CN106669115A - 一种交互式体育训练系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了体育训练技术领域的一种交互式体育训练系统，包括中央处理器，所述中央处理器电性输入连接输入单元，所述中央处理器电性输出连接显示单元，与现有的交互式体育训练系统相比，本发明增加了客户评价系统，当运动员进行完交互式体育训练系统的训练后，通过移动终端对使用后的感受进行评价，便于后期分析人员对交互式体育训练系统进行改进和维护，且数据分析系统将运动运实时训练时的运动数据与输入的标准运动数据进行对比分析，中央处理器控制显示单元进行显示，这样使得运动员在训练的过程中能够清晰的观察到自己动作是否合理，进而形成一种交互式训练。

Description

一种交互式体育训练系统
技术领域
本发明涉及体育训练技术领域，具体为一种交互式体育训练系统。
背景技术
人们的生活普遍好了,身体却越来越多毛病，有一点就是对身体锻炼的忽视的原因。要使身体锻炼的效果更好，就要遵循科学锻炼身体的原则和要求，全面锻炼身体是使身体均衡发展和提高健康水平的基础，如果只单纯凭兴趣，觉得什么项目好玩就练什么，是不能收到全面效果的。体育教学的内容包括走、跑、跳、投、攀爬、悬垂、支撑以及技巧、支撑跳跃和球类、游戏等许多项目，安排这么丰富的锻炼内容，目的就是使身体得到全面的锻炼，长期以来，我国竞技体育训练的科技水平相对较低，一直采用以主观和经验为主的教学方法，国内外的体育专家经过长期实践和研究取得一致公认：在运动训练中引入数字化辅助训练系统，可以帮助运动员在训练过程中尽快掌握动作的技术要领，减少盲目的重复，极大地提高训练效率、降低运动员受到伤害的可能性，从而达到最佳的训练效果，在现有的交互式体育训练系统中，对数据的分析大多只是对仪器采集到的数据进行分析，而对运动员自身的体验感受往往受到忽略，使得数据分析人员无法很好的结合运动员使用感受对交互式体育训练系统进行分析，为此，我们提出一种交互式体育训练系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交互式体育训练系统，以解决上述背景技术中提出的在现有的交互式体育训练系统中，对数据的分析大多只是对仪器采集到的数据进行分析，而对运动员自身的体验感受往往受到忽略，使得数据分析人员无法很好的结合运动员使用感受对交互式体育训练系统进行分析的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交互式体育训练系统，包括中央处理器，所述中央处理器电性输入连接输入单元，所述中央处理器分别电性双向连接运动员虚拟环境训练数据采集系统、运动员评价系统和数据分析系统，所述中央处理器电性输出连接显示单元，所述中央处理器电性双向连接数据管理系统，所述数据管理系统包括虚拟场景数据管理子系统和客户数据管理子系统。
优选的，所述运动员虚拟环境训练数据采集系统包括数据采集单元，所述数据采集单元分别电性输入连接摄像机、话筒、人体动作传感器和交互式输入单元，所述数据采集单元电性输出连接处理器，所述处理器电性输出连接编码器，所述编码器电性输出连接数据压缩单元，所述数据压缩单元电性输出连接数据存储单元。
优选的，所述运动员评价系统包括移动客户终端，所述移动客户终端电性输出连接数据接收单元，所述数据接收单元电性输出连接服务器，所述服务器电性输出连接数据处理单元，所述数据处理单元电性输出连接数据记录单元。
优选的，所述移动客户终端为手机或者平板电脑。
优选的，所述数据分析系统包括数据提取单元，所述数据提取单元电性输出连接信息处理器单元，所述信息处理单元电性输出连接微处理器，所述微处理器电性双向连接数据计算单元，所述微处理器电性输出连接数据对比单元，所述数据对比单元电性输出连接数据分析单元，所述数据分析单元电性输出连接数据反馈单元。
优选的，所述虚拟场景数据管理子系统包括数据筛选单元，所述数据筛选单元电性输出连接单片机，所述单片机电性输出连接数据分类单元，所述数据分类单元分别电性输出连接视频数据管理单元、运动数据管理单元和音效数据管理单元。
