本發(fā)明涉及智能健身器材，更具體地說，本發(fā)明涉及一種分布式智能健身器材群控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能技術(shù)的發(fā)展，人們對于健身器材的智能化管理需求日益增加，期望能夠通過一個系統(tǒng)對多個健身器材進(jìn)行統(tǒng)一控制，實現(xiàn)使用時間管理、運動數(shù)據(jù)統(tǒng)計；因此，開發(fā)一種能夠集中控制多個智能健身器材、提供個性化指導(dǎo)和全面數(shù)據(jù)反饋的群控系統(tǒng)顯得尤為重要。

2、傳統(tǒng)的健身器材控制系統(tǒng)包括基本控制模塊和顯示模塊；其中基本控制模塊主要負(fù)責(zé)對單個健身器材的基本操作控制，包括啟動、停止和暫停功能；為用戶提供最基本的操作手段；顯示模塊：一般會顯示一些基本信息，包括運動時間、速度、距離、消耗的卡路里，幫助用戶直觀地了解自己的運動情況，用戶提供簡單的運動數(shù)據(jù)反饋，使用戶可以掌握自己在使用器材過程中的基本運動信息，便于用戶調(diào)整運動強度和時間。

3、但是其在實際使用時，仍舊存在一些缺點，如缺乏集中管理功能，傳統(tǒng)健身器材的控制系統(tǒng)通常只能對單個器材進(jìn)行控制，當(dāng)需要對所有器材進(jìn)行操作時，需要逐個操作，效率低下；數(shù)據(jù)收集不全面，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的顯示模塊僅能顯示一些基本的數(shù)據(jù)，難以對用戶的長期運動數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和深入分析，且控制系統(tǒng)相對獨立的，各個器材之間的數(shù)據(jù)采集沒有集成在一起，不同器材之間的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行整合和共享；數(shù)據(jù)分析能力差，傳統(tǒng)健身器材控制系統(tǒng)內(nèi)部處理能力有限，無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的模式識別和趨勢分析。

4、因此，亟需提供一種分布式智能健身器材群控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的健身器材的控制系統(tǒng)缺乏集中管理功能、缺乏集中管理功能、缺乏集中管理功能的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提供一種分布式智能健身器材群控系統(tǒng)，通過以下方案，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種分布式智能健身器材群控系統(tǒng)，包括：

3、控制區(qū)域確定模塊：用于將目標(biāo)健身器材數(shù)據(jù)確定為目標(biāo)控制區(qū)域，然后按照等時間的劃分方式劃分為子區(qū)域，并將目標(biāo)控制區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域按等時間依次編號為1，2，...，i，...，n；按健身器材的不同依次編號為1，2，...，j，...，m；

4、運動數(shù)據(jù)采集模塊：用于獲取目標(biāo)健身器材的運動數(shù)據(jù)，并將運動數(shù)據(jù)輸送至運動數(shù)據(jù)處理模塊

5、運動數(shù)據(jù)處理模塊：用于將運動數(shù)據(jù)采集模塊采集的運動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得到力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值、代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)值以及疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值，并將其輸送到綜合分析模塊；

6、器材數(shù)據(jù)采集模塊：用于實時獲取目標(biāo)健身器材的器材數(shù)據(jù)，并將器材數(shù)據(jù)輸送至器材數(shù)據(jù)處理模塊；

7、器材數(shù)據(jù)處理模塊：用于將器材數(shù)據(jù)采集模塊采集的器材數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得到器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)值和器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)值，并將其輸送到綜合分析模塊；

8、綜合數(shù)據(jù)分析模塊：用于將運動數(shù)據(jù)處理模塊和器材數(shù)據(jù)處理模塊得到的力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值、代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)值、疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值、器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)值以及器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)值導(dǎo)入健身器材控制方式合理度指數(shù)數(shù)學(xué)模型中，得到健身器材控制方式合理度指數(shù)值，并將其輸送至控制方式評估模塊；

9、控制方式評估模塊：用于將綜合數(shù)據(jù)分析模塊所得健身器材控制方式合理度指數(shù)值與多個運動方式下的預(yù)設(shè)健身器材控制方式合理度指數(shù)值進(jìn)行對比，計算健身器材控制方式合理度指數(shù)值與多個運動方式下的預(yù)設(shè)健身器材控制方式合理度指數(shù)值的差異值的最小值，當(dāng)差異值的最小值小于預(yù)設(shè)差異值時，將判斷結(jié)果和目標(biāo)健身器材數(shù)據(jù)輸送至數(shù)據(jù)交互輸送模塊；當(dāng)差異值的最小值大于預(yù)設(shè)差異值時，將判斷結(jié)果和目標(biāo)健身器材數(shù)據(jù)輸送至健身器材控制模塊；

10、所述健身器材控制模塊用于根據(jù)判斷結(jié)果和目標(biāo)健身器材數(shù)據(jù)將健身器材調(diào)整至下一標(biāo)準(zhǔn)的運動方式，然后將判斷結(jié)果和目標(biāo)健身器材數(shù)據(jù)輸送至數(shù)據(jù)交互輸送模塊；

11、數(shù)據(jù)交互輸送模塊：用于將控制方式評估模塊得到的差異值、判斷結(jié)果和目標(biāo)健身器材數(shù)據(jù)傳輸至用戶信息端，提供用于用戶做出群體調(diào)整措施的參考數(shù)據(jù)。

