CN202366428U - 一种跆拳道击打训练数字采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种跆拳道击打训练数字采集系统，包括上位机、控制器、自携测量装置、接收击打的标靶以及标靶上设置的信号装置和压力测量装置；信号装置和压力测量装置包括无线通信模块Ⅱ，若干个压力传感器、若干个指示灯、CPU和电源模块；自携测量装置包括无线通信模块Ⅲ、三维加速度传感器、三维角速度传感器、CPU和电源模块；上位机，输入教练员的指令，接收数据并将测量参数保存和显示；控制器包括与上位机通信模块、数据存储处理模块、无线通信模块Ⅰ、指示灯控制模块、CPU和电源模块。通过本实用新型可以实时监测运动员在训练过程中的运动指标，有利于规范运动员的出腿动作，提高击打质量，短时间内提高运动员的训练成绩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种运动员训练数据采集系统，具体涉及一种应用于跆拳道击打训练的数字采集系统。
背景技术
实时监测运动员在击打训练过程中的运动指标，有利于规范运动员的出腿动作，提高击打质量，短时间内提高运动员的训练成绩。需要实时监测的物理量包括：运动员的反应时间、击打时间、运动员出腿的速度、加速度、击打靶的力量、冲量以及功率。根据以上物理量中内在的关联规律，具体到跆拳道运动员击打训练数字采集系统，需要利用各类传感器直接测量的运动参数有：运动员反应时间，击打时间，出腿过程中速度与加速度的实时变化，击中靶时的力量的实时变化。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种跆拳道击打训练数字采集系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种跆拳道击打训练数字采集系统，包括上位机、控制器、固定于运动员被测运动部位的自携测量装置、接收击打的标靶以及标靶上设置的信号装置和压力测量装置；
信号装置和压力测量装置包括
无线通信模块Ⅱ，
若干个压力传感器，分布于标靶内，将被测量击打力量转化为压力信号，
若干个指示灯，分布于标靶上压力传感器对应位置，给运动运击打和击打位置的视觉信号，
CPU，连接指示灯、压力传感器和无线通信模块Ⅱ，接受无线通信模块Ⅱ信号，控制指示灯，给压力传感器发送采集指令，接收压力传感器发出的压力信号，将击打信号发出时间、击打位置信号和压力信号发送到无线通信模块Ⅱ，
电源模块，提供稳定电源；
自携测量装置包括
无线通信模块Ⅲ，
三维加速度传感器，将被测运动部位的空间加速度转化为加速度信号，
三维角速度传感器，将被测运动部位的角速度转化为角速度信号，
CPU，连接三维加速度传感器、三维角速度传感器和无线通信模块Ⅲ，接受无线通信模块Ⅲ信号，给三维加速度传感器和三维角速度传感器发送采集指令，将加速度信号和角速度信号发送到无线通信模块Ⅲ，
电源模块，提供稳定电源；
上位机，输入教练员的指令，接收数据并将测量参数保存和显示；
控制器包括
与上位机通信模块，实现与上位机的通信，
数据存储处理模块，
无线通信模块Ⅰ，与无线通信模块Ⅱ和无线通信模块Ⅲ双向传输，
指示灯控制模块，发出指示灯控制指令，
CPU，连接与上位机通信模块、数据存储处理模块、指示灯控制模块和无线通信模块Ⅰ，接收上位机指令，并将数据传送给上位机，
电源模块，提供稳定电源。
上述跆拳道击打训练数字采集系统，所述数据存储处理模块包括存储卡。
上述跆拳道击打训练数字采集系统，所述指示灯控制模块为PLC，控制指示灯的亮灭。
上述跆拳道击打训练数字采集系统，所述指示灯为四盏。
上述跆拳道击打训练数字采集系统，所述指示灯为二极管。
上述跆拳道击打训练数字采集系统，所述上位机为PC机。
上述跆拳道击打训练数字采集系统，所述与上位机通信模块为RS232串行接口。
上述跆拳道击打训练数字采集系统，所述三维角速度传感器为陀螺仪。
教练员将指令通过上位机输入，指示灯控制模块发出指令控制靶标上的指示灯给运动运击打和击打位置的视觉信号，压力传感器、三维加速度传感器和三维角速度传感器分别测量相应的参数，测量参数无线传输到上位机保存和显示。通过本实用新型可以实时监测运动员在训练过程中的运动指标，有利于规范运动员的出腿动作，提高击打质量，短时间内提高运动员的训练成绩。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的构造进一步详细的说明：
图1为本实用新型的原理示意图。
图中：1 PC机,2控制器,21 RS232串行接口,22数据存储处理模块,23 CPU,24 PLC,25无线通信模块Ⅰ,26电源，3信号装置和压力测量装置,31指示灯,32压力传感器,33电源,34 CPU,35无线通信模块Ⅱ，4自携测量装置,41三维加速度传感器,42陀螺仪,43 CPU,44无线通信模块Ⅲ,45电源。
具体实施方式
如图41所示，一种跆拳道击打训练数字采集系统，包括上位机1、控制器2、固定于运动员被测运动部位的自携测量装置4、接收击打的标靶以及标靶上设置的信号装置和压力测量装置3。
信号装置和压力测量装置3包括
无线通信模块Ⅱ35，
若干个压力传感器32，优选为4个，分布于标靶内，将被测量击打力量转化为压力信号，
若干个指示灯31，本例为二极管，数量和压力传感器32相同，分布于标靶上压力传感器32对应位置，给运动运击打和击打位置的视觉信号，
CPU 34，连接指示灯31、压力传感器32和无线通信模块Ⅱ35，接受无线通信模块Ⅱ35信号，控制指示灯31，给压力传感器32发送采集指令，接收压力传感器32发出的压力信号，将击打信号发出时间、击打位置信号和压力信号发送到无线通信模块Ⅱ，
