CN115835009B - 一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置，包括轨道安装座，所述轨道安装座的数量为两个，两个所述轨道安装座的中间固定安装有移动轨道，所述移动轨道的上端滑动安装有底座电机。本发明所述的一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置，配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，使摄像机镜头对乒乓球的平行活动画面进行预判采集，精准的进行乒乓球平行运动的画面采集，带动摄像机镜头旋转，使摄像机镜头移动时多角度的进行乒乓球运动画面采集，增加了乒乓球运动采集的多样性，顶动采集摄像机和摄像机镜头与乒乓球保持同步起伏活动实现运动画面采集，来实现乒乓球运动的多方向画面采集，使装置更全面的进行乒乓球运动采集。
Description
技术领域
本发明涉及运动测试领域，特别涉及一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置。
背景技术
在乒乓球运动过程中，乒乓球运动速度和姿态是衡量乒乓球状态的重要指标，可通过乒乓球运动速度和姿态确测量运动员的发力和技巧水平，主要由能够拍摄高速运动的摄像机进行乒乓球运动画面采集，但是乒乓球运动采集时，乒乓球受平行速度、角度和起伏运动的影响，在乒乓球运动画面采集采集时存在一定的困难，乒乓球平行速度快，导致了无法精准的进行乒乓球平行运动的画面采集，乒乓球运行时具有角度偏差，导致了摄像机镜头无法进行多角度的画面采集，并且乒乓球运动的起伏动作大，摄像机镜头需增加拍摄范围来对起伏进行拍摄，但是会降低采集的精准度，因此需要装置更全面的进行乒乓球运动采集来解决此类问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置，可以有效解决背景技术提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置，包括轨道安装座，所述轨道安装座的数量为两个，两个所述轨道安装座的中间固定安装有移动轨道，所述移动轨道的上端滑动安装有底座电机，所述底座电机的底部转动安装有多个驱动轮，所述底座电机的上端活动安装有旋转盘，所述旋转盘的上端设有升降支撑结构，所述升降支撑结构的上端固定连接有采集摄像机，所述采集摄像机的前端固定安装有摄像机镜头，两个所述轨道安装座的后端均固定安装有调节支架，所述调节支架的内部开设有活动卡槽，所述调节支架的上端通过活动卡槽活动安装有调节锁套，所述调节锁套的上端螺纹安装有旋钮，两个所述调节锁套的中间固定安装有导轨杆，所述导轨杆的外侧滑动安装有移动滑套，所述移动滑套的前端焊接有旋转支架，一侧所述轨道安装座的上端固定安装有支撑立杆，所述支撑立杆的上端固定安装有连接转轴，另一侧所述轨道安装座的上端固定安装有电机支架，所述电机支架的内侧固定安装有升降电机，所述电机支架的上端转动安装有支撑螺杆，所述支撑螺杆的外侧螺纹连接有升降转轴，所述升降转轴与连接转轴的中间设有升降导轨。
作为本发明的进一步方案，所述轨道安装座的下端固定安装有支撑架，两个支撑架之间平行排列安装，采集摄像机的内部嵌入有加速度陀螺仪。
作为本发明的进一步方案，所述驱动轮与移动轨道的外侧贴合连接，底座电机围绕移动轨道左右移动。
作为本发明的进一步方案，所述旋转盘的下端设有多个转轴，旋转支架的前端与其中一个转轴活动连接。
作为本发明的进一步方案，所述移动滑套围绕导轨杆滑动，导轨杆插入至调节锁套的内部，旋钮贯穿至调节锁套内与导轨杆贴合连接，调节锁套围绕活动卡槽前后移动，导轨杆位于移动轨道的后方。
作为本发明的进一步方案，所述升降支撑结构包括有升降套筒、升降支撑杆、旋转套、滑动套，升降套筒固定安装在旋转盘的上端，升降支撑杆活动安装在升降套筒的上端，旋转套套在升降支撑杆的外侧，两个滑动套活动安装在旋转套的前端和后端。
作为本发明的进一步方案，所述采集摄像机固定安装在升降支撑杆的上端，升降支撑杆插入升降套筒内伸缩活动连接，旋转套围绕升降支撑杆的外侧旋转活动，滑动套围绕旋转套旋转活动，升降导轨穿过滑动套并与其滑动连接。
作为本发明的进一步方案，所述升降电机的输出端与支撑螺杆连接，支撑螺杆通过螺纹旋转带动升降转轴升降活动，升降导轨的一端与连接转轴旋转连接，升降导轨的另一端与升降转轴旋转连接并贯穿其伸缩活动，升降导轨位于移动轨道的上方。