优选的，所述客户数据管理子系统包括数据录入单元，所述数据录入单元电性输出连接控制器，所述控制器电性输出连接数据筛分单元，所述数据筛分单元分别电性输出连接运动员基本信息数据管理单元和运动员运动信息数据管理单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：与现有的交互式体育训练系统相比，本发明增加了客户评价系统，当运动员进行完交互式体育训练系统的训练后，通过移动终端对使用后的感受进行评价，便于后期分析人员对交互式体育训练系统进行改进和维护，且数据分析系统将运动运实时训练时的运动数据与输入的标准运动数据进行对比分析，再将分析对比后的数据传递给中央处理器，中央处理器控制显示单元进行显示，这样使得运动员在训练的过程中能够清晰的观察到自己动作是否合理，进而形成一种交互式训练。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明运动员虚拟环境训练数据采集系统原理框图；
图3为本发明运动员评价系统原理框图；
图4为本发明数据分析系统原理框图；
图5为本发明虚拟场景数据管理子系统原理框图；
图6为本发明客户数据管理子系统原理框图。
图中：1中央处理器、2输入单元、3运动员虚拟环境训练数据采集系统、31数据采集单元、32摄像机、33话筒、34人体动作传感器、35交互式输入单元、36处理器、37编码器、38数据压缩单元、39数据存储单元、4运动员评价系统、41移动客户终端、42数据接收单元、43服务器、44数据处理单元、45数据记录单元、5数据分析系统、51数据提取单元、52信息处理单元、53微处理器、54数据计算单元、55数据对比单元、56数据分析单元、57数据反馈单元、6显示单元、7数据管理系统、71虚拟场景数据管理子系统、711数据筛选单元、712单片机、713数据分类单元、714视频数据管理单元、715运动数据管理单元、716音效数据管理单元、72客户数据管理子系统、721数据录入单元、722控制器、723数据筛分单元、724运动员基本信息数据管理单元、725运动员运动信息数据管理单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种交互式体育训练系统，包括中央处理器1，中央处理器1电性输入连接输入单元2，中央处理器1分别电性双向连接运动员虚拟环境训练数据采集系统3、运动员评价系统4和数据分析系统5，中央处理器1电性输出连接显示单元6，中央处理器1电性双向连接数据管理系统7，数据管理系统7包括虚拟场景数据管理子系统71和客户数据管理子系统72，运动员进行训练时，先通过交互式输入单元35输入将要进行训练的项目，再将人体动作传感器34固定在身体上，显示单元6对虚拟场景数据管理系统71中的虚拟视频、虚拟音效和虚拟运动图像显示进行显示，进而模拟出训练场的虚拟环境，运动员虚拟环境训练数据采集系统3对运动员训练时的数据进行采集，采集后的数据通过数据分析系统5进行分析对比，且将分析对比后的数据传递给中央处理器1，中央处理器1控制显示单元6进行显示，这样使得运动员在训练的过程中能够清晰的观察到自己动作是否合理，进而形成一种交互式训练，运动员训练后通过客户评价系统4来对训练后的感受进行评价，为后期分析人员进行分析时，提供了数据依据，通过输入单元2输入的虚拟环境所需的视频数据、音效数据和标准运动数据进行分类管理。
其中，运动员虚拟环境训练数据采集系统3包括数据采集单元31，数据采集单元31分别电性输入连接摄像机32、话筒33、人体动作传感器34和交互式输入单元35，数据采集单元31电性输出连接处理器36，处理器36电性输出连接编码器37，编码器37电性输出连接数据压缩单元38，数据压缩单元38电性输出连接数据存储单元39，进行虚拟训练时，运动员先通过交互式输入单元35输入将要进行训练的项目，再将人体动作传感器34固定在身体上，摄像机32对运动员训练时的影像进行录制，话筒33对运动员运动时的声音数据进行录制，数据采集单元31对摄像机32、话筒33、人体动作传感器34和交互式输入单元35上的数据进行采集，采集后的数据通过处理器36传递给编码器37，编码器37对采集的数据进行编码处理，编码后的数据通过数据压缩单元38进行数据压缩处理，便于存储，且使得在数据进行传输的过程中不易发生损毁，编码后的数据通过数据存储单元39进行存储；
