CN113181621B - 利用vr和力反馈机械臂的辅助训练设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，涉及辅助训练设备领域。利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，包括VR设备、服务终端和机械臂，所述VR设备用于显示训练工具和训练对手，所述服务终端用于采集机械臂的动作，并根据机械臂动作控制所述训练工具移动，根据所述训练工具控制所述训练对手的动作，根据所述训练对手的动作反向控制所述训练工具的动作，根据所述训练对手的动作反向控制所述训练工具的动作，所述机械臂动作包括运动人员的肩膀、关节和手腕的位置、速度和方向。本发明能反馈运动员实时的训练状态，加强运动人员的注意力练习。

Description

利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备

技术领域

本发明涉及辅助训练设备领域，具体而言，涉及一种利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备。

背景技术

现阶段，体育运动比如羽毛球、乒乓球的训练大多依靠教练员的人工指导，不但效率较低，而且难以针对运动员的个人情况进行有效提升。辅助训练设备也大多为智能化程度较低的机械结构，对提升训练效果起到的帮助有限。

基于此现状，需要应用VR设备中的虚拟环境产生类似真实环境的虚拟反馈，提高运动员训练的沉浸感。为此，目前需要一种能够反馈运动员实时训练状态，产生力反馈作用的辅助训练设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其能够反馈运动员实时的训练状态，加强运动人员的注意力练习。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，包括VR设备、服务终端和机械臂，所述VR设备用于显示训练工具和训练对手，所述服务终端用于采集机械臂的动作，并根据机械臂动作控制所述训练工具移动，根据所述训练工具控制所述训练对手的动作，根据所述训练对手的动作反向控制所述训练工具的动作，所述机械臂动作包括运动人员的肩膀、关节和手腕的位置、速度和方向。

在本发明的一些实施例中，所述机械臂位于运动人员的肩膀、关节和手腕处均设有位移传感器、角速度传感器和角度传感器，所述位移传感器、所述角速度传感器和所述角度传感器分别通信连接所述VR设备。

在本发明的一些实施例中，上述利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备包括移动终端，所述移动终端用于输入训练难度，并将所述训练难度上传到所述服务终端，所述服务终端根据所述训练难度控制所述训练对手的动作。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端根据肩膀、关节和手腕的动作判断动作平滑度大小，根据所述动作平滑度大小控制所述训练工具的活动范围。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端设有动作数据库，所述动作数据库存储有多组数据，每组数据均包括运动人员或训练对手的动作、击打位置和用于标识动作和击打位置的所述训练工具的动作。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端根据所述训练工具的动作获取转动角度、移动方向和移动速度，根据所述训练工具的动作预估所述训练工具在一定时间内的击打路径和落地点，并将所述击打路径和所述落地点上传到所述VR设备。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端根据机械臂动作获得击打位置和击打时间，根据所述移动速度和所述击打时间判断所述击打位置是否位于所述击打路径，以及所述击打位置到所述落地点的距离分析运动人员的反应速度。

在本发明的一些实施例中，上述利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备包括助力弹性件，机械臂包括铰接的主臂和副臂，所述主臂远离所述副臂的一端铰接上肩部，所述副臂远离所述主臂的一端铰接手部，所述助力弹性件连接于所述主臂的活动端和所述副臂的活动端，所述服务终端根据所述击打路径和所述移动速度预估手部的击打位置，分析手部与所述击打位置的偏移方向，根据所述偏移方向控制所述助力弹性件的弹力控制端。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端将所述偏移方向发送到所述VR设备。

在本发明的一些实施例中，所述助力弹性件包括相连接的气缸和弹簧，所述气缸远离所述弹簧的一端铰接于所述主臂，所述弹簧远离所述气缸的一端连接于所述副臂。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提供的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，包括VR设备、服务终端和机械臂，所述VR设备用于显示训练工具和训练对手，所述服务终端用于采集机械臂的动作，并根据机械臂动作控制所述训练工具移动，根据所述训练工具控制所述训练对手的动作，根据所述训练对手的动作反向控制所述训练工具的动作，所述机械臂动作包括运动人员的肩膀、关节和手腕的位置、速度和方向。