作为本发明的进一步方案，该内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置在使用时具体包括以下步骤：
步骤一：利用支撑架的安装摆放对装置整体进行固定，同时移动轨道与乒乓球的移动轨迹保持平行，由采集摄像机连接计算机，并利用摄像机镜头拍摄乒乓球，同时底座电机和升降电机也接通电源并连接计算机进行启闭，然后采集摄像机系统上电、处理器初始化。
步骤二：底座电机通过计算机与摄像机镜头建立同步连接，摄像机镜头锁定乒乓球，乒乓球运动时，摄像机镜头采集乒乓球运动的运动画面，同时捕捉到乒乓球的运动信号，利用底座电机的运行带动多个驱动轮旋转，然后驱动轮通过与移动轨道的连接，快速的带动底座电机围绕移动轨道移动，因此带动上方的摄像机镜头进行移动，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，使摄像机镜头对乒乓球的平行活动画面进行预判采集
步骤三：利用两个调节锁套对导轨杆进行安装，同时调节锁套可通过活动卡槽调整在调节支架上的位置，因此对导轨杆的角度进行调整，然后旋转支架的前端与旋转盘下方其中一个转轴活动连接，因此旋转盘移动时也通过旋转支架带动移动滑套围绕导轨杆滑动，又通过导轨杆的倾斜，使移动滑套和旋转支架滑动时顶动旋转盘旋转，最终带动上方的摄像机镜头旋转，使摄像机镜头多角度的进行乒乓球运动画面采集。
步骤四：升降电机通过计算机与摄像机镜头建立同步连接，采集摄像机和摄像机镜头移动时，由于升降导轨穿过滑动套，使得滑动套围绕升降导轨同时保持平行移动，采通过升降电机的运行带动支撑螺杆旋转，因此利用支撑螺杆的螺纹旋转带动升降转轴升降活动，从而使升降转轴顶动升降导轨升降活动，升降导轨在连接转轴与升降转轴之间起伏，再利用升降导轨顶动滑动套起伏活动，然后滑动套围绕旋转套旋转活动并顶动上方的采集摄像机起伏活动，同时升降支撑杆与升降套筒伸缩活动保持定位，使采集摄像机和摄像机镜头与乒乓球保持同步起伏活动实现运动画面采集，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，配合对乒乓球的起伏活动进行采集。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过设置的采集摄像机、摄像机镜头、移动轨道、底座电机、驱动轮，摄像机镜头对乒乓球运动进行采集时，实现摄像机镜头的快速平移活动，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，使摄像机镜头对乒乓球的平行活动画面进行预判采集，精准的进行乒乓球平行运动的画面采集；
通过旋转盘、调节支架、活动卡槽、调节锁套、旋钮、导轨杆、移动滑套、旋转支架，利用导轨杆与移动轨道的平行安装，在采集摄像机平行移动时，由移动滑套围绕导轨杆的滑动，再通过旋转支架顶动旋转盘旋转，最终带动上方的摄像机镜头旋转，使摄像机镜头移动时多角度的进行乒乓球运动画面采集，并且导轨杆的角度可调，配合不同角度的拍摄，增加了乒乓球运动采集的多样性；
通过采集摄像机、摄像机镜头、升降支撑结构、电机支架、升降电机、支撑螺杆、升降转轴、升降导轨，摄像机镜头移动时，利用升降转轴的升降活动，顶动升降导轨在连接转轴与升降转轴之间起伏，从而顶动采集摄像机和摄像机镜头与乒乓球保持同步起伏活动实现运动画面采集，同时由升降支撑结构保持旋转和平移，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，配合对乒乓球的起伏活动进行采集，再配合平行运动的画面采集，来实现乒乓球运动的多方向画面采集，使装置更全面的进行乒乓球运动采集。
附图说明
图1为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置的整体结构示意图；
图2为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置的后视图；
图3为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置的仰视图；
图4为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置中调节支架的放大图；
