基于振动加速度定量的射精阈值生物反馈训练系统及装置的制作方法

本发明涉及便携式生理训练设备，具体为基于振动加速度定量的射精阈值生物反馈训练系统及装置。

背景技术：

1、男性阴茎背神经末梢敏感度偏高、短期振动刺激耐受容量不足，是引发射精控制能力薄弱的生理性非疾病问题，人群调研数据显示国内18-45岁男性该类生理性耐受问题占比达31.7%。现有非医疗干预手段中，低频梯度振动脱敏训练是公认安全的无创辅助耐受训练方案，市面主流产品分为固定式桌面振动设备、一体式手持式振动设备两类。

2、然而，现有市面上的手持式或便携式振动训练设备存在以下技术缺陷：

3、（1）无法实现射精阈值的客观量化检测：现有设备仅依靠用户主观感受判断敏感程度，缺乏客观物理参数支撑，检测数据随机性强、精度低，无法形成个体专属的阈值数据模型；

4、（2）训练参数固定，无自适应调节能力：传统训练设备为固定功率、固定频率的开环振动输出，无法根据用户实时生理耐受状态动态调节振动输出功率与加速度参数，训练模式单一，适配性差；

5、（3）缺乏闭环生物反馈控制逻辑：现有技术不存在“加速度-时间关联的阈值计算模型”，无法实现“参数采集→阈值计算→动态调参→训练迭代”的全自动闭环训练体系；

6、（4）安全性差，无分级训练范式：传统设备无完善的安全防护机制、无分级训练范式、无数据迭代优化能力，存在过度刺激的使用风险。

7、因此，不满足现有的需求，对此我们提出了基于振动加速度定量的射精阈值生物反馈训练系统及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于振动加速度定量的射精阈值生物反馈训练系统及装置，通过悬空三轴加速度模块采集振动参数，结合短时神经衰减阈值模型，量化双维度耐受阈值，构建个人动态阈值模型以减小检测误差，采用二阶指数平滑防过冲算法，动态调节振动输出参数，适配用户个性化耐受需求。搭建加速度-时间生物反馈全自动闭环，打通四大数据链路，免去人工调参，同时设置三级标准化训练范式与多层软硬件安全防护，搭配缓冲握持结构，规避过度刺激并缓解手部疲劳，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于振动加速度定量的射精阈值生物反馈训练系统，包括：

