CN110898411B - 一种龙舟系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可用于体育训练、比赛用一种龙舟系统及使用方法，其中龙舟训练系统包括龙舟、龙舟划桨、龙舟鼓组件、龙舟监测系统。通过在龙舟上和龙舟划桨内部设置监测系统，通过龙舟监测系统采集的鼓声信息进而控制划桨内部设置的监测系统的启动、运行和关闭，实现了对影响龙舟训练和比赛成绩的各因素的同步全程监测，且整个监测与实际比赛完全一致，不影响任何训练人员，而且监测后的数据可以复盘，有利于人员的后续选拔和成绩的提升。

Description

一种龙舟系统及使用方法

技术领域

本发明涉及龙舟技术、体育器材领域，具体涉及一种体育训练、比赛用的龙舟系统及使用方法。

背景技术

赛龙舟是中国端午节的习俗之一，也是端午节最重要的节日民俗活动之一，在中国南方地区普遍存在，在北方靠近河湖的城市也有赛龙舟习俗，同时龙舟作为一项水上体育运动在国际上已经广为推广。

龙舟比赛中划桨中桨叶排开水的体积与龙舟前进最密切，对于训练和比赛中实际的桨叶排开水过程中受力数据进行采集分析，进而同步优化提升训练十分重要。然而龙舟是多人集体项目，除了龙舟划桨人员外还有鼓手，其中鼓手通过敲鼓指挥整个龙舟的前行节奏，因此一方面需要改进龙舟划桨，通过结构的调整以及对龙舟桨工作的监测来提升成绩外，每个桨手划桨中的节奏是否与鼓手鼓点节奏匹配对于龙舟的前行也关系重大，另外龙舟训练比赛中的水流情况、风向也会影响龙舟前行，例如在逆风和顺风两种不同的环境下的训练和比赛，鼓手击鼓方式则会有不同，当然不同的环境的水流速度不同也会让鼓手击鼓不同，因此如果鼓手在指挥过程中能及时监控掌握到所有的这些信息，根据情况做适当的调整击鼓方式进而让划桨选手调整龙舟划桨频率节奏、尤其是鼓手与龙舟划桨二者的一致性情况十分必要。而目前市场上的龙舟训练监控装备不仅结构复杂，功能单一，不具有系统性，也没有能将最关键的鼓手指挥考虑进去，因此实际训练中监测不能达到最好的监测效果。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种龙舟系统及使用方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案之一是：一种龙舟系统，包括龙舟，其特征在于，在龙舟上固定有龙舟划桨、龙舟鼓组件、龙舟监测系统，所述龙舟监测系统包括划桨监测装置和龙舟监测装置；

其中划桨监测装置固定在龙舟划桨上且包括划桨控制器和划桨信息采集器，划桨信息采集器采集包括但不限于划桨速度、划桨时桨叶受到的外部压力这些跟划桨有关的信息，划桨信息采集器将采集到的相关信息及时传送给划桨控制器，由划桨控制器进行存储、统计、处理；

龙舟监测装置包括龙舟监测控制器、视频监控单元、龙舟信息采集装置、显示单元，其中龙舟信息采集装置包括水流监测单元、风速监测单元、鼓声采集单元，其中龙舟监测控制器用于控制视频监控单元、龙舟信息采集单元及划桨监测装置的信息采集、存储、处理和发送；视频监控单元用于拍摄龙舟使用时的视频；水流监测单元用于探测水深及水流速度；风速监测单元用于探测风速；鼓声采集单元用于采集与鼓声相关的声音；

通过鼓声采集单元采集到的信息传递给龙舟监测控制器，由龙舟监测控制器处理、并控制划桨监测装置的启动，包括划桨监测装置中划桨信息采集器启动采集，并将采集到的信息经划桨控制器，最终传递给龙舟监测控制器，由龙舟监测控制器将信号处理后并在显示单元上进行显示；

划桨控制器、龙舟监测控制器内均设置有无线接收和发送模块，划桨控制器与龙舟监测控制器之间通过各自的无线接收和发送模块相互传递信号。

进一步，所述划桨信息采集器包括压力传感器和/或速度传感器、以及三轴加速度传感器。

进一步，所述鼓声采集单元包括声音采集器、声音过滤器，由声音采集器采集而言的声音信息经由声音过滤器进行过滤后传递给舟监测控制器进行存储、处理，声音过滤器用于过滤掉鼓声以外的其它声音，并将声音信号转换为数字信号。

