本發(fā)明涉及一種輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，尤其涉及一種乒乓球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
作為普通人群廣泛參與的乒乓球球運(yùn)動(dòng)，乒乓球球訓(xùn)練場(chǎng)是最常見的一種形式，但是對(duì)于打乒乓球球的運(yùn)動(dòng)員仍然得不到有效的教學(xué)方法。一方面，很少接觸乒乓球球甚至是第一次接觸，對(duì)于這些初學(xué)者學(xué)習(xí)打乒乓球球不能得到很好的指導(dǎo)；另一方面，對(duì)于已經(jīng)學(xué)會(huì)打乒乓球球的人員球技水平不能很快得到提高，不能給出球拍軌跡的指導(dǎo)?，F(xiàn)有的兵乓球拍不能記錄軌跡，現(xiàn)有記錄軌跡的設(shè)備不便于使用在乒乓球球訓(xùn)練、教學(xué)中，也缺少分析乒乓球訓(xùn)練的球拍軌跡，教學(xué)建議。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種乒乓球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)及方法，把記錄軌跡的設(shè)備結(jié)合到乒乓球運(yùn)動(dòng)裝備中，集成空間軌跡傳感器、速度傳感器等采集軌跡數(shù)據(jù)，并且對(duì)球拍等運(yùn)動(dòng)動(dòng)作數(shù)據(jù)記錄下來，進(jìn)行分析、計(jì)算、比較，分析多次球拍軌跡，進(jìn)行大數(shù)據(jù)解析，判斷球拍軌跡習(xí)慣，給出訓(xùn)練建議，輔助糾正動(dòng)作，幫助提高成績(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
一種乒乓球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，包括兵乓球拍、檢測(cè)裝置、可佩戴于個(gè)體的固定件和發(fā)射模塊；所述檢測(cè)裝置設(shè)置于兵乓球拍上；所述固定件至少包括一個(gè)固定裝置以及設(shè)置在固定件的上的傳感器；所述檢測(cè)裝置包括兵乓球拍上設(shè)置的壓力傳感器、六軸傳感器、速度傳感器、微處理器、存儲(chǔ)模塊、無線收發(fā)模塊、電源模塊、語音提示模塊和震動(dòng)模塊；所述六軸傳感器和速度傳感器電連接，所述壓力傳感器、六軸傳感器、速度傳感器、存儲(chǔ)模塊、無線收發(fā)模塊、電源模塊、語音提示模塊和震動(dòng)模塊分別電連接在微處理器上，微處理器控制各模塊與傳感器的工作；所述壓力傳感器用于感知握住球拍力度，判斷是否握住球拍，球拍起始，并啟動(dòng)是否記錄各功能模塊的數(shù)據(jù)；所述六軸傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)個(gè)體球拍時(shí)的空間軌跡和速度。
基于上述系統(tǒng)的乒乓球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)方法，包括如下步驟：S1：檢測(cè)個(gè)體的握住球拍力度；S2：監(jiān)測(cè)個(gè)體的球拍軌跡；S3：球拍數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)；S4：球拍數(shù)據(jù)的處理分析；S5：反饋輔助教學(xué)信息。
所述步驟S1中，當(dāng)個(gè)體握住乒乓球拍時(shí)產(chǎn)生一個(gè)握式壓力，壓力傳感器檢測(cè)個(gè)體的握住球拍力度，若檢測(cè)握住球拍力度產(chǎn)生的壓力大于或者小于預(yù)定值時(shí)，則啟動(dòng)系統(tǒng)開始監(jiān)測(cè)個(gè)體的球拍軌跡。
具體地，在S1中，握住球拍產(chǎn)生的壓力預(yù)定值可通過終端設(shè)備應(yīng)用程序設(shè)備自行預(yù)先設(shè)定，通過無線收發(fā)模塊將預(yù)先設(shè)置好的預(yù)定值信息傳遞給兵乓球拍；終端設(shè)備包括各種輸入輸出設(shè)備，這些輸入輸出設(shè)備是智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、計(jì)算機(jī)或便攜式智能設(shè)備；應(yīng)用程序包括安裝于電腦上的軟件程序和安裝于手機(jī)及平板上的APP軟件。
所述步驟S2中，當(dāng)個(gè)體揮動(dòng)乒乓球拍時(shí)，開始記錄球拍的軌跡，六軸傳感器和速度傳感器集成于一體用于監(jiān)測(cè)手部的手掌運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的空間軌跡、線速度和角速度并記錄存儲(chǔ)。
所述步驟S3中，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)將球拍軌跡監(jiān)測(cè)的空間軌跡，通過所述無線收發(fā)模塊將存儲(chǔ)的信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)終端和移動(dòng)終端的應(yīng)用程序。
