CN109224412B - 一种辅助练习足球射门的装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供的装置球门板(1)、拍摄设备(2)、发球设备(3)、图像显示设备(4)和处理器(5)，从而动态显示目标入射点的位置，实时采集待训练球员的训练信息，真实模拟目标对手的动作趋势以及队友的传球模式等，从而能够针对特定目标对手针对性地进行射门训练；本申请提供的射门训练方法，使用前述装置，能够利用历史资料和待训练球员的现场训练情况实时调整目标入射点，从而更为真实地模拟目标对手，使得待训练球员的训练更具针对性、效果更显著。

Description

一种辅助练习足球射门的装置

技术领域

本申请属于足球训练器械和方法领域，特别涉及一种辅助练习足球射门的装置。

背景技术

在足球运动中，足球射门是一种基本技战术，因此，足球射门训练贯穿球员职业生涯。对于初级球员，通常采用静态训练的方法来训练射门，对于成熟球员通常采用动态方法进行训练。例如，传统的动态足球射门训练方法为队员之间的互相配合，前一位球员将足球传递给待训练球员，由待训练球员接球并射入球门。这种训练模式不仅没有针对性，而且，由于体能、意识等差异，队友很难还原出真实对手的反应方式，因此，用传统的训练方法来训练不仅针对性差，而且球员能力的提升速度慢。

现有技术中存在智能足球射门训练设备和方法，如中国专利CN105833512B，其公开了一种足球射门与对射门的防守反击技战术教学、训练和比赛的系统和方法，并具体公开所述系统包括射门训练装置、足球计数装置、身份识别装置、位置识别装置、拍摄装置、智能信息分析中心与设备和接收终端。然而，在该系统中，需要待训队员自行取球，将球放置于射门训练装置上进行射门，并利用计数器统计进球数目，但是，仅凭进球数目这一指标，并不能为球员能力的提升提供有价值的参考。

因此，亟需开发一种能够真实模拟对手能力，有针对性强化训练球员射门技能的设备和方法。

发明内容

本申请提供一种辅助练习足球射门的设备及方法，以解决足球射门训练针对性差、难以真实模拟对手能力的问题。

本申请提供的辅助练习足球射门的装置包括：球门板1、拍摄设备2、发球设备3、图像显示设备4和处理器5，其中，所述球门板1的形状尺寸与足球球门的形状尺寸相同，在所述球门板1上分布有压力传感器11和入射点显示器12，所述压力传感器11用于采集入射压力值，所述入射压力值为足球落于所述球门板1上的最大压力值，所述入射点显示器12用于显示目标入射点以及实际入射点；所述拍摄设备2至少有一个，多个所述拍摄设备2用于从不同角度分别采集训练信息，所述训练信息包括球员的动作信息、球员的运动轨迹以及足球的运动轨迹；所述发球设备3包括发球箱31和储球箱32，所述发球箱31用于以发球参数信息发球，所述储球箱32用于放置待用足球，所述储球箱32与所述发球箱31相分离，在所述储球箱32中设置有用于将足球转移至所述发球箱31中的拾取组件33；所述图像显示设备4用于显示图像信息，所述图像信息包括数据分析结果和历史资料；所述处理器5用于进行技战术分析。

在一种可实现的方式中，多个所述拍摄设备2的视角立体覆盖足球训练场地，并且，每个所述拍摄设备2的位置及拍摄角度均可调节。

在一种可实现的方式中，所述压力传感器11与所述入射点显示器12交错分布，如果所述足球在落于所述球门板1上同时触发多个压力传感器11，则以分别采集多个压力值，取上述压力值的平均值为入射压力值。

