CN106823352B - 人体重心校准系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能成本低、能及时获得人体重心偏移方向和偏移程度进而完成重心校准的人体重心校准系统以及利用该系统进行人体重心校准的方法。本发明系统包括踏板本体（1），踏板本体（1）在踏板本体（1）内设置有CPU（2）和蓝牙模块（3），在踏板本体（1）的下侧面上设置有若干压力传感器（4），若干压力传感器（4）环绕均匀分布，蓝牙模块（3）和若干压力传感器（4）均与CPU（2）连接，蓝牙模块（3）将压力传感器（4）获得的压力值发送至外围的显示装置显示；方法包括标准重心位置设定步骤、压力信息检测步骤、当前重心位置计算步骤以及重心偏移和偏移程度校准步骤。本发明可应用于重心测量器械领域。

Description

人体重心校准系统及方法
技术领域
本发明涉及重心测量器械领域，尤其涉及一种人体重心校准系统，以及利用该人体重心校准系统进行人体重心校准的方法。
背景技术
长期以来，在射击运动领域，获取人体重心偏移方向都是靠人体自身的感觉得到，这种方式不精确而且实用性较差，难以很好的辅助射击者在射击方面更好的进步。如能设计一种踏板，只要射击者踩在上面，便可实时获得重心偏移的方向及偏移程度，进而与正确的姿势相比较，获得调整量后进行相应的调整，则能在射击运动时很好的解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能成本低、能及时获得人体重心偏移方向和偏移程度进而完成重心校准的人体重心校准系统。
本发明还提供了利用上述人体重心校准系统进行人体重心测量校准的方法。
本发明所述人体重心校准系统所采用的技术方案是：所述人体重心校准系统包括踏板本体，在所述踏板本体内设置有CPU和蓝牙模块，在所述踏板本体的下侧面上设置有若干压力传感器，若干所述压力传感器环绕均匀分布，所述蓝牙模块和若干所述压力传感器均与所述CPU连接，所述蓝牙模块将所述压力传感器获得的压力值发送至外围的显示装置显示。
上述方案可见，利用设置于踏板本体下侧面上的压力传感器获取压力值，根据压力的分布情况确定重心偏移的方向和偏移程度，并通过蓝牙模块将该数据发送到外围的显示装置上进行显示，据此而对人体姿势进行调整，使人体站立的姿势更加合理化，为提高射击精度打下基础；其结构简单，成本低，且稳定性好。
进一步地，所述压力传感器的数目为十二个，十二个所述压力传感器呈环形均匀分布。
上述方案可见，设置十二个压力传感器，且均匀分布，其在十二个点钟方向上均实现压力测量，进而使得重心偏移的方向和偏移程度的测量更加精准，提高了本发明的可靠性。
再进一步地，在所述踏板本体的上表面上设置有两个踩踏区域，两个所述踩踏区域呈脚印状，在所述踏板本体的投影上，十二个所述压力传感器包围着两个所述踩踏区域。
上述方案可见，踩踏区域的设置，使得人体站立的位置更加规范，保证重心校准的可靠性和稳定性。
又进一步地，所述CPU为单片机。由此可见，以单片机作为CPU，其性能稳定，可扩展性能好。
本发明的另一方案公开了一种利用上述人体重心校准系统进行重心校准的方法，该方法包括以下步骤：
a. 以所述踏板本体的中心作为标准重心位置，并将该标准重心位置信息存储于所述CPU内的数据存储单元内；
b.当射击者站立于所述踏板本体上时，十二个所述压力传感器检测到踏板本体上十二个位置的压力信息；
c.所述压力传感器将获得的压力信息发送至所述CPU；
d.所述CPU对这些信息进行叠加计算，获得当前的重心位置，再与步骤a中得到的标准中心位置相比较，从而得到射击者此时的重心偏移方向及偏移程度；
e.所述蓝牙模块将步骤d中获得的重心测量结果发送至外围的显示装置显示。
上述方案可见，本方法步骤简单，其利用压力传感器检测出的压力信息与设定好的标准重心位置相比较，得出人体重心偏移方向及偏移程度，再通过蓝牙模块将重心偏移方向及偏移程度的信息发送至外围的显示装置进行显示，以备相关人员查看结果，以便后续对重心进行相应调整，使站姿更加符合相关要求。
进一步地，所述步骤d的具体步骤如下：
①将十二个压力传感器分为六组，按时钟点方向来分，1点钟方向的传感器和7点钟方向的传感器分为一组，2点钟方向的传感器和8点钟方向的传感器分为一组，3点钟方向的传感器和9点钟方向的传感器分为一组，4点钟方向的传感器和10点钟方向的传感器分为一组，5点钟方向的传感器和11点钟方向的传感器分为一组，6点钟方向的传感器和12点钟方向的传感器分为一组；
②所述CPU记录每一组内两个传感器的压力值，取每组内前六个时钟点数方向的压力传感器值为m，七点到十二点方向的传感器值为n，其中m和n为测得的压力值；
③当人以标准姿势站在所述踏板本体上时，记录每一组的压力差比例，该比例的计算公式为(m-n)/X，X取m、n中的较大者；
④根据踏板本体本身的特性，其只会往一边偏重，取其中比例值最大的一组作为标准重心偏移方向，其比例值为偏移程度。
上述方案可见，采用叠加的方式进行压力信息计算，获得重心位置，其步骤简单，投入少，成本低。
附图说明
图1是所述踏板本体的简易结构示意图；
图2是所述压力传感器在所述踏板本体上分布的简易结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括踏板本体1，所述踏板本体1在所述踏板本体1内设置有CPU2和蓝牙模块3，所述CPU2采用单片机。在所述踏板本体1的下侧面上设置有若干压力传感器4，若干所述压力传感器4环绕均匀分布。在本实施例中，所述压力传感器4的数目为十二个，十二个所述压力传感器4呈环形均匀分布。所述蓝牙模块3和若干所述压力传感器4均与所述CPU2连接，所述蓝牙模块3将所述压力传感器4获得的压力值发送至外围的显示装置显示。
在所述踏板本体1的上表面上设置有两个踩踏区域，两个所述踩踏区域呈脚印状，在所述踏板本体1的投影上，十二个所述压力传感器4包围着两个所述踩踏区域。
利用上述人体重心校准系统对人体重心进行校准时，其操作步骤如下：
a. 以所述踏板本体的中心作为标准重心位置，并将该标准重心位置信息存储于所述CPU2内的数据存储单元内。
b.当射击者站立于所述踏板本体1上时，十二个所述压力传感器4检测到踏板本体上十二个位置的压力信息。
c.所述压力传感器将获得的压力信息发送至所述CPU2。
d.所述CPU2对这些信息进行叠加计算，获得当前的重心位置，再与步骤a中得到的标准中心位置相比较，从而得到射击者此时的重心偏移方向及偏移程度。这一过程的具体步骤如下：
①将十二个压力传感器分为六组，按时钟点方向来分，1点钟方向的传感器和7点钟方向的传感器分为一组，2点钟方向的传感器和8点钟方向的传感器分为一组，3点钟方向的传感器和9点钟方向的传感器分为一组，4点钟方向的传感器和10点钟方向的传感器分为一组，5点钟方向的传感器和11点钟方向的传感器分为一组，6点钟方向的传感器和12点钟方向的传感器分为一组；
②所述CPU记录每一组内两个传感器的压力值，取每组内前六个时钟点数方向的压力传感器值为m，七点到十二点方向的传感器值为n，其中m和n为测得的压力值；
③当人以标准姿势站在所述踏板本体上时，记录每一组的压力差比例，该比例的计算公式为(m-n)/X，X取m、n中的较大者；
④根据踏板本体本身的特性，其只会往一边偏重，取其中比例值最大的一组作为标准重心偏移方向，其比例值为偏移程度。
e.所述蓝牙模块3将步骤d中获得的重心测量结果发送至外围的显示装置显示。
本发明利用设置于踏板本体下侧面上的压力传感器获取压力值，根据压力的分布情况确定重心偏移的方向和偏移程度，并通过蓝牙模块将该数据发送到外围的显示装置上进行显示，据此而对人体姿势进行调整，使人体站立的姿势更加合理化，为提高射击精度打下基础；其结构简单，成本低，且稳定性好。应用于射击领域，能够准确获得射击者的重心位置，并根据射击结构对重心进行调整，以使后续的射击更加精确。
本发明可应用于重心测量器械领域。

