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本發明係提供一種生理訊號量測及氧濃度補償之運動訓練系統，主要係由一運動訓練跑步機、一感測組件、一無線信號傳輸組件、一信號處理組件、一供氧組件及一吊掛架組成。運動訓練跑步機上設有一受馬達驅動之跑帶，以及一可顯示相關運動資訊之人機界面(螢幕)，感測組件至少由一腳底壓力感測模組、一步長步寬感測模組及一關節角度感測模組所組成，其可分別感測腳底壓力分佈、步距、步寬及下肢關節彎曲角度，並經由一無線信號傳輸組件傳送各感測信號至信號處理組件運算後，進行跑帶速度控制。另一供氧組件由氧氣瓶、供氧電子調壓閥、供氧面罩及含氧感測器所組成，透過含氧感測器擷取氧濃度信號，並經信號處理組件分析後進行供氧電子調壓閥控制，以提供高氧濃度之訓練環境。另可於該跑帶上方跨設一吊掛架，該吊掛架可經由至少一吊帶束吊該使用者，防止使用者跑步跌倒時膝蓋觸地發生危險。本發明係一種作為可即時監測使用者生理與步態狀況，並兼具即時視覺回饋功能，且可達到使用者在高氧濃度環境下，透過有氧跑步改善心肺功能、減緩體內代謝乳酸堆積、增進下肢肌耐力功用，並具有依使用者步態參數調控跑步機參數之運動訓練系統者。