CN109350948A - 一种搏击沙袋电子化扩展毯及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子工程技术领域，提供一种搏击沙袋电子化扩展毯及使用方法，包括指示‑感知毯、力量感知器、中央控制器和方向限制器四部分。所述的指示‑感知毯是一个毯状结构，围在沙袋表面，用来为练习者指示击打目标，并感知练习者的击打范围，其结构中包括固定毯，和与中央控制器连接的指示灯、击打传感器。所述的力量感知器与中央控制器连接，将采集到的感知信号传递给中央控制器。所述的方向限制器用于避免沙袋背对练习者的一面指示灯亮起，影响统计的客观性。本发明可以对现有的传统沙袋进行扩展，使其具备智能化的训练能力。

Description

一种搏击沙袋电子化扩展毯及使用方法

技术领域

本发明属于电子工程技术领域，涉及到体育训练领域，特别涉及到搏击用沙袋。

背景技术

搏击是重要的体育项目，具有十分好的观赏性和十分广阔的商业基础。而今，搏击更是因其能够实现全身锻炼，并高效减脂，成为了全民健身领域的新贵。传统搏击训练中使用的沙袋缺乏智能化内核，因此许多发明者提出了电子化的技术方案，记录练习者的击打力量，精度和反应速度。但是这些发明都着眼于对沙袋本体进行改造，使得其推广难度较大，用户在选择时会因其成本和耐久性的问题而放弃购买电子化的沙袋。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种搏击沙袋电子化扩展毯，通过实现一种毯状的附加设备，使普通沙袋可以具备记录练习者的击打力量，精度和反应速度的能力。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种搏击沙袋电子化扩展毯，包括指示-感知毯、力量感知器、中央控制器和方向限制器四部分。

A)指示-感知毯，是一个毯状结构，它可以围在沙袋表面，用来为练习者指示击打目标，并感知练习者的击打范围，其结构中包括固定毯、多组指示灯和多组击打传感器。指示-感知毯可以是整体的，也可以是由多块拼接构成的。

所述的固定毯是一个柔性可压缩的平面或曲面结构，用以固定指示灯和击打传感器，其表面能够贴合在沙袋表面。

所述的多组指示灯和多组击打传感器均匀的布置在固定毯上，一个指示灯对应一个击打传感器，指示灯和击打传感器可以是一体结构，也可以是组合结构。指示灯、击打传感器均与中央控制器相连，中央控制器决定指示灯的亮灭，击打传感器将受击打的位置上报给中央控制器。

B)力量感知器链接中央控制器。有三种实现手段：

第一，力量感知器置于拳击套当中。通过将压力传感器固定在拳套当中，并通过有线或无线的方式将采集到的力量大小信号传递给中央控制器。

第二，力量传感器单独置于沙袋上。通过在沙袋上附着一个传感器，通过感知击打时，沙袋的震动、姿态或受击产生的声音，来感知击打的力量大小，并将感知信号输入中央控制器。

第三，力量传感器整合在指示-感知毯中。在指示-感知毯的正反两面分别铺设两层互相绝缘的金属体。所述的两层金属体使指示-感知毯的正反两面形成一个电容。练习者击打指示-感知毯时，指示-感知毯的形变导致该电容的变化，从而感知击打力量大小，并将感知信号输入中央控制器。所述的金属体A、B可以是薄膜，也可以是金属丝编织网，或金属丝蛇形走线。

C)中央控制器与多组指示灯、多组击打传感器和力量传感器连接。

D)方向限制器，用于避免沙袋背对练习者的一面指示灯亮起，从而导致无法击打，影响统计的客观性。方向限制器有机械和电子两种的手段：

所述的机械手段为使用绳索将沙袋的方向固定，仅在面对练习者的方向上铺设指示-感知毯，避免背面干扰。

所述的电子方式为通过无线电波或声波的方式感知练习者对于沙袋的方向，避免背面的指示灯亮起。如，练习者身上佩戴一个超声波或无线电的信号源。指示-感知毯上安装麦克风阵列或天线阵列，通过阵列信号的相关性，估算出练习者对于沙袋的方向，从而只对朝向练习者方向的指示灯进行操作。

