基于多元热生理仿真的运动健康量化方法及系统实现

发布时间：2024-05-28 21:49

　　有效量化运动过程中人体的生理状态,并提前规避运动健康风险,成为当前亟待解决的问题。通过对人体热调节机制和心率调节机制进行数学建模,提出了一个人体运动生理仿真模型,并将其用于模拟多元生理数据,如人体内核温度、出汗率、心率等;基于多元生理仿真结果数据,定义了一个运动模糊有限状态机及生理状态概率计算模型,并用于量化人体运动过程中任意时刻的生理状态。实验结果表明,仿真结果与实验结果能保持很好的一致性,提出的方法对于分析和预测运动仿真过程中的健康问题具有很好的指导意义。

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【部分图文】：

图1生理指标的隶属函数

根据现有文献和运动生理学的实验研究表明[14],人体内核温度可划分为五个症状,分别是低温(H)、正常(N)、低热(F1)、中度热(F2)和高热(F3);人体脱水比可划分为四个症状,分别是正常(N)、轻度脱水(D1)、中度脱水(D2)、重度脱水(D3);人体心率可划分为三个症状,分....

图2内核温度变化曲线

表3实验场景Table3Experimentalscenes场景环境静息活动运动125℃,70%RH30min2km/h走路5min5km/h走路45min230℃,50%RH15min6km/h跑步15min8m/h跑....

图3心率变化曲线

图3给出了实验对象在场景1和场景2中平均心率的变化曲线对比图。其中,心率的误差棒范围在±10min-1.通过两个图可知,仿真的心率与测量的心率有相同的变化趋势,且误差均在10min-1以内。此外,与场景1相比,随着运动强度的增大,场景2中的心率变化要更加明显。3.2运动健康....

图4实验对象A的仿真指标变化曲线

案例1:对象A(男,25岁,177cm,68kg)身穿棉质T恤和短裤,在25℃和65%RH的环境下,以7km/h的速度慢跑120min.在该场景中,对象A的内核温度、脱水量、心率的变化趋势如图4所示,身体健康状态变化趋势及状态转移序列分别如图5和表6所示。图5实验对象....

本文编号：3983775