本申請涉及運動學(xué)，特別是涉及一種羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套。

背景技術(shù)：

1、在羽毛球運動中手指發(fā)力起到非常關(guān)鍵重要的作用，但手指發(fā)力技巧的學(xué)習(xí)和運用又是最難實現(xiàn)的。很多羽毛球?qū)W習(xí)者通過觀看教學(xué)視頻學(xué)習(xí)，只學(xué)到皮毛，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有掌握協(xié)調(diào)發(fā)力、短促發(fā)力的精髓。更有很多學(xué)習(xí)者手指發(fā)力錯誤，用手腕彎折發(fā)力代償，或者小臂肌肉代償，前者極其容易受傷，而后者在擊發(fā)球質(zhì)量上則會大打折扣。即便教練面對面教導(dǎo)，手指發(fā)力細(xì)節(jié)也是不易檢測的。所以設(shè)計一款應(yīng)用于羽毛球訓(xùn)練學(xué)習(xí)的觸力覺手套具有一定的實用價值。

2、通過廣泛查閱羽毛球運動領(lǐng)域相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，目前并沒有基于觸覺提供手指發(fā)力指導(dǎo)建議的相關(guān)研究。目前研究主要依托于測速元件或者是攝像頭，前者通過把測速傳感器置于球拍底部，測量揮拍速度，但真正擊球是拍頭擊球，不同人手握拍柄位置不一樣，這種方法可信度有待提高；測速元件還可以放置在手環(huán)中，識別出吊球、挑球和殺球等各種模式，但不能提供發(fā)力改進(jìn)建議，記錄意義大于指導(dǎo)意義。后者依托攝像頭分析球員動作，對比職業(yè)運動員，這的確有較大的指導(dǎo)意義，但羽毛球發(fā)力模式中手指的作用極大，發(fā)力距離很短，攝像頭不易捕捉。因此目前在手指發(fā)力方面的研究仍存在缺口。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對背景技術(shù)中指出的問題，本申請的目的是提供一種羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，以采集使用者在發(fā)球過程中全方位多角度的手部發(fā)力數(shù)據(jù)，為指導(dǎo)手部發(fā)力提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨浮?/p>

3、本申請?zhí)峁┝艘环N羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，包括：手套本體以及設(shè)置在手套本體上的壓力傳感器陣列、軟排線和主控板；

4、所述壓力傳感器陣列包括分片布置的多組壓力傳感器；多組壓力傳感器分別布置在手套本體上對應(yīng)手指發(fā)力點和手掌發(fā)力區(qū)的手部發(fā)力位置；

5、所述主控板設(shè)置在手套本體的手背處；所述主控板上設(shè)置有軟排線接口、多路選擇器、信號轉(zhuǎn)換電路、主控芯片、姿態(tài)傳感器以及顯示屏；每組壓力傳感器通過一組軟排線與一個軟排線接口連接；每個軟排線接口連接一個多路選擇器；每個多路選擇器的輸出端連接一個信號轉(zhuǎn)換電路；每個信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接至主控芯片；所述信號轉(zhuǎn)換電路用于將多路選擇器采集到的壓力傳感器信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，并傳送到主控芯片進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換、濾波、線性化和存儲處理，生成各手部發(fā)力位置的時序壓力數(shù)據(jù)；所述姿態(tài)傳感器和所述顯示屏均與主控芯片連接；所述姿態(tài)傳感器用于采集手部的三軸加速度和三軸角速度數(shù)據(jù)并發(fā)送至主控芯片；所述主控芯片還與上位機(jī)通訊連接，用于將各手部發(fā)力位置的時序壓力數(shù)據(jù)、三軸加速度和三軸角速度數(shù)據(jù)共同作為手部發(fā)力數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)；所述上位機(jī)用于進(jìn)行手部發(fā)力數(shù)據(jù)分析并給出指導(dǎo)建議；所述顯示屏用于顯示操作提示、測試狀態(tài)及手部發(fā)力數(shù)據(jù)。

6、可選地，所述壓力傳感器陣列包括7組壓力傳感器；每組壓力傳感器中包括8個壓力傳感器，每2個壓力傳感器一組構(gòu)成4個壓力傳感器單元。

7、可選地，所述手套本體上與手心接觸的一面對應(yīng)拇指區(qū)域設(shè)置4個壓力傳感器，拇指根部2個壓力傳感器，拇指根部再往下手掌拇指側(cè)再布置2個壓力傳感器；對應(yīng)其余4個手指中每個手指設(shè)置4個壓力傳感器單元，分別布置在三節(jié)指腹以及手指和手掌連接部位；對應(yīng)手掌區(qū)域按照握拍姿勢在手掌外緣部分布置兩組壓力傳感器。

