基于智能終端的運(yùn)動能量消耗模型研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、人體能量消耗和能量攝入之間的失衡有可能會導(dǎo)致慢性疾病的發(fā)生。人體能量消耗主要由運(yùn)動能量消耗決定，運(yùn)動能量消耗即運(yùn)動過程中消耗的總能量，受到人體個性化參數(shù)、心率、運(yùn)動強(qiáng)度和運(yùn)動時間等因素的影響。論文的主要工作包括:
　　 (1)提出一種基于基礎(chǔ)能量消耗和運(yùn)動對外能量消耗的復(fù)合模型，該模型綜合了人體運(yùn)動時的心率、加速度和個性化參數(shù)。通過分析人體心率與運(yùn)動的關(guān)系，建立運(yùn)動基礎(chǔ)能量消耗和心率、個性化參數(shù)之間的線性回歸模型。根據(jù)力學(xué)做功定

2、義建立運(yùn)動對外能量消耗和運(yùn)動加速度、體重之間的計算關(guān)系。
　　 (2)設(shè)計了運(yùn)動能量消耗檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括心率采集節(jié)點(diǎn)和人體運(yùn)動加速度采集設(shè)備。心率采集節(jié)點(diǎn)主要包括傳感器、MCU和藍(lán)牙模塊，傳感器采集人體脈搏信號來間接反應(yīng)人體心率，MCU和藍(lán)牙模塊負(fù)責(zé)將采集的信號發(fā)送到Android終端;加速度數(shù)據(jù)來源于Android終端所自帶的加速度傳感器所采集。Android終端接收心率采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號并進(jìn)行心率計數(shù)，然后綜合人體的個

3、性化參數(shù)和加速度值計算人體運(yùn)動能量消耗值。
　　 (3)設(shè)計跑步實(shí)驗驗證模型的精度。利用Matlab對實(shí)驗過程中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元線性回歸分析，解析運(yùn)動基礎(chǔ)能量消耗與其相關(guān)參數(shù)之間的線性回歸系數(shù);提出了基于心率、加速度和人體個性化參數(shù)的人體運(yùn)動能量消耗數(shù)學(xué)模型的泛化公式;最后將由泛化公式計算出來的人體運(yùn)動能量消耗與跑步機(jī)上顯示的運(yùn)動能量消耗進(jìn)行對比，驗證其精度達(dá)到了95％以上。
　　 本文建立的人體運(yùn)動能量消耗模型，能滿