CN109045663A - 一种沙袋击打力度检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种沙袋击打力度检测方法及系统，所述系统包括检测装置、智能终端和云端服务器，所述检测装置固定于沙袋上。锻炼时，智能终端与云端服务器自动建立无线连接，并与所述检测装置建立无线连接，接收并发送运动学数据至所述云端服务器进行处理，在所述云端服务器计算出锻炼者的击打力度值后，回发给所述智能终端，智能终端再进行显示播报，和/或语音播报。本申请所公开的沙袋击打力度检测系统及检测方法，通过对各个锻炼者设立单独账户，实时检测播报并保存各锻炼者每次的击打力度值，可以实时跟踪各锻炼者的锻炼过程，使得锻炼者实时调整其锻炼，并增加锻炼过程的趣味性和竞争性，也帮助激发锻炼者的锻炼热情。

Description

一种沙袋击打力度检测方法及系统

技术领域

本申请涉及健身运动器材领域，尤其涉及的是一种沙袋击打力度检测系统及检测方法。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，以及科技的进步，越来越多的人们开始健身和锻炼，一方面提高身体素质，另一方面也增强机体力量。在增强基体力量的锻炼方面，击打沙袋是一种较为常见的锻炼上肢力量的方式。但是，相对而言，击打沙袋是比较单调枯燥的一项锻炼活动，对普通人来讲，很难坚持进行持续多次的用力击打；并且，在目前技术中，也很难让锻炼者根据击打沙袋的力度而实时调整自己上臂的用力方式及用力技巧。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种沙袋击打力度检测系统及检测方法，可以实时提醒锻炼者上一拳的力度。

本申请的技术方案如下：

本申请公开了一种沙袋击打力度检测系统，包括固定于沙袋上的一个检测装置，所述检测装置实时采集所述沙袋的运动学数据、并发送至锻炼者所拥有的一台智能终端，所述智能终端将所述运动学数据发送至一个云端服务器，所述云端服务器用于处理所述运动学数据并计算出锻炼者的击打力度值，以及将所述击打力度值返回所述智能终端。

优选地，所述检测装置包括一块主板，所述主板连接一个加速度传感器和一个无线数据传送装置，所述加速度传感器用于实时采集所述沙袋的运动学数据，所述主板对所述运动学数据进行数据处理后，通过所述无线数据传送装置、无线发送至所述智能终端。

所述无线通讯装置可以是蓝牙数据传送装置、无线WIFI装置、红外数据装置等通过无线连接收发信息的装置。

更优选地，所述智能终端中至少包括：一个无线接收模块，用于无线接收所述运动学数据；一个云端数据收发模块，用于将所述运动学数据无线发送至所述云端服务器进行处理，并接收从所述云端服务器返回的击打力度值；以及一个播报模块，用于发送所述击打力度值至所述智能终端的播放系统、对所述击打力度值进行播报。

进一步优选地，所述播报模块包括声音模块和/或显示模块，所述声音模块用于发送所述击打力度值至所述智能装置的语音机构、以语音的方式进行播报；所述显示模块用于发送所述击打力度值至所述智能装置的显示机构、以显示的方式进行播报。

本申请还公开了所述的检测系统的一种力度检测方法，至少包括以下步骤：

a.所述检测装置实时采集所述沙袋的运动学数据；

b.所述检测装置发送所述运动学数据至所述智能终端；

c.所述智能终端将所述运动学数据发送至所述云端服务器；

d.所述云端服务器处理所述运动学数据并计算出锻炼者的击打力度值；

e.所述云端服务器保存并将所述击打力度值返回至所述智能终端；

f.所述智能终端播报所述击打力度值。

优选地，所述智能终端包括声音模块和/或显示模块，所述的检测方法中，所述步骤f包括：所述声音模块发送所述击打力度值至所述语音机构、以语音的方式进行播报；和/或所述显示模块发送所述击打力度值至所述显示机构、以显示的方式进行播报。

优选地，所述检测装置包括无线数据传送装置，所述检测系统还包括一个二维码，用于提供所述检测装置的无线连接入口地址，在所述步骤b之前，还包括：所述智能终端扫描所述二维码，与所述检测装置建立无线连接。

