CN107456748A - 一种数字排球训练系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字排球训练系统，涉及排球训练领域。该系统包括：视频采集模块、垫球计数模块、拦网计数模块、动作评估模块、动作对照学习模块和体能消耗估算模块。本发明通过视频采集模块和动作对照学习模块，获取区别动作要领信息并显示提醒不准确动作要点，便于训练后自行学习研究；通过垫球计数模块、拦网计数模块和动作评估模块，对排球训练的成功率进行了准确可靠的综合评估，并对失误原因进行了分析，训练者可以根据评估结果和失误原因提高排球动作要点领悟效率；即本发明通过智能化数据采集分析过程，对排球训练动作进行综合评估，根据评估结果指导排球训练，从而提高了训练效率，使得动作更加规范，同时也减轻了教练的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及排球训练领域，更具体的涉及一种数字排球训练系统。
背景技术
排球是一项十分受欢迎的体育运动，目前，市面上的垫球、接球、移动、起跳等动作标准评估的排球训练系统，大多采用教练当场进行观察指导的模式，或者采用摄像头进行训练视频的采集，然后在结束训练后，教练进行观察与事后的指导，这种情况导致了接球或扣球等训练的效率极其低下，同时训练动作的不规范，将影响个人运动能力的发挥。
综上所述，现有技术中的排球训练系统，存在不够智能化，导致训练效率低的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种数字排球训练系统，用以解决现有技术中存在排球训练系统不够智能化，导致训练效率低的问题。
本发明实施例提供一种数字排球训练系统，包括：视频采集模块、垫球计数模块、拦网计数模块、动作评估模块、动作对照学习模块和体能消耗估算模块；
所述视频采集模块设置在排球训练场周围的支杆上，且在视频采集过程中支杆在0°～90°范围内旋转，其中，支杆的数量为多个；所述视频采集模块，用于采集排球训练过程中的现场视频数据，并且将现场视频数据发送至所述动作对照学习模块；
所述垫球计数模块设置在护手套内；所述垫球计数模块，包括：压力传感器、垫球计数模块和第一无线通信模块；所述压力传感器，用于获取两手垫球压力信息；所述垫球计数模块，用于根据两手垫球压力信息进行垫球成功计数，其中，当护手套手背大拇指和食指中间区域的两手垫球压力信息均在垫球压力范围内时，则垫球成功并计数，当护手套手背上任何区域的垫球压力信息在垫球压力范围内时，则进行垫球计数；所述第一无线通信模块，用于将垫球压力信息、垫球成功次数和垫球次数发送至所述动作评估模块；
所述拦网计数模块，包括：红外传感器、过网计数模块和第二无线通信模块；所述过网计数模块和所述第二无线通信模块均设置在排球挡网侧部的竖杆顶部，且高于排球挡网的竖杆和低于排球挡网的竖杆上均设置有所述红外传感器；所述红外传感器，用于采集排球经过与否信息；所述过网计数模块，用于根据高于排球挡网的排球经过信息和低于排球挡网的排球经过信息进行过网成功计数，其中，当高于排球挡网有排球经过和低于排球挡网无排球经过时，则过网成功并计数；所述第二无线通信模块，用于将排球经过与否信息和过网成功次数发送至所述动作评估模块；
所述动作评估模块，用于根据垫球压力信息、垫球成功次数、垫球次数、排球经过与否信息和过网成功次数，分析垫球失误原因，以及确定垫球成功率；
所述动作对照学习模块，用于根据现场视频数据再现排球训练场景，并提取垫球动作过程，将提取的垫球动作信息与标准垫球动作信息对比，获取区别动作要领信息并显示提醒；
所述体能消耗估算模块设置在脚环上；所述体能消耗估算模块，包括：三轴加速度传感器、步数估算模块和体能消耗确定模块；所述三轴加速度传感器，用于获取训练者的运动状态信息；所述步数估算模块，用于根据运动状态信息估算训练者的运动步数；所述体能消耗确定模块，用于根据运动步数和每步体能消耗量确定训练者的总体能消耗量。