进一步，所述龙舟划桨包括相互连接的空心桨叶、空心连接杆、手柄，其中空心桨叶是通过三维打印一体加工制成的且由刚性材料和弹性材料构成，其中桨叶与水接触的主要工作面为刚性材料，在桨叶上布置有至少一处弹性材料，所述划桨信息采集器中的压力传感器设置在弹性材料的下方；而三轴加速度传感器则固定在空心的连接杆内。

进一步，所述空心桨叶和/或空心连接杆内放置有配重件。

进一步，所述空心桨叶的外表面设计成曲面，且在曲面靠近中间位置设计有利于划桨划水的凸起的分水线。

进一步，本发明龙舟系统的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)根据训练或比赛的水域环境安装好龙舟监测系统，并检查龙舟划桨以及龙舟鼓组件；

(2)启动龙舟监测装置，风速监测单元、水流监测单元以及视频监控单元开始记录和监测数据，并经龙舟监测控制器处理后发送到显示单元中，进行显示；

(3)鼓手根据显示单元显示的信息来准备后续龙舟的击鼓安排；

(4)鼓手击鼓开始，龙舟监测装置中的鼓声采集单元采集并处理鼓声信号，并将处理的声音信号传送给龙舟监测控制器，由龙舟监测控制器同步发送给划桨监测装置中的划桨控制器；

(5)每个龙舟划桨中的划桨控制器接收信息后，启动划桨内部的划桨信息采集器开始采集相关数据，并将采集到的数据发送给划桨控制器进行存储和处理，然后由划桨控制器同步发送给龙舟监测控制器，最后与接收到的龙舟监测装置发出的控制信息一起发送到显示单元上进行显示；

(6)显示单元不断的显示出所有监测到的信息，鼓手根据显示单元上显示的相关信息来判定是否调整击鼓的节奏；当训练或比赛结束后，可对显示单元中监测到的每个数据与击鼓一致性进行分析。

与现有技术相比，本发明具备的有益效果是：

1、通过在龙舟上设置龙舟监测系统，通过龙舟监测装置中鼓声采集单元采集的鼓声信息来控制划桨内部的划桨监测装置的启动、关闭，可使鼓手在看到显示单元显示的信息后做适当的调整击鼓方式，进而让划桨选手调整龙舟划桨频率节奏，提高了鼓手与龙舟划桨二者的一致性程度；

2、本发明实现了对影响龙舟训练、比赛成绩的各因素的同步全程监测，且整个监测不影响任何训练人员，且监测后的数据可以拷贝，有利于对各因素进行分析，便于人员的后续选拔和成绩的提升。

3、本发明实现了把监测到的信息全部汇总到显示单元处进行显示，实现鼓手一人对各数据的监控，非常有利于提升训练成果。

4、将划桨监测装置设置在龙舟划桨内部，结构更加紧凑，与标准龙舟划桨外观相类似，在不影响训练和比赛的情况下对相关数据进行收集、存储等。

附图说明

图1是本使用本发明龙舟训练系统的龙舟示意图。

图2是本发明龙舟训练系统局部放大示意图。

图3是本发明涉及到的控制原理图。

图4是本发明龙舟训练系统的龙舟用划桨示意图。

图5是本发明龙舟训练系统的龙舟用划桨结构剖视图。

图6是本发明龙舟训练系统中空心桨叶内测试设备局部放大图。

图7是本发明龙舟训练系统中连接杆内的传感设备局部放大图。

图8是本发明龙舟训练系统中连接杆内的划桨控制器局部放大图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

如图1、图2，本发明提供了一种龙舟系统，包括具有龙舟头61和龙舟尾62的龙舟6，在龙舟6上还按常规方式固定有龙舟划桨10、龙舟鼓组件4、龙舟监测系统100，其中龙舟鼓组件4固定在靠近龙舟头61端且包括龙舟鼓41和龙舟鼓锤42。龙舟监测系统100包括龙舟监测装置20和划桨监测装置。