运动员评价系统4包括移动客户终端41，移动客户终端41电性输出连接数据接收单元42，数据接收单元42电性输出连接服务器43，服务器43电性输出连接数据处理单元44，数据处理单元44电性输出连接数据记录单元45，移动客户终端41为手机或者平板电脑，运动员虚拟训练完成后，可以通过移动终端41，如手机或者平板电脑，对虚拟训练的感受进行评价，通过移动终端41对评价进行编辑和发送，发生后的数据通过运动员评价系统4的数据接收单元42进行接收，接收后的数据通过服务器43传递给数据处理单元44，数据处理单元44对接受到的数据进行压缩和编码处理，处理后的数据通过数据记录单元45进行记录；
数据分析系统5包括数据提取单元51，数据提取单元51电性输出连接信息处理器单元52，信息处理单元52电性输出连接微处理器53，微处理器53电性双向连接数据计算单元54，微处理器53电性输出连接数据对比单元55，数据对比单元55电性输出连接数据分析单元56，数据分析单元56电性输出连接数据反馈单元57，数据分析系统5主要是对运动员训练时的实时数据进行分析，且将分析后的数据及时的反馈给中央处理器1，中央处理器1控制显示单元6进行显示，这样使得运动员在训练的过程中能够清晰的观察到自己动作是否合理，进而形成一种交互式训练，数据分析系统5在进行数据分析时，数据提取单元51对运动员虚拟环境训练数据采集系统3采集来的数据和虚拟场景数据管理子系统71中运动数据进行提取，提取后的数据通过信息处理单元52进行信息处理，信息处理单元52对提取后的数据进行译码和解压处理，处理后的数据传递给微处理器53未出，微处理器53控制数据计算单元54对数据进行计算，根据既有的算法对运动员训练时的数据进行计算，计算后的数据反馈给微处理器53，微处理器53再将计算后的数据和提取的虚拟场景数据管理子系统71中运动数据进行对比，对比后的数据通过数据分析单元56进行数据分析，根据对比后的数据对运动运的训练运动进行动力学分析和运动学分析，对比分析后的数据通过数据反馈单元57反馈给中央处理器1；
虚拟场景数据管理子系统71包括数据筛选单元711，数据筛选单元711电性输出连接单片机712，单片机712电性输出连接数据分类单元713，数据分类单元713分别电性输出连接视频数据管理单元714、运动数据管理单元715和音效数据管理单元716，在运动员进行虚拟训练时，需要将训练场地进行虚拟，将训练场地虚拟成一个训练场或者健身之类的，用来辅助训练者进行训练，虚拟场景的数据比较庞大，需要一个管理系统进行管理，也便于使用时可以轻松的提取，虚拟场景数据管理子系统71对输入单元2输入的视频数据、音效数据和标准运动数据进行分类管理，先是通过数据筛选单元711对输入单元2输入的视频数据、音效数据和标准运动数据进行筛选，筛选后的数据通过单片机712传递给数据分类单元713，数据分类单元713对筛选后的数据进行分类处理，将视频数据传递给视频数据管理单元714，视频数据管理单元714对传递来的视频数据进行存储管理，将运动数据传递给运动数据管理单元715，运动数据管理单元715对接收到的数据进行存储管理，将音效数据传递给音效数据管理单元716，音效数据管理单元716对接收到的数据进行存储管理；
客户数据管理子系统72包括数据录入单元721，数据录入单元721电性输出连接控制器722，控制器722电性输出连接数据筛分单元723，数据筛分单元723分别电性输出连接运动员基本信息数据管理单元724和运动员运动信息数据管理单元725，这里的客户指的是运动员，对运动员的信息进行录入，便于后期对训练系统的分析和改进，通过数据录入单元721对运动员的信息进行录入，录入的数据包括运动员的基本信息和运动员每次训练时的运动信息，数据录入单元721将录入后的数据通过控制器722传递给数据筛分单元723，数据筛分单元723对录入的信息进行分类，数据筛分单元723将运动员的基本信息传递给运动员基本信息数据管理单元724，运动员基本信息数据管理单元724对接收到的数据进行存储管理，数据筛分单元723将运动员每次训练时的运动信息传递给运动员运动信息数据管理单元725，运动员运动信息数据管理单元725对接收到的数据进行存储管理。