一种搏击沙袋电子化扩展毯的使用方法，包括以下步骤：

沙袋通过方向限制器避免背面干扰，指示-感知毯围在沙袋正面，练习者通过中央控制器选择工作模式进行击打，工作模式包括自由击打模式、拳法套路模式或随机击打模式；固定毯上的指示灯显示击打位置，击打传感器用于感知所受击打位置，并结合力量传感器，将击打位置和击打力的大小等信息传输至中央控制器，通过中央控制器得到反馈信息。

中央控制器在三种工作模式下的工作流程为：

所述的拳法套路模式中：在练习者的第i次击打过程中，中央控制器根据预先输入的拳法套路，通过程序选择并控制一个或多个指示灯点亮，并能够感知受到击打的击打传感器。中央控制器记录从指示灯点亮到有击打传感器受击间的时间T(i)，并且计算并比较指示灯所对应的位置(X_a(i),Y_a(i))和受击打位置(X_b(i),Y_b(i))之间的距离R(i)；同时，中央控制器还记录本次击打的力度P(i)。当训练结束后，中央控制器对T(i)、R(i)和P(i)进行统计，并反馈给用户。

所述的随机击打模式中：在练习者的第i次击打过程中，中央控制器随机产生位置，并按照此位置点亮指示灯，即被点亮的指示灯并不按照固有程序决定。其他与拳法套路模式相同。

所述的自由击打模式中：中央控制器不通过指示灯来引导练习者击打，练习者自由选择击打位置，中央控制器仅记录击打力度、两次击打之间的时长，并不记录击打精度，并将记录的数据反馈给用户。

本发明的效果和益处是在可以对现有的传统沙袋进行扩展，使其具备智能化的训练能力。

附图说明

图1是中央控制器处理流程图。

图2本发明结构简图。

图中：1传统沙袋；2固定毯；3力量传感器；4中央控制器；5方向限制器；6指示灯；7击打传感器。

具体实施方式

以下结合技术方案(和附图)详细叙述本发明的具体实施方式。

本发明包括指示-感知毯、力量感知器、中央控制器和方向限制器四部分构成。

A)指示-感知毯，是一个毯状结构，它可以围在沙袋侧面，用来为练习者指示出击打目标，并感知练习者的击打范围。其结构中包括固定毯2、指示灯6和击打传感器7。

所述的固定毯2是一个长方形海绵，1.2m高、60cm宽、5cm厚，用以固定指示灯6和击打传感器7。海绵侧面链接一块1.2m高，80cm宽的尼龙布。海绵背面和尼龙布正面都缝制有成对的尼龙粘扣。所述的指示灯6和击打传感器7为一体结构，选用的是带指示灯的电键，该电键没有自锁功能，多组电键呈矩阵状均匀的布置在固定毯2上。电键的指示灯6与中央控制器4相连，由中央控制器4决定指示灯6的亮灭。电键也与中央控制器4相连，受击打时连线上电平为高。

B)力量感知器3链接中央控制器4。通过在传统沙袋1上附着一个麦克风感知击打所产生的声音，该声音信号传输至中央控制器，中央控制器4中存有声音强度和打击力度间的映射关系。

C)中央控制器4连接多组指示灯6、多组击打传感器7和力量传感器3。中央控制器4工作流程如下：

首先由用户选择工作模式，该工作模式可以包括：自由击打模式、拳法套路模式和随机击打模式：

拳法套路模式里：在第i次击打过程中，中央控制器4根据程序选择一个或多个指示灯6被点亮，并感知受到击打的击打传感器7。中央控制器4记录从指示灯6点亮到有击打传感器7受击间的时间T(i)，并且计算并比较指示灯6所对应的位置(Xa(i),Ya(i))和受击打位置(Xb(i),Yb(i))之间的距离R(i)。中央控制器4中存有声音强度和打击力度间的映射关系，该关系可以是出厂前通过测试得出的。中央控制器4通过声音强度计算本次击打的力度P(i)。当训练结束后，中央控制器4对T(i)、R(i)和P(i)进行统计，并通过平均值，直方图的方式反馈给用户。

