CN109794051A - 一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法及系统。其方法包括步骤：采集搏击球的速度数据、识别搏击球是否被有效击打、判断是否已经开球、判断是否为有效接球。本发明的方法及系统解决了搏击训练器不能识别有效接球的技术问题。

Description

一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法及系统
技术领域
本发明属于智能搏击训练领域，特别涉及一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法及系统。
背景技术
授权公告号CN 204972956 U是一个名称为“一种搏击功能训练器”的实用新型，其包括固定器、弹性绳索(弹性绳)和击打物(搏击球)，该搏击训练器用于个人搏击训练。
目前的搏击训练装置不能自动记录有效击球次数，也不能对搏击训练时的击球数据进行统计分析。为了实现搏击训练过程中有效记录击打次数的功能，需要判断搏击球训练是否有效接球，现有的速度传感器可以检测移动目标的速度大小与方向，但是还没有基于速度判断搏击球训练有效接球的技术方案。为此本专利提出一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法及系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是搏击训练器不能识别有效接球的问题，提出一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法及系统。
本发明依托如图1所示的智能搏击训练系统，包括固定器(1)、弹性绳(2)、搏击球(3)，还包括检测搏击球速度大小与方向的速度传感器(31)，对速度传感器检测的数据进行运算处理的程序及运行程序的计算机。所述运行程序的计算机是指嵌入搏击球中的微型处理器或远程服务器或使用APP、网页、微信小程序的终端的任一项或多项组合。
本发明用变量i表示搏击球被有效击打的次数，i的初始值为0，搏击球训练开球后i＝1，且搏击球每次被有效击打后i＝i+1，当搏击球训练结束时记录变量i的值并重置i＝0。
本发明的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，包括以下步骤：
采集搏击球的速度数据：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号。
所述速度传感器用于检测搏击球的速度大小与方向。
识别搏击球是否被有效击打：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。
所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向。
所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。
判断是否已经开球：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束。
判断是否为有效接球：读取此次有效击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。
所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球的速度为0。
提示成功接球(可选)：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。
本发明的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，包括：
速度传感器；
计算机；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括：
采集搏击球的速度数据模块：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号。
所述速度传感器部署于搏击球内部，用于检测搏击球的速度大小与方向。
识别搏击球是否被有效击打模块：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。
所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向。
所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。
判断是否已经开球模块：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束。
判断是否为有效接球模块：读取此次有效击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。
所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球的速度为0。
提示成功接球模块(可选模块)：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。
本发明具有的优点是：
(1)根据搏击球的瞬时速度增加量是否大于阈值，可以简单且准确判断是否进行有效击球，排除非击打的受力干扰；
(2)通过记录搏击球被有效击打的次数i，可以简单有效地判断此时是否已经开球；
(2)根据搏击球在摆荡过程中速度值是否为0，可以简单且准确判断搏击球是否处于摆荡临界静止状态，为识别接球提供依据。
附图说明
图1是本发明依托的智能搏击训练装置示意图；
图2是本发明实施例一的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法流程图；
图3是本发明实施例二的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法流程图；
图4是本发明实施例三的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统结构示意图；
图5是本发明实施例四的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明依托如图1所示的智能搏击训练系统，包括固定器(1)、弹性绳(2)、搏击球(3)，还包括检测搏击球速度大小与方向的速度传感器(31)，对速度传感器检测的数据进行运算处理的程序及运行程序的服务器。所述运行程序的计算机是指嵌入搏击球中的微型处理器或远程服务器或使用APP、网页、微信小程序的终端的任一项或多项组合。
本发明用变量i表示搏击球被有效击打的次数，i的初始值为0，搏击球训练开球后i＝1，且搏击球每次被有效击打后i＝i+1，当搏击球训练结束时记录变量i的值并重置i＝0。
实施例一、一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，按如下步骤：
采集搏击球的速度数据：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号。
所述速度传感器用于检测搏击球的速度大小与方向。本实施例中，事先设置的采样时间间隔为0.5秒，获取搏击球内部配备的速度传感器定时检测的搏击球速度数据，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒。
识别搏击球是否被有效击打：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。
所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向。
所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。本实施例中，根据搏击球被无效碰触或碰撞所带来的瞬时速度设置瞬时速度阈值A＝10米/秒，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒，上一时刻速度值vn-1＝-5米/秒(与当前时刻速度方向相反)，事先设置的权重系数k1＝k2＝1，则计算搏击球速度瞬时变化量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1＝10-(-5)＝15>A，判定当前时刻搏击球被有效击打。
判断是否已经开球：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束。本实施例中，读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i＝2，i>1，则判定此时已经开球。
判断是否为有效接球：读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的向心速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。本实施例中，读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据共10个，构成集合A，其中值为0的速度数据有1个，即搏击球摆荡静止状态次数m＝1，m<2，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1＝3。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法流程图，如图2所示。
实施例二、一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，其按如下步骤：
采集搏击球的速度数据：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号。
所述速度传感器用于检测搏击球的速度大小与方向。本实施例中，事先设置的采样时间间隔为0.5秒，获取搏击球内部配备的速度传感器定时检测的搏击球速度数据，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒。
识别搏击球是否被有效击打：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。
所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向。
所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。本实施例中，根据搏击球被无效碰触或碰撞所带来的瞬时速度设置瞬时速度阈值A＝10米/秒，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒，上一时刻速度值vn-1＝-5米/秒(与当前时刻速度方向相反)，事先设置的权重系数k1＝k2＝1，则计算搏击球速度瞬时变化量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1＝10-(-5)＝15>A，判定当前时刻搏击球被有效击打。
判断是否已经开球：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束。本实施例中，读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i＝2，i>1，则判定此时已经开球。