Claims (2)

1.一种人体重心校准系统的重心校准方法，该方法所应用的人体重心校准系统包括踏板本体（1），所述踏板本体（1）在所述踏板本体（1）内设置有CPU（2）和蓝牙模块（3），在所述踏板本体（1）的下侧面上设置有若干压力传感器（4），若干所述压力传感器（4）环绕均匀分布，所述蓝牙模块（3）和若干所述压力传感器（4）均与所述CPU（2）连接，所述蓝牙模块（3）将所述压力传感器（4）获得的压力值发送至外围的显示装置显示；所述压力传感器（4）的数目为十二个，十二个所述压力传感器（4）呈环形均匀分布；在所述踏板本体（1）的上表面上设置有两个踩踏区域，两个所述踩踏区域呈脚印状，在所述踏板本体（1）的投影上，十二个所述压力传感器（4）包围着两个所述踩踏区域，其特征在于：所述重心校准方法包括以下步骤：
a.以所述踏板本体的中心作为标准重心位置，并将该标准重心位置信息存储于所述CPU（2）内的数据存储单元内；
b.当射击者站立于所述踏板本体（1）上时，十二个所述压力传感器（4）检测到踏板本体上十二个位置的压力信息；
c.所述压力传感器将获得的压力信息发送至所述CPU（2）；
d.所述CPU（2）对这些压力信息进行叠加计算，获得当前的重心位置，再与步骤a中得到的标准中心位置相比较，从而得到射击者此时的重心偏移方向及偏移程度；
e.所述蓝牙模块（3）将步骤d中获得的重心测量结果发送至外围的显示装置显示；
所述步骤d的具体步骤如下：
①将十二个压力传感器分为六组，按时钟点方向来分，1点钟方向的传感器和7点钟方向的传感器分为一组，2点钟方向的传感器和8点钟方向的传感器分为一组，3点钟方向的传感器和9点钟方向的传感器分为一组，4点钟方向的传感器和10点钟方向的传感器分为一组，5点钟方向的传感器和11点钟方向的传感器分为一组，6点钟方向的传感器和12点钟方向的传感器分为一组；
②所述CPU记录每一组内两个传感器的压力值，取每组内前六个时钟点数方向的压力传感器值为m，七点到十二点方向的传感器值为n，其中m和n为测得的压力值；
③当人以标准姿势站在所述踏板本体上时，记录每一组的压力差比例，该比例的计算公式为(m-n)/X，X取m、n中的较大者；
④根据踏板本体本身的特性，其只会往一边偏重，取其中比例值最大的一组作为标准重心偏移方向，其比例值为偏移程度。
2.根据权利要求1所述的一种人体重心校准系统的重心校准方法，其特征在于：所述CPU（2）为单片机。
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