所述步驟S4中，根據(jù)所述S3中，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并傳輸于終端設(shè)備后，終端設(shè)備根據(jù)所記錄地習(xí)慣性軌跡、速度及加速力值進(jìn)行比對(duì)分析，給出訓(xùn)練教學(xué)指導(dǎo)信息。
所述步驟S5中，終端設(shè)備的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析后給出的訓(xùn)練教學(xué)指導(dǎo)信息通過無線收發(fā)模塊將其反饋傳輸至兵乓球拍。
進(jìn)一步地，所述兵乓球拍上還包括語音提示模塊和震動(dòng)模塊，兵乓球拍接收到反饋的輔助信息通過語音提示模塊提示使用者操作并進(jìn)行震動(dòng)提示矯正姿勢(shì)。
更進(jìn)一步地，在步驟S5中，應(yīng)用程序根據(jù)個(gè)體的習(xí)慣性運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度值來分析判斷數(shù)據(jù)信息，根據(jù)個(gè)體運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息空間運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度值來做比較，進(jìn)行分析比對(duì)，再將分析處理后的數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)模塊傳輸至兵乓球拍，并語音提示個(gè)體需要調(diào)整的角度并配合震動(dòng)方式提示個(gè)體矯正角度，來完成本發(fā)明中所述教學(xué)輔助訓(xùn)練。
具體地，所述六軸傳感器包括由三軸加速器與三軸螺旋儀組成，它的使用主要是靠三軸加速器XYZ完成，三軸加速器首先檢測(cè)橫向加速，再檢測(cè)角度旋轉(zhuǎn)和平衡，三軸加速器就是感應(yīng)XYZ(立體空間三個(gè)方向，前后左右上下)軸向上的加速，比如個(gè)體佩戴上兵乓球拍在球拍過程中產(chǎn)生的空間運(yùn)動(dòng)軌跡為：A1(x1、y1、z1)，A2(x2、y2、z2)......An(xn、yn、zn)的空間運(yùn)動(dòng)數(shù)值及每個(gè)軌跡段的加速度值和角度值與應(yīng)用程序中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作對(duì)比分析。
該發(fā)明的有益效果在于：該系統(tǒng)能記錄乒乓球運(yùn)動(dòng)的軌跡，分析判斷運(yùn)動(dòng)軌跡習(xí)慣，給出訓(xùn)練建議；能更有效地輔助糾正動(dòng)作，幫助提高球員的球技水平；并且能用于輔助訓(xùn)練初學(xué)者矯正球拍姿勢(shì)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
實(shí)施例
本實(shí)施例中的乒乓球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，包括兵乓球拍、檢測(cè)裝置、固定件和發(fā)射模塊，兵乓球拍上設(shè)置有檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置包括壓力傳感器、六軸傳感器、速度傳感器、微處理器、存儲(chǔ)模塊、無線收發(fā)模塊、電源模塊、語音提示模塊和震動(dòng)模塊，六軸傳感器和速度傳感器電連接，壓力傳感器、六軸傳感器、速度傳感器、存儲(chǔ)模塊、無線收發(fā)模塊、電源模塊、語音提示模塊和震動(dòng)模塊分別電連接在微處理器上，微處理器控制各模塊與傳感器的工作。
當(dāng)個(gè)體的球拍軌跡經(jīng)過終端設(shè)備上的應(yīng)用程序處理分析后，通過無線收發(fā)模塊將處理后的信息傳輸給兵乓球拍，語音提示模塊與震動(dòng)模塊設(shè)置于兵乓球拍上，語音提示模塊提示個(gè)體如何操作并配合震動(dòng)指導(dǎo)個(gè)體的球拍軌跡。
兵乓球拍通過壓力傳感器檢測(cè)是否握住乒乓球拍，啟動(dòng)其他各傳感器的協(xié)調(diào)工作，六軸傳感器和速度傳感器集成于一體監(jiān)測(cè)個(gè)體球拍過程中產(chǎn)生的空間運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，然后通過無線收發(fā)模塊將其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)上傳至終端，無線收發(fā)模塊還可與固定件通訊，比如，可在固定件上至少包括一個(gè)固定裝置以及設(shè)置在固定件的上的傳感器。
當(dāng)個(gè)體進(jìn)入輔助訓(xùn)練模式時(shí)，六軸傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)球拍軌跡及球拍軌跡中各部位球拍所產(chǎn)生的空間軌跡和速度。