优选地，所述的检测方法中，在所述步骤a之前，还包括步骤： A0.所述智能终端与所述云端服务器建立数据连接。

更优选地，所述的检测方法中，在所述步骤A0之后，还包括步骤：

A1.锻炼者通过所述智能终端，在所述云端服务器上开设个人账户；

A2.锻炼者通过所述智能终端，将沙袋的物理参数输入所述个人账户。

进一步优选地，所述物理参数至少包括所述检测装置距离固定所述沙袋的固定点的安装点高度、锻炼者的击打点距离所述固定点的击打点高度、和沙袋相对所述固定点的转动惯量。

本申请公开了一种沙袋击打力度检测系统及检测方法，所述检测系统包括检测装置、智能终端和云端服务器，所述检测装置固定于沙袋上。锻炼时，智能终端通过无线收发装置、与云端服务器自动建立无线连接，并与所述检测装置建立无线连接，接收从所述检测装置发送的运动学数据后，发送至所述云端服务器进行处理，在所述云端服务器计算出锻炼者的击打力度值后，回发给所述智能终端，智能终端接收后再发送至显示机构进行显示播报、和/或语音机构进行语音播报。本申请所公开的沙袋击打力度检测系统及检测方法，通过对各个锻炼者设立单独账户，实时检测播报并保存各个锻炼者每次的击打力度值，可以实时跟踪各个锻炼者的锻炼过程，使得锻炼者实时调整其锻炼，并增加锻炼过程的趣味性和竞争性，也帮助激发锻炼者的锻炼热情。

并且，本申请的技术方案还可以应用至医疗领域，检测病人的肌肉力度恢复情况，例如对上臂骨折或上臂肌肉拉伤病人的肌肉力度恢复情况进行检控。

附图说明

图1是本申请的沙袋击打力度检测系统的结构示意图。

图2是本申请的检测装置的结构示意图。

图3是本申请的沙袋击打力度检测方法的流程图。

图中，1.沙袋、2.检测装置、3.击打点、4.云端服务器、5. 智能终端、21.加速度传感器、22.无线数据传送装置、23.主板、 25.无线通道、45.无线下行通道、54.无线上行通道。

具体实施方式

本申请提供了一种沙袋击打力度检测系统及检测方法，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请公开的所述沙袋击打力度检测系统，在一个优选的实施例中，如图1所示，包括三个部分，其中，第一部分为一个检测装置2，固定安装在沙袋1上，所述固定安装，只是要求所述检测装置2可以跟随沙袋一起，实时运动而已，并非要求不可拆卸等；所述沙袋1，在本实施例中为立式支架型沙袋，即沙袋1的下端通过固定点固定在支架上，而上端可随着拳击的不同力度而作不同幅度的摇摆。但显然并不限定于立式支架型沙袋，对于沙袋上端固定的悬吊型沙袋也是一样适用。所述检测装置2，因为是固定在所述沙袋1上，故可以跟随沙袋1的摇摆而一起自由摆动。在本实施例的立式沙袋中，所述检测装置2优选为固定安装在沙袋1的顶部。

所述的检测装置2，用于采集所述沙袋1在锻炼者击打下的运动学参数。在本实施例中，其主要就是实时采集所述沙袋1的运动学数据，尤其是加速度数据，如图2所示，至少包括一个加速度传感器 21，通过一个主板23连接一个无线数据传送装置22，所述无线数据传送装置22用于与外部建立一个无线通道25，并传输数据。

当锻炼者击打沙袋1时，所述检测装置2跟随沙袋1一起、相对静止地摆动，所述加速度传感器21实时检测其自身的运动加速度，也即所述沙袋1位于所述检测装置2的安装部位的加速度数据，并输送至与所述加速度传感器21连接的主板23，在接受所述主板23的数据处理后，所述加速度数据就被发送至所述无线数据传送装置22，并通过无线通道25发送至第二部分。

所述第二部分，为锻炼者所拥有的智能终端5，当然，也可以是锻炼场所提供的公用的智能终端。所述智能终端5包括一个摄像头，所述智能终端5，例如一台智能手机，可以是Android系统的，也可以是Mac系统的，或者任意系统的。但是Android系统的版本号需要是Android5.0以上。在所述智能终端5上预先安装有一个专门的应用程序，所述应用程序可以通过所述智能终端5上的无线接收模块、从所述无线通道25接收所述加速度数据。例如，当所述智能终端5 为智能手机时，其上就可以安装一个手机APP，所述手机APP包括一个无线接收模块，通过所述智能手机，以无线方式从所述无线通道 25接收所述加速度数据。

所述无线方式，可选自蓝牙方式、WIFI方式、红外方式等方式中的任意一种。

当然，在所述无线接收模块从所述无线数据传送装置22接收所述加速度数据之前，所述智能终端5需要与所述无线数据传送装置 22之间预先建立所述无线通道25，而这可以通过扫描二维码的方式建立连接，例如，所述智能终端通过其上的摄像头扫描张贴于所述沙袋1上的一个二维码，所述二维码提供所述检测装置2的无线连接入口地址，从而与所述检测装置2建立所述无线通道25。