在一种可实现的方式中，在同一次射门训练中，所述目标入射点的位置可变，所述目标入射点位置变化的幅度为预设幅度，所述预设幅度为根据数据处理器5的计算结果。

在一种可实现的方式中，所述装置还包括计数器6、风力风向记录仪7和风阻测定仪8。

在一种可实现的方式中，所述球门板1上的压力传感器11和入射点显示器12均可伸缩。

本申请还提供一种足球射门训练的方法，所述方法包括：生成目标入射点位置信息和发球参数信息；将目标入射点位置信息发送给所述球门板1；将发球参数信息发送给所述发球设备3；采集训练信息，所述训练信息包括待训练球员的当前位置、当前速度和当前运动趋势；根据所述目标入射点位置信息在所述球门板1上动态显示目标入射点；根据所述发球参数信息以及训练信息发球；采集实际入射信息。

在一种可实现的方式中，所述方法还包括：

根据所述实际入射信息、训练信息以及所述目标入射点位置信息分析动作优化方案。

在一种可实现的方式中，所述生成目标入射点位置信息和发球参数信息包括：

调取目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料；

根据所述目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料生成训练参数，所述训练参数包括目标对手球员的动作速度范围、动作习惯性方向、动作幅度范围以及队友的传球方向、传球速度、传球角度；

根据所述训练参数生成目标入射点位置信息和发球参数信息，所述目标入射点位置信息包括初始入射点位置信息、最终入射点位置信息以及最终入射点位置信息显示时刻，所述发球参数信息包括发球的方向、角度、初速度以及发球的时刻。

与现有技术相比，本申请提供的装置能够动态显示目标入射点的位置，实时采集待训练球员的训练信息，真实模拟目标对手的动作趋势以及队友的传球模式等，从而能够针对特定目标对手针对性地进行射门训练。本申请提供的射门训练方法，使用前述装置，能够利用历史资料和待训练球员的现场训练情况实时调整目标入射点，从而更为真实地模拟目标对手，使得待训练球员的训练更具针对性、效果更显著。

附图说明

图1示出根据本申请一个优选实施例示出的射门训练装置结构示意图；

图2示出球门板的结构示意图。

附图标记说明

1-球门板，11-压力传感器，12-入射点显示器，2-拍摄设备，3-发球设备，31-发球箱，32-储球箱，33-足球拾取组件，4-图像显示设备，5-处理器，6-计数器，7-风力风向记录仪，8-风阻测定仪。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面通过具体的实施例对本申请中一种辅助练习足球射门的装置和方法及其工作原理进行详细阐述。

图1示出根据本申请一个优选实施例示出的射门训练装置结构示意图，图2示出球门板的结构示意图。如图1和图2所示，本申请提供的辅助练习足球射门的装置包括球门板1、拍摄设备2、发球设备3、图像显示设备4和处理器5。

在一种可实现的方式中，所述球门板1、拍摄设备2、发球设备3、图像显示设备4和处理器5之间可以通过无线网络或者蓝牙、红外等无线方式实现互相通讯。

在本实施例中，所述球门板1用于显示目标入射点，并检测实际入射参数，从而为校正球员的动作提供数据基础，其中，所述实际入射参数包括实际入射点和实际入射压力等。

在本实施例中，对制造所述球门板1的材料不做特别限定，以能够准确显示目标入射点以及准确测量实际入射参数为优选，例如，所述球门板1可以为硬质金属板，也可以为软质的幕布。

在一种可实现的方式中，所述球门板1的形状尺寸与足球球门的形状尺寸相同，例如，所述球门板1的边缘与球门门框相匹配，并且，所述球门板1固定安装于球门上，恰好完全覆盖球门。

在本实施例中，在所述球门板1上分布有压力传感器11和入射点显示器12，其中，所述压力传感器11用于采集入射压力值，所述入射压力值为足球落于所述球门板1上的最大压力值，所述入射点显示器12用于显示目标入射点以及实际入射点。

在本申请中，对所述压力传感器11不做特别限定，可以使用现有技术中任意一种可以用于球门板1上测量入射压力值的压力传感器11。可选地，所述压力传感器11的体积小于足球入射时足球与球门板1的接触面积，从而，保证每次射门都会使足球接触至少一个压力传感器11，进而，每次射门均能够采集到入射压力值。