本申请通过VR设备显示虚拟的训练工具和训练对手，通过机械臂通过服务终端采集机械臂的动作，并且利用机械臂分析运动人员的动作，从而服务终端通过运动人员的动作控制训练工具移动的方向和位置，实现了动态训练反馈的效果，并根据训练工具控制训练对手的动作，提高用户沉浸式练习的体验；根据训练对手反向控制训练工具的动作，运动人员根据训练对手的反馈可以分析出训练工具的移动情况，从而进行对打训练，锻炼了运动人员的反应能力；机械臂动作包括肩膀、关节和手腕三个部位的位置、速度和方向，从而利用机械臂动作分析运动人员的水平位置变化、高度位置变化和移动速度，并且根据运动人员的速度和方向分析被击打训练工具的移动路径和速度，得到更准确的训练反馈，提高运动人员的运动水平和实操能力。本发明通过机械臂对运动人员动作进行测试和分析，并且利用VR设备反馈运动员的实时训练状态，通过训练工具和训练对手的反馈加强了运动人员的注意力练习。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备的原理示意图；

图2为本发明实施例利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备的流程示意图；

图3为本发明实施例利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备的结构示意图。

图标：1-上肩部，2-主臂部，3-副臂部，4-腕部，5-气缸，6-活塞杆，7-柔性带，8-压杆，9-套管。

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，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1～图3，图1～图3所示为本申请实施例提供的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备的原理示意图。利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，包括VR设备、服务终端和机械臂，所述VR设备用于显示训练工具和训练对手，所述服务终端用于采集机械臂的动作，并根据机械臂动作控制所述训练工具移动，根据所述训练工具控制所述训练对手的动作，根据所述训练对手的动作反向控制所述训练工具的动作，所述机械臂动作包括运动人员的肩膀、关节和手腕的位置、速度和方向。

详细的，VR设备为任意一种现有设备，比如通过佩戴VR眼镜呈现虚拟影像，虚拟影像中包括虚拟的训练工具和虚拟的训练对手，训练工具可以是乒乓球、羽毛球、足球等运动器具。服务终端用于采集机械臂的动作，其中机械臂的动作通过运动人员或测试人员进行控制，机械臂可以佩戴于人体，从而感应测试人员的动作并上传到服务终端。服务终端通过网络采集机械臂动作，并根据机械臂动作控制训练工具移动，进而根据训练工具控制训练对手的下一步动作，利用训练对手的动作反向控制训练工具的运动，运动人员可以通过查看训练对手的动作及时做出反应，提高打击训练工具的命中率，提升了训练对手的训练质量。

其中机械臂可以通过人为输入运动人员的操作命令进行控制，或者佩戴于运动人员的人体，直接采集运动人员的动作。

在本发明的一些实施例中，所述机械臂位于运动人员的肩膀、关节和手腕处均设有位移传感器、角速度传感器和角度传感器，所述位移传感器、所述角速度传感器和所述角度传感器分别通信连接所述VR设备。

详细的，位移传感器用于感应肩膀、关节和手腕在水平位置和高度位置上的变化，从而通过检测到的结果得到各部位的位移大小变化，并且获得位移大小变化的速度。其中位移传感器可以为角速度传感器，能够通过角速度传感器感应肩膀和关节之间、关节和手腕之间的角度变化速度，从而能够通过角速度大小分析出运动人员的动作变化力度。通过角度传感器感应肩膀和关节之间、关节和手腕之间的角度，能够分析出运动人员的动作变化。从而利用上述感应数据能够得到运动人员的整体移动情况和动作变化情况，其中能综合各项表示位置、动作变化和力度的数据，进一步分析出训练工具的击打方向、距离和速度，从而提高用户训练的真实体验感受。

在本发明的一些实施例中，上述利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备包括移动终端，所述移动终端用于输入训练难度，并将所述训练难度上传到所述服务终端，所述服务终端根据所述训练难度控制所述训练对手的动作。

详细的，移动终端通过输入训练难度的等级，能够供服务终端根据训练难度控制训练对手的动作，从而根据训练对手的动作控制击打方向和力度，根据不同击打方向和力度控制训练工具，满足于多种训练强度，便于不同运动人员使用。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端根据肩膀、关节和手腕的动作判断动作平滑度大小，根据所述动作平滑度大小控制所述训练工具的活动范围。

