CN107773939A - 一种乒乓球辅助训练装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于体育器材技术领域，尤其涉及一种乒乓球辅助训练装置。乒乓球辅助训练装置包括球桌、设置在球桌一侧的发球器、球拍、监测装置和处理器；所述监测装置包括用于监测乒乓球运行轨迹的图像采集设备，设置在球拍上的薄膜压力传感器和设置在运动员体表并用于监测运动员血压、体温和血氧信号的生理状态传感器。本发明通过图像采集设备、薄膜压力传感器、生理状态传感器和处理器之间的配合使用，能够对运动员的训练过程进行再现，运动员根据辅助训练装置输出的结果能够进行有针对性的训练，提高了训练效果。

Description

一种乒乓球辅助训练装置
技术领域
本发明属于体育器材技术领域，尤其涉及一种乒乓球辅助训练装置。
背景技术
目前的乒乓球辅助训练装置，一般功能比较单一，仅能实现发球动作，无法实现根据运动员的状态对发球的状态进行调整，因此无法实现更好的训练效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种乒乓球辅助训练装置，其用于解决现有技术中存在的训练效果差的问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种乒乓球辅助训练装置，其包括球桌、设置在球桌一侧的发球器、球拍、监测装置和处理器；
所述监测装置包括用于监测乒乓球运行轨迹的图像采集设备，设置在球拍上的薄膜压力传感器和设置在运动员体表并用于监测运动员血压、体温和血氧信号的生理状态传感器；
所述图像采集设备、薄膜压力传感器和传感器均和处理器通讯连接；
所述图像采集设备设置在球桌的上部，用于对乒乓球的运行轨迹进行采集，并将采集到的乒乓球运行轨迹传递给处理器，所述处理器对接收到的乒乓球运行轨迹进行数字化处理；
所述薄膜压力传感器设置在球拍底板和胶皮之间，并根据乒乓球与球拍不同的接触点和不同的接触力产生不同的压力信号，并将压力信号传给处理器；
所述处理器对压力信号进行处理并结合对应的乒乓球运行轨迹生成模拟图形；
所述生理状态传感器用于检测运动员的生理状态，并将运动员的生理状态信号传递给处理器。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述发球器与处理器通讯连接，所述处理器根据薄膜压力传感器的检测值和图像采集装置的检测值判断训练人员的乒乓球技能水平，然后处理器根据判断出来的乒乓球技能水平控制发球器的发球位置、发球速度和发球转速。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述发球器包括 XYZ三向平移装置、转向装置、发球管、送球风机、发球风机、加旋装置、集球漏斗和送球漏斗；
所述发球管通过转向装置设置在XYZ三向平移装置上，且所述转向装置包括第一转向机构和第二转向机构，所述XYZ三向平移装置上具有水平设置的置物台，所述第一转向机构设置在置物台上，并能相对于置物台水平转动，所述第二转向机构设置在第一转向机构上，所述第二转向机构能够相对于第一转向机构俯仰运动，所述发球管设置在第一转向机构上；
所述集球漏斗设置在乒乓球发球端的下方，所述送球漏斗设置在发球管的上方，所述集球漏斗的小口端通过集球管与送球风机连通，所述集球管上设置有送球口，所述送球口位于送球漏斗的上方，且送球口靠进送球风机一侧的集球管上设置有挡球网；
所述送球漏斗的出口端与发球管连通，并且在两者的连接管路上设置有自动开闭的发球挡板，所述发球风机与发球管的尾端连通；
