基于举重训练的可穿戴产品设计研究

发布时间：2020-11-20 00:25

　　 该研究针对举重训练过程中肌肉疲劳问题,设计研究一款可穿戴智能产品。把智能硬件技术和可穿戴产品设计结合,其中包含产品设计、电路设计和APP软件设计等研究内容。运用工业设计工程相关理论和设计方法,从举重可穿戴产品设计现存问题国内外研究现状入手,采用文献检索、访谈相关人和专家咨询等手段对行业发展现状有一个全面了解;一方面运用人体表面肌电传感技术(sEMG)研究举重训练肌肉疲劳实验方法、建立肌肉疲劳分析指标进而探索表面肌电信号和举重训练肌肉损伤之间的规律,为肌肉保护提供科学依据;一方面从智能硬件入手,研究智能硬件和肌肉监测结合的可能性。通过对举重训练过程中肌肉活动、肌肉生理数据、制定举重训练计划三个方面综合分析,认识举重训练肌肉损伤的形成原因和损伤机理,从三个方面切入设计。完成对举重训练过程中和训练完成后肌肉数据采集,将采集到的数据进行可视化设计,让用户更直观了解自身肌肉疲劳状态。把运动科学和可穿戴产品设计相结合并提出可行性方案,通过智能硬件实现用户和产品之间的交互。该研究包括可穿戴结构,肌电信号采集、分析、自动松紧度调节的智能硬件技术以及Android手机实时显示数据、生成训练计划的APP编程设计三方面研究成果。使人们在举重训练过程中更准确了解自身肌肉状态,有效减少举重训练肌肉损伤机率,促进举重运动在全民的推广,让更多人实现身体强健。
【学位单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB472
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 运动医学和技术
    1.3 现有举重训练可穿戴产品存在的问题及研究的机遇
    1.4 研究方法
第2章 设计调研
    2.1 行业情况
        2.1.1 举重训练者的肌肉损伤情况
        2.1.2 训练过程
        2.1.3 训练完成肌肉恢复环境
        2.1.4 举重训练计划的制定
        2.1.5 举重和举重训练产品的发展现状
    2.2 举重训练的肌肉损伤的生理成因
        2.2.1 举重训练的肌肉疲劳
        2.2.2 举重训练肌肉损伤的发生
    2.3 举重训练肌肉损伤的综合分析
    2.4 本章小结
第3章 设计研究
    3.1 举重训练肌肉损伤程度的探索
        3.1.1 sEMG量化分析
        3.1.2 实验目的
        3.1.3 实验内容
        3.1.4 研究假设
        3.1.5 实验环境搭建
        3.1.6 实验流程
        3.1.7 实验频谱分析
        3.1.9 基于频谱图峰值的肌肉疲劳规律总结
        3.1.10 实验结论
    3.2 训练和保护的要求
        3.2.1 举重训练对穿戴产品的活动性要求
        3.2.2 举重训练对穿戴产品的保护性要求
    3.3 举重训练的可穿戴产品设计原则
    3.4 本章小结
第4章 设计实践
    4.1 举重训练肌肉恢复产品需求分析
    4.2 举重训练肌肉恢复产品概念设计
        4.2.1 肌肉实时监测和分析设计
        4.2.2 举重训练的保护和训练计划设计
        4.2.3 肌电感应点分析
    4.3 保护监测系统和智能训练计划构架
    4.4 举重训练可穿戴产品终端设计
        4.4.1 可穿戴产品结构设计
        4.4.2 深化设计
        4.4.3 材料选择
        4.4.4 最终模型
    4.5 电路系统设计
        4.5.1 系统设计方案
        4.5.2 系统硬件电路设计
        4.5.3 JavaAndroidapp编程
        4.5.4 蓝牙通信的稳定性测试
        4.5.5 原型测试
    4.6 本章小结
第5章 前景和展望
参考文献
附录
    附录1 源程序
攻读硕士期间所发表的学术论文
致谢

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本文编号：2890658