优选地，所述支杆的数量为四个；所述支杆的底部设有旋转装置，其中，所述旋转装置包括：依次电连接的控制开关、电机驱动装置和电机。
优选地，本发明实施例提供的数字排球训练系统，还包括：数据共享模块；所述数据共享模块，用于通过短信方式将动作评估信息、动作对照学习信息和体能消耗信息发送到对应训练者的智能手机上。
优选地，所述脚环为橡胶绑带。
优选地，所述视频采集模块、所述垫球计数模块、所述拦网计数模块、所述动作评估模块、所述动作对照学习模块和所述体能消耗估算模块上均设置有USB数据导出接口。
优选地，所述体能消耗估算模块，还包括：步数校准模块；所述步数校准模块，用于根据运动状态信息计算运动步长；其中，在运动步长范围内的动作次数为运动步数。
本发明实施例中，提供一种数字排球训练系统，与现有技术相比，其有益效果如下：
本发明通过视频采集模块和动作对照学习模块，获取区别动作要领信息并显示提醒不准确动作要点，便于训练后自行学习研究，提高排球要点领悟效率，从而提高了训练效率；通过垫球计数模块、拦网计数模块和动作评估模块，对排球训练的成功率进行了准确可靠的综合评估，并对失误原因进行了分析，训练者可以根据评估结果和失误原因提高排球动作要点领悟效率，从而提高了训练效率。即本发明通过智能化数据采集分析过程，对排球训练动作进行了综合评估，根据评估结果指导排球训练，从而提高了训练效率，使得动作更加规范，同时也减轻了教练的工作量。
本发明通过在排球训练场周围的每个支杆上设置视频采集模块，由于视频采集模块分布在排球训练场的多处且可旋转多角度采集数据，采集的数据全面，从而使分析结果更加准确；通过动作对照学习模块提取垫球动作过程，并将提取的垫球动作信息和标准垫球动作信息对比，获取区别动作要领信息并显示提醒不准确动作要点，便于训练后自行学习研究。
本发明通过设置垫球计数模块，判断发球成功次数和确定发送总次数，用于进行排球训练的评估，特别地，通过获取左右两个护手套手背大拇指和食指中间区域同时有压力信息，将同时获取信息标志记作垫球成功标志并计数，其获取的计数准确可靠；通过设置拦网计数模块，确定排球过网次数，用于进行排球训练的评估，特别地，通过高于排球挡网有排球经过和低于排球挡网无排球经过同时发生，作为过网成功标志并计数，而对于高于排球挡网无排球经过和低于排球挡网无排球的情况，视为过网失败，其计数准确可靠；根据采集过程原始信息(垫球压力信息和排球经过与否信息)，以及结果信息(垫球成功次数和过网成功次数)，结合垫球次数，综合评估垫球成功率，以及分析垫球失误原因，其评估结果准确可靠。
本发明通过体能消耗估算模块确定排球训练中的体能消耗量，便于合理安排训练时间长短，丰富了本系统的功能，增强了实用性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种数字排球训练系统原理框图。
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。
图1为本发明实施例提供的一种数字排球训练系统。如图1所示，该系统包括：视频采集模块1、垫球计数模块2、拦网计数模块3、动作评估模块4、动作对照学习模块5和体能消耗估算模块6。
具体地，视频采集模块1设置在排球训练场周围的支杆上，且在视频采集过程中支杆在0°～90°范围内旋转，其中，支杆的数量为多个；视频采集模块，用于采集排球训练过程中的现场视频数据，并且将现场视频数据发送至动作对照学习模块5。
优选地，本发明实施例中支杆的数量为四个；支杆的底部设有旋转装置，其中，旋转装置包括：依次电连接的控制开关、电机驱动装置和电机。
需要说明的是，在排球训练场周围的每个支杆上设置视频采集模块1，由于视频采集模块1分布在排球训练场的多处且可旋转多角度采集数据，采集的数据全面，从而使分析结果更加准确。
具体地，垫球计数模块2设置在护手套内；垫球计数模块2，包括：压力传感器21、垫球计数模块22和第一无线通信模块23；压力传感器21，用于获取两手垫球压力信息；垫球计数模块22，用于根据两手垫球压力信息进行垫球成功计数，其中，当护手套手背大拇指和食指中间区域的两手垫球压力信息均在垫球压力范围内时，则垫球成功并计数，当护手套手背上任何区域的垫球压力信息在垫球压力范围内时，则进行垫球计数；第一无线通信模块23，用于将垫球压力信息、垫球成功次数和垫球次数发送至动作评估模块4。