工作原理：建立交互式体育训练系统时，先通过输入单元2输入的虚拟环境所需的视频数据、音效数据和标准运动数据进行分类管理，且实时的通过输入单元2对虚拟环境所需的模拟数据进行更新和替换，进而对系统进行优化，再通过输入单元2对运动员的基本信息进行输入，之后通过虚拟场景数据管理子系统71和客户数据管理子系统72对输入的数据进行管理，运动员进行训练时，先通过交互式输入单元35输入将要进行训练的项目，再将人体动作传感器34固定在身体上，显示单元6对虚拟场景数据管理系统71中的虚拟视频、虚拟音效和虚拟运动图像显示进行显示，进而模拟出训练场的虚拟环境，运动员虚拟环境训练数据采集系统3对运动员训练时的数据进行采集，采集后的数据通过数据分析系统5进行分析对比，且将分析对比后的数据传递给中央处理器1，中央处理器1控制显示单元6进行显示，这样使得运动员在训练的过程中能够清晰的观察到自己动作是否合理，进而形成一种交互式训练，运动员训练后通过客户评价系统4来对训练后的感受进行评价，为后期分析人员进行分析时，提供了数据依据。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种交互式体育训练系统，包括中央处理器(1)，其特征在于：所述中央处理器(1)电性输入连接输入单元(2)，所述中央处理器(1)分别电性双向连接运动员虚拟环境训练数据采集系统(3)、运动员评价系统(4)和数据分析系统(5)，所述中央处理器(1)电性输出连接显示单元(6)，所述中央处理器(1)电性双向连接数据管理系统(7)，所述数据管理系统(7)包括虚拟场景数据管理子系统(71)和客户数据管理子系统(72)。
2.根据权利要求1所述的一种交互式体育训练系统，其特征在于：所述运动员虚拟环境训练数据采集系统(3)包括数据采集单元(31)，所述数据采集单元(31)分别电性输入连接摄像机(32)、话筒(33)、人体动作传感器(34)和交互式输入单元(35)，所述数据采集单元(31)电性输出连接处理器(36)，所述处理器(36)电性输出连接编码器(37)，所述编码器(37)电性输出连接数据压缩单元(38)，所述数据压缩单元(38)电性输出连接数据存储单元(39)。
3.根据权利要求1所述的一种交互式体育训练系统，其特征在于：所述运动员评价系统(4)包括移动客户终端(41)，所述移动客户终端(41)电性输出连接数据接收单元(42)，所述数据接收单元(42)电性输出连接服务器(43)，所述服务器(43)电性输出连接数据处理单元(44)，所述数据处理单元(44)电性输出连接数据记录单元(45)。
4.根据权利要求3所述的一种交互式体育训练系统，其特征在于：所述移动客户终端(41)为手机或者平板电脑。
5.根据权利要求1所述的一种交互式体育训练系统，其特征在于：所述数据分析系统(5)包括数据提取单元(51)，所述数据提取单元(51)电性输出连接信息处理器单元(52)，所述信息处理单元(52)电性输出连接微处理器(53)，所述微处理器(53)电性双向连接数据计算单元(54)，所述微处理器(53)电性输出连接数据对比单元(55)，所述数据对比单元(55)电性输出连接数据分析单元(56)，所述数据分析单元(56)电性输出连接数据反馈单元(57)。
6.根据权利要求1所述的一种交互式体育训练系统，其特征在于：所述虚拟场景数据管理子系统(71)包括数据筛选单元(711)，所述数据筛选单元(711)电性输出连接单片机(712)，所述单片机(712)电性输出连接数据分类单元(713)，所述数据分类单元(713)分别电性输出连接视频数据管理单元(714)、运动数据管理单元(715)和音效数据管理单元(716)。
7.根据权利要求1所述的一种交互式体育训练系统，其特征在于：所述客户数据管理子系统(72)包括数据录入单元(721)，所述数据录入单元(721)电性输出连接控制器(722)，所述控制器(722)电性输出连接数据筛分单元(723)，所述数据筛分单元(723)分别电性输出连接运动员基本信息数据管理单元(724)和运动员运动信息数据管理单元(725)。
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