所述加旋装置包括设置在发球管内的摩擦环，所述摩擦环在驱动电机的带动下转动。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述处理器根据判断出来的乒乓球技能水平控制XYZ三向平移装置和转向装置的位置，控制发球风机的转速，发球挡板的开启速度，以及驱动电机的转速。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述集球漏斗的上部还设置有集球网。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述处理器还包括报警装置，当处理器判定运动员的生理参数超过设定值时，处理器控制报警装置发出警示信号。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述处理器上设置有手动按键，所述手动按键用于控制XYZ三向平移装置和转向装置的位置，控制发球风机的转速，发球挡板的开启速度，以及驱动电机的转速。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述生理状态传感器设置以穿戴的形式设置在运动员身体上。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，还包括与薄膜压力传感器连接的无线通讯装置，所述薄膜压力传感器通过无线通讯装置与处理器连接，所述球拍的手柄为中空结构，所述无线通讯装置设置在手柄内。
作为上述乒乓球辅助训练装置的一种优选方案，所述处理器还包括计数装置，该计数装置用于记录发球器的发球数量。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明提供的乒乓球辅助训练装置通过图像采集设备、薄膜压力传感器、生理状态传感器和处理器之间的配合使用，能够对运动员的训练过程进行再现，运动员根据辅助训练装置输出的结果能够进行有针对性的训练，提高了训练效果。
附图说明
图1为本发明具体实施方式提供的乒乓球辅助训练装置控制流程示意图；
图2为本发明具体实施方式提供的乒乓球辅助训练装置的结构示意图。
【附图标记说明】
1：球桌；2：发球器；3：处理器；4：图像采集设备；5：薄膜压力传感器；6：生理状态传感器；7：XYZ三向平移装置；8：转向装置； 9：发球管；10：送球风机；11：发球风机；12：集球漏斗；13：送球漏斗；14：集球管；15：送球口；16：挡球网；17：发球挡板；18：报警装置。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1、图2所示，本实施方式提供了一种乒乓球辅助训练装置，其包括球桌1、设置在球桌1一侧的发球器2、球拍、监测装置和处理器3。
监测装置包括用于监测乒乓球运行轨迹的图像采集设备4，设置在球拍上的薄膜压力传感器5和设置在运动员体表并用于监测运动员血压、体温和血氧信号的生理状态传感器6；
图像采集设备4、薄膜压力传感器5和生理状态传感器6均和处理器 3通讯连接。
图像采集设备4设置在球桌1的上部，用于对乒乓球的运行轨迹进行采集，并将采集到乒乓球运行轨迹传递给处理器3，处理器3对接收到的乒乓球运行轨迹进行数字化处理。处理器3对乒乓球运行轨迹进行数字化处理后可以输出图像信息供用户查看，和/或将数字化处理后的结果存储起来供以后使用。
薄膜压力传感器5设置在球拍底板和胶皮之间，其根据乒乓球与球拍不同的接触点和不同的接触力产生不同的压力信号，并将压力信号传给处理器3。具体的，在运动员击球过程，在球拍上不同的击球点，薄膜压力传感器5会产生不同的信号，运动员用不同的力度击球，薄膜压力传感器5也会产生不同的信号。
处理器3对压力信号进行处理并结合对应的乒乓球运行轨迹生成模拟图形，也就是说，也就说针对运动员的每次击球，处理器3都会得出运动员的击球点、击球力度以及对应的乒乓球运行轨迹。根据上述内容，可以为运行员的训练提供直观的数据依据。
生理状态传感器6用于检测运动员的生理状态，并将运动员的生理状态信号传递给处理器3。
在本实施方式中，通过图像采集设备4、薄膜压力传感器5、生理状态传感器6和处理器3之间的配合使用，能够对运动员的训练过程进行再现，运动员根据辅助训练装置输出的结果能够进行有针对性的训练，提高了训练效果。
发球器2与处理器3通讯连接，处理器3根据薄膜压力传感器5的检测值和图像采集装置4的检测值判断训练人员的乒乓球技能水平，然后处理器3根据判断出来的乒乓球技能水平控制发球器2的发球位置、发球速度和发球转速。