其中龙舟监测装置20固定在可移动且方向可调整的支撑架25上，支撑架25具体固定在靠近龙舟鼓组件4和靠近龙舟头61和第一排划桨人员之间的中间位置；

龙舟监测装置20包括龙舟监测控制器21、视频监控单元27、龙舟信息采集装置、显示单元22，其中龙舟信息采集装置包括水流监测单元23、风速监测单元28、鼓声采集单元24；

其中龙舟监测控制器21用于控制视频监控单元27、龙舟信息采集单元及划桨监测装置的信息采集、存储、处理和发送，且在龙舟监测控制器21内置有无线接收和发送模块，具体可选用WIFI或蓝牙模块；视频监控单元27为一拍摄区域覆盖271范围内的所有划桨选手的监控摄像机且用于拍摄龙舟使用时的视频；水流监测单元23用于探测水深及水流速度，包括水深探测器231、水流速度探头及数字显示仪，其中水深探测器231、水流速度探头均通过柔性管232与数字显示仪采用常规方式连接；风速监测单元28为风速仪，如气象站台最常用的风杯风速计，用于探测风速；鼓声采集单元24用于采集与鼓声相关的声音，包括声音采集器、声音过滤器241，其中声音采集器常规的如麦克风类声音采集器（音频采集器），声音过滤器即音频过滤器，由声音采集器采集而言的声音信息经由声音过滤器241进行过滤除鼓声外的其它声音后传递给舟监测控制器进行存储、处理，声音过滤器241用于过滤掉鼓声以外的其它声音，并将声音信号转换为数字信号，其中声音采集器与声音过滤器241采用柔性管241连接，通过鼓声采集单元24采集到的信息传递给龙舟监测控制器21，由龙舟监测控制器21处理、并控制划桨监测装置的启动，包括划桨监测装置中划桨信息采集器开始启动采集，并将采集到的信息经划桨控制器，最终传递给龙舟监测控制器21，由龙舟监测控制器21将信号处理后并在显示单元22上进行显示；

其中划桨监测装置固定在龙舟划桨上且包括划桨控制器7和划桨信息采集器5，划桨信息采集器5采集包括但不限于划桨速度、划桨时桨叶受到的外部压力这些跟划桨有关的信息，划桨信息采集器将采集到的相关信息及时传送给划桨控制器，由划桨控制器进行存储、统计、处理；划桨控制器7、龙舟监测控制器21内均设置有无线接收和发送模块，划桨控制器与7龙舟监测控制器21之间通过各自的无线接收和发送模块相互传递信号。

现在来详述下龙舟划桨10以及固定在龙舟划桨内的划桨监测装置：

龙舟划桨10的具体结构，如图4-5所示，包括空心桨叶1、空心连接杆2、手柄3，桨叶1的外表面设计成曲面，且在曲面靠近中间位置设计有利于划桨划水的凸起的分水线14（凸出曲面表面），空心桨叶1与连接杆2焊接固定连接或是常规的可拆卸的方式连接且空心桨叶1与连接杆2的整体长度固定，连接杆2也为空心结构，连接杆2另一端与手柄3可拆卸连接。为了适合不同体重、身高的人员选择合适的划桨或是在训练中刻意加重划桨重量的需要，在划桨内部可选择增加或减少配重件数量、或更换不同重量的配重件，配重件可通过从连接杆一端（安装手柄的那端，增减配重件时，将手柄取下、露出连接杆空心结构的一端开口）滑入连接杆的空心结构内、桨叶的空心结构内；配重件可以是颗粒材料如砂石，也可以是铅块。

空心桨叶1是通过三维打印一体加工制成的且由刚性材料11和弹性材料12构成，其中桨叶1与水接触的主要工作面为刚性材料11，在桨叶1上（具体是刚性材料11之间）布置有至少一处弹性材料12。为了保护弹性材料12在使用中不容易被损坏，在弹性材料12的表面加工有弹性材料保护盖13，也将弹性材料12设计到空心桨叶1内且在空心桨叶1表面上对应弹性材料12所在位置的上方开设若干小孔。由于空心桨叶1为表面为曲面、内部空心的结构，且在其空心结构内部要布置多个电气元件，需要保证零件的密封等问题，若采用传统加工制造可能需要增加材料、且制造的难度也会很大，而三维打印就可很好的解决这些复杂零件的制造问题，故空心桨叶1，甚至是整个划桨都可采用现有技术中的三维打印方法制造。采用三维打印制造时，考虑到空心桨叶1的强度问题，刚性材料可以选具有高强度且适合三维打印的材料如树脂与碳纤维的组合材料，也可单独选择具有高强度适合三维打印的PEEK或ABS等树脂材料。弹性材料12可选择适合三维打印的橡胶或硅胶等材料，这样通过三维打印就解决了这种采用不同材料的空心复杂结构传统加工制造难度大的问题。