随机击打模式里：指示第i次击打时被点亮的指示灯6并不按照固有程序决定，而是随机产生位置，并按照此位置点亮指示灯6。其他与拳法套路模式相同。

自由击打模式里：中央控制器4不通过指示灯6来引导练习者击打，仅对击打进行记录。记录击打力度，记录两次击打之间的时长，并不记录击打精度。

D)方向限制器5，通过绳索将沙袋1的方向固定(该方法现已在很多沙袋中得到应用，故不详述)。仅在面对练习者的方向上铺设上述的60cm宽的指示-感知毯，而80cm宽的尼龙毯则铺于沙袋后方，并通过尼龙粘扣将二者围绕固定在沙袋上。

以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种搏击沙袋电子化扩展毯，其特征在于，所述的搏击沙袋电子化扩展毯包括指示-感知毯、力量感知器、中央控制器和方向限制器四部分；

A)指示-感知毯，围在沙袋表面，为练习者指示击打目标，并感知练习者的击打范围，其结构中包括固定毯、多组指示灯和多组击打传感器；

所述的多组指示灯和多组击打传感器均匀的布置在固定毯上，一个指示灯对应一个击打传感器；指示灯、击打传感器均与中央控制器相连，中央控制器决定指示灯的亮灭，击打传感器将受击打的位置上报给中央控制器；所述的固定毯能够贴合在沙袋表面；

B)力量感知器与中央控制器连接，用于将感知信号输入中央控制器，包括以下三种方式：

力量感知器置于拳击套当中：将压力传感器固定在拳套当中，并通过有线或无线的方式将采集到的力量大小信号传递给中央控制器；

力量传感器单独置于沙袋上：在沙袋上附着一个传感器，通过感知击打时，沙袋的震动、姿态或受击产生的声音来感知击打的力量大小，并将感知信号输入中央控制器；

力量传感器整合在指示-感知毯中：在指示-感知毯的正反两面分别铺设两层互相绝缘的金属体，两层金属体使指示-感知毯的正反两面形成一个电容；练习者击打指示-感知毯时，指示-感知毯的形变导致该电容变化，从而感知击打力量大小，并将感知信号输入中央控制器；

C)中央控制器与指示灯、击打传感器、力量传感器连接；

D)方向限制器，用于避免沙袋背对练习者的一面指示灯亮起，包括机械和电子两种的方式：使用绳索将沙袋的方向固定；或通过无线电波或声波的方式感知练习者对于沙袋的方向。

2.根据权利要求1所述的一种搏击沙袋电子化扩展毯，其特征在于，所述的金属体A、B可以是薄膜，也可以是金属丝编织网，或金属丝蛇形走线。

3.根据权利要求1或2所述的一种搏击沙袋电子化扩展毯，其特征在于，所述的方向限制器为电子方式时：练习者身上佩戴一个超声波或无线电的信号源，指示-感知毯上安装麦克风阵列或天线阵列，通过阵列信号的相关性，估算练习者对于沙袋的方向，并通过中央控制器控制，只对朝向练习者方向的指示灯进行操作。

4.一种搏击沙袋电子化扩展毯的使用方法，其特征在于以下步骤：

沙袋通过方向限制器避免背面干扰，指示-感知毯围在沙袋正面，练习者通过中央控制器选择工作模式进行击打，工作模式包括自由击打模式、拳法套路模式或随机击打模式；击打时，固定毯上的指示灯显示击打位置，并通过击打传感器感知所受击打位置，结合力量传感器，将击打位置和击打力的大小信息传输至中央控制器，通过中央控制器得到反馈信息；

中央控制器在三种工作模式下的工作流程为：

所述的拳法套路模式中：在练习者的第i次击打过程中，中央控制器根据预先输入的拳法套路，选择并控制一个或多个指示灯点亮，并感知受到击打的击打传感器；中央控制器记录从指示灯点亮到有击打传感器受击间的时间T(i)，并且计算比较指示灯所对应的位置(X_a(i),Y_a(i))和受击打位置(X_b(i),Y_b(i))之间的距离R(i)；同时，中央控制器还记录本次击打的力度P(i)；当训练结束后，中央控制器对T(i)、R(i)和P(i)进行统计，并反馈给用户；

所述的随机击打模式中：在练习者的第i次击打过程中，中央控制器随机产生位置，并按照此位置点亮指示灯；其他与拳法套路模式相同；

所述的自由击打模式中：中央控制器不通过指示灯来引导练习者击打，练习者自由选择击打位置，中央控制器仅记录击打力度、两次击打之间的时长，并不记录击打精度，并将记录的数据反馈给用户。