12、優(yōu)選的，所述運動數(shù)據(jù)包括力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響參數(shù)、代謝數(shù)據(jù)影響參數(shù)以及疲勞度數(shù)據(jù)影響參數(shù)；

13、所述力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響參數(shù)包括發(fā)力點壓強，記作p；運動阻力，記作f；運動做功量，記作w；力量輸出，記作f；力量持續(xù)時間，記作t；代謝數(shù)據(jù)影響參數(shù)包括攝氧量，記作vo；氧脈搏，記作po；呼吸頻率，記作rf；呼吸流量，記作q；心率，記作h；疲勞度數(shù)據(jù)包括體溫，記作t；皮膚電導(dǎo)率，記作g；肌肉電信號，記作emg；出汗量，記作s；脈壓，記作pp。

14、優(yōu)選的，所述運動數(shù)據(jù)處理模塊包括力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元、代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元以及疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元。

15、優(yōu)選的，所述力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元用于將力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響參數(shù)導(dǎo)入力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型中，得到力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值；代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元用于將代謝數(shù)據(jù)影響參數(shù)導(dǎo)入代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型中，得到代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)值；疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元用于將疲勞度數(shù)據(jù)影響參數(shù)導(dǎo)入疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型中，得到疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值。

16、優(yōu)選的，所述力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型具體為：

17、，

18、代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型具體為：

19、，

20、疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型具體為：

21、，

22、其中p（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的發(fā)力點壓強；pmax表示發(fā)力點最大壓強；f（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的運動阻力；fmin表示最小運動阻力；w（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的運動做功量；w（i-1，j）表示第i-1個時間段，第j個健身器材的運動做功量；f（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的力量輸出；fmax表示最大力量輸出；t（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的力量持續(xù)時間；tmax表示最大力量持續(xù)時間；vo（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的攝氧量；po（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的氧脈搏；rf（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的呼吸頻率；rfr表示靜息呼吸頻率；q（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的呼吸流量；qmax表示最大呼吸流量；h（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的心率；hr表示靜息心率；t（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的體溫；tr表示靜息體溫；g（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的皮膚電導(dǎo)率；gi表示靜息皮膚電導(dǎo)率；gmax表示最大皮膚電導(dǎo)率；emg（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的肌肉電信號；emgmax表示最大肌肉電信號；s（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的出汗量；smax表示最大出汗量；pp（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的脈壓；ppr表示靜息脈壓；ppmax表示最大脈壓。

23、優(yōu)選的，所述器材數(shù)據(jù)包括器材運行數(shù)據(jù)影響參數(shù)和器材能耗數(shù)據(jù)影響參數(shù)；

24、所述器材運行數(shù)據(jù)影響參數(shù)包括電機(jī)轉(zhuǎn)速，記作r；器材負(fù)載，記作l；器材振動幅度，記作a；器材部件應(yīng)力，記作σ；器材功率，記作p；器材能耗數(shù)據(jù)影響參數(shù)包括器材功率，記作p；器材能量轉(zhuǎn)換效率，記作η；器材使用時長，記作h；器材運行電流，記作i。

25、優(yōu)選的，所述器材數(shù)據(jù)處理模塊包括器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元和器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元。

26、優(yōu)選的，所述器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元用于將器材運行數(shù)據(jù)影響參數(shù)導(dǎo)入器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型中，得到器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)值；器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)計算單元用于將器材能耗數(shù)據(jù)影響參數(shù)導(dǎo)入器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型中，得到器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)值。

27、優(yōu)選的，所述器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型具體為：

28、，

29、器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)數(shù)學(xué)模型具體為：

30、，

31、其中r（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的電機(jī)轉(zhuǎn)速；rmin表示最低允許電機(jī)轉(zhuǎn)速；l（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的器材負(fù)載；lmin表示最低允許器材負(fù)載；a（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的器材振動幅度；amin表示最低器材振動幅度；σ（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的器材部件應(yīng)力，p（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的器材功率；pmax表示器材最大功率；pmin器材最小功率；η（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的器材能量轉(zhuǎn)換效率；h（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的器材使用時長；hmax表示最大器材使用時長；i（i，j）表示第i個時間段，第j個健身器材的器材運行電流；imax表示最大器材運行電流。

32、優(yōu)選的，所述健身器材控制方式合理度指數(shù)數(shù)學(xué)模型具體為：

33、，

34、其中αj表示第j個健身器材的力學(xué)強度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值，βj表示第j個健身器材的代謝數(shù)據(jù)影響系數(shù)值，γj表示第j個健身器材的疲勞度數(shù)據(jù)影響系數(shù)值，δj表示第j個健身器材的器材運行數(shù)據(jù)影響系數(shù)值，κj表示第j個健身器材的器材能耗數(shù)據(jù)影響系數(shù)值。

35、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：

36、本發(fā)明通過對所有健身器材的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，能夠同時管理多個器材，只需一次操作即可實現(xiàn)對所有器材的控制，提高控制效率；

37、本發(fā)明通過器材數(shù)據(jù)處理模塊分析處理多個不同健身器材的數(shù)據(jù)，能夠全面追蹤并記錄用戶的長期運動信息，實現(xiàn)深度洞察，且各個健身器材的數(shù)據(jù)采集相互連接，確保不同器材間的數(shù)據(jù)可以整合共享，為用戶提供全方位、一體化的數(shù)據(jù)分析；

38、本發(fā)明通過同時對運動數(shù)據(jù)和器材數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，能夠為用戶提供深入、有價值的運動洞察，幫助用戶對自身健身效果進(jìn)行有效分析。