在本申请中，对所述入射点显示器12也不做特别限定，可以使用现有技术中任意一种能够用于球门板1上动态显示目标入射点以及实际入射点的显示器，例如，可以为LED灯珠，或者基于智能视觉系统的显示器。可选地，所述入射点显示器12的体积也小于足球入射时足球与球门板1的接触面积，从而，保证每次射门都会使足球接触至少一个入射点显示器12。

在本实施例中，所述动态显示目标入射点是指在同一次射门过程中，所述目标入射点的位置是变化的，可以包括初始目标入射点和最终目标入射点，由初始目标入射点突变为最终目标入射点，还可以是由初始目标入射点逐渐移动至最终目标入射点。

在一种可实现的方式中，所述压力传感器11与所述入射点显示器12交错分布，并且，相邻所述压力传感器11与所述入射点显示器12之间的距离小于足球入射时足球与球门板1的接触面积。

可选地，所述球门板1上的压力传感器11和入射点显示器12均可伸缩，以降低压力传感器11和入射点显示器12损坏的风险。

在本实施例中，所述拍摄设备2至少有一个，分别安装于训练场地的不同位置，例如，可以安装于球门上，左边线上、右边线上或者吊装于无人机上，从而，多个所述拍摄设备2能够从不同角度分别采集训练信息，形成完整的训练数据，其中，所述训练信息包括球员的动作信息、球员的运动轨迹以及足球的运动轨迹等。

可选地，多个所述拍摄设备2的视角立体覆盖足球训练场地，并且，每个所述拍摄设备2的位置及拍摄角度均可调节，在一种可实现的方式中，所述拍摄设备2可以自动移动也可以被动移动，从而，多个拍摄设备2采集到的训练信息可以形成交叠，从不同角度展现相同的动作，以便对技战术分析提供更充分的依据。

在本实施例中，所述发球设备3包括发球箱31和储球箱32，所述发球箱31用于以发球参数信息发球，所述储球箱32用于放置待用足球，所述储球箱32与所述发球箱31相分离。

在本实施例中，所述发球参数信息包括足球脱离发球箱31时的速度(即，出球初速度)、出球方向和出球高度等，从而，对于待训球员来讲，能够精确模拟出任意来球形式。

在一种可实现的方式中，所述发球箱31中设置有足球推动组件和参数计算控制器，其中，足球推动组件可以为以气压或者液压为动力的推动组件，参数计算控制器可以根据发球参数信息以及推动组件和发球箱31中其它物理组件的物理参数计算出推动组件在本次发球中需要释放的推动力或者推动力变化过程，并且计算出出球箱的角度或者角度变化过程，再根据计算结果控制推动组件的推动方式，并且调整出球箱的角度为预定角度，或者在发球过程以预定方式不断调整出球方向。

在一种可实现的方式中，所述发球设备3为可移动设备，进一步地，所述发球设备可按照预设移动轨迹以及预设移动速度进行移动，从而便于模拟队友传来的球。例如，所述发球箱31上还设置有位置传感器和发球箱移动器，其中，所述位置传感器用于定位所述发球箱31在训练场上的位置，所述位置传感器可以为现有技术中任意一种能够用于定位的位置传感器，例如，红外位置传感器等；所述发球箱移动器用于执行根据预定发球参数中的位置参数调整所述发球箱在训练场上的位置，所述发球箱移动器可以现有技术中任意一种能够用于移动所述发球箱移动器，如履带或者车轮等。

在一种具体实施方式中，所述预定发球参数为出球初速度为100km/h，出球方向为与球门水平方向成45度角靠近球门趋势，与地面成30度角远离地面趋势，发球箱位置为距离球门的右边线5m，球门外边线的垂直距离为6m，则参数计算控制器计算出相应推动组件所需要的气动压力，并且，根据位置参数指示发球箱移动器驱动所述发球箱移动至预定位置，调节所述发球箱的出球方向，待检测到发球信号后，再根据计算得到的气动压力以预定发参数发球。

