CN110917583A - 一种用于可移动载体的球类自动训练装置及无人车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于可移动载体的球类自动训练装置及无人车辆，能够基于设定的发球训练参数实施自动发球，在节约发球人力的同时还能够对不同用户身体条件以及训练强度而有针对性地进行适应性训练。

Description

一种用于可移动载体的球类自动训练装置及无人车辆
技术领域
本发明涉及球类自动训练技术，具体而言，涉及一种用于可移动载体的球类自动训练装置及无人车辆。
背景技术
在诸如网球、足球等运动中，发球是关键的基础技术之一。其技术动作可由训练用户自身完整实施，而不需要与对手对抗。
通常，训练用户来到球场一般需要人工收费或人工陪练，这无疑造成较高的人力资源使用与成本消耗。而且在进行球类训练时，对于行进中下球体或者脱离行进进程的球体(如落到地面的网球)通常需要人工接球或者捡球回收，频繁的捡球动作容易造成训练用户难以专心训练或者造成陪练人员产生较大运动量。
此外，对于不同用户的身体条件以及训练强度如何有针对性地制定适应性发球训练，同样是亟需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供一种用于可移动载体的球类自动训练装置，所述训练装置具有自动发球模块和参数设定模块，所述发球模块能够基于所述参数设定模块设定的发球训练参数实施自动发球；所述发球训练参数包括发球角度、发球力度和/或发球频次。
本发明基于设定的发球训练参数实施自动发球，在节约发球人力的同时还能够对不同用户身体条件以及训练强度而有针对性地进行适应性训练。
进一步的，所述训练装置还具有用户检测模块，用于检测用户的状态参数；所述参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定所述发球训练参数。
进一步的，所述用户的状态参数包括用户的体型参数，所述参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定所述发球角度。
进一步的，所述用户的状态参数包括用户的体脂参数和/或心动参数，所述参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定所述发球力度和/或所述发球频次。
进一步的，所述训练装置还具有参数调整模块；在训练过程中，所述参数调整模块能够基于检测的用户状态参数，改变调整所述发球训练参数。
进一步的，所述训练装置还具有发球位置规划模块，用于规划发球位置并在训练过程中指示所述可移动载体移动至所述规划发球位置，以配合所述自动发球模块实现变换位置发球。
进一步的，所述训练装置还具有自动捡球模块，以实现自动回收捡球。
进一步的，所述自动捡球模块具有第一捡球模式；在所述第一捡球模式下，所述自动捡球模块实施捡球动作的优先级低于所述自动发球模块的发球动作，并且所述自动捡球模块通过对其周围预定距离内的球施加吸引力从而实现回收捡球。
进一步的，所述自动捡球模块具有第二捡球模式；在所述第二捡球模式下，所述自动捡球模块能够感测球内的感应单元，从而主动向球移动以实现回收捡球。
进一步的，所述训练装置还具有球体识别模块，用于识别待捡回或已捡回的球是否属于预设的球体类型。
进一步的，当所述球体识别模块识别待捡回的球不属于所述预设的球体类型时，能够指示所述自动捡球模块放弃对该待捡回球的回收。
进一步的，所述训练装置还具有球体排出模块，当已捡回的球被所述球体识别模块识别为不属于所述预设的球体类型时，所述球体排出模块能够将该已捡回的球排出所述训练装置。
进一步的，所述训练装置还具有自动接球模块，用于根据提前预判的球行进方向，以在其脱离行进进程前将其接住。
进一步的，所述训练装置还具有运动姿态检测模块，用于检测用户的运动姿态；所述自动接球模块，能够基于所述用户的运动姿态提前预判球的行进方向，以在其脱离行进进程前将其接住。
本发明的第二方面，提供一种无人车辆，所述无人车辆装载有球类自动训练装置，并且所述球类自动训练装置为上述的训练装置。
附图说明
图1为本发明一种实施方式中的球类自动训练装置结构示意图。
图2为本发明另一实施方式中的球类自动训练装置结构示意图。
图3为本发明另一实施方式中的球类自动训练装置结构示意图。
图4为本发明球类自动训练装置与可移动载体的配合结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，本申请中术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为便于对本申请进行理解，下面结合具体实施方式对本申请提供的技术方案进行详细说明。在不冲突的情况下，本发明中的各实施方式及实施方式中的技术特征可以相互组合。
参见附图1，本发明提供一种用于可移动载体的球类自动训练装置，训练装置具有自动发球模块和参数设定模块，发球模块能够基于参数设定模块设定的发球训练参数实施自动发球。其中，发球训练参数包括发球角度、发球力度和/或发球频次。这里，发球角度可以包括俯仰、侧向及其结合的角度关系，可通过发射机构(如弹射部)的出口角度设定而确定。发球力度可通过发射机构(如弹射部)的发射力(如弹射的弹簧压缩程度)而设定。发球频次即单位时间内发出每个球的次数。作为可移动载体的典型示例，其可以为无人车辆(或称自动行驶车辆、无人驾驶车辆)。