电源45，为信号装置和压力测量装置3提供稳定电源。
自携测量装置4包括
无线通信模块Ⅲ44，
三维加速度传感器41，将被测运动部位的空间加速度转化为加速度信号，
三维角速度传感器，本例为陀螺仪42，将被测运动部位的角速度转化为角速度信号，
CPU 43，连接三维加速度传感器41、陀螺仪42和无线通信模块Ⅲ44，接受无线通信模块Ⅲ44信号，给三维加速度传感器41和陀螺仪42发送采集指令，将加速度信号和角速度信号发送到无线通信模块Ⅲ44，
电源45，为自携测量装置4提供稳定电源。
上位机，本例为PC 1，输入教练员的指令，接收数据并将测量参数保存和显示。
控制器2包括
与上位机通信模块21，本例为RS232串行接口，实现与PC 1的通信，
数据存储处理模块22，实现数据的存储。
无线通信模块Ⅰ25，与无线通信模块Ⅱ35和无线通信模块Ⅲ44双向传输，
指示灯控制模块，本例为PLC 24,发出指示灯控制指令，
CPU 23，连接与上位机通信模块21、数据存储处理模块22、指示灯控制模块24和无线通信模块Ⅰ25，接收上位机1指令，并将数据传送给上位机1，
电源26，为控制器2提供稳定电源。
下面对本实用新型的工作过程进行详细的描述：
教练员通过上位机（PC）发送控制四盏指示灯的亮灭（即击打信号）的信息，控制相应指示灯的亮灭，同时将指示灯点亮时刻（即击打信号发出时间）和指示灯位置信号（即击打位置信号）通过串口电路传送至上位机，上位机同时开始计时，并向运动员自携测量装置发送命令对运动员加速度和角速度信号进行采集。运动员看到指示灯的信号对靶标相应的位置进行击打，运动员动作之前，运动员加速度测试模块已经开始对运动员的加速度和角速度信息进行采集，当采集到运动员的加速度超过某一阈值时间，运动员自携测量装置向上位机发送运动员已经动作的信号，之后向击打靶标压力测量装置发送压力信号采集命令，此时上位机保存运动员的反应时间（即击打信号发出时间到加速度超过某一阈值时间）。击打靶标压力测量装置开始记录靶标的压力信号，当压力信号超过某一阈值时间，击打靶标压力测量装置向上位机发送运动员已经集中靶标，此时上位机保存运动员的击打时间（即击打信号发出时间到压力信号超过某一阈值时间）。击打靶标压力测量装置继续记录压力信号的变化情况，直至压力信号降至某一阈值。之后运动员自携测量装置和击打靶标压力测量装置分别将采集到的数据传输给上位机，上位机根据相应的算法（统计分析）对数据进行分析和处理，得到运动员运动过程中的相关运动参数，并进行保存和显示。
Claims (8)
1.一种跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：包括上位机、控制器、固定于运动员被测运动部位的自携测量装置、接收击打的标靶以及标靶上设置的信号装置和压力测量装置；
信号装置和压力测量装置包括
无线通信模块Ⅱ，
若干个压力传感器，分布于标靶内，将被测量击打力量转化为压力信号，
若干个指示灯，分布于标靶上压力传感器对应位置，给运动运击打和击打位置的视觉信号，
CPU，连接指示灯、压力传感器和无线通信模块Ⅱ，接受无线通信模块Ⅱ信号，控制指示灯，给压力传感器发送采集指令，接收压力传感器发出的压力信号，将击打信号发出时间、击打位置信号和压力信号发送到无线通信模块Ⅱ，
电源模块，提供稳定电源；
自携测量装置包括
无线通信模块Ⅲ，
三维加速度传感器，将被测运动部位的空间加速度转化为加速度信号，
三维角速度传感器，将被测运动部位的角速度转化为角速度信号，
CPU，连接三维加速度传感器、三维角速度传感器和无线通信模块Ⅲ，接受无线通信模块Ⅲ信号，给三维加速度传感器和三维角速度传感器发送采集指令，将加速度信号和角速度信号发送到无线通信模块Ⅲ，
电源模块，提供稳定电源；
上位机，输入教练员的指令，接收数据并将测量参数保存和显示；
控制器包括
与上位机通信模块，实现与上位机的通信，
数据存储处理模块，
无线通信模块Ⅰ，与无线通信模块Ⅱ和无线通信模块Ⅲ双向传输，
指示灯控制模块，发出指示灯控制指令，
CPU，连接与上位机通信模块、数据存储处理模块、指示灯控制模块和无线通信模块Ⅰ，接收上位机指令，并将数据传送给上位机，
电源模块，提供稳定电源。
2.根据权利要求1所述的跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：所述数据存储处理模块包括存储卡。
3.根据权利要求1所述的跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：所述指示灯控制模块为PLC，控制指示灯的亮灭。
4.根据权利要求1所述的跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：所述指示灯为四盏。
5.根据权利要求1或4所述的跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：所述指示灯为二极管。
6.根据权利要求1所述的跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：所述上位机为PC机。
7.根据权利要求1所述的跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：所述与上位机通信模块为RS232串行接口。
8.根据权利要求1所述的跆拳道击打训练数字采集系统，其特征在于：所述三维角速度传感器为陀螺仪。
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