在本实施例中，在所述储球箱32中设置有用于将足球转移至所述发球箱31中的拾取组件33，进一步地，所述储球箱32中还设置有位置追踪系统和储球箱移动器，所述位置追踪系统用于追踪发球箱31的位置，所述储球箱移动器用于移动所述储球箱32，所述储球箱移动器可以为现有技术中任意一种能够用于移动所述储球箱的移动器，例如，履带或者车轮等。

在一种可实现的方式中，所述储球箱32与所述发球箱31相分离，在发球的过程中，所述储球箱32停放于训练场的场边，而所述发球箱31停放于预定位置，在发球完成后，所述发球箱31至储球箱32处，或者，所述储球箱32移动至所述发球箱31处，再利用所述拾取组件33将所述储球箱32中的足球移动至发球箱31中。

可选地，所述发球箱31中还设置有临时储球装置，所述临时储球装置可以储存2-3个足球，并且，所述临时储球装置与出球口连通，当出球口中的足球被出后，下一个足球自动补位至出球口中，从而减少足球拾取的频次，提高训练效率。

在另一种可实现的方式中，所述储球箱32与所述发球箱31相连接，当发球完成后，拾取组件33自动向发球箱31中补足一颗足球，可选地，所述储球箱与所述发球箱共用一套移动器。

在本实施例中，所述图像显示设备4用于显示图像信息，所述图像信息包括数据分析结果和历史资料，例如，目标对手的历史比赛录像、技战术分析结果等，所述图像显示设备4可以为现有技术中任意一种显示器，如电视机、电脑显示器等。

在本实施例中，所述处理器5用于进行技战术分析，例如，统计目标对手的历史比赛资料，分析历史战绩、目标对手球员的习惯性扑球动作、习惯性传球参数、动作速度范围、动作习惯性方向、动作幅度范围以及队友的传球方向、传球速度、传球角度等，以便针对性模拟目标对手扑球、出球等动作，从而针对性练习射门。

进一步地，所述处理器5还用于控制所述射门训练装置中各部件的协调动作。

在一种可实现的方式中，所述装置还包括计数器6、风力风向记录仪7和风阻测定仪8以便形成训练记录，并为后续训练提供更为详实的基础资料。

可选地，所述计数器6设置于所述储球箱32中，所述风力风向记录仪7和风阻测定仪8分别设置于球门板1上。

本申请还提供了一种足球射门训练的方法，特别地，所述方法使用前述训练设备进行，具体地，所述方法包括以下步骤：

S100，生成目标入射点位置信息和发球参数信息。

本实施例中，所述处理器根据目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料计算针对本次练习对象的特定训练参数，包括目标入射点位置和发球参数信息。

在本实施例中，所述生成目标入射点位置信息和发球参数信息包括：

S101，调取目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料。

在一种可实现的方式中，所述目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料包括历史影像资料、战术分析资料等，从而，根据所述资料利用数据分析技术采集所述资料中包含的数据信息，为拟定训练参数提供基础。

可选地，待训练球员可通过所述图像显示设备4观看历史比赛记录，教练还可以借助所述图像显示设备4向待训练球员讲解训练要点、训练内容等。

S102，根据所述目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料生成训练参数，所述训练参数包括目标对手球员的动作速度范围、动作习惯性方向、动作幅度范围以及队友的传球方向、传球速度、传球角度。

在本实施例中，所述处理器还用于利用数据分析软件采集S101中所述资料中包含的数据信息，例如，本次射门训练的目标对手为日本队，如果预知对手守门员则调取目标守门员的历史比赛资料，单纯统计该球员的历史资料，形成单纯针对该守门员的训练参数；如果未知对手守门员，则调取本次比赛日本队可能使用的守门员的历史资料，分别统计这些球员的历史资料，分别形成针对不同球员的训练资料，同时，综合各球员的训练资料，形成一份以综合数据为基础的训练资料，再针对综合数据进行训练，从而，使得无论在哪种情况下，待训练球员都可以针对性地练习射门。