本實(shí)施例中的乒乓球教學(xué)輔助訓(xùn)練方法，其步驟包括：S1、檢測(cè)個(gè)體的握住球拍力度；S2、監(jiān)測(cè)個(gè)體的球拍軌跡；S3、球拍數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)；S4、球拍數(shù)據(jù)的處理分析；S5、反饋輔助教學(xué)信息。
所述步驟S1中，當(dāng)個(gè)體握住乒乓球拍時(shí)產(chǎn)生一個(gè)握式壓力，壓力傳感器檢測(cè)個(gè)體的握住球拍力度，若檢測(cè)握住球拍力度產(chǎn)生的壓力大于或者小于預(yù)定值時(shí)，則啟動(dòng)系統(tǒng)開始監(jiān)測(cè)個(gè)體的球拍軌跡。
具體地，在S1中，握住球拍產(chǎn)生的壓力預(yù)定值可通過終端設(shè)備應(yīng)用程序設(shè)備自行預(yù)先設(shè)定，通過無線收發(fā)模塊將預(yù)先設(shè)置好的預(yù)定值信息傳遞給兵乓球拍；終端設(shè)備包括各種輸入輸出設(shè)備，這些輸入輸出設(shè)備是智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、計(jì)算機(jī)或便攜式智能設(shè)備；應(yīng)用程序包括安裝于電腦上的軟件程序和安裝于手機(jī)及平板上的APP軟件。
例如：在手機(jī)上安裝一個(gè)APP，可通過APP設(shè)置壓力傳感器握住乒乓球拍的壓力值，假如在APP上設(shè)置為大于0.02PMA時(shí)則啟動(dòng)教學(xué)輔助系統(tǒng)開始球拍軌跡監(jiān)測(cè)。
所述步驟S2中，當(dāng)個(gè)體揮動(dòng)乒乓球拍時(shí)，開始記錄球拍的軌跡，六軸傳感器和速度傳感器集成于一體用于監(jiān)測(cè)手部的手掌運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的空間軌跡、線速度和角速度并記錄存儲(chǔ)。
所述步驟S3中，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)將球拍軌跡監(jiān)測(cè)的空間軌跡，通過所述無線收發(fā)模塊將存儲(chǔ)的信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)終端和移動(dòng)終端的應(yīng)用程序。
所述步驟S4中，根據(jù)所述S3中，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并傳輸于終端設(shè)備后，終端設(shè)備根據(jù)所記錄地習(xí)慣性軌跡、速度及加速力值進(jìn)行比對(duì)分析，給出訓(xùn)練教學(xué)指導(dǎo)信息。
所述步驟S5中，終端設(shè)備的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析后給出的訓(xùn)練教學(xué)指導(dǎo)信息通過無線收發(fā)模塊將其反饋傳輸至兵乓球拍。
進(jìn)一步地，所述兵乓球拍上還包括語音提示模塊和震動(dòng)模塊，兵乓球拍接收到反饋的輔助信息通過語音提示模塊提示使用者操作并進(jìn)行震動(dòng)提示矯正姿勢(shì)。
更進(jìn)一步地，在步驟S5中，應(yīng)用程序根據(jù)個(gè)體的習(xí)慣性運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度值來分析判斷數(shù)據(jù)信息，根據(jù)個(gè)體運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息空間運(yùn)動(dòng)軌跡和加速度值來做比較，進(jìn)行分析比對(duì)，再將分析處理后的數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)模塊傳輸至兵乓球拍，并語音提示個(gè)體需要調(diào)整的角度并配合震動(dòng)方式提示個(gè)體矯正角度，來完成本發(fā)明中所述教學(xué)輔助訓(xùn)練。
具體地，所述六軸傳感器包括由三軸加速器與三軸螺旋儀組成，它的使用主要是靠三軸加速器XYZ完成，三軸加速器首先檢測(cè)橫向加速，再檢測(cè)角度旋轉(zhuǎn)和平衡，三軸加速器就是感應(yīng)XYZ(立體空間三個(gè)方向，前后左右上下)軸向上的加速，比如個(gè)體佩戴上兵乓球拍在球拍過程中產(chǎn)生的空間運(yùn)動(dòng)軌跡為：A1(x1、y1、z1)，A2(x2、y2、z2)......An(xn、yn、zn)的空間運(yùn)動(dòng)數(shù)值及每個(gè)軌跡段的加速度值和角度值與應(yīng)用程序中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)做對(duì)比分析。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。