本申請涉及智能機器人，尤其涉及一種閉環(huán)人機交互設備的控制方法及閉環(huán)人機交互設備。

背景技術：

1、運動疲勞，這一涉及肌肉與神經中樞功能減退的現象，在運動中尤為顯著，表現為注意力分散、肌肉力量與耐力減弱以及中樞神經系統調節(jié)能力下降等。對于健身運動者來說，在負重訓練中保持高度集中與肌肉力量的穩(wěn)定至關重要。一旦肌肉與神經系統陷入疲勞狀態(tài)，將難以維持高效訓練，強行繼續(xù)則顯著增加運動損傷的風險。

2、目前，由于缺乏面對面的專業(yè)指導，用戶在鍛煉過程中可能遇到動作不規(guī)范、訓練計劃不合理等問題，影響鍛煉效果甚至帶來安全風險。

3、因此，現有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現思路

1、本申請的主要目的在于提供一種閉環(huán)人機交互設備的控制方法及閉環(huán)人機交互設備，旨在解決現有技術中由于不恰當的健身可能引起損傷，導致健身鍛煉效果不佳的問題。

2、本申請實施例第一方面提供一種閉環(huán)人機交互設備的控制方法，所述閉環(huán)人機交互設備包括拉繩、滑輪組件、測量組件和機械臂，所述拉繩、所述滑輪組件和所述機械臂依次連接，所述測量組件與所述機械臂連接；所述閉環(huán)人機交互設備的控制方法包括：當用戶拉動所述拉繩時，所述測量組件獲取用戶的肌電信息；所述測量組件根據所述肌電信息得到疲勞指標信息并發(fā)給所述機械臂；所述機械臂根據所述疲勞指標信息得到施力信息，并按照所述施力信息對所述滑輪組件進行施力，使得與所述用戶拉動所述拉繩的力相抗衡；所述機械臂根據所述疲勞指標信息，若確定所述用戶的當前狀態(tài)為疲勞狀態(tài)，則所述機械臂釋放所述滑輪組件。

3、可選地，在本申請的一個實施例中，所述肌電信息包括目標肌電信號、實時肌電信號和頻率數據；所述當用戶拉動所述拉繩時，所述測量組件獲取用戶的肌電信息，具體包括：當用戶以目標力度拉動所述拉繩時，所述測量組件獲取用戶的目標肌電信號；當用戶以當前力度拉動所述拉繩時，所述測量組件獲取用戶的實時肌電信號和實時頻率數據。

4、可選地，在本申請的一個實施例中，所述疲勞指標信息包括時域評估參數和頻域評估參數；所述測量組件根據所述肌電信息得到疲勞指標信息，具體包括：根據所述實時肌電信號計算均方根值，并根據所述實時頻率數據得到頻域評估參數；所述測量組件根據所述目標肌電信號和所述均方根值，得到時域評估參數。

5、可選地，在本申請的一個實施例中，所述施力信息包括施力大小和施力方向；所述機械臂根據所述疲勞指標信息得到施力信息，具體為：所述機械臂根據所述時域評估參數和所述頻域評估參數，得到所述機械臂的施力大小和施力方向。

6、可選地，在本申請的一個實施例中，所述機械臂根據所述疲勞指標信息確定所述用戶的當前狀態(tài)為疲勞狀態(tài)，具體包括：所述機械臂根據所述疲勞指標信息，計算在相鄰預設時間段下的瞬時疲勞特征；所述機械臂根據所述瞬時疲勞特征確定所述用戶的瞬時狀態(tài)；在預設周期內，所述機械臂若判斷所述瞬時狀態(tài)為瞬時疲勞狀態(tài)的數量大于預設值，則確定所述用戶的當前狀態(tài)為疲勞狀態(tài)。

7、可選地，在本申請的一個實施例中，所述瞬時疲勞特征包括第一差值和第二差值；所述機械臂根據所述疲勞指標信息，計算在相鄰預設時間段下的瞬時疲勞特征，具體為：所述機械臂計算相鄰預設時間段下所述時域評估參數的第一差值以及相鄰預設時間段下所述頻域評估參數的第二差值。

8、可選地，在本申請的一個實施例中，所述機械臂根據所述瞬時疲勞特征確定所述用戶的瞬時狀態(tài)，具體包括：所述機械臂若判斷所述第一差值和所述第二差值均大于零，則確定所述用戶的瞬時狀態(tài)為瞬時疲勞狀態(tài)；所述機械臂若判斷所述第一差值小于或等于零，則所述用戶的瞬時狀態(tài)為瞬時不疲勞狀態(tài)。

9、本申請實施例第二方面還提供一種用于實現上述方案中任一項所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法的閉環(huán)人機交互設備，其中，所述閉環(huán)人機交互設備包括拉繩、滑輪組件、測量組件和機械臂，所述拉繩、所述滑輪組件和所述機械臂依次連接，所述測量組件與所述機械臂連接；當用戶拉動所述拉繩時，所述機械臂對所述滑輪組件進行施力，使得與所述用戶拉動所述拉繩的力相抗衡。