详细的，服务终端根据肩膀和关节之间、关节和手腕之间的动作判断运动人员动作平滑度大小，根据平滑度大小控制训练工具的活动范围，使得训练工具适应于运动人员锻炼使用，从而避免运动平滑度过小导致运动人员拉伤的风险。其中可以采集运动人员在不同打击位置的动作平滑度，从而根据动作平滑度的阈值范围设置训练工具的活动范围，进一步根据训练工具的活动范围设置训练对手的击打动作。可选的，根据训练工具的位置控制训练对手的动作时，可以设置训练对手的击打方向和速度，从而调整训练工具的击打位置，使得击打位置位于训练对手舒适的活动范围，活动范围可以根据水平位置和高度设置。可选的，当动作平滑度过小时，表示训练难度较小，可以扩大活动范围的；当动作平滑度过大时，表示训练难度较大且运动人员容易受伤，可以缩小活动范围。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端设有动作数据库，所述动作数据库存储有多组数据，每组数据均包括运动人员或训练对手的动作、击打位置和用于标识动作和击打位置的所述训练工具的动作。

详细的，服务终端设有动作数据库，动作数据库包括运训练工具的击打位置和训练对手的动作，从而根据不同击打位置确定训练对手的击打动作，其中击打动作通过训练对手或运动对手的肩膀、关节和手腕设置，从而利用对应动作测试训练对手或者运动对手的动作。并且，运动对手可以通过模仿上述动作进行练习，服务终端通过机械臂采集到动作时可以利用动作数据库中的动作判断是否相似，从而利用相似动作对运动人员的能力进行评价。并且，当动作数据库中与机械臂动作相似度较低时，服务终端可以将机械臂动作上传到动作数据库中。可选的，服务终端可以利用动作数据库中的动作控制训练对手的动作，从而提高训练对手的自学能力。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端根据所述训练工具的动作获取转动角度、移动方向和移动速度，根据所述训练工具的动作预估所述训练工具在一定时间内的击打路径和落地点，并将所述击打路径和所述落地点上传到所述VR设备。

详细的，服务终端根据训练工具的动作获取转动角度、移动方向和速度，根据训练工具的动作预估训练工具在一定时间内的击打路径和落地点，根据击打路径在不同时间的多个击打路径，并将击打路径和落地点上传到VR设备，通过VR设备显示供训练对手对机械臂进行操作。其中机械臂的操作可以通过人为控制，也可以通过运动人员佩戴来实现，不属于本发明的改进点，因此在此可以利用现有可控式机械臂或者手臂佩戴式机械臂完成，在此不必详细描述。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端根据机械臂动作获得击打位置和击打时间，根据所述移动速度和所述击打时间判断所述击打位置是否位于所述击打路径，以及所述击打位置到所述落地点的距离分析运动人员的反应速度。

详细的，服务终端根据机械臂动作获得击打位置(方向和坐标)和击打时间，根据训练工具的移动速度和击打时间判断击打位置是否位于训练工具击打路径对应的击打点，并且根据击打点到落地点的距离能够得出训练人员的反应灵敏度，便于对训练人员的能力进行评价。

在本发明的一些实施例中，上述利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备包括助力弹性件，机械臂包括上肩部1、相铰接的主臂2和副臂3、手部，所述上肩部1、所述主臂部2、所述主臂2远离所述副臂3的一端铰接肩部，所述副臂3远离所述主臂2的一端铰接手部，所述助力弹性件连接于所述主臂2的活动端和所述副臂3的活动端，所述服务终端根据所述击打路径和所述移动速度预估手部的击打位置，分析手部与所述击打位置的偏移方向，根据所述偏移方向控制所述助力弹性件的弹力控制端。

其中所述上肩部1、所述主臂部2、所述副臂部3和所述手部均为环形弹性带，所述上肩部1和所述主臂部2柔性连接，所述副臂部3和所述手部柔性连接，所述上肩部1和所述手部分别设有绑缚带。详细的，上肩部1、主臂部2、副臂部3和手部均为环形的弹性带，从而依次套设于人体对应的肩膀、两个手臂关节和手腕。弹性带的材料可以为任意常规设置，使得机械臂稳定地佩戴于手臂。上肩部1和主臂部2、副臂部3和手部分别通过柔性带7连接，柔性带7可以设置成较长布料或者弹性材料，供人们手臂的各个部位自由活动。助力弹性件可以是弹簧或者弹性带，通过在主臂部2和副臂部3上设置硬质材料便于进行安装，在运动人员大幅度快速动作时助力弹性件会提供一定阻力，防止运动人员的手臂拉伤。

