CN110314346A - 基于大数据分析的智能格斗竞技拳套、脚套、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于大数据分析的智能格斗竞技拳套、脚套、系统及方法，拳套包括：拳套本体，分别设置于所述拳套本体中的数据采集模块，用于采集运动员的训练比赛参数，所述训练比赛参数包括用于反应运动员身体状况的人体参数和用于反应运动员击打效果的击打参数；通信模块，用于将数据采集模块采集的训练比赛参数上传至上位机；电源模块，用于为所述数据采集模块和通信模块进行供电；本发明可以实时获取运动员在训练和比赛时的训练比赛参数和运动员自身的人体参数，利于挖掘运动员的身体极限，便于教练组成员根据运动员的实时数据和综合状况，及时的、针对性的制定训练计划，也便于科学性的调整比赛策略，进而提高运动员的训练水平和比赛成绩。
Description
技术领域
本发明涉及体育领域和电子领域，尤其涉及一种基于大数据分析的智能格斗竞技拳套、脚套、系统及方法。
背景技术
随着我国经济水平的不断提高，近年来，我国的体育事业也得到蓬勃发展，格斗竞技作为体育项目的重要组成部分，主要包括拳击、散打、跆拳道、泰拳等竞技项目，在这些项目中，我国都取得了长足的进步，尤其是跆拳道项目，我国运动健儿在奥运会等重大赛事中的表现出众，为国家取得了很多荣誉。
但是，目前的格斗竞技运动项目的训练水平有限，运动器材和训练方式并没有与科技进步相结合，在训练和比赛过程中可以发现，在各大赛事和日常的训练中，各运动队大多依然采用传统的运动器材和训练方式，导致运动员在训练和比赛过程中，缺乏科学性的指导，教练组也不能准确的获取每个运动员的训练数据和身体状况，缺乏与目前主流科技的结合手段，不能针对性的进行数据分析，体育成绩的优劣在某种意义上可以看作一个国家综合国力的体现方式之一，这会受到很多因素的影响，其中，运动器材和训练方式是最重要的一个因素，但目前传统的运动器材和训练方式已经无法满足需要，不利于有效的提高运动员的训练水平和比赛成绩。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种基于大数据分析的智能格斗竞技拳套、脚套、系统及方法，以解决上述技术问题。
本发明提供的基于大数据分析的智能监测拳套，包括：拳套本体，分别设置于所述拳套本体中：
数据采集模块，用于采集运动员的训练比赛参数，所述训练比赛参数包括用于反应运动员身体状况的人体参数和用于反应运动员击打效果的击打参数；
通信模块，用于将数据采集模块采集的训练比赛参数上传至上位机；
电源模块，用于为所述数据采集模块和通信模块进行供电。
可选的，所述数据采集模块包括：
力度检测单元，用于检测运动员的出拳力度；
计时单元，用于记录训练或比赛的时间；
计数单元，用于检测运动员单位时间内的出拳数量；
人体参数采集单元，用于采集所述用于反应运动员身体状况的人体参数，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压；
所述力度检测单元设置于所述拳套本体的打击接触部位，所述人体参数采集单元设置于所述拳套本体的手腕部接触部位。
本发明还提供一种基于大数据分析的智能格斗竞技脚套，包括：脚套本体，分别设置于所述脚套本体中：
数据采集模块，用于采集运动员的训练比赛参数，所述训练比赛参数包括用于反应运动员身体状况的人体参数和用于反应运动员击打效果的击打参数；
通信模块，用于将数据采集模块采集的训练比赛参数上传至上位机；
电源模块，用于为所述数据采集模块和通信模块进行供电。
可选的，，所述数据采集模块包括：
力度检测单元，用于检测运动员的出脚力度；
计时单元，用于记录训练或比赛的时间；
计数单元，用于检测运动员单位时间内的出脚数量；
人体参数采集单元，用于采集所述用于反应运动员身体状况的人体参数，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压；
