CN107088298A - 一种投篮训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投篮训练系统，包括投球机和控制系统；投球机包括架体、转台、旋转电机、电子推杆、投球筒和电磁铁，旋转电机能够驱动转台旋转；控制系统包括处理器、定位模块、编码器和肌电图监测模块，定位模块、旋转电机、电子推杆、电磁铁、编码器和触控开关均与处理器电连接，处理器根据定位模块反馈的参数驱动旋转电机和电子推杆调整投球筒的投射角度。本发明公开的投篮训练系统能够根据投球人的位置自动调整投球筒的投射角度和投射方向，并记录投球人的手臂肌肉运动状态，以提高实战中的投球命中率。

Description

一种投篮训练系统

技术领域

本发明涉及体育训练器械技术领域，特别是涉及一种投篮训练系统。

背景技术

篮球是一项十分受大众欢迎的体育运动，有助于篮球爱好者培养团队合作的精神和坚毅的品质。在篮球竞技比赛中，扣篮的机会较少，而投篮和罚篮的出手比重则较大。运动员为了提高命中率，需要反复的进行投篮练习，以形成肌肉记忆。传统的专业投篮训练需要多人配合，几人反复捡球再模拟传给投球人。这个训练方法不仅效率低，而且训练效果也不好，往往会造成投篮动作千奇百怪，错误百出，并且只能根据篮球是否进网来判断投球动作是否规范有效。而传统的发球机只能是针对某一方向进行发射，无法使运动员在跑位的过程中练习接球就投这一无球进攻手段，容易造成在训练的过程中命中率较高，而在实际的比赛中却无法命中投篮的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种投篮训练系统，以解决上述现有技术存在的问题，使运动员可以在投篮练习的过程中模仿真实的比赛情况进行投篮练习，并及时矫正投篮姿势，形成稳定的肌肉记忆。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种投篮训练系统，包括投球机和控制系统。

所述投球机包括架体、转台、旋转电机、电子推杆、投球筒和电磁铁，所述转台设置在所述架体上，且所述转台与所述架体之间设有平面滚针轴承，所述旋转电机能够驱动所述转台旋转，所述投球筒的尾端与所述转台铰接，所述投球筒的前端与所述电子推杆的一端铰接，所述电子推杆的另一端与所述平台铰接；所述投球筒的上侧连通有一接球漏斗，所述接球漏斗的底部内侧设有一触控开关；所述投球筒的中部设有一撞杆，所述撞杆上套设有一弹簧，所述弹簧的一端与所述撞杆的前端固定连接，所述弹簧的另一端与所述投球筒的尾端固定连接，所述撞杆的尾端贯穿所述投球筒的尾端且设有一铁饼，所述电磁铁设置在所述转台上，且能够吸引所述铁饼运动压缩所述弹簧。

所述控制系统包括处理器、定位模块、编码器和肌电图监测模块，所述定位模块、所述旋转电机、所述电子推杆、所述电磁铁、所述编码器和所述触控开关均与所述处理器电连接，所述处理器根据所述定位模块反馈的参数驱动所述旋转电机和所述电子推杆调整所述投球筒的投射角度，所述编码器用于反馈所述投球筒的水平投射角度，所述肌电图监测模块用于监测投球人的运动状态。

优选地，所述投篮训练系统还包括摄像机，所述摄像机设置在所述转台上，所述摄像机与所述处理器电连接，所述摄像机用于录制投球人的投篮姿势。

优选地，所述撞杆的尾端且紧贴所述铁饼的内侧设有一缓冲垫。

优选地，所述转台的底面固定设有一转轴，所述转轴上设有一从动齿轮，旋转电机设置在所述架体上，所述旋转电机的输出轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合；所述编码器设置在所述架体上，所述编码器通过联轴器与所述转轴连接。

优选地，所述撞杆的前端设有一弧形推球部，所述弧形推球部的弧线与篮球的外形相吻合。

优选地，所述定位模块为WiFi定位模块、蓝牙定位模块或ZigBee定位模块，所述定位模块的主机与所述处理器电连接，所述定位模块的微标签由投球人佩戴。

优选地，所述肌电图监测模块包括便携式表面肌电仪和若干个表面肌电图传感器，所述表面肌电图传感器均与所述便携式表面肌电仪电连接，若干个所述表面肌电图传感器分别贴在投球人的投篮手臂上的不同位置。