图5为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置中旋转盘的仰视图；
图6为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置中升降导轨的放大图；
图7为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置中采集摄像机的放大图；
图8为本发明一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置中升降支撑结构的放大图。
图中：1、轨道安装座；2、支撑架；3、移动轨道；4、底座电机；5、驱动轮；6、旋转盘；7、升降支撑结构；8、采集摄像机；9、摄像机镜头；10、调节支架；11、活动卡槽；12、调节锁套；13、旋钮；14、导轨杆；15、移动滑套；16、旋转支架；17、支撑立杆；18、连接转轴；19、电机支架；20、升降电机；21、支撑螺杆；22、升降转轴；23、升降导轨；71、升降套筒；72、升降支撑杆；73、旋转套；74、滑动套。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图8所示，一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置，包括轨道安装座1，轨道安装座1的数量为两个，两个轨道安装座1的中间固定安装有移动轨道3，移动轨道3的上端滑动安装有底座电机4，底座电机4的底部转动安装有多个驱动轮5，底座电机4的上端活动安装有旋转盘6，旋转盘6的上端设有升降支撑结构7，升降支撑结构7的上端固定连接有采集摄像机8，采集摄像机8的前端固定安装有摄像机镜头9，两个轨道安装座1的后端均固定安装有调节支架10，调节支架10的内部开设有活动卡槽11，调节支架10的上端通过活动卡槽11活动安装有调节锁套12，调节锁套12的上端螺纹安装有旋钮13，两个调节锁套12的中间固定安装有导轨杆14，导轨杆14的外侧滑动安装有移动滑套15，移动滑套15的前端焊接有旋转支架16，一侧轨道安装座1的上端固定安装有支撑立杆17，支撑立杆17的上端固定安装有连接转轴18，另一侧轨道安装座1的上端固定安装有电机支架19，电机支架19的内侧固定安装有升降电机20，电机支架19的上端转动安装有支撑螺杆21，支撑螺杆21的外侧螺纹连接有升降转轴22，升降转轴22与连接转轴18的中间设有升降导轨23。
在本实施例中，轨道安装座1的下端固定安装有支撑架2，两个支撑架2之间平行排列安装，采集摄像机8的内部嵌入有加速度陀螺仪，支撑架2起到了安装固定的作用，采集摄像机8采用了型号为维特智能JY901的加速度陀螺仪，来对乒乓球运动的加速度和曲线运动进行计算预判。
在本实施例中，驱动轮5与移动轨道3的外侧贴合连接，底座电机4围绕移动轨道3左右移动，驱动轮5的旋转能够带动底座电机4围绕移动轨道3移动。
在本实施例中，旋转盘6的下端设有多个转轴，旋转支架16的前端与其中一个转轴活动连接，旋转支架16通过转轴与旋转盘6的活动连接，来顶动旋转盘6旋转活动。
在本实施例中，移动滑套15围绕导轨杆14滑动，导轨杆14插入至调节锁套12的内部，旋钮13贯穿至调节锁套12内与导轨杆14贴合连接，调节锁套12围绕活动卡槽11前后移动，导轨杆14位于移动轨道3的后方。
在本实施例中，升降支撑结构7包括有升降套筒71、升降支撑杆72、旋转套73、滑动套74，升降套筒71固定安装在旋转盘6的上端，升降支撑杆72活动安装在升降套筒71的上端，旋转套73套在升降支撑杆72的外侧，两个滑动套74活动安装在旋转套73的前端和后端，采集摄像机8固定安装在升降支撑杆72的上端，升降支撑杆72插入升降套筒71内伸缩活动连接，旋转套73围绕升降支撑杆72的外侧旋转活动，滑动套74围绕旋转套73旋转活动，升降导轨23穿过滑动套74并与其滑动连接，升降导轨23在顶动滑动套74起伏时，滑动套74围绕旋转套73旋转保持了旋转套73的平行定位，同时升降支撑杆72与升降套筒71的伸缩活动保持了垂直定位，使采集摄像机8在旋转移动的同时实现起伏活动。