所述力度检测单元设置于所述脚套本体的打击接触部位，所述人体参数采集单元设置于所述脚套本体的脚腕部接触部位。
本发明还提供一种基于大数据分析的智能格斗竞技系统，包括上所述的拳套和/或所述的脚套，以及上位机，所述上位机通过通信模块与数据采集模块连接；
所述上位机包括数据分析模块，用于根据所述训练比赛参数和击打参数，获取运动员的综合素质参数，所述综合素质参数至少包括运动员的爆发力、体力、耐力、心肺功能和心理素质参数。
可选的，所述上位机还包括大数据样本采集模块，用于采集与运动员综合素质参数相关的海量数据样本，所述数据分析模块对采集的大数据样本进行训练，构建数据分析模型，将所述训练比赛参数和击打参数输入至训练后的数据分析模型，获取所述综合素质参数。
可选的，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压，所述汗液检测参数至少包括出汗量和汗液成分浓度值。
本发明还提供一种基于大数据分析的智能格斗竞技方法，包括利用如上所述的拳套和/或所述的脚套，
上位机通过通信模块采集所述训练比赛参数和击打参数；
根据所述所述训练比赛参数和击打参数，获取运动员的综合素质参数，所述综合素质参数至少包括运动员的爆发力、体力、耐力、心肺功能和心理素质参数。
可选的，采集与运动员综合素质参数相关的海量数据样本；
对采集的大数据样本进行训练，构建数据分析模型；
将所述训练比赛参数和击打参数输入至训练后的数据分析模型；
获取所述综合素质参数。
可选的，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压，所述汗液检测参数至少包括出汗量和汗液成分浓度值。
本发明的有益效果：本发明中的基于大数据分析的智能格斗竞技拳套、脚套、系统及方法，可以实时获取运动员在训练和比赛时的训练比赛参数和运动员自身的人体参数，通过大数据的分析，获取运动员的综合状况，通过本发明可以有效的挖掘运动员的身体极限，从而便于教练组成员根据运动员的实时数据和综合状况，及时的、针对性的制定训练计划，也便于科学性的调整比赛策略，进而提高运动员的训练水平和比赛成绩。
附图说明
图1是本发明实施例中基于大数据分析的智能格斗竞技拳套的结构示意图。
图2是本发明实施例中基于大数据分析的智能格斗竞技脚套的结构示意图。
图3是本发明实施例中基于大数据分析的智能格斗竞技系统的原理示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。
如图1所示，本实施例中的基于大数据分析的智能格斗竞技拳套，包括：拳套本体，分别设置于所述拳套本体中：
数据采集模块，用于采集运动员的训练比赛参数，所述训练比赛参数包括用于反应运动员身体状况的人体参数和用于反应运动员击打效果的击打参数；
通信模块，用于将数据采集模块采集的训练比赛参数上传至上位机；
电源模块，用于为所述数据采集模块和通信模块进行供电。
在本实施例中，通过数据采集模块可以采集到反应运动员身体状况的人体参数和反应运动员击打效果的击打参数，将击打参数与人体参数进行有机的结合，通过科学分析，挖掘运动员的身体极限，从而提高训练效果和比赛成绩。
在本实施例中，数据采集模块主要包括：
力度检测单元，用于检测运动员的出拳力度；
计时单元，用于记录训练或比赛的时间；
计数单元，用于检测运动员单位时间内的出拳数量；
人体参数采集单元，用于采集所述用于反应运动员身体状况的人体参数，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压；
力度检测单元设置于所述拳套本体的打击接触部位，所述人体参数采集单元设置于所述拳套本体的手腕部接触部位。
在本实施例中，力度检测单元可以检测运动员的出拳力度，通过出拳力度可以将运动员的力量水平进行量化分析，例如，通过采集最小力度值和最大力度值，出拳的数量，持续的时间等数据，判断运动员的力量的上限和下限，从而计算运动员的爆发力、体力和耐力，并将其进行量化评定，优选地，可以通过获取运动员的实时数据，随着时间的推移，获取运动员各项能力表现的曲线图，再结合训练计划或比赛录像，获取运动员的全面数据，进行综合分析。