需要说明的是，本发明通过设置垫球计数模块，判断发球成功次数和确定发送总次数，用于进行排球训练的评估。特别地，通过获取左右两个护手套手背大拇指和食指中间区域同时有压力信息，将同时获取信息标志记作垫球成功标志并计数，其获取的计数准确可靠。
具体地，拦网计数模块3，包括：红外传感器31、过网计数模块32和第二无线通信模块33；过网计数模块32和第二无线通信模块33均设置在排球挡网侧部的竖杆顶部，且高于排球挡网的竖杆和低于排球挡网的竖杆上均设置有红外传感器31；红外传感器31，用于采集排球经过与否信息；过网计数模块32，用于根据高于排球挡网的排球经过信息和低于排球挡网的排球经过信息进行过网成功计数，其中，当高于排球挡网有排球经过和低于排球挡网无排球经过时，则过网成功并计数；第二无线通信模块33，用于将排球经过与否信息和过网成功次数发送至动作评估模块4。
需要说明的是，本发明通过设置拦网计数模块，确定排球过网次数，用于进行排球训练的评估。特别地，通过高于排球挡网有排球经过和低于排球挡网无排球经过同时发生，作为过网成功标志并计数，而对于高于排球挡网无排球经过和低于排球挡网无排球的情况，视为过网失败，其计数准确可靠。
具体地，动作评估模块4，用于根据垫球压力信息、垫球成功次数、垫球次数、排球经过与否信息和过网成功次数，分析垫球失误原因，以及确定垫球成功率。
需要说明的是，本发明根据采集过程原始信息(垫球压力信息和排球经过与否信息)，以及结果信息(垫球成功次数和过网成功次数)，结合垫球次数，综合评估垫球成功率，以及分析垫球失误原因，其评估结果准确可靠。
具体地，动作对照学习模块5，用于根据现场视频数据再现排球训练场景，并提取垫球动作过程，将提取的垫球动作信息与标准垫球动作信息对比，获取区别动作要领信息并显示提醒。
需要说明的是，本发明通过动作对照学习模块提取垫球动作过程，并将提取的垫球动作信息和标准垫球动作信息对比，获取区别动作要领信息并显示提醒不准确动作要点，便于训练后自行学习研究。
具体地，体能消耗估算模块6设置在脚环上；体能消耗估算模块6，包括：三轴加速度传感器61、步数估算模块62和体能消耗确定模块63；三轴加速度传感器61，用于获取训练者的运动状态信息；步数估算模块62，用于根据运动状态信息估算训练者的运动步数；体能消耗确定模块63，用于根据运动步数和每步体能消耗量确定训练者的总体能消耗量。
需要说明的是，本发明实施例中的脚环为橡胶绑带；以及体能消耗估算模块6，还包括：步数校准模块64；步数校准模块64，用于根据运动状态信息计算运动步长；其中，在运动步长范围内的动作次数为运动步数。
需要说明的是，本发明通过体能消耗估算模块确定排球训练中的体能消耗量，便于合理安排训练时间长短，丰富了本系统的功能，增强了实用性。
优选地，本发明实施例中的视频采集模块1、垫球计数模块2、拦网计数模块3、动作评估模块4、动作对照学习模块5和体能消耗估算模块6上均设置有USB数据导出接口。
较佳地：本发明实施例中的数字排球训练系统，还包括：数据共享模块；数据共享模块，用于通过短信方式将动作评估信息、动作对照学习信息和体能消耗信息发送到对应训练者的智能手机上。
综上所述，本发明通过视频采集模块和动作对照学习模块，获取区别动作要领信息并显示提醒不准确动作要点，便于训练后自行学习研究，提高排球要点领悟效率，从而提高了训练效率；通过垫球计数模块、拦网计数模块和动作评估模块，对排球训练的成功率进行了准确可靠的综合评估，并对失误原因进行了分析，训练者可以根据评估结果和失误原因提高排球动作要点领悟效率，从而提高了训练效率。即本发明通过智能化数据采集分析过程，对排球训练动作进行了综合评估，根据评估结果指导排球训练，从而提高了训练效率，使得动作更加规范，同时也减轻了教练的工作量。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种数字排球训练系统，其特征在于，包括：视频采集模块(1)、垫球计数模块(2)、拦网计数模块(3)、动作评估模块(4)、动作对照学习模块(5)和体能消耗估算模块(6)；