具体的，预先在处理器3内存储多条乒乓球运行轨迹路径，并将存储的运行轨迹路径分为代表不同技能水平的路径，在运动员的训练过程中，将运动员的实际击球路径与处理器3中预存的多条运行轨迹路径相比较，找到与实际击球路径相似的预存的运行轨迹路径。查看该预存轨迹路径所对应的技能水平，就可以得出运动员所处的技能水平。
发球器2包括XYZ三向平移装置7、转向装置8、发球管9、送球风机10、发球风机11、加旋装置、集球漏斗12和送球漏斗13；
XYZ三向平移装置7设置在乒乓球桌1的发球端，发球管9通过转向装置8设置在XYZ三向平移装置7上，且转向装置8包括第一转向机构和第二转向机构，XYZ三向平移装置7上具有水平设置的置物台，第一转向机构设置在置物台上，并能相对于置物台水平转动，第二转向机构设置在第一转向机构上，第二转向机构能够相对于第一转向机构俯仰运动，发球管9设置在第一转向机构上。
通过XYZ三项平移装置7和转向装置8的配合实用，能够实现灵活的调整发球管9的位置，实现多方位、多角度的发球。
集球漏斗12设置在球桌1发球端的下方，送球漏斗13设置在发球管9的上方，集球漏斗12的小口端通过集球管14与送球风机10连通，集球管14上设置有送球口15，送球口15位于送球漏斗13的上方，且送球口15靠进送球风机10一侧的集球管14上设置有挡球网16。
送球风机10的抽吸作用，可以使集球管14内产生负压，集球漏斗 12内的乒乓球在集球管14内负压的作用下进入集球管14。当乒乓球运行至送球口处，由于挡球网16的存在，乒乓球会在重力的作用下落入送球漏斗13内。
送球漏斗13的出口端与发球管9连通，并且在两者的连接管路上设置有自动开闭的发球挡板17，发球风机11与发球管9的尾端连通，加旋装置包括设置在发球管内的摩擦环，摩擦环在驱动电机的带动下转动。
通过打开发球挡板17，送球漏斗13内的乒乓球会进入发球管9内，在发球风机11的吹动作用下，乒乓球会从发球管9内飞出。在乒乓球的发球过程中，通过摩擦环对乒乓球的摩擦可以使乒乓球旋转。由此，发球管9可以打出旋转球。
处理器3根据判断出来的乒乓球技能水平控制XYZ三向平移装置7 和转向装置8的位置，控制发球风机11的转速，发球挡板17的开启速度，以及驱动电机的转速。
具体的，处理器3根据受训人员的水平高低，调整发球器2的发球角度和发球速度，由此，可以实现针对不同的受训人员进行不同的训练。
集球漏斗12的上部还设置有集球网。集球网对受训人员打出的球具有阻挡的作用，并使受训人员打出的球进入集球漏斗12内。
处理器3还包括报警装置18，当处理器3判定运动员的生理参数超过设定值时，处理器3控制报警装置18发出警示信号。通过警示装置18 的设置，可以防止运动员在训练过程中出现训练过度的问题。
处理器3上设置有手动按键，手动按键用于控制XYZ三向平移装置7和转向装置8的位置，控制发球风机的转速，发球挡板17的开启速度，以及驱动电机的转速。
通过按键的设置，可以实现对训练装置的手动控制，提高了训练装置使用的灵活性。
生理状态传感器6以穿戴的形式设置在运动员身体上。通过可穿戴的方式设置在运动员身体上，具有使用方便的优点。
乒乓球辅助训练装置还包括与薄膜压力传感器5连接的无线通讯装置，薄膜压力传感器5通过无线通讯装置与处理器3连接，球拍的手柄为中空结构，无线通讯装置设置在手柄内。通过将无线通讯装置设置在手柄内，对球拍的结构影响不大，不会对运行员正常使用球拍造成影响。
处理器3还包括计数装置，该计数装置用于记录发球器的发球数量。计数装置可以设置在发球管9的端部，具体的为光电计数器，通过计数器的设备，能够对运行员的训练强度进行统计。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种乒乓球辅助训练装置，其特征在于：包括球桌(1)、设置在球桌(1)一侧的发球器(2)、球拍、监测装置和处理器(3)；
所述监测装置包括用于监测乒乓球运行轨迹的图像采集设备(4)，设置在球拍上的薄膜压力传感器(5)和设置在运动员体表并用于监测运动员血压、体温和血氧信号的生理状态传感器(6)；
所述图像采集设备(4)、薄膜压力传感器(5)和生理状态传感器(6)均和处理器(3)通讯连接；
所述图像采集设备(4)设置在球桌(1)的上部，用于对乒乓球的运行轨迹进行采集，并将采集到的乒乓球运行轨迹传递给处理器(3)，所述处理器(3)对接收到的乒乓球运行轨迹进行数字化处理；