所述智能终端5还包括一个云端数据收发模块，所述智能终端5 首先通过所述智能终端5的无线网络、与第三部分建立一个无线上行通道54，所述云端数据收发模块再将所述加速度数据、上传至所述云端数据收发模块，接受进一步的处理。

所述第三部分，即为一个云端服务器4，所述云端服务器4上安装有相关的数据处理程序，首先对所述加速度数据进行处理、并提取加速度值，所提取到的加速度值，再结合预先上传至所述云端服务器 4的所述沙袋的物理参数，综合计算出锻炼者的击打力度值F。所述物理参数至少包括所述检测装置2安放在所述沙袋1上的安放位置距离所述固定点的安装点高度H、锻炼者正常击打沙袋的击打点距离所述固定点的击打点高度h、以及沙袋的转动惯量I。所述击打力度值 F的具体运算方法如下：

假设在某次击打时，测得一个加速度值，因为所述加速度传感器 21检测到的是在其安放位置的安装点高度H处的沙袋1的三维加速度值，包括x、y、z三个方向，其中，z方向选为竖直向下，故在该 z方向的加速度分量基本为0,可以忽略。而x、y方向的加速度分量，则可以合并为一个方向，即沿着击打的方向，设为ɑ，故有：

Fh＝Iβ,

其中β为沙袋1的转动角加速度，计算如下：

β＝ɑ/H。

故所述击打力度值F可以计算为：

F＝(Iβ)/h＝(Iɑ)/(Hh)。

其中，沙袋1的转动惯量I，可以根据沙袋1的质量m,沙袋1的质心离开固定沙袋1的固定点的距离r，以及沙袋1绕其质心的转动惯量Jc来计算得到：

I＝Jc+mr²。

显然,所述沙袋1的转动惯量I，也是可以事先计算出来的，并可以与其它参数，如H,一起张贴于沙袋1上，并且所述沙袋1上还可以绘制或粘贴有竖直放置的尺子，以读出锻炼者击打的高度值h。故锻炼者在锻炼之前就可以将所述物理参数都输入所述智能终端5，并上传至所述云端服务器4。

所述击打力度值再被所述云端服务器4通过无线下行通道45、发送返回至所述云端数据收发模块。

所述智能终端5在接受到所述击打力度值后，就通过播报模块发送至所述智能终端5的播报系统，对所述击打力度值进行播报。所述播报模块包括一个声音模块，和/或一个显示模块，将所述击打力度值发送至所述智能终端5中的相应的播放器上，例如语音播放机构或显示机构，进行播报。例如，当所述智能终端5为智能手机时，所述击打力度值就被发送至手机扬声器，进行语音播报；和/或手机显示屏，进行显示播报。

并且，理论上，所述声音模块和所述显示模块，只需要一个就可以工作了，但是，优选为在所述智能终端5上同时设有这两个模块，即以语音的方式和显示的方式同时进行播报，以更方便锻炼者获取信息、并激发锻炼者的锻炼热情，例如在一个有多个锻炼者进行PK的比赛场合。

综上所述，本申请还公开了一种沙袋击打力度检测方法，通过上述公开的沙袋击打力度检测系统、进行工作。具体如图3所示，包括以下步骤：

a.所述检测装置2实时采集所述沙袋1的运动学数据；

b.所述检测装置2发送所述运动学数据至所述智能终端；

c.所述智能终端将所述运动学数据发送至所述云端服务器4；

d.所述云端服务器4处理所述运动学数据并计算出锻炼者的击打力度值；

e.所述云端服务器4保存并将所述击打力度值返回至所述智能终端；

f.所述智能终端播报所述击打力度值。

具体地，在一个实施例中，当一个锻炼者走近一个沙袋1时，在沙袋1的顶端已经固定有一个检测装置2，所述检测装置2包括一个无线数据传送装置22，并且，所述无线数据传送装置22的无线接入口地址的二维码也已经张贴在所述沙袋1的侧面。锻炼者打开其智能终端5，例如一台智能手机、上预先安装的一个程序，扫描所述二维码，便与所述检测装置2之间建立所述无线通道25。

同时，所述智能手机也通过手机无线网络连接至所述云端服务器 4，并登陆预先设好的锻炼者自己的个人账户，而锻炼者在锻炼之前，就已经将所述沙袋1的相关的物理参数输入至所述个人账户。所述物理参数至少包括所述检测装置2安放在所述沙袋1上的安放位置距离所述固定点的安装点高度H、锻炼者正常击打沙袋的击打点距离所述固定点的击打点高度h、以及沙袋的转动惯量I。

