定于运动器械的指定位置的两个配合贴12可拆卸连接。所述配合贴12具有相对设置的第一表面122和第二表面121，所述第一表面122上设置有胶黏剂以作为粘贴面，所述配合贴12的第一表面122与所述运动器械的指定位置粘结固定，所述配合贴12的第二表面121与所述运动器械的可拆卸安装带11的端部通过卡扣或者魔术贴可拆卸连接，所述配合帖的第一表面的粘贴面设计和第二表面与可拆卸安装带11的端部的可拆卸连接，从而可以将运动器械数据带10从一个运动器械转移到另一个运动器械中，使一条运动器械数据带10适合不同种类的运动器械，而不用给每种运动器械单独配置相应的运动器械数据带10，具有普适性，有效降低用户的使用成本。

请参阅图1-4，在本发明的一具体实施例中，所述配合贴12的第二表面121与所述运动器械的可拆卸安装带11的端部通过卡扣方式连接。具体地，如图3和图4所示，在所述运动器械的可拆卸安装带11的端部朝向所述配合贴12的表面上设置有卡扣114，在相应的配合贴12的第二表面121上设置有与所述卡扣114相配合的卡扣孔123，从而实现可拆卸安装带11的端部与配合贴12的第二表面121的卡扣式连接。如图3所示，为了增加连接强度，在所述运动器械的可拆卸安装带11的端部朝向所述配合贴12的表面上设置有由至少两个卡扣114组成的单排卡扣；如图4所示，为了便于调整可拆卸安装带11的端部的安装位置，在配合贴12的第二表面121上设置有与所述卡扣114相配合的沿可拆卸安装带11的长度方向布置的两排卡扣孔123，每排卡扣孔123包括三个卡扣孔123。需要说明的是，所述卡扣114和所述卡扣孔123的个数和布置形式可以根据实际需要来进行设置，并不限于图示中所示的数目和布置形式。

可以理解的是，在一些实施例中，也可以是在所述运动器械的可拆卸安装带11的端部朝向所述配合贴12的表面上设置有卡扣孔123，在相应的配合贴12的第二表面121上设置有与所述卡扣孔123相配合的卡扣，从而实现可拆卸安装带11的端部与配合贴12的第二表面121的卡扣式连接。

如图5和图6所示，所述姿态测量模块13安装于所述可拆卸安装带11的中部，从而将所述运动器械数据带安装于相应的运动器械上时，可以使所述姿态传感器位于垂直于所述运动器械的肢体作用部件的对称面上，从而在运动器械运动时可以使姿态传感器和肢体(例如手部或腿部)保持一致的运动形式，可以获得更加准确的肢体(例如手部或腿部)运动信息。所述肢体作用部件可以是下文将要介绍的哑铃20的哑铃杆21、杠铃30的杠杆31或壶铃40的把手42等。所述姿态测量模块13包括外壳、设置于所述外壳内的姿态传感器139、无线模块138和供电组件，所述供电组件包括充电模块134、可充电电池135、充电口136以及开关137。所述姿态传感器139用于采集运动器械在运动过程中的速度、加速度、角速度及位移等运动参数(也称为运动数据)并通过无线模块138上传给上位机，上位机通过计算得出运动次数以及运动者耗能做功情况，从而监测人员的运动信息，为制定和修改训练计划提供参考依据。可以理解的是，在一些实施例中，所述供电组件也可以采用非充电电池和开关137的组合，而不设置充电模块134和充电口136。