在本实施例中，升降电机20的输出端与支撑螺杆21连接，支撑螺杆21通过螺纹旋转带动升降转轴22升降活动，升降导轨23的一端与连接转轴18旋转连接，升降导轨23的另一端与升降转轴22旋转连接并贯穿其伸缩活动，升降导轨23位于移动轨道3的上方，升降电机20利用支撑螺杆21来带动升降导轨23进行升降活动，因此升降导轨23围绕连接转轴18和升降导轨23之间起伏活动，并通过连接转轴18和升降导轨23和活动连接保持安装。
需要说明的是，本发明为一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置，在使用时，利用支撑架2的安装摆放对装置整体进行固定，同时移动轨道3与乒乓球的移动轨迹保持平行，由采集摄像机8连接计算机，并利用摄像机镜头9拍摄乒乓球，然后进行乒乓球运动画面采集，同时底座电机4和升降电机20也接通电源并连接计算机进行启闭，底座电机4通过计算机与摄像机镜头9建立同步连接，摄像机镜头9锁定乒乓球，乒乓球运动时，摄像机镜头9采集乒乓球运动的运动画面，同时捕捉到乒乓球的运动信号，利用底座电机4的运行带动多个驱动轮5旋转，然后驱动轮5通过与移动轨道3的连接，快速的带动底座电机4围绕移动轨道3移动，因此带动上方的摄像机镜头9进行移动，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，使摄像机镜头9对乒乓球的平行活动画面进行预判采集，利用两个调节锁套12对导轨杆14进行安装，同时调节锁套12可通过活动卡槽11调整在调节支架10上的位置，因此对导轨杆14的角度进行调整，然后旋转支架16的前端与旋转盘6下方其中一个转轴活动连接，因此旋转盘6移动时也通过旋转支架16带动移动滑套15围绕导轨杆14滑动，又通过导轨杆14的倾斜，使移动滑套15和旋转支架16滑动时顶动旋转盘6旋转，最终带动上方的摄像机镜头9旋转，使摄像机镜头9多角度的进行乒乓球运动画面采集，升降电机20通过计算机与摄像机镜头9建立同步连接，采集摄像机8和摄像机镜头9移动时，由于升降导轨23穿过滑动套74，使得滑动套74围绕升降导轨23同时保持平行移动，采通过升降电机20的运行带动支撑螺杆21旋转，因此利用支撑螺杆21的螺纹旋转带动升降转轴22升降活动，从而使升降转轴22顶动升降导轨23升降活动，升降导轨23在连接转轴18与升降转轴22之间起伏，再利用升降导轨23顶动滑动套74起伏活动，然后滑动套74围绕旋转套73旋转活动并顶动上方的采集摄像机8起伏活动，同时升降支撑杆72与升降套筒71伸缩活动保持定位，使采集摄像机8和摄像机镜头9与乒乓球保持同步起伏活动实现运动画面采集，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，配合对乒乓球的起伏活动进行采集。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置，其特征在于：包括轨道安装座(1)，所述轨道安装座(1)的数量为两个，两个所述轨道安装座(1)的中间固定安装有移动轨道(3)，所述移动轨道(3)的上端滑动安装有底座电机(4)，所述底座电机(4)的底部转动安装有多个驱动轮(5)，所述底座电机(4)的上端活动安装有旋转盘(6)，所述旋转盘(6)的上端设有升降支撑结构(7)，所述升降支撑结构(7)的上端固定连接有采集摄像机(8)，所述采集摄像机(8)的前端固定安装有摄像机镜头(9)，两个所述轨道安装座(1)的后端均固定安装有调节支架(10)，所述调节支架(10)的内部开设有活动卡槽(11)，所述调节支架(10)的上端通过活动卡槽(11)活动安装有调节锁套(12)，所述调节锁套(12)的上端螺纹安装有旋钮(13)，两个所述调节锁套(12)的中间固定安装有导轨杆(14)，所述导轨杆(14)的外侧滑动安装有移动滑套(15)，所述移动滑套(15)的前端焊接有旋转支架(16)，一侧所述轨道安装座(1)的上端固定安装有支撑立杆(17)，所述支撑立杆(17)的上端固定安装有连接转轴(18)，另一侧所述轨道安装座(1)的上端固定安装有电机支架(19)，所述电机支架(19)的内侧固定安装有升降电机(20)，所述电机支架(19)的上端转动安装有支撑螺杆(21)，所述支撑螺杆(21)的外侧螺纹连接有升降转轴(22)，所述升降转轴(22)与连接转轴(18)的中间设有升降导轨(23)；
所述轨道安装座(1)的下端固定安装有支撑架(2)，两个支撑架(2)之间平行排列安装，采集摄像机(8)的内部嵌入有加速度陀螺仪；