详细的，主臂2和副臂3铰接，从而供主臂2、副臂3和手部灵活活动，并且防止主臂2和副臂3发生扭转受伤。助力弹性件可以是金属弹簧或者橡胶杆，助力弹性件连接于主臂2的活动端和副臂3的活动端之间，在机械臂快速动作时能够起到缓冲作用，防止主臂2和副臂3的角度过大或过小造成机械臂和人体损伤，使得活动人员的击打动作更安全。通过服务终端根据击打工具的击打路径和移动速度预估手部的击打位置，便于分析手部实际位置与击打位置的偏移方向，根据偏移方向控制所述助力弹性件的弹力控制端，可以推动或拉动主臂2使得主臂2相对于副臂3朝着不同方向转动，保证了机械臂运动的安全，也可以通过控制助力弹性件的刚度大小来调整阻力来适应于机械臂的活动。其中调节弹簧的作用力或者刚度均可以通过挤压和拉伸来实现，服务终端通过动力件连接弹簧从而调整弹簧挤压或拉伸。

在本发明的一些实施例中，所述助力弹性件包括气缸5、压杆8、套管9和弹簧，气缸5的控制端通信连接所述服务终端，所述气缸5铰接于所述主臂2，所述气缸5的活塞端铰接所述压杆8，所述弹簧设于所述套管9内部，且沿所述套管9的长度方向设置，所述压杆8沿着所述套管9的长度方向滑动连接于所述套管9内部，所述压杆8远离所述弹簧所述压杆8远离所述气缸5的一端连接所述弹簧，所述弹簧远离所述压杆8一端连接于所述副臂3，所述套管9远离所述气缸5的一端铰接于所述副臂3。

其中气缸5铰接于主臂2，气缸5通过压杆8铰接弹簧，并且弹簧连接于副臂3的活动端，便于适应主臂2和副臂3活动。并且，通过控制气缸5的活塞杆6伸出，能够推动压杆8伸入套管9内挤压弹簧，从而利用弹性回力推动副臂3。通过控制气缸5的活塞杆6缩回，能够带动拉杆拉伸弹簧，从而带动副臂3收回，防止副臂3和主臂2之间的角度过大，和移动速度过快造成肌肉拉伤和劳损，并且服务终端控制气缸5的活塞杆6伸出和伸入后，能够回到原位置，使得弹簧处于正常长度，便于人们变化动作。由于弹簧具有一定的弹性回力，在提供缓冲作用力时，能够防止刚性连接损伤手臂。

详细的，通过气缸5的活塞杆6带动弹簧往复移动，从而挤压或者拉伸弹簧。其中，助力弹性件连接于机械臂靠近身体的一侧。当副臂3朝向击打路径转动时主臂2和副臂3之间的夹角增大，则气缸5的活动端朝着副臂3推动，使得弹簧压缩并且推动副臂3朝着远离弹簧的方向转动，触发副臂3朝向击打路径击打训练工具，并且弹簧可以提供缓冲作用力防止移动速度过快造成机械臂或人手臂拉伤。相反的，当副臂3朝向击打路径转动时主臂2和副臂3之间的夹角减小，则气缸5的活动端朝着副臂3往回拉，使得弹簧压缩并且推动副臂3朝着靠近弹簧的方向转动，触发副臂3朝向击打路径击打训练工具。。其中，随着套管9和气缸5相对转动，压杆8能够沿着套管9的轴向往复滑动，同时适应于活塞杆6的伸出或伸入。

在本发明的一些实施例中，所述服务终端将所述偏移方向发送到所述VR设备。详细的，服务终端将偏移方向发送到VR设备显示，便于人们使用时查看并调整机械臂的动作。

在本发明的一些实施例中，所述助力弹性件包括相连接的气缸5和弹簧，所述气缸5远离所述弹簧的一端铰接于所述主臂2，所述弹簧远离所述气缸5的一端连接于所述副臂3。

详细的，通过气缸5带动弹簧，从而实现弹簧的挤压或者拉伸。当副臂3朝向击打路径转动时，若此时主臂2和副臂3之间的夹角增大，则气缸5的活动端朝着副臂3推动，使得弹簧压缩并且推动副臂3朝着远离弹簧的方向转动，触发副臂3朝向击打路径击打训练工具，并且弹簧可以防止移动速度过快造成机械臂或人手臂拉伤。其中，气缸5的伸缩方向与弹簧的伸缩方向一致。