在本实施例中，通过人体参数采集单元，可以采集用于反应运动员身体状况的人体参数，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压。通过采集这些人体参数，可以为分析运动员的身体状况，以及心理素质提供分析的数据基础。
在本实施例中，还包括设置于所述拳套本体中的用于对所述拳套本体进行身份标识的身份模块，通过身份标识可以对佩戴者的身份进行识别，例如，每一只拳套都有一个唯一的身份识别号，通过身份模块也可以对运动员左右手进行区别，通过这样的方式有利于记录不同运动员的数据，也可以对同一个运动员的左右手的拳套的出拳情况进行分别记录，以提供精细化训练的数据基础。
如图2所示，相应地，本实施例还提供一种基于大数据分析的智能格斗竞技脚套，包括：脚套本体，分别设置于所述脚套本体中：
数据采集模块，用于采集运动员的训练比赛参数，所述训练比赛参数包括用于反应运动员身体状况的人体参数和用于反应运动员击打效果的击打参数；
通信模块，用于将数据采集模块采集的训练比赛参数上传至上位机；
电源模块，用于为所述数据采集模块和通信模块进行供电。
其中，数据采集模块包括：
力度检测单元，用于检测运动员的出脚力度；
计时单元，用于记录训练或比赛的时间；
计数单元，用于检测运动员单位时间内的出脚数量；
人体参数采集单元，用于采集所述用于反应运动员身体状况的人体参数，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压；
所述力度检测单元设置于所述脚套本体的打击接触部位，所述人体参数采集单元设置于所述脚套本体的脚腕部接触部位。
与上一实施例不同的是，本实施例中的主体为基于大数据分析的智能格斗竞技脚套，在格斗竞技类运动项目中，以拳击为代表，是需要统计运动员的出拳情况，而在其他项目中，例如跆拳道项目中，是需要更多的统计运动员的出脚情况，本实施例中的脚套与上一实施例中的拳套的外部结构不同，但其采集的数据，通信方式以及其他内部功能结构是基本相同的，只是统计的对象不同，佩戴的位置不同，相应的，其外部特征也不同，但核心功能是完全相同的。
如图3所示，在另一实施例中，提供了一种利用上面两个实施例中的拳套和脚套的基于大数据分析的智能格斗竞技系统，主上述的拳套和/或脚套，以及上位机，所述上位机通过通信模块与数据采集模块连接；
所述上位机包括数据分析模块，用于根据所述训练比赛参数和击打参数，获取运动员的综合素质参数，所述综合素质参数至少包括运动员的爆发力、体力、耐力、心肺功能和心理素质参数。
在本实施例中，根据格斗竞技比赛项目的不同的，系统可以单独采集拳套或脚套的数据，也可以进行综合采集拳套和脚套，例如在拳击比赛中不得使用脚，所以只需要采集拳套的数据即可，而跆拳道项目中，需要对出拳和出脚都需要进行采集。由于运动员在实际的训练和比赛过程中，经常会发生训练和比赛表现不统一的情况，这是很大一部分原因是由于心理因素的影响，因此，可以将训练的数据和比赛的数据进行分别处理，再结合在一起进行对比，这样再结合运动员赛场上的发生的事件和表现，从而分析出心理活动对数据的影响。
在本实施例中，可以通过大数据样本采集模块，采集与运动员综合素质参数相关的海量数据样本，在通过数据分析模块对采集的大数据样本进行训练，构建数据分析模型，将所述训练比赛参数和击打参数输入至训练后的数据分析模型，获取所述综合素质参数。优选地，数据分析模型可以采用卷积神经网络模型，通过建立人体参数和训练比赛参数与综合素质之间的对应关系，进而通过大数据样本对其进行训练，使其能够不断完善，最终收敛为一个可以进行综合素质评价的模型，数据建模和训练的方式可以采用现有技术中任意一种卷积神经网络方式，只需要满足并实现上述功能即可，例如，一个运动员在平时训练中的训练成绩很好，其爆发力、体力和耐力的数据表现优秀，各项人体参数也表现正常，但在比赛中，可以明显的发现其人体参数发生了明显变化，例如，心跳加快、出汗增多，以及汗液分泌物中的指标发生变化，通过记录上述人体参数变化的时间，再结合比赛路线的时间线，分析场上发生的事件，即可分析出是否受到了心理因素的影响，以及心理状态发生变化的具体事件。例如受到了裁判的判罚的影响，或受到了对手某个具体的技战术的影响等。