所述视频采集模块(1)设置在排球训练场周围的支杆上，且在视频采集过程中支杆在0°～90°范围内旋转，其中，支杆的数量为多个；所述视频采集模块，用于采集排球训练过程中的现场视频数据，并且将现场视频数据发送至所述动作对照学习模块(5)；
所述垫球计数模块(2)设置在护手套内；所述垫球计数模块(2)，包括：压力传感器(21)、垫球计数模块(22)和第一无线通信模块(23)；所述压力传感器(21)，用于获取两手垫球压力信息；所述垫球计数模块(22)，用于根据两手垫球压力信息进行垫球成功计数，其中，当护手套手背大拇指和食指中间区域的两手垫球压力信息均在垫球压力范围内时，则垫球成功并计数，当护手套手背上任何区域的垫球压力信息在垫球压力范围内时，则进行垫球计数；所述第一无线通信模块(23)，用于将垫球压力信息、垫球成功次数和垫球次数发送至所述动作评估模块(4)；
所述拦网计数模块(3)，包括：红外传感器(31)、过网计数模块(32)和第二无线通信模块(33)；所述过网计数模块(32)和所述第二无线通信模块(33)均设置在排球挡网侧部的竖杆顶部，且高于排球挡网的竖杆和低于排球挡网的竖杆上均设置有所述红外传感器(31)；所述红外传感器(31)，用于采集排球经过与否信息；所述过网计数模块(32)，用于根据高于排球挡网的排球经过信息和低于排球挡网的排球经过信息进行过网成功计数，其中，当高于排球挡网有排球经过和低于排球挡网无排球经过时，则过网成功并计数；所述第二无线通信模块(33)，用于将排球经过与否信息和过网成功次数发送至所述动作评估模块(4)；
所述动作评估模块(4)，用于根据垫球压力信息、垫球成功次数、垫球次数、排球经过与否信息和过网成功次数，分析垫球失误原因，以及确定垫球成功率；
所述动作对照学习模块(5)，用于根据现场视频数据再现排球训练场景，并提取垫球动作过程，将提取的垫球动作信息与标准垫球动作信息对比，获取区别动作要领信息并显示提醒；
所述体能消耗估算模块(6)设置在脚环上；所述体能消耗估算模块(6)，包括：三轴加速度传感器(61)、步数估算模块(62)和体能消耗确定模块(63)；所述三轴加速度传感器(61)，用于获取训练者的运动状态信息；所述步数估算模块(62)，用于根据运动状态信息估算训练者的运动步数；所述体能消耗确定模块(63)，用于根据运动步数和每步体能消耗量确定训练者的总体能消耗量。
2.如权利要求1所述的数字排球训练系统，其特征在于，所述支杆的数量为四个；所述支杆的底部设有旋转装置，其中，所述旋转装置包括：依次电连接的控制开关、电机驱动装置和电机。
3.如权利要求1所述的数字排球训练系统，其特征在于，还包括：数据共享模块；所述数据共享模块，用于通过短信方式将动作评估信息、动作对照学习信息和体能消耗信息发送到对应训练者的智能手机上。
4.如权利要求1所述的数字排球训练系统，其特征在于，所述脚环为橡胶绑带。
5.如权利要求1所述的数字排球训练系统，其特征在于，所述视频采集模块(1)、所述垫球计数模块(2)、所述拦网计数模块(3)、所述动作评估模块(4)、所述动作对照学习模块(5)和所述体能消耗估算模块(6)上均设置有USB数据导出接口。
6.如权利要求1所述的数字排球训练系统，其特征在于，所述体能消耗估算模块(6)，还包括：步数校准模块(64)；所述步数校准模块(64)，用于根据运动状态信息计算运动步长；其中，在运动步长范围内的动作次数为运动步数。
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| CN107456748B (zh) | 2019-05-07 |
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