本领域人员熟知，足球并非一人能够完成，而需要团队的协作，通常，前锋射门的球员通常是接过队友的传球，再寻求机会射门，而前锋的队友通常是固定的，因此，熟悉队友的传球特点也是十分必要的。然而，一方面队友自身也需要训练提升自身能力或者因身体不适等原因不能陪同待训练球员训练，另一方面，在训练环境与真实比赛场景下队友的状态很可能是完全不同的，故而，本申请提供的方法还包括根据比赛历史记录计算队友的发球参数信息，使发球箱能够模拟队友的发球状态，从而，在队友自身训练或者由于其它原因不能配合训练时，待训练球员仍可以继续训练，而且，该训练具有高度的针对性和可重现性。

S103，根据所述训练参数生成目标入射点位置信息和发球参数信息，所述目标入射点位置信息包括初始入射点位置信息、最终入射点位置信息以及最终入射点位置信息显示时刻，所述发球参数信息包括发球的方向、角度、初速度以及发球的时刻。

S200，将目标入射点位置信息发送给所述球门板1。

在本实施例中，所述目标入射点位置信息可以为在球门板1上需要亮起的入射点显示器12的位置坐标。

在一种可实现的方式中，在同一次射门训练中，所述目标入射点的位置可变，所述目标入射点位置变化的幅度为预设幅度，所述预设幅度为根据数据处理器5的计算结果。例如，针对日本队守门员，根据该守门员的历史资料，计算出该守门员的习惯动作，在待训练球员在特定位置做出特定方向的射门动作时，该守门员可能的扑球方向，并计算，在当前扑球方向下，结合其身高、体型等参数，计算出真实可行的入射点，并使用入射点显示器12显示于所述球门板1上，从而，使得射门训练更接近实战情况，更加有利于待训练球员射门水平的提升。

S300，将发球参数信息发送给所述发球设备3。

在本实施例中，处理器根据队友的历史资料，统计其习惯性传球方向、传球速度、传球角度等信息，并根据这些信息计算出发球参数信息，所述发球参数信息包括发球方向、发球速度等，将所述发球参数信息发送给所述发球设备3以便发球箱模拟队友传球。

S400，采集训练信息，所述训练信息包括待训练球员的当前位置、当前速度和当前运动趋势。

在本实施例中，使用拍摄设备2采集待训练球员的训练信息，从而，处理器能够根据所述训练信息和发球参数信息指示发球箱31在恰当的时机触发足球推动组件从而发球。

S500，根据所述目标入射点位置信息在所述球门板1上动态显示目标入射点。

在本实施例中，首先模拟一个可能的目标入射点，作为初始目标入射点。处理器再结合球员的训练信息以及目标对手的历史资料信息，不断修正目标入射点坐标，使得在球门板上动态显示目标入射点位置，使得训练更接近真实场景。

S600，根据所述发球参数信息以及训练信息发球。

在本实施例中，所述处理器在接收到所述训练信息后，结合前述计算得到的发球参数信息，控制发球装置在预设时机发球。例如，在模拟队友配合的过程中，拍摄设备2实时采集待训练球员的当前运动状态和趋势，当待训练球员以预设速度运动至预设位置时，处理器5控制所述发球设备3启动发球动作。

S700，采集实际入射信息。

在本实施例中，当待训练球员进行一次射门训练后，采集本次射门训练的实际入射信息，以便为该待训练球员的技战术分析、训练经验提供基础。所述实际入射信息包括实际入射压力值、实际入射角度等。本申请人发现，在对上述实际入射信息进行分析后，教练员以及待训练球员能够总结经验，发现更多克制目标对手和/或与队友有效配合的方案，从而高效地达到训练目的。

在一种可实现的方式中，所述实际入射压力值和实际入射角度等信息可以利用球门板1上的压力传感器11采集，如果所述足球在落于所述球门板1上同时触发多个压力传感器11，则分别采集多个压力值，取上述压力值的平均值为入射压力值，从而使采集到的信息更为准确。