在本实施例中，人体参数主要包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压，所述汗液检测参数至少包括出汗量和汗液成分浓度值，其中，汗液中蕴藏丰富的生物信息，各种信息关联了人体生理状态。皮质醇，神经肽以及细胞介素与人体压力、抑郁与人体自我愈合因子有直接关联。优选地，在本实施例中，可以通过实施采集汗液信息，形成运动员的健康个性化基线。在本实施例中，可以通过实时的、非侵入性的方式监测汗液。在建立运动员的健康个性化基线后，完全可以通过基线偏离值提示运动员的身体异常，实现个性化的监测。在运动员心理紧张时，心跳会加快，通过测量实时的心率，实时监测到运动员的心理紧张程度，以及心理变化程度。另外，心理紧张时，人体的手心出汗会发生变化，通过测量实时的手部汗液变化，也可以监测运动员的心理紧张程度。通过大数据分析，可以针对每个运动员设置符合其自身情况的阈值，判断该运动员的出汗量是否大于预设阈值，当所述出汗量大于所述预设阈值时，则判断其身体状态或心理状态发生了明显变化。具体的，汗液检测可以采用电化学原理的方法，例如通过检测极片在电化学作用下的原电池效应并进行电压测量，也可以检测极片在电解液中固定电流形成的电压，最后通过计算得到能促使该极片进行原电池反应或者能够形成电流的溶液的浓度值。汗液检测的指标包括如汗液内氯离子的电阻率值、汗液内葡萄糖的电阻率值、汗液内乳酸的电阻率值等。
相应的，本实施例还提供一种基于大数据分析的智能格斗竞技方法，主要包括利用如上述的拳套和/或脚套，
上位机通过通信模块采集所述训练比赛参数和击打参数；
根据所述所述训练比赛参数和击打参数，获取运动员的综合素质参数，所述综合素质参数至少包括运动员的爆发力、体力、耐力、心肺功能和心理素质参数。
采集与运动员综合素质参数相关的海量数据样本；
对采集的大数据样本进行训练，构建数据分析模型；
将所述训练比赛参数和击打参数输入至训练后的数据分析模型；
获取所述综合素质参数。
所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压，所述汗液检测参数至少包括出汗量和汗液成分浓度值。
在上述实施例的对应附图中，连接线可以表示各个部件之间的连接关系，以表示更多的构成信号路径(constituent_signal path)和/或一些线的一个或多个末端具有箭头，以表示主要信息流向，连接线作为一种标识，不是对方案本身的限制，而是结合一个或多个事例性实施例使用这些线有助于更容易地接电路或逻辑单元，任何所代表的信号(由设计需求或偏好所决定)实际上可以包括可以在任意一个方向传送的并且可以以任何适当类型的信号方案实现的一个或多个信号。
在上述实施例中，说明书对“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”、或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”的多次出现不一定全部都指代相同的实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必须被包括的。如果说明书或权利要求提及“一”元件，并非表示仅有一个元件。如果说明书或权利要求提及“一另外的”元件，并不排除存在多于一个的另外的元件。
在上述实施例中，尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于大数据分析的智能格斗竞技拳套，其特征在于，包括：拳套本体，分别设置于所述拳套本体中的：