需要说明的是，虽然本发明中“球类”并非是对训练物形状的限定，即训练物并不限定于圆或椭圆形的球状物，对于可抛、投、掷或滚的物体同样可理解为本发明的“球类”，例如在体育或健身领域中所使用的飞盘、沙袋等。此外，本发明的“球类”亦不以是否具有空中行进进程为限定，对于如足球、冰球、水球等地面、冰面或涉水的训练物也可理解为本发明的“球类”。但至少来讲，本发明的“球类”应至少具有一段行进进程，例如可投掷的沙袋，其主要具有空中行进进程，但在落地后不具有明显的地面行进进程，类似的例子还如羽毛球、射箭。
因此，本发明基于设定的发球训练参数实施自动发球，在节约发球人力的同时还能够对不同用户身体条件以及训练强度而有针对性地进行适应性训练。
在本发明的一个实施方式中，训练装置还具有用户检测模块，用于检测用户的状态参数。参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定发球训练参数。
需要说明的是，本发明亦可通过初始预设若干发球训练参数以供用户选择，或者可基于用户的请求(如用户在个人终端APP上的输入或者在训练装置的交互屏幕上输入)进而设定发球训练参数。
优选的，用户的状态参数包括用户的体型参数，参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定发球角度。在典型的示例中，体型参数可以为用户的身高(例如用户检测模块基于拍摄用户的图像以及训练装置与用户的距离得出用户身高参数)，对于不同身高的用户为便于其训练，从而可设定不同的发球角度尤其是俯仰角度。在其他的示例中，体型参数也可以包括用户的横向宽度(即体宽)，从而可对应设置不同的发球角度尤其是侧向角度。
优选的，用户的状态参数包括用户的体脂参数和/或心动参数，参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定发球力度和/或发球频次。在非限定性的示例中，体脂参数可为用户的体脂率，心动参数可为用户的周期时间心动次数，其均可通过用户佩戴的可穿戴设备测得，并传输(如蓝牙等无线方式)至训练装置。体脂率一定程度可以反映用户的肌肉率从而对应于不同的适应力度，并且体脂率亦可一定程度影响用户的反应时间从而对应于不同的适应频次，而心动次数同样亦可一定程度与两者相关从而对应于不同的适应设定。
在本发明的另一实施方式中，训练装置还具有参数调整模块；在训练过程中，参数调整模块能够基于检测的用户状态参数，改变调整发球训练参数。因此，本发明可以在用户训练的过程中，根据用户的状态变化(例如连续训练一段时间和强度后，用户感到疲劳从而反映在血压、心跳等参数上)从而改变变化训练强度。
在本发明的另一实施方式中，训练装置还具有发球位置规划模块，用于规划发球位置并在训练过程中指示可移动载体移动至规划发球位置，以配合自动发球模块实现变换位置发球。例如，本发明的训练装置可搭配无人车辆实现移动发射球，从而满足用户多方位接球训练的要求，如实现前后、左右移动或搭配组合移动发射。
参见附图2，本发明的训练装置还可以进一步具有自动捡球模块，以实现自动回收捡球。
在本发明的一个实施方式中，自动捡球模块具有第一捡球模式；在第一捡球模式下，自动捡球模块实施捡球动作的优先级低于自动发球模块的发球动作，并且自动捡球模块通过对其周围预定距离内的球施加吸引力从而实现回收捡球。作为非限定性的示例，本发明中自动捡球模块采用非主动的回收策略，并采取优先执行发球动作的优先级。从而使得自动捡球模块在不干扰发球动作执行的情况下，尽可能实现对训练装置周围预定距离内的球体回收，如利用吸气装置的吸引力。
在本发明的另一实施方式中，进一步的，自动捡球模块具有第二捡球模式；在第二捡球模式下，自动捡球模块能够感测球内的感应单元，从而主动向球移动以实现回收捡球。作为非限定性的示例，球内的感应单元可以举例为植入球体内部的近场感应芯片(如NFC芯片)或者红外扫描感应单元等。
优选的，本发明训练装置还具有球体识别模块，用于识别待捡回或已捡回的球是否属于预设的球体类型。作为非限定性的示例，球体类型的识别可以采用如上文所述的球内植入的感应单元来完成识别(如相同类型的球体中植入同种类型的近场感应芯片)。此外，本发明亦可通过对球体的大小进行扫描识别，或者通过对球体的重量进行测量识别等。
其中，当球体识别模块识别待捡回的球不属于预设的球体类型时，能够指示自动捡球模块放弃对该待捡回球的回收。此外，本发明训练装置还可以具有球体排出模块，当已捡回的球被球体识别模块识别为不属于预设的球体类型时，球体排出模块能够将该已捡回的球排出训练装置。作为非限定性的示例，球体排出模块可以令球体沿捡回通道原路排出，或者通过另外设置的排出通道将球体排出。
参见附图3，本发明的训练装置还可以进一步具有自动接球模块，用于根据提前预判的球行进方向，以在其脱离行进进程前将其接住。