在一种可实现的方式中，所述方法还包括：

S800，根据所述实际入射信息、训练信息以及所述目标入射点位置信息分析动作优化方案。

在本实施例中，教练员和/或球员可以根据所述实际入射信息、训练信息以及所述目标入射点位置信息制定针对性的动作优化方案，从而针对性地破解目标对手的技术优势，或者利用目标对手的技术劣势寻找获胜突破口。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种辅助练习足球射门的装置，其特征在于，所述装置包括：球门板(1)、拍摄设备(2)、发球设备(3)、图像显示设备(4)和处理器(5)，其中，

所述球门板(1)的形状尺寸与足球球门的形状尺寸相同，在所述球门板(1)上分布有压力传感器(11)和入射点显示器(12)，所述压力传感器(11)用于采集入射压力值，所述入射压力值为足球落于所述球门板(1)上的最大压力值，所述入射点显示器(12)用于显示目标入射点以及实际入射点；

所述拍摄设备(2)至少有一个，多个所述拍摄设备(2)用于从不同角度分别采集训练信息，所述训练信息包括球员的动作信息、球员的运动轨迹以及足球的运动轨迹；

所述发球设备(3)包括发球箱(31)和储球箱(32)，所述发球箱(31)用于以发球参数信息发球，所述储球箱(32)用于放置待用足球，所述储球箱(32)与所述发球箱(31)相分离，在所述储球箱(32)中设置有用于将足球转移至所述发球箱(31)中的拾取组件(33)；

所述图像显示设备(4)用于显示图像信息，所述图像信息包括数据分析结果和历史资料；

所述处理器(5)用于进行技战术分析；

足球射门训练方法包括：

生成目标入射点位置信息和发球参数信息；

将目标入射点位置信息发送给所述球门板(1)；

将发球参数信息发送给所述发球设备(3)；

采集训练信息，所述训练信息包括待训练球员的当前位置、当前速度和当前运动趋势；

根据所述目标入射点位置信息在所述球门板(1)上动态显示目标入射点；

根据所述发球参数信息以及训练信息发球；

采集实际入射信息。

2.根据权利要求1所述的一种辅助练习足球射门的装置，其特征在于，多个所述拍摄设备(2)的视角立体覆盖足球训练场地，并且，每个所述拍摄设备(2)的位置及拍摄角度均可调节。

3.根据权利要求1所述的一种辅助练习足球射门的装置，其特征在于，所述压力传感器(11)与所述入射点显示器(12)交错分布，如果所述足球在落于所述球门板(1)上同时触发多个压力传感器(11)，则以分别采集多个压力值，取上述压力值的平均值为入射压力值。

4.根据权利要求1所述的一种辅助练习足球射门的装置，其特征在于，在同一次射门训练中，所述目标入射点的位置可变，所述目标入射点位置变化的幅度为预设幅度，所述预设幅度为根据处理器(5)的计算结果。

5.根据权利要求1所述的一种辅助练习足球射门的装置，其特征在于，所述装置还包括计数器(6)、风力风向记录仪(7)和风阻测定仪(8)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于，所述球门板(1)上的压力传感器(11)和入射点显示器(12)均可伸缩。

7.根据权利要求1所述的一种辅助练习足球射门的装置，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述实际入射信息、训练信息以及所述目标入射点位置信息分析动作优化方案。

8.根据权利要求1或7所述的一种辅助练习足球射门的装置，其特征在于，所述生成目标入射点位置信息和发球参数信息包括：

调取目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料；

根据所述目标对手球员的历史资料以及队友的历史资料生成训练参数，所述训练参数包括目标对手球员的动作速度范围、动作习惯性方向、动作幅度范围以及队友的传球方向、传球速度、传球角度；

根据所述训练参数生成目标入射点位置信息和发球参数信息，所述目标入射点位置信息包括初始入射点位置信息、最终入射点位置信息以及最终入射点位置信息显示时刻，所述发球参数信息包括发球的方向、角度、初速度以及发球的时刻。

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