空心桨叶1及连接杆2内的空腔内固定有空心支架8，在空心桨叶1及连接杆2的内部且位于空心支架8上通过螺栓固定有划桨信息采集器5、划桨控制器7。其中划桨信息采集器5及划桨控制器7各自的通电导线9均设置在空心支架8内部，且各自的通电导线9从空心支架8壁上开设的通孔81伸出后分别与各自对应的划桨信息采集器5、划桨控制器7实现电连接。其中划桨信息采集器5采集包括但不限于划桨速度、划桨时桨叶受到的外部压力等有关划桨的信息，划桨控制器7用于接收、存储、处理由划桨信息采集器5所收集到的相关信息，以及由龙舟监控装置提供的信息，并可将这些信息发送给龙之监控装置的龙舟监测控制器21。

划桨信息采集器5包括包括测试模块51、传感模块52中的一种或两种组合。首先通过图5-6分别对布置在空心桨叶1内的测试模块51和布置在连接杆内的传感52模块进行详细介绍：测试模块51固定在空心桨叶1内的空心支架8上，包括测试模块固定架512、测试中心处理元件511以及固定在测试中心处理元件511上的采集元件510，采集元件510设置在桨叶1弹性材料12的正下方，在信息采集时采集元件510与桨叶1弹性材料12相接触，采集元件510为压力传感器或速度传感器或压力传感器和速度传感器，当空心桨叶1受到外部压力后，弹性材料12发生变形与采集元件510接触，采集元件510将检测到的压力信息、速度信息传递给中心处理元件511缓存，进而传送给划桨控制器7，通过划桨控制器7进行存储、统计与分析，将采集元件510设置在空心桨叶内部，可解决采集元件直接暴露在外面并与水直接接触或其它环境等影响检测效果的情况；而传感模块52固定在空心连接杆2内部且固定在空心支架8上，传感模块52包括传感模块52固定架521、传感处理元件522，传感模块52的传感模块固定架521固定在位于空心连接杆2内的空心支架8上，其中传感处理元件522为三轴加速度传感器，它能采集运动员握桨滑动时的时间、桨的角度、桨的水平加速度、桨头移动的轨迹等，并将采集到的数据实时传递给划桨控制器7。

如图7所示，划桨控制器7固定在空心连接杆2内且与空心支架8相连，划桨控制器7包括中心处理器71、存储器72，存储器72用于存储中心处理器71接受或处理的相关信息数据，中心处理器71内部含WIFI或蓝牙模块。

下面针对本发明的龙舟系统的使用方法做一介绍和说明，具体的方法如下:

(1)根据训练或比赛的水域环境安装好龙舟监测系统，并检查龙舟划桨10以及龙舟鼓组件4；

(2)启动龙舟监测装置，风速监测单元28、水流监测单元23以及视频监控单元27开始记录和监测数据，并经龙舟监测控制器21处理后发送到显示单元22中，进行显示；

(3)鼓手根据显示单元22显示的信息来准备后续龙舟的击鼓安排；

(4)鼓手击鼓开始，龙舟监测装置中的鼓声采集单元24采集并处理鼓声信号，并将处理的声音信号传送给龙舟监测控制器21，由龙舟监测控制器2同步发送给划桨监测装置中的划桨控制器7；

(5)每个龙舟划桨中的划桨控制器7接收信息后，启动划桨内部的划桨信息采集器5开始采集相关数据，并将采集到的数据发送给划桨控制器7进行存储和处理，然后由划桨控制器7同步发送给龙舟监测控制器21，最后与接收到的龙舟监测控制器21发出的控制信息一起发送到显示单元22上进行显示；

(6)显示单元22不断的显示出所有监测到的信息，鼓手根据显示单元上显示的相关信息来判定是否调整击鼓的节奏；当训练或比赛结束后，可对显示单元22中监测到的每个数据与击鼓一致性等方面进行分析。