8、可選地，所述壓力傳感器陣列還包括2組備用壓力傳感器。

9、可選地，所述多路選擇器采用八選一多路選擇器。

10、可選地，所述壓力傳感器采用電阻式傳感器；所述信號轉(zhuǎn)換電路為電阻—電壓轉(zhuǎn)換電路。

11、可選地，所述軟排線采用蛇形軟板；所述蛇形軟板上分布有多個傳感器觸點單元；每個壓力傳感器通過一個傳感器觸點單元連接至蛇形軟板。

12、可選地，所述軟排線接口采用fpc插座；所述蛇形軟板的金手指插頭連接到主控板的fpc插座上。

13、可選地，所述主控芯片內(nèi)部集成wifi和藍(lán)牙模塊；所述主控芯片經(jīng)由wifi和藍(lán)牙模塊及外置天線與上位機(jī)進(jìn)行無線通訊。

14、可選地，所述主控板上還設(shè)置有usb模塊和供電模塊；所述usb模塊分別與上位機(jī)、主控芯片以及供電模塊連接；所述usb模塊用于與上位機(jī)進(jìn)行有線通訊、程序編程下載以及為供電模塊充電。

15、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請公開了以下技術(shù)效果。

16、本申請?zhí)峁┑囊环N羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套中，壓力傳感器陣列包括分片布置的多組壓力傳感器，多組壓力傳感器覆蓋手套本體上對應(yīng)手指發(fā)力點和手掌發(fā)力區(qū)的所有手部發(fā)力位置，能夠采集使用者在發(fā)球過程中全方位多角度的手部發(fā)力數(shù)據(jù)。由上位機(jī)進(jìn)一步對手部發(fā)力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠為指導(dǎo)手部發(fā)力提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，包括：手套本體以及設(shè)置在手套本體上的壓力傳感器陣列、軟排線和主控板；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述壓力傳感器陣列包括7組壓力傳感器；每組壓力傳感器中包括8個壓力傳感器，每2個壓力傳感器一組構(gòu)成4個壓力傳感器單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述手套本體上與手心接觸的一面對應(yīng)拇指區(qū)域設(shè)置4個壓力傳感器，拇指根部2個壓力傳感器，拇指根部再往下手掌拇指側(cè)再布置2個壓力傳感器；對應(yīng)其余4個手指中每個手指設(shè)置4個壓力傳感器單元，分別布置在三節(jié)指腹以及手指和手掌連接部位；對應(yīng)手掌區(qū)域按照握拍姿勢在手掌外緣部分布置兩組壓力傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述壓力傳感器陣列還包括2組備用壓力傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述多路選擇器采用八選一多路選擇器。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述壓力傳感器采用電阻式傳感器；所述信號轉(zhuǎn)換電路為電阻—電壓轉(zhuǎn)換電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述軟排線采用蛇形軟板；所述蛇形軟板上分布有多個傳感器觸點單元；每個壓力傳感器通過一個傳感器觸點單元連接至蛇形軟板。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述軟排線接口采用fpc插座；所述蛇形軟板的金手指插頭連接到主控板的fpc插座上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述主控芯片內(nèi)部集成wifi和藍(lán)牙模塊；所述主控芯片經(jīng)由wifi和藍(lán)牙模塊及外置天線與上位機(jī)進(jìn)行無線通訊。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，其特征在于，所述主控板上還設(shè)置有usb模塊和供電模塊；所述usb模塊分別與上位機(jī)、主控芯片以及供電模塊連接；所述usb模塊用于與上位機(jī)進(jìn)行有線通訊、程序編程下載以及為供電模塊充電。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種羽毛球訓(xùn)練用觸力覺手套，涉及運動學(xué)領(lǐng)域。其中，壓力傳感器陣列中的多組壓力傳感器分別布置在手套本體上對應(yīng)手指發(fā)力點和手掌發(fā)力區(qū)的手部發(fā)力位置；每組壓力傳感器通過軟排線與軟排線接口連接；軟排線接口連接多路選擇器；信號轉(zhuǎn)換電路用于將多路選擇器采集到的壓力傳感器信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，并傳送到主控芯片進(jìn)行處理，生成各手部發(fā)力位置的時序壓力數(shù)據(jù)；主控芯片將時序壓力數(shù)據(jù)連同姿態(tài)傳感器采集的三軸加速度和三軸角速度數(shù)據(jù)一起，作為手部發(fā)力數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)，能夠采集使用者在發(fā)球過程中全方位、多角度的手部發(fā)力數(shù)據(jù)，為指導(dǎo)手部發(fā)力提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)研發(fā)人員：田昊洋,程龍,李正偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15