基于智能終端的運動能量消耗模型研究和實現(xiàn)

1、分類號 R 3 1 8 密級 公開重慶郵電大學碩士學位論文論文題目 基于智能終端的運動能量消耗模型研究和實現(xiàn)英文題目 R e s e a r c h a n d I m p l e m e n t a t i o n o f A c t i v i t yE n e r g yE x p e n d i t u r e M o d e lB a s e d O n S m a r t T e r m i n a l s碩士研究生 陳小波

2、指導教師學科專業(yè)李章勇教授信號與信息處理論文提交日期 2 Q 1 3 1 亙：重 論文答辯日期 2 0 1 3 ．0 6論文評閱人 學院盲審謝正祥教授重慶醫(yī)科大學答辯委員會主席 田增山教授重慶郵電大學2 0 1 3 年6 月6 日摘要摘要人體能量消耗和能量攝入之間的失衡有可能會導致慢性疾病的發(fā)生。人體能量消耗主要由運動能量消耗決定，運動能量消耗即運動過程中消耗的總能量，受到人體個性化參數(shù)、心率、運動強度和運動時間等因素的影響。論文的主要

3、工作包括：( 1 ) 提出一種基于基礎能量消耗和運動對外能量消耗的復合模型，該模型綜合了人體運動時的心率、加速度和個性化參數(shù)。通過分析人體心率與運動的關系，建立運動基礎能量消耗和心率、個性化參數(shù)之間的線性回歸模型。根據(jù)力學做功定義建立運動對外能量消耗和運動加速度、體重之間的計算關系。( 2 ) 設計了運動能量消耗檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括心率采集節(jié)點和人體運動加速度采集設備。心率采集節(jié)點主要包括傳感器、M C U 和藍牙模塊，傳感器采集人體

4、脈搏信號來間接反應人體心率，M C U 和藍牙模塊負責將采集的信號發(fā)送到A n d r o i d 終端；加速度數(shù)據(jù)來源于A n d r o i d 終端所自帶的加速度傳感器所采集。A n d r o i d 終端接收心率采集節(jié)點發(fā)送的信號并進行心率計數(shù)，然后綜合人體的個性化參數(shù)和加速度值計算人體運動能量消耗值。( 3 ) 設計跑步實驗驗證模型的精度。利用M a t l a b 對實驗過程中采集的數(shù)據(jù)進行多元線性回歸分析，解析運動基礎能

5、量消耗與其相關參數(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)的人體運動能量消耗數(shù)學模型的泛化公式；最后將由泛化公式計算出來的人體運動能量消耗與跑步機上顯示的運動能量消耗進行對比，驗證其精度達到了9 5 ％以上。本文建立的人體運動能量消耗模型，能滿足人體運動能量消耗測量的要求。所設計的人體運動能量消耗的采集系統(tǒng)可以快捷、準確地采集人體運動時的心率和加速度。然后通過A n d r o i d 智能終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和整合，并