其中，动作数据库可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

服务终端可以通过处理器实现上述数据的处理，通过控制器实现对不同设备的控制，处理器与控制器通信连接从而根据数据处理结果控制控制器实现控制功能。其中处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。微控制器(MCU)是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本申请实施例提供的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备：

本申请通过VR设备显示虚拟的训练工具和训练对手，通过机械臂通过服务终端采集机械臂的动作，并且利用机械臂分析运动人员的动作，从而服务终端通过运动人员的动作控制训练工具移动的方向和位置，实现了动态训练反馈的效果，并根据训练工具控制训练对手的动作，提高用户沉浸式练习的体验；根据训练对手反向控制训练工具的动作，运动人员根据训练对手的反馈可以分析出训练工具的移动情况，从而进行对打训练，锻炼了运动人员的反应能力；机械臂动作包括肩膀、关节和手腕三个部位的位置、速度和方向，从而利用机械臂动作分析运动人员的水平位置变化、高度位置变化和移动速度，并且根据运动人员的速度和方向分析被击打训练工具的移动路径和速度，得到更准确的训练反馈，提高运动人员的运动水平和实操能力。本发明通过机械臂对运动人员动作进行测试和分析，并且利用VR设备反馈运动员的实时训练状态，通过训练工具和训练对手的反馈加强了运动人员的注意力练习。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其特征在于，包括机械臂、助力弹性件、VR设备和服务终端，所述机械臂包括上肩部、主臂部、副臂部和手部，所述上肩部、所述主臂部、所述副臂部和所述手部均为环形弹性带，所述上肩部和所述主臂部柔性连接，所述副臂部和所述手部柔性连接，所述上肩部和所述手部分别设有绑缚带，所述主臂部和所述副臂部通过所述助力弹性件连接，所述助力弹性件连接于所述主臂的活动端和所述副臂的活动端，所述VR设备用于显示训练工具和训练对手；所述服务终端用于采集所述机械臂的动作，并根据所述机械臂动作控制所述训练工具移动，根据所述训练工具控制所述训练对手的动作，根据所述训练对手的动作反向控制所述训练工具的动作；所述机械臂动作包括运动人员的肩膀、关节和手腕的位置、速度和方向；

所述服务终端根据所述训练工具的动作获取转动角度、移动方向和移动速度，根据所述训练工具的动作预估所述训练工具在一定时间内的击打路径和落地点，并将所述击打路径和所述落地点上传到所述VR设备；

所述服务终端根据机械臂动作获得击打位置和击打时间，根据所述移动速度和所述击打时间判断所述击打位置是否位于所述击打路径，以及所述击打位置到所述落地点的距离分析运动人员的反应速度；

所述服务终端根据所述击打路径和所述移动速度预估手部的击打位置，分析手部与所述击打位置的偏移方向，根据所述偏移方向控制所述助力弹性件的弹力控制端。

2.如权利要求1所述的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其特征在于，所述机械臂上位于运动人员的肩膀、关节和手腕处均设有位移传感器、角速度传感器和角度传感器，所述位移传感器、所述角速度传感器和所述角度传感器分别通信连接所述VR设备。

3.如权利要求1所述的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其特征在于，所述服务终端设有动作数据库，所述动作数据库存储有多组数据，每组数据均包括运动人员或训练对手的动作、击打位置和用于标识动作和所述击打位置的所述训练工具的动作。

4.如权利要求1所述的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其特征在于，所述服务终端根据肩膀、关节和手腕的动作判断动作平滑度大小，根据所述动作平滑度大小控制所述训练工具的活动范围。

5.如权利要求1所述的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其特征在于，所述服务终端将所述偏移方向发送到所述VR设备。

6.如权利要求1所述的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其特征在于，包括移动终端，所述移动终端用于输入训练难度，并将所述训练难度上传到所述服务终端，所述服务终端根据所述训练难度控制所述训练对手的动作。

7.如权利要求1所述的利用VR和力反馈机械臂的辅助训练设备，其特征在于，所述助力弹性件包括相连接的气缸和弹簧，所述气缸远离所述弹簧的一端铰接于所述主臂，所述弹簧远离所述气缸的一端连接于所述副臂。