具体地，请参阅图5和图6，在本发明中，所述外壳具有容纳腔体，所述容纳腔体内部设置有所述姿态传感器139、无线模块138、充电模块134和可充电电池135，所述外壳的侧壁上(当然也可以是顶壁、底壁等其他盒壁上)内嵌设置有充电口136和开关137。所述姿态传感器139例如可以是九轴姿态传感器139、包括三轴加速度传感器与三轴陀螺仪的六轴惯性传感器或包括单轴加速度传感器和单轴陀螺仪的两轴惯性传感器，所述姿态传感器139用于采集运动器械在运动过程中的速度、加速度、角速度及位移等运动参数；所述姿态传感器139与所述无线模块138通信连接，所述无线模块138用于将所述姿态传感器139的运动参数信号上传给上位机；所述可充电电池135通过所述开关137分别与所述姿态传感器139和所述无线模块138电连接，以向所述姿态传感器139和所述无线模块138供电；所述可充电电池135依次通过所述充电模块134与所述充电口136连接，给所述可充电电池135充电时，所述充电口136用于与外部充电电源连接。

具体地，请参阅图5和图6，在本发明中，所述外壳包括上壳体132和下壳体133，所述上壳体132和所述下壳体133扣合以形成所述容纳腔体，所述上壳体132和所述下壳体133扣合的扣合位置设置有下文将要介绍的卡槽，所述上壳体132的一侧侧壁上开设有第一缺口1321和第二缺口1322，所述下壳体133的一侧侧壁上开设有与所述第一缺口1321对应的第三缺口1331及与所述第二缺口1322对应的第四缺口1332，所述上壳体132和所述下壳体133扣合时，所述第一缺口1321和所述第三缺口1331共同围成用于内嵌安装所述充电口136的内嵌开口，所述第二缺口1322和所述第四缺口1332共同围成用于内嵌安装所述开关137的内嵌开口。可以理解的是，在其他实施例中，所述外壳也可以是其他合适的结构。

具体地，请参阅图2、图3、图5及图6所示，所述可拆卸安装带11包括位于中部的用于安装所述姿态测量模块13的安装槽111及分别对称安装于所述安装槽111两侧的带体112，所述带体112的远离所述安装槽111的一端设置有卡扣114，所述姿态测量模块13安装于所述安装槽111内。所述安装槽111为大体为矩形框结构，所述安装槽111的顶部和底部为敞口结构，所述安装槽111的内壁中部设有环形凸肋113，所述姿态测量模块13的侧壁设有与所述环形凸肋113相配合的卡槽131，当所述姿态测量模块13安装于所述安装槽111中时，所述安装槽111的环形凸肋113卡扣于所述姿态测量模块13的卡槽131中，以实现限位和固定。可以理解的是，在一些实施例中，也可以在所述姿态测量模块13的侧壁设置环形凸肋，而在所述安装槽111的内壁中部设置卡槽，当所述姿态测量模块13安装于所述安装槽111中时，所述姿态测量模块13的环形凸肋卡扣于所述装槽的卡槽中，以实现限位和固定。

请参阅图7-9所示，本发明还介绍一种应用有上述运动器械数据带10的运动器械，所述运动器械包括器械本体；以及可拆卸的安装于所述器械本体上的运动器械数据带10，以使所述运动器械数据带10的姿态测量模块13位于垂直于所述运动器械的肢体作用部件的对称面上。所述运动器械例如可以包括哑铃20、杠铃30或壶铃40。其中，图7示出了运动器械数据带10应用在哑铃20时的结构示意图；图8示出了运动器械数据带10应用在杠铃30时的结构示意图；图9示出了运动器械数据带10应用在壶铃40时的结构示意图。

请参阅图7，所述哑铃20包括哑铃杆21和两个哑铃配重块22，所述哑铃杆21例如可以是圆柱杆，哑铃杆21沿轴向的两端分别连接有一个哑铃配重块22，两个哑铃配重块22相对于哑铃杆21的中心对称。所述运动器械数据带10的可拆卸安装带11的两端分别与安装固定于两个所述哑铃配重块22的表面上的配合贴12可拆卸地连接，两个所述配合贴12分别粘贴固定于两个哑铃配重块22的顶端上，从而使所述可拆卸安装带11的两端以哑铃杆21的中心对称布置且所述可拆卸安装带11沿所述哑铃杆21的长度方向舒展，从而使所述运动器械数据带10的姿态测量模块13位于垂直于哑铃杆21的对称面上(该对称面也即所述哑铃20的左右对称面)。在训练之前，将所述运动器械数据带10固定于哑铃20上，在训练过程中运动器械数据带10里的姿态传感器139可以实时测量哑铃20在xyz三轴方向上运动的速度、加速度、转动的角速度、位移及姿态等运动数据，并将这些数据传输给上位机，上位机通过处理这些数据，可以得到哑铃20被举起的次数、使用者消耗的能量等情况，这对被训练者来说是一个实时的反馈，有利于提高训练的积极性，对训练计划的制定和修改也能提供参考依据。