优选地，训练装置还具有运动姿态检测模块，用于检测用户的运动姿态；自动接球模块，能够基于用户的运动姿态提前预判球的行进方向，以在其脱离行进进程前将其接住。作为非限定性的示例，运动姿态检测模块可以包括摄像单元以及影像分析单元，以网球训练为例，摄像单元拍摄用户挥击动作影像，影像分析单元从拍摄影像中分析用户的手臂挥击方向，从而指示自动接球模块在其脱离行进进程前(如网球落地前)将其接住。作为非限定性的示例，自动接球模块可以选自可实施伸展运动的机械臂类机构，或者自动接球模块自身无法移动，但可通过指示所述可移动载体的移动从而将球接住。
参见附图4，本发明的训练装置可以设置于如无人车辆等可移动载体上，从而随可移动载体一并移动。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种用于可移动载体的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置具有自动发球模块和参数设定模块，所述发球模块能够基于所述参数设定模块设定的发球训练参数实施自动发球；所述发球训练参数包括发球角度、发球力度和/或发球频次。
2.根据权利要求1所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有用户检测模块，用于检测用户的状态参数；所述参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定所述发球训练参数。
3.根据权利要求2所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述用户的状态参数包括用户的体型参数，所述参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定所述发球角度。
4.根据权利要求2所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述用户的状态参数包括用户的体脂参数和/或心动参数，所述参数设定模块基于检测的用户状态参数以设定所述发球力度和/或所述发球频次。
5.根据权利要求2-4中任一所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有参数调整模块；在训练过程中，所述参数调整模块能够基于检测的用户状态参数，改变调整所述发球训练参数。
6.根据权利要求1-4中任一所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有发球位置规划模块，用于规划发球位置并在训练过程中指示所述可移动载体移动至所述规划发球位置，以配合所述自动发球模块实现变换位置发球。
7.根据权利要求1-6中任一所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有自动捡球模块，以实现自动回收捡球。
8.根据权利要求7所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述自动捡球模块具有第一捡球模式；在所述第一捡球模式下，所述自动捡球模块实施捡球动作的优先级低于所述自动发球模块的发球动作，并且所述自动捡球模块通过对其周围预定距离内的球施加吸引力从而实现回收捡球。
9.根据权利要求7所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述自动捡球模块具有第二捡球模式；在所述第二捡球模式下，所述自动捡球模块能够感测球内的感应单元，从而主动向球移动以实现回收捡球。
10.根据权利要求7-9中任一所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有球体识别模块，用于识别待捡回或已捡回的球是否属于预设的球体类型。
11.根据权利要求10所述的球类自动训练装置，其特征在于，当所述球体识别模块识别待捡回的球不属于所述预设的球体类型时，能够指示所述自动捡球模块放弃对该待捡回球的回收。
12.根据权利要求10所述的自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有球体排出模块，当已捡回的球被所述球体识别模块识别为不属于所述预设的球体类型时，所述球体排出模块能够将该已捡回的球排出所述训练装置。
13.根据权利要求1-6中任一所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有自动接球模块，用于根据提前预判的球行进方向，以在其脱离行进进程前将其接住。
14.根据权利要求13所述的球类自动训练装置，其特征在于，所述训练装置还具有运动姿态检测模块，用于检测用户的运动姿态；所述自动接球模块，能够基于所述用户的运动姿态提前预判球的行进方向，以在其脱离行进进程前将其接住。
15.一种无人车辆，其特征在于，所述无人车辆装载有球类自动训练装置，并且所述球类自动训练装置为权利要求1-14中任一所述的训练装置。
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