数据采集模块，用于采集运动员的训练比赛参数，所述训练比赛参数包括用于反应运动员身体状况的人体参数和用于反应运动员击打效果的击打参数；
通信模块，用于将数据采集模块采集的训练比赛参数上传至上位机；
电源模块，用于为所述数据采集模块和通信模块进行供电。
2.根据权利要求1所述的基于大数据分析的智能格斗竞技拳套，其特征在于，所述数据采集模块包括：
力度检测单元，用于检测运动员的出拳力度；
计时单元，用于记录训练或比赛的时间；
计数单元，用于检测运动员单位时间内的出拳数量；
人体参数采集单元，用于采集所述用于反应运动员身体状况的人体参数，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压；
所述力度检测单元设置于所述拳套本体的打击接触部位，所述人体参数采集单元设置于所述拳套本体的手腕部接触部位。
3.一种基于大数据分析的智能格斗竞技脚套，其特征在于，包括：脚套本体，分别设置于所述脚套本体中的：
数据采集模块，用于采集运动员的训练比赛参数，所述训练比赛参数包括用于反应运动员身体状况的人体参数和用于反应运动员击打效果的击打参数；
通信模块，用于将数据采集模块采集的训练比赛参数上传至上位机；
电源模块，用于为所述数据采集模块和通信模块进行供电。
4.根据权利要求3所述的基于大数据分析的智能格斗竞技脚套，其特征在于，所述数据采集模块包括：
力度检测单元，用于检测运动员的出脚力度；
计时单元，用于记录训练或比赛的时间；
计数单元，用于检测运动员单位时间内的出脚数量；
人体参数采集单元，用于采集所述用于反应运动员身体状况的人体参数，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压；
所述力度检测单元设置于所述脚套本体的打击接触部位，所述人体参数采集单元设置于所述脚套本体的脚腕部接触部位。
5.一种基于大数据分析的智能格斗竞技系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的拳套和/或权利要求3所述的脚套，以及上位机，所述上位机通过通信模块与数据采集模块连接；
所述上位机包括数据分析模块，用于根据所述训练比赛参数和击打参数，获取运动员的综合素质参数，所述综合素质参数至少包括运动员的爆发力、体力、耐力、心肺功能和心理素质参数。
6.根据权利要求5所述的基于大数据分析的智能格斗竞技系统，其特征在于，所述上位机还包括大数据样本采集模块，用于采集与运动员综合素质参数相关的海量数据样本，所述数据分析模块对采集的大数据样本进行训练，构建数据分析模型，将所述训练比赛参数和击打参数输入至训练后的数据分析模型，获取所述综合素质参数。
7.根据权利要求5所述的基于大数据分析的智能格斗竞技系统，其特征在于，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压，所述汗液检测参数至少包括出汗量和汗液成分浓度值。
8.一种基于大数据分析的智能格斗竞技方法，其特征在于，包括利用如权利要求1所述的拳套和/或权利要求3所述的脚套，
上位机通过通信模块采集所述训练比赛参数和击打参数；
根据所述训练比赛参数和击打参数，获取运动员的综合素质参数，所述综合素质参数至少包括运动员的爆发力、体力、耐力、心肺功能和心理素质参数。
9.根据权利要求8所述的基于大数据分析的智能格斗竞技方法，其特征在于，
采集与运动员综合素质参数相关的海量数据样本；
对采集的大数据样本进行训练，构建数据分析模型；
将所述训练比赛参数和击打参数输入至训练后的数据分析模型；
获取所述综合素质参数。
10.根据权利要求9所述的基于大数据分析的智能格斗竞技方法，其特征在于，所述人体参数包括脉搏、心律、体温、汗液检测参数和血压，所述汗液检测参数至少包括出汗量和汗液成分浓度值。
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