优选地，所述肌电图监测模块还包括无线传输模块，所述无线传输模块与所述定位模块采用相同的无线网络协议。

优选地，所述控制系统还包括显示器，所述显示器与所述处理器电连接。

优选地，所述投球筒的内径为篮球外径的1.05～1.15倍。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明公开的投篮训练系统能够根据投球人的位置自动调整投球筒的投射角度和投射方向，以模拟投球人在实战中跑位后的直接接球投篮技术，并且本发明还利用了肌电图监测模块用于监测投球人手臂肌肉的运动状态，以方便将每次投篮过程中手臂肌肉的发力状态进行科学的分析对比，以便投篮人将篮球投出标准的弧线，并养成准确的肌肉记忆，最终实现提高运动员在实战中投篮命中率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明投球机的结构示意图；

图2为本发明控制系统的系统组成框图；

图3为本发明控制系统逻辑框图；

其中，1-架体，2-转台，3-旋转电机，4-电子推杆，5-投球筒，6-电磁铁，7-平面滚针轴承，8-接球漏斗，9-触控开关，10-撞杆，11-铁饼，12-缓冲垫，13-摄像机，14-转轴，15-从动齿轮，16-主动齿轮，17-编码器，18-弧形推球部。

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。

本发明的目的是提供一种投篮训练系统，以解决上述现有技术存在的问题，使运动员可以在投篮练习的过程中模仿真实的比赛情况进行投篮练习，并及时矫正投篮姿势，形成稳定的肌肉记忆。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供了一种投篮训练系统，包括投球机和控制系统。

如图1所示：所述投球机包括架体1、转台2、旋转电机3、电子推杆4、投球筒5和电磁铁6。架体1的支腿上设有万向轮，方便投球机整体移动位置。转台2设置在架体1上，且与架体1之间设有平面滚针轴承7，平面滚针轴承7用于在垂直方向上支撑转台2。转台2的底面固定设有一转轴14，转轴14上设有一从动齿轮15，旋转电机3设置在架体1上，旋转电机3的输出轴上设有主动齿轮16，主动齿轮16与从动齿轮15相啮合；编码器17设置在架体1上，编码器17通过联轴器与转轴14连接。

投球筒5的尾端与转台2铰接，投球筒5的前端与电子推杆4的一端铰接，电子推杆4的另一端与平台铰接。投球筒5的上侧连通有一接球漏斗8，接球漏斗8的底部内侧设有一触控开关9。投球筒5的中部设有一撞杆10，撞杆10上套设有一弹簧，所述弹簧的一端与撞杆10的前端固定连接，所述弹簧的另一端与投球筒5的尾端固定连接，撞杆10的尾端贯穿投球筒5的尾端且设有一铁饼11，电磁铁6设置在转台2上，且能够吸引铁饼11移动并压缩所述弹簧储存势能。撞杆10的尾端且紧贴铁饼11的内侧设有一缓冲垫12。撞杆10的前端优选设有一弧形推球部18，弧形推球部18的弧线与篮球的外形相吻合。投球筒5的内径优选为篮球外径的1.05～1.15倍，既方便将篮球投出又使篮球不会卡在投球筒5内。触控开关9能够由篮球触发，也能够以一定的频率自动开启，当使用单独的篮球训练时，设置为篮球触发式；当使用多个篮球训练时，设置为以一定的频率自动开启即可。

如图2所示：控制系统包括处理器、定位模块、编码器17、肌电图监测模块、摄像机13和显示器，触控开关9、定位模块、旋转电机3、电子推杆4、编码器17、电磁铁6和显示器均与处理器电连接。处理器优选可编程控制器或工控机，定位模块优选为WiFi定位模块、蓝牙定位模块或ZigBee定位模块中的一种，因这三种定位模块具有较好的位置精度，且不易受障碍物的影响。定位模块的主机与处理器电连接，定位模块的微标签由投球人佩戴。肌电图监测模块包括便携式表面肌电仪、无线传输模块和若干个表面肌电图传感器，无线传输模块和表面肌电图传感器均与便携式表面肌电仪电连接，若干个表面肌电图传感器分别贴在投球人的投篮手臂上的不同位置，优选贴在三角肌、肱三头肌、肱二头肌、肱桡肌、桡侧腕屈肌和肱侧腕屈肌这几个较大肌肉上。当然，投球人腿部和腰部的肌肉对于投篮来说也很重要，也可根据需求检测这些部位的肌肉运动状态。无线传输模块与定位模块优选采用相同的无线网络协议，以便肌电图监测模块可将监测数据借由定位模块的主机传送给处理器，以降低系统成本。肌电图监测模块用于监测投球人手臂肌肉的运动状态。摄像机13设置在转台2上，摄像机13与处理器电连接，摄像机13用于录制投球人的投篮姿势。显示器用于实时显示投球人的投球姿势和肌肉状态。