当锻炼者击打所述沙袋1后，所述检测装置2将采集的加速度等运动学数据、通过所述无线通道25、发送至所述智能终端5，而所述智能终端5再通过无线上行通道54，将所述加速度数据、发送至云端服务器4。而所述云端服务器4上运行的计算程序，则根据接受到的所述运动学数据，综合预先输入的沙袋的各个物理参数，例如所述检测装置2的安装点高度H，和锻炼者的击打点高度h,计算并提取出所述沙袋1在击打点高度h处的加速度值，再综合所述沙袋1的转动惯量I，计算出锻炼者的击打力度值。

所述云端服务器4然后通过所述无线下行通道45，将所述击打力度值发送返回至所述云端数据收发模块，所述智能终端再通过所述声音模块将所述击打力度值发送至所述智能终端的语音机构、进行语音播报，和/或通过所述显示模块发送至智能终端的的显示机构、进行显示播报。

综上所述，本申请公开了一种沙袋击打力度检测系统及检测方法，所述检测系统包括检测装置2、智能终端5和云端服务器4，所述检测装置固定于沙袋1上。锻炼时，智能终端5通过无线收发装置、与云端服务器4自动建立无线连接，并与所述检测装置2建立无线连接，接收所述检测装置2发送的运动学数据后，发送至云端服务器4进行处理，在所述云端服务器4计算出锻炼者的击打力度值后，回发给智能终端5，智能终端5接收后再发送至显示机构进行显示播报、和/ 或语音机构进行语音播报。本申请所公开的沙袋击打力度检测系统及检测方法，通过对各个锻炼者设立单独账户，实时检测播报并保存各个锻炼者每次的击打力度值，可以实时跟踪各个锻炼者的锻炼过程，使得锻炼者实时调整其锻炼，并增加锻炼过程的趣味性和竞争性，也帮助激发锻炼者的锻炼热情。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种沙袋击打力度检测系统，其特征在于，包括固定于沙袋上的一个检测装置，所述检测装置实时采集所述沙袋的运动学数据、并发送至锻炼者所拥有的一台智能终端，所述智能终端将所述运动学数据发送至一个云端服务器，所述云端服务器用于处理所述运动学数据并计算出锻炼者的击打力度值，以及将所述击打力度值返回所述智能终端。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置包括一块主板，所述主板连接一个加速度传感器和一个无线数据传送装置，所述加速度传感器用于实时采集所述沙袋的运动学数据，所述主板对所述运动学数据进行数据处理后，通过所述无线数据传送装置、无线发送至所述智能终端。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，所述智能终端中至少包括：

一个无线接收模块，用于无线接收所述运动学数据；

一个云端数据收发模块，用于将所述运动学数据无线发送至所述云端服务器进行处理，并接收从所述云端服务器返回的击打力度值；

以及一个播报模块，用于发送所述击打力度值至所述智能终端的播放系统、对所述击打力度值进行播报。

4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，所述播报模块包括声音模块和/或显示模块，所述声音模块用于发送所述击打力度值至所述智能装置的语音机构、以语音的方式进行播报；所述显示模块用于发送所述击打力度值至所述智能装置的显示机构、以显示的方式进行播报。

5.一种根据权利要求1至4任一所述的检测系统的检测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

a.所述检测装置实时采集所述沙袋的运动学数据；

b.所述检测装置发送所述运动学数据至所述智能终端；

c.所述智能终端将所述运动学数据发送至所述云端服务器；

d.所述云端服务器处理所述运动学数据并计算出锻炼者的击打力度值；

e.所述云端服务器保存并将所述击打力度值返回至所述智能终端；

f.所述智能终端播报所述击打力度值。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述智能终端包括声音模块和/或显示模块，所述步骤f包括：

所述声音模块发送所述击打力度值至所述语音机构、以语音的方式进行播报；和/或所述显示模块发送所述击打力度值至所述显示机构、以显示的方式进行播报。

7.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述检测装置包括无线数据传送装置，所述检测系统还包括一个二维码，用于提供所述检测装置的无线连接入口地址，在所述步骤b之前，还包括：

所述智能终端扫描所述二维码，与所述检测装置建立无线连接。

8.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，在所述步骤a之前，还包括步骤：

A0.所述智能终端与所述云端服务器建立数据连接。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，在所述步骤A0之后，还包括步骤：

A1.锻炼者通过所述智能终端，在所述云端服务器上开设个人账户；

A2.锻炼者通过所述智能终端，将沙袋的物理参数输入所述个人账户。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述物理参数至少包括所述检测装置距离固定所述沙袋的固定点的安装点高度、锻炼者的击打点距离所述固定点的击打点高度、和沙袋相对所述固定点的转动惯量。