10、可選地，在本申請的一個實施例中，所述滑輪組件包括固定板、滑板、連接繩、第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪和固定輪，所述滑板滑動連接于所述固定板，所述第一滑輪和所述第三滑輪連接于所述滑板，所述第二滑輪和固定輪連接于所述固定板，所述固定輪位于所述固定板背離所述第二滑輪的一側，所述連接繩的一端固定在靠近所述第二滑輪的一側，且所述連接繩依次通過所述第三滑輪、所述第二滑輪及所述第一滑輪與所述機械臂相連，所述拉繩的一端固定在所述滑板上，且所述拉繩與所述固定輪連接，所述拉繩的另一端用于被用戶拉動。

11、可選地，在本申請的一個實施例中，所述閉環(huán)人機交互設備還包括呼吸燈，所述測量組件與所述呼吸燈連接，所述測量組件采集的肌電信息發(fā)給所述呼吸燈，以使所述呼吸燈根據所述肌電信息進行燈光閃爍。

12、有益效果：本申請?zhí)峁┮环N閉環(huán)人機交互設備的控制方法及閉環(huán)人機交互設備，本申請通過確保用戶關節(jié)穩(wěn)定性下的靜態(tài)用力與機械臂動態(tài)自適應調節(jié)相結合的方式，精準捕捉并依據用戶的肌電信號實時調整施力大小與方向，并判斷用戶達到疲勞狀態(tài)時停止運行，從而避免不恰當的健身可能引起的直接或累積性損傷，進而提高健身鍛煉效果。

技術特征：

1.一種閉環(huán)人機交互設備的控制方法，其特征在于，所述閉環(huán)人機交互設備包括拉繩、滑輪組件、測量組件和機械臂，所述拉繩、所述滑輪組件和所述機械臂依次連接，所述測量組件與所述機械臂連接；

2.根據權利要求1所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法，其特征在于，所述肌電信息包括目標肌電信號、實時肌電信號和頻率數據；

3.根據權利要求2所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法，其特征在于，所述疲勞指標信息包括時域評估參數和頻域評估參數；

4.根據權利要求3所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法，其特征在于，所述施力信息包括施力大小和施力方向；

5.根據權利要求3所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法，其特征在于，所述機械臂根據所述疲勞指標信息確定所述用戶的當前狀態(tài)為疲勞狀態(tài)，具體包括：

6.根據權利要求5所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法，其特征在于，所述瞬時疲勞特征包括第一差值和第二差值；

7.根據權利要求6所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法，其特征在于，所述機械臂根據所述瞬時疲勞特征確定所述用戶的瞬時狀態(tài)，具體包括：

8.一種用于實現權利要求1至7任一項所述的閉環(huán)人機交互設備的控制方法的閉環(huán)人機交互設備，其特征在于，所述閉環(huán)人機交互設備包括拉繩、滑輪組件、測量組件和機械臂，所述拉繩、所述滑輪組件和所述機械臂依次連接，所述測量組件與所述機械臂連接；

9.根據權利要求8所述的閉環(huán)人機交互設備，其特征在于，所述滑輪組件包括固定板、滑板、連接繩、第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪和固定輪，所述滑板滑動連接于所述固定板，所述第一滑輪和所述第三滑輪連接于所述滑板，所述第二滑輪和固定輪連接于所述固定板，所述固定輪位于所述固定板背離所述第二滑輪的一側，所述連接繩的一端固定在靠近所述第二滑輪的一側，且所述連接繩依次通過所述第三滑輪、所述第二滑輪及所述第一滑輪與所述機械臂相連，所述拉繩的一端固定在所述滑板上，且所述拉繩與所述固定輪連接，所述拉繩的另一端用于被用戶拉動。

10.根據權利要求8所述的閉環(huán)人機交互設備，其特征在于，所述閉環(huán)人機交互設備還包括呼吸燈，所述測量組件與所述呼吸燈連接，所述測量組件采集的肌電信息發(fā)給所述呼吸燈，以使所述呼吸燈根據所述肌電信息進行燈光閃爍。

技術總結
本申請公開了一種閉環(huán)人機交互設備的控制方法及閉環(huán)人機交互設備，所述閉環(huán)人機交互設備的控制方法包括：當用戶拉動拉繩時，測量組件獲取用戶的肌電信息；測量組件根據所述肌電信息得到疲勞指標信息并發(fā)給機械臂；所述機械臂根據所述疲勞指標信息得到施力信息，并按照所述施力信息對所述滑輪組件進行施力，使得與所述用戶拉動所述拉繩的力相抗衡；所述機械臂根據所述疲勞指標信息確定所述用戶的當前狀態(tài)為疲勞狀態(tài)時，則所述機械臂釋放所述滑輪組件。本申請能夠避免不恰當的健身可能引起的直接或累積性損傷，進而提高健身鍛煉效果。

技術研發(fā)人員：黃淦,李心怡,陳昊,崔馨文
受保護的技術使用者：深圳大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19