Claims (7)

1.一种龙舟系统，包括龙舟，其特征在于，在龙舟上固定有龙舟划桨、龙舟鼓组件、龙舟监测系统，所述龙舟监测系统包括划桨监测装置和龙舟监测装置；

其中划桨监测装置固定在龙舟划桨上且包括划桨控制器和划桨信息采集器，划桨信息采集器采集包括划桨速度、划桨时空心桨叶受到的外部压力这些跟划桨有关的信息，划桨信息采集器将采集到的相关信息及时传送给划桨控制器，由划桨控制器进行存储、统计、处理；

龙舟监测装置包括龙舟监测控制器、视频监控单元、龙舟信息采集装置、显示单元，其中龙舟信息采集装置包括水流监测单元、风速监测单元、鼓声采集单元，其中龙舟监测控制器用于控制视频监控单元、龙舟信息采集单元及划桨监测装置的信息采集、存储、处理和发送；视频监控单元用于拍摄龙舟使用时的视频；水流监测单元用于探测水深及水流速度；风速监测单元用于探测风速；鼓声采集单元用于采集与鼓声相关的声音；

通过鼓声采集单元采集到的信息传递给龙舟监测控制器，由龙舟监测控制器处理、并控制划桨监测装置的启动，包括划桨监测装置中划桨信息采集器启动采集，并将采集到的信息经划桨控制器，最终传递给龙舟监测控制器，由龙舟监测控制器将信号处理后并在显示单元上进行显示；

划桨控制器、龙舟监测控制器内均设置有无线接收和发送模块，划桨控制器与龙舟监测控制器之间通过各自的无线接收和发送模块相互传递信号。

2.根据权利要求1所述的龙舟系统，其特征在于，所述划桨信息采集器包括压力传感器和/或速度传感器、以及三轴加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的龙舟系统，其特征在于，所述鼓声采集单元包括声音采集器、声音过滤器，由声音采集器采集而来的声音信息经由声音过滤器进行过滤后传递给龙舟监测控制器进行存储、处理，声音过滤器用于过滤掉鼓声以外的其它声音，并将声音信号转换为数字信号。

4.根据权利要求2所述的龙舟系统，其特征在于，所述龙舟划桨包括相互连接的空心桨叶、空心连接杆、手柄，其中空心桨叶是通过三维打印一体加工制成的且由刚性材料和弹性材料构成，其中空心桨叶与水接触的主要工作面为刚性材料，在空心桨叶上布置有至少一处弹性材料，所述划桨信息采集器中的压力传感器设置在弹性材料的下方；而三轴加速度传感器则固定在空心连接杆内。

5.根据权利要求4所述的龙舟系统，其特征在于，所述空心桨叶和/或空心连接杆内放置有配重件。

6.根据权利要求4所述的龙舟系统，其特征在于，所述空心桨叶的外表面设计成曲面，且在曲面靠近中间位置设计有利于划桨划水的凸起的分水线。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的龙舟系统的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)根据训练或比赛的水域环境安装好龙舟监测系统，并检查龙舟划桨以及龙舟鼓组件；

(2)启动龙舟监测装置，风速监测单元、水流监测单元以及视频监控单元开始记录和监测数据，并经龙舟监测控制器处理后发送到显示单元中，进行显示；

(3)鼓手根据显示单元显示的信息来准备后续龙舟的击鼓安排；

(4)鼓手击鼓开始，龙舟监测装置中的鼓声采集单元采集并处理鼓声信号，并将处理的声音信号传送给龙舟监测控制器，由龙舟监测控制器同步发送给划桨监测装置中的划桨控制器；

(5)每个龙舟划桨中的划桨控制器接收信息后，启动划桨内部的划桨信息采集器开始采集相关数据，并将采集到的数据发送给划桨控制器进行存储和处理，然后由划桨控制器同步发送给龙舟监测控制器，最后与接收到的龙舟监测装置发出的控制信息一起发送到显示单元上进行显示；

(6)显示单元不断的显示出所有监测到的信息，鼓手根据显示单元上显示的相关信息来判定是否调整击鼓的节奏；当训练或比赛结束后，可对显示单元中监测到的每个数据与击鼓一致性进行分析。

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