所述驱动轮(5)与移动轨道(3)的外侧贴合连接，底座电机(4)围绕移动轨道(3)左右移动；
所述旋转盘(6)的下端设有多个转轴，旋转支架(16)的前端与其中一个转轴活动连接；
所述移动滑套(15)围绕导轨杆(14)滑动，导轨杆(14)插入至调节锁套(12)的内部，旋钮(13)贯穿至调节锁套(12)内与导轨杆(14)贴合连接，调节锁套(12)围绕活动卡槽(11)前后移动，导轨杆(14)位于移动轨道(3)的后方；
所述升降支撑结构(7)包括有升降套筒(71)、升降支撑杆(72)、旋转套(73)、滑动套(74)，升降套筒(71)固定安装在旋转盘(6)的上端，升降支撑杆(72)活动安装在升降套筒(71)的上端，旋转套(73)套在升降支撑杆(72)的外侧，两个滑动套(74)活动安装在旋转套(73)的前端和后端；
所述采集摄像机(8)固定安装在升降支撑杆(72)的上端，升降支撑杆(72)插入升降套筒(71)内伸缩活动连接，旋转套(73)围绕升降支撑杆(72)的外侧旋转活动，滑动套(74)围绕旋转套(73)旋转活动，升降导轨(23)穿过滑动套(74)并与其滑动连接；
所述升降电机(20)的输出端与支撑螺杆(21)连接，支撑螺杆(21)通过螺纹旋转带动升降转轴(22)升降活动，升降导轨(23)的一端与连接转轴(18)旋转连接，升降导轨(23)的另一端与升降转轴(22)旋转连接并贯穿其伸缩活动，升降导轨(23)位于移动轨道(3)的上方；
该内嵌加速度陀螺仪的乒乓球运动采集装置在使用时具体包括以下步骤：
步骤一：利用支撑架(2)的安装摆放对装置整体进行固定，同时移动轨道(3)与乒乓球的移动轨迹保持平行，由采集摄像机(8)连接计算机，并利用摄像机镜头(9)拍摄乒乓球，同时底座电机(4)和升降电机(20)也接通电源并连接计算机进行启闭，然后采集摄像机(8)系统上电、处理器初始化；
步骤二：底座电机(4)通过计算机与摄像机镜头(9)建立同步连接，摄像机镜头(9)锁定乒乓球，乒乓球运动时，摄像机镜头(9)采集乒乓球运动的运动画面，同时捕捉到乒乓球的运动信号，利用底座电机(4)的运行带动多个驱动轮(5)旋转，然后驱动轮(5)通过与移动轨道(3)的连接，快速的带动底座电机(4)围绕移动轨道(3)移动，因此带动上方的摄像机镜头(9)进行移动，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，使摄像机镜头(9)对乒乓球的平行活动画面进行预判采集；
步骤三：利用两个调节锁套(12)对导轨杆(14)进行安装，同时调节锁套(12)可通过活动卡槽(11)调整在调节支架(10)上的位置，因此对导轨杆(14)的角度进行调整，然后旋转支架(16)的前端与旋转盘(6)下方其中一个转轴活动连接，因此旋转盘(6)移动时也通过旋转支架(16)带动移动滑套(15)围绕导轨杆(14)滑动，又通过导轨杆(14)的倾斜，使移动滑套(15)和旋转支架(16)滑动时顶动旋转盘(6)旋转，最终带动上方的摄像机镜头(9)旋转，使摄像机镜头(9)多角度的进行乒乓球运动画面采集；
步骤四：升降电机(20)通过计算机与摄像机镜头(9)建立同步连接，采集摄像机(8)和摄像机镜头(9)移动时，由于升降导轨(23)穿过滑动套(74)，使得滑动套(74)围绕升降导轨(23)同时保持平行移动，采通过升降电机(20)的运行带动支撑螺杆(21)旋转，因此利用支撑螺杆(21)的螺纹旋转带动升降转轴(22)升降活动，从而使升降转轴(22)顶动升降导轨(23)升降活动，升降导轨(23)在连接转轴(18)与升降转轴(22)之间起伏，再利用升降导轨(23)顶动滑动套(74)起伏活动，然后滑动套(74)围绕旋转套(73)旋转活动并顶动上方的采集摄像机(8)起伏活动，同时升降支撑杆(72)与升降套筒(71)伸缩活动保持定位，使采集摄像机(8)和摄像机镜头(9)与乒乓球保持同步起伏活动实现运动画面采集，并配合加速度陀螺仪的运行轨迹预算，配合对乒乓球的起伏活动进行采集。
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2022
- 2022-11-30 CN CN202211533252.1A patent/CN115835009B/zh active Active
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