所述薄膜压力传感器(5)设置在球拍底板和胶皮之间，并根据乒乓球与球拍不同的接触点和不同的接触力产生不同的压力信号，并将压力信号传给处理器(3)；
所述处理器(3)对压力信号进行处理并结合对应的乒乓球运行轨迹生成模拟图形；
所述生理状态传感器(6)用于检测运动员的生理状态，并将运动员的生理状态信号传递给处理器(3)。
2.根据权利要求1所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，所述发球器(2)与处理器(3)通讯连接，所述处理器(3)根据薄膜压力传感器(5)的检测值和图像采集装置(4)的检测值判断训练人员的乒乓球技能水平，然后处理器(3)根据判断出来的乒乓球技能水平控制发球器(2)的发球位置、发球速度和发球转速。
3.根据权利要求1所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，所述发球器(2)包括XYZ三向平移装置(7)、转向装置(8)、发球管(9)、送球风机(10)、发球风机(11)、加旋装置、集球漏斗(12)和送球漏斗(13)；
所述发球管(9)通过转向装置(8)设置在XYZ三向平移装置(7)上；
所述转向装置(8)包括第一转向机构和第二转向机构，所述XYZ三向平移装置(7)上具有水平设置的置物台，所述第一转向机构设置在置物台上，并能相对于置物台水平转动，所述第二转向机构设置在第一转向机构上，所述第二转向机构能够相对于第一转向机构俯仰运动，所述发球管(9)设置在第一转向机构上；
所述集球漏斗(12)设置在乒乓球发球端的下方，所述送球漏斗(13)设置在发球管(9)的上方，所述集球漏斗(12)的小口端通过集球管(14)与送球风机(10)连通，所述集球管(14)上设置有送球口，所述送球口位于送球漏斗(13)的上方，且送球口靠进送球风机(10)一侧的集球管(14)上设置有挡球网(16)；
所述送球漏斗(13)的出口端与发球管(9)连通，并且在两者的连接管路上设置有自动开闭的发球挡板，所述发球风机(11)与发球管(9)的尾端连通；
所述加旋装置包括设置在发球管(9)内的摩擦环，所述摩擦环在驱动电机的带动下转动。
4.根据权利要求3所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，所述处理器(3)根据判断出来的乒乓球技能水平控制XYZ三向平移装置(7)和转向装置(8)的位置，控制发球风机(11)的转速，发球挡板的开启速度，以及驱动电机的转速。
5.根据权利要求3所述的兵乓球辅助训练装置，其特征在于，所述集球漏斗(12)的上部还设置有集球网。
6.根据权利要求1所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，所述处理器(3)还包括报警装置，当处理器(3)判定运动员的生理参数超过设定值时，处理器(3)控制报警装置(18)发出警示信号。
7.根据权利要求3所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，所述处理器(3)上设置有手动按键，所述手动按键用于控制XYZ三向平移装置(7)和转向装置(8)的位置，控制发球风机(11)的转速，发球挡板的开启速度，以及驱动电机的转速。
8.根据权利要求1所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，所述生理状态传感器(6)以穿戴的形式设置在运动员身体上。
9.根据权利要求1所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，还包括与薄膜压力传感器(5)连接的无线通讯装置，所述薄膜压力传感器(5)通过无线通讯装置与处理器(3)连接，所述球拍的手柄为中空结构，所述无线通讯装置设置在手柄内。
10.根据权利要求1所述的乒乓球辅助训练装置，其特征在于，所述处理器(3)还包括计数装置，该计数装置用于记录发球器的发球数量。
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