3、三轴加速度采集模块，用于实时采集振动激励模块输出的振动加速度时域数据；

4、振动激励模块，用于接收移动端下发的调参指令，输出频率、加速度梯度双向可调的持续振动刺激，匹配人体神经脱敏的渐进式训练需求；

5、蓝牙传输模块，用于实现终端与移动端双向低延迟数据交互；所述双通道急停模块，用于软硬件双重紧急断电防护；

6、数据处理算法模块，用于接收三轴加速度采集模块上行的原始加速度时域数据，完成数据滤波、异常噪点剔除与时间戳对齐预处理；

7、阈值量化计算模块，用于处理振动加速度数据，计算双维度耐受阈值并平滑振动输出、抑制加速度过冲；

8、自适应训练调控模块，用于执行根据用户实时阈值参数，动态输出三级差异化参数调控；

9、安全防护控制模块，用于统筹管控所有安全子单元，下发停机、降功率、声光报警指令，完成全流程设备状态监测与异常闭环处置；

10、数据存储与分析模块，用于存储历次加速度原始数据、用户双重耐受阈值、分级训练参数，比对多轮训练阈值变化趋势，输出耐受能力变化分析报告。

11、优选的，所述阈值量化计算模块，具体包括：

12、阈值量化单元，用于基于接收的加速度时域数据，构建加速度与时间耦合阈值函数模型，量化生成用户专属的振动耐受临界阈值参数；

13、修正阈值量化单元，用于结合人体神经短时衰减特性计算用户双重耐受阈值；

14、防过冲调幅单元，用于平缓动态功率切换速率，实时锁止1.25g超限加速度尖峰，弱化功率跳变带来的瞬时振动冲击，保障体表振动刺激全程平滑稳定。

15、优选的，所述阈值量化单元，具体包括：

16、累积临界判据单元，用于对原始振动加速度时域信号做全域绝对值积分，运算公式为：

17、

18、其中，为临界累积耐受阈值，用于表征用户对持续累积振动的耐受能力，a(t）为实时振动加速度（单位：g），为该瞬时对应的极短时长；

19、峰值临界判据单元，用于提取实时加速度最大值得到瞬时峰值耐受阈值，具体计算公式如下：

20、

21、其中，为临界加速度峰值（单位：g），用于表征用户对瞬时高强度振动的耐受能力。

22、优选的，所述自适应分级训练模块的实现过程，具体包括：

23、阈值匹配分级：根据和双阈值自动划分适配、挑战与提升三个初始训练档位；

24、动态参数输出：适配期输出0.6-0.8倍双阈值振动刺激，单次累积刺激量上限控制为0.7倍，挑战期在±10%阈值区间动态波动，提升期采用稳态恒定振动输出；

25、训练数据监测：逐次采集单次训练加速度变异系数，记录用户完整耐受时长与异常反馈数据；

26、档位迭代升级：连续5次训练变异系数≤3%且无异常反馈时，同步上调5%-10%双阈值并切换至高阶训练档位。

27、优选的，所述三轴加速度采集模块的实现过程，具体包括：

28、接收主控mcu下发零点校准指令，消除设备静置时底座共振带来的初始偏移误差，同时以150hz固定采样频率持续抓取筒体硬壳振动原始波形；

29、剔除手部随机抖动产生的±0.15g离散噪点，保留有效生理振动加速度数据；

30、通过蓝牙链路将标准化加速度时序数据同步上传至移动端阈值量化计算模块。

31、优选的，所述安全防护控制模块，具体包括：

32、时长防护子单元，用于单次训练时长≥20分钟时触发自动停机；

33、通信防护子单元，用于优化断线判定逻辑，在蓝牙断线≥1.2s时将振动功率降至额定18%并触发声光报警；

34、超限防护子单元，用于在瞬时加速度≥1.4倍目标阈值时0.02s内切断马达输出；

35、超温防护子单元，用于内胆体表接触温度≥37.5℃时逐级下调振动功率。

36、优选的，所述数据存储与分析模块的实现过程，具体包括：

37、归集同年龄、同体型海量脱敏用户历史阈值数据，更新人群标准化阈值数据库，同时接收移动端上传的历次加速度原始数据、用户双重耐受阈值、分级训练参数并完成云端持久化存储；

38、接收移动端上传的用户初次检测原始阈值与人体体征数据；

39、比对群体均值计算个体基线偏移量，生成阈值修正补偿系数，同时比对用户多轮训练阈值变化趋势，量化神经耐受提升幅度；

40、将修正后基线参数回传移动端，更新本地阈值计算基准，压缩初次检测偏差至3%以内，并向移动端输出用户个人耐受能力变化分析报告。

41、优选的，所述阈值量化计算模块的实现过程，具体包括：

42、数据预处理，接收蓝牙上行原始加速度数据，完成低通滤波、时间戳对齐、异常数据剔除，修复蓝牙丢包导致的数据断层；

43、双阈值量化，分别通过峰值判据、累积衰减判据计算a_crit、t_crit，调用原始衰减公式修正神经短时脱敏偏差；

44、振动参数调控，根据阈值结果生成平滑调参指令，锁止1.25g超限加速度尖峰；

45、安全与数据处置，调用双通道急停、超温、断线防护逻辑，同时归档本次训练全量数据并生成耐受变化报表。

46、优选的，所述数据处理算法模块的实现过程，具体包括：

47、实时接收蓝牙传输模块上传的原始三轴加速度离散数据，同步抓取数据包自带时间戳；

48、采用2阶巴特沃斯低通滤波器滤除20hz以上高频环境噪点，剔除手部微动、电路电磁干扰杂波；

49、校准蓝牙异步传输产生的时间戳偏移，统一全局采样时序基准，基于前后帧有效数据插值修复短时蓝牙丢包造成的数据断层，输出连续标准化加速度序列。

50、一种训练装置应用在基于振动加速度定量的射精阈值生物反馈训练系统中，包括硬筒、硬筒盖和tpe内胆，硬筒盖与硬筒旋合，硬筒内设置有线路板，硬筒内可拆卸地套入tpe内胆，硬筒内壁有固定tpe内胆的卡凸，内胆卡凸对tpe内胆进行固定，无刷电机通过电机固定套固定于硬筒后端内侧，无刷电机输出端通过轴承安装有转盘和偏心轮，转盘直接接触tpe内胆底部，硬筒内部的两侧均安装有锂电池，无刷电机上还设置有加速度传感器，三轴加速度采集模块固定安装于硬筒内，硬筒尾部端面设有充电触点，外壁设有物理紧急停止开关，硬筒接缝处设有防水密封圈。

51、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

52、1、本发明通过悬空安装于硬筒的三轴加速度采集模块，以固定采样频率采集客观振动加速度时域数据，搭配二阶巴特沃斯低通滤波、时间戳对齐的数据预处理流程，剔除手部抖动、电路干扰噪点；通过阈值量化单元拆分累积、峰值双重判据，结合人体神经短时衰减系数修正阈值，形成由临界累积耐受阈值与临界加速度峰值组成的二维用户耐受阈值画像，彻底摆脱单一主观感受判定，降低阈值检测误差；

53、2、本发明摒弃传统振动激励模块固定功率、固定频率开环输出模式，构建三轴加速度采集、数据预处理、阈值量化与自适应调参的联动链路，自适应训练调控模块依据实时更新的双阈值，划分适配、挑战、提升三级差异化训练档位，分档位匹配不同加速度波动范围、累积刺激上限，可根据用户单次训练变异系数动态调整振动激励模块输出强度，覆盖不同敏感程度、不同训练周期用户需求；

54、3、本发明通过数据处理算法模块完成原始数据清洗，阈值量化计算模块完成阈值求解与振动平滑，自适应训练调控模块迭代训练参数，数据存储与分析模块完成数据复盘，形成参数实时采集、双维度阈值计算、振动参数自适应调到多轮训练迭代优化的全自动闭环生物反馈训练逻辑，全程无需人工介入修改参数，实现自动化生物反馈训练。

55、4、本发明通过安全防护控制模块明确0.02s超限断电、1.2s断线降功率等量化响应指标，全覆盖异常处置场景，同时依托数据存储与分析模块完成本地数据归档、云端群体阈值比对校准，修正个体检测基线偏差，通过分级迭代机制避免过度振动刺激，补齐数据迭代优化短板,手持式装置采用外层硬筒与可拆卸tpe内胆分体结构，内胆底部差异化壁厚形成原生缓冲层，搭配偏心轮与转盘底部传振结构，避免龟头直接冲击痛感；

56、5、本发明通过阈值量化计算模块内置防过冲调幅单元，限定加速度调节梯度，对1.25g以上瞬时加速度尖峰强制锁止，消除功率切换带来的瞬时振动冲击，解决传统设备参数跳变引发的突发不适感，保障全周期振动刺激输出平滑连续。