如图3所示：本实施例的工作原理为：处理器接收到触控开关9的信号后，根据定位模块反馈的位置参数，确定投球人与投球机的距离，继而根据篮球的抛物线确定垂直投射角度和水平投射方向，然后驱动电子推杆4调整投球筒5的垂直投射角度，并驱动旋转电机3调整投球筒5的水平投射角度，编码器17用于反馈投球筒5的水平投射角度是否对准投球人。若没对准，处理器则继续驱动旋转电机3带动投球筒5转动直至对准，若已对准，处理器则控制电磁铁6得电，吸引铁饼11移动驱动撞针压缩弹簧，经过2-5秒后，处理器再控制电磁铁6失电，撞杆10在弹簧的作用下将篮球投出。

本实施例公开的投篮训练系统的投球机能够根据投球人的位置自动调整投球筒5的投射角度和投射方向，以模拟投球人在实战中跑位后的直接接球投篮技术，并且本实施例的控制系统还利用了肌电图监测模块用于监测投球人手臂肌肉的运动状态，并利用摄像机13制投球人的投篮姿势，以方便将每次投篮过程中手臂肌肉的发力状态进行科学的分析对比，以便投篮人将篮球投出标准的弧线，并养成准确的肌肉记忆，最终实现提高运动员在实战中投篮命中率。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种投篮训练系统，其特征在于：包括投球机和控制系统；

所述投球机包括架体、转台、旋转电机、电子推杆、投球筒和电磁铁，所述转台设置在所述架体上，且所述转台与所述架体之间设有平面滚针轴承，所述旋转电机能够驱动所述转台旋转，所述投球筒的尾端与所述转台铰接，所述投球筒的前端与所述电子推杆的一端铰接，所述电子推杆的另一端与所述平台铰接；所述投球筒的上侧连通有一接球漏斗，所述接球漏斗的底部内侧设有一触控开关；所述投球筒的中部设有一撞杆，所述撞杆上套设有一弹簧，所述弹簧的一端与所述撞杆的前端固定连接，所述弹簧的另一端与所述投球筒的尾端固定连接，所述撞杆的尾端贯穿所述投球筒的尾端且设有一铁饼，所述电磁铁设置在所述转台上，且能够吸引所述铁饼运动压缩所述弹簧；

所述控制系统包括处理器、定位模块、编码器和肌电图监测模块，所述定位模块、所述旋转电机、所述电子推杆、所述电磁铁、所述编码器和所述触控开关均与所述处理器电连接，所述处理器根据所述定位模块反馈的参数驱动所述旋转电机和所述电子推杆调整所述投球筒的投射角度，所述编码器用于反馈所述投球筒的水平投射角度，所述肌电图监测模块用于监测投球人的运动状态。

2.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于：还包括摄像机，所述摄像机设置在所述转台上，所述摄像机与所述处理器电连接，所述摄像机用于录制投球人的投篮姿势。

3.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于：所述撞杆的尾端且紧贴所述铁饼的内侧设有一缓冲垫。

4.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于：所述转台的底面固定设有一转轴，所述转轴上设有一从动齿轮，旋转电机设置在所述架体上，所述旋转电机的输出轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合；所述编码器设置在所述架体上，所述编码器通过联轴器与所述转轴连接。

5.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于：所述撞杆的前端设有一弧形推球部，所述弧形推球部的弧线与篮球的外形相吻合。

6.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于：所述定位模块为WiFi定位模块、蓝牙定位模块或ZigBee定位模块，所述定位模块的主机与所述处理器电连接，所述定位模块的微标签由投球人佩戴。

7.根据权利要求6所述的投篮训练系统，其特征在于：所述肌电图监测模块包括便携式表面肌电仪和若干个表面肌电图传感器，所述表面肌电图传感器均与所述便携式表面肌电仪电连接，若干个所述表面肌电图传感器分别贴在投球人的投篮手臂上的不同位置。

8.根据权利要求7所述的投篮训练系统，其特征在于：所述肌电图监测模块还包括无线传输模块，所述无线传输模块与所述定位模块采用相同的无线网络协议。

9.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于：所述控制系统还包括显示器，所述显示器与所述处理器电连接。

10.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于：所述投球筒的内径为篮球外径的1.05～1.15倍。