判断是否为有效接球：读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的向心速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。本实施例中，读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据共10个，构成集合A，其中值为0的速度数据有1个，即搏击球摆荡静止状态次数m＝1，m<2，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1＝3。
提示成功接球：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。本实施例中，当前时刻击球为有效接球，采用振动反馈的方式提示用户成功接球，所述振动反馈的装置采用现有的振动反馈单元，部署在拳套内。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法流程图，如图3所示。
实施例三、一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，包括：
速度传感器；
计算机；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括：
采集搏击球的速度数据模块：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号。
所述速度传感器用于检测搏击球的速度大小与方向。本实施例中，事先设置的采样时间间隔为0.5秒，获取搏击球内部配备的速度传感器定时检测的搏击球速度数据，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒。
识别搏击球是否被有效击打模块：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。
所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向。
所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。本实施例中，根据搏击球被无效碰触或碰撞所带来的瞬时速度设置瞬时速度阈值A＝10米/秒，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒，上一时刻速度值vn-1＝-5米/秒(与当前时刻速度方向相反)，事先设置的权重系数k1＝k2＝1，则计算搏击球速度瞬时变化量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1＝10-(-5)＝15>A，判定当前时刻搏击球被有效击打。
判断是否已经开球模块：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束。本实施例中，读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i＝2，i>1，则判定此时已经开球。
判断是否为有效接球模块：读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的向心速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。本实施例中，读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据共10个，构成集合A，其中值为0的速度数据有1个，即搏击球摆荡静止状态次数m＝1，m<2，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1＝3。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统结构示意图，如图4所示。
实施例四、一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，包括：
速度传感器；
计算机；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括：
采集搏击球的速度数据模块：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号。
所述速度传感器用于检测搏击球的速度大小与方向。本实施例中，事先设置的采样时间间隔为0.5秒，获取搏击球内部配备的速度传感器定时检测的搏击球速度数据，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒。
识别搏击球是否被有效击打模块：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束。
所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向。
所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。本实施例中，根据搏击球被无效碰触或碰撞所带来的瞬时速度设置瞬时速度阈值A＝10米/秒，当前采样时刻得到的速度值vn＝10米/秒，上一时刻速度值vn-1＝-5米/秒(与当前时刻速度方向相反)，事先设置的权重系数k1＝k2＝1，则计算搏击球速度瞬时变化量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1＝10-(-5)＝15>A，判定当前时刻搏击球被有效击打。
判断是否已经开球模块：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束。本实施例中，读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i＝2，i>1，则判定此时已经开球。
判断是否为有效接球模块：读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的向心速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。本实施例中，读取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据共10个，构成集合A，其中值为0的速度数据有1个，即搏击球摆荡静止状态次数m＝1，m<2，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1＝3。
提示成功接球模块：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。本实施例中，当前时刻击球为有效接球，采用振动反馈的方式提示用户成功接球，所述振动反馈的装置采用现有的振动反馈单元，部署在拳套内。
本实施例的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统结构示意图，如图5所示。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，其特征在于包括以下步骤：
采集搏击球的速度数据：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号；
识别搏击球是否被有效击打：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束；
判断是否已经开球：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束；
判断是否为有效接球：读取此次有效击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。
2.根据权利要求1所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，其特征在于，还包括步骤：提示成功接球，当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。
3.根据权利要求1所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述速度传感器用于检测搏击球的速度大小与方向。
4.根据权利要求1所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向；所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。
5.根据权利要求1所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球的速度为0。
6.一种基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，其特征在于包括：
速度传感器；
计算机；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括：
采集搏击球的速度数据模块：获取速度传感器定时检测的速度数据，速度值用vn表示，其中n表示采样时刻编号；
识别搏击球是否被有效击打模块：根据当前时刻和上一时刻的速度值计算搏击球速度瞬时增加量Δvn，判断速度瞬时增加量Δvn是否大于事先设置的的瞬时速度阈值A，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；否则判定当前时刻搏击球没有被有效击打，结束；
判断是否已经开球模块：读取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球，否则判定此时正在开球或未开球，结束；
判断是否为有效接球模块：读取此次有效击打与上一次有效击打之间的搏击球速度数据，构成集合A；统计集合A中值为0的速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1，否则判定此时不是有效接球。
7.根据权利要求6所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，其特征在于，还包括提示成功接球模块：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。
8.根据权利要求6所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，其特征在于，所述速度传感器用于检测搏击球的速度大小与方向。
9.根据权利要求6所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，其特征在于，所述搏击球速度瞬时增加量Δvn＝k1·vn-k2·vn-1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻速度方向为正方向；所述事先设置的瞬时速度阈值A大于搏击球被轻微碰触或被外界物体碰撞所带来的瞬时速度增加值。
10.根据权利要求6所述的基于速度传感器的搏击球训练接球识别系统，其特征在于，所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球的速度为0。
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