请参阅图8，所述杠铃30包括杠杆31和两个杠铃片32，所述杠杆31例如可以是圆柱杆，杠杆31沿轴向的两端分别连接有一个杠铃片32，两个杠铃片32相对于杠杆31的中心对称。所述运动器械数据带10的可拆卸安装带11的两端分别与安装固定于杠杆31上的一对配合贴12的可拆卸地连接，两个所述配合贴12分别粘贴固定在所述杠杆31的中部位置，且两个所述配合贴12对称位于所述杠杆31的中点的两侧，从而使所述可拆卸安装带11的两端以杠杆31的中心为对称点对称布置且所述可拆卸安装带11沿所述杠杆31的长度方向舒展，从而使所述运动器械数据带10的姿态测量模块13位于垂直于杠杆31的轴向的对称面上(该对称面也即所述杠铃30的左右对称面)。在训练之前，将所述运动器械数据带10固定于杠铃30上，在训练过程中运动器械数据带10里的姿态传感器139可以实时测量杠铃30在xyz三轴方向上运动的速度、加速度、转动的角速度、位移及姿态等运动数据，并将这些数据传输给上位机，上位机通过处理这些数据，可以得到杠铃30被举起的次数、使用者消耗的能量等情况，这对被训练者来说是一个实时的反馈，有利于提高训练的积极性，对训练计划的制定和修改也能提供参考依据。

请参阅图9，所述壶铃40包括壶体41和设置于所述壶体41顶部的把手42，所述运动器械数据带10穿过所述把手42之间，且所述运动器械数据带10的可拆卸安装带11的两端分别与安装固定于两个所述壶体41的前后两个表面上的配合贴12可拆卸地连接，且所述可拆卸安装带11的两端对称设置于所述壶体41的前后表面，从而使所述运动器械数据带10的姿态测量模块13位于垂直于把手42的轴向的对称面上(该对称面也即所述杠铃壶铃40的左右对称面)。在训练之前，将所述运动器械数据带10固定于壶铃40上，在训练过程中运动器械数据带10里的姿态传感器139可以实时测量壶铃40在xyz三轴方向上运动的速度、加速度、转动的角速度、位移及姿态等运动数据，并将这些数据传输给上位机，上位机通过处理这些数据，可以得到壶铃40被提起的次数、使用者消耗的能量等情况，这对被训练者来说是一个实时的反馈，有利于提高训练的积极性，对训练计划的制定和修改也能提供参考依据。

本发明的运动器械数据带，可以适配于各种运动器械如哑铃、杠铃、壶铃等手部训练器或者脚部训练器，安装方便、使用简单。本发明的运动器械数据带，将姿态传感器设置于可拆卸安装带的中部，从而使安装后的所述姿态传感器位于垂直于所述运动器械的肢体作用部件(肢体作用部件可以是哑铃的哑铃杆、杠铃的杠杆或壶铃的把手等)的对称面上，从而在运动器械运动时可以使姿态传感器和肢体(例如手部或腿部)保持一致的运动形式，可以获得更加准确的肢体(例如手部或腿部)运动信息。本发明的运动器械数据带，可以实时通过姿态测量模块获得运动者运动过程中运动器械的的速度、加速度、姿态、角速度和位移等运动数据，并通过传输给上位机计算得出运动次数以及运动者耗能做功情况，有利于监测人员的运动信息，为制定和修改训练计划提供参考依据。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。