CN206138695U

CN206138695U - 基于物联网技术的跆拳道教学系统

Info

Publication number: CN206138695U
Application number: CN201621154984.XU
Authority: CN
Inventors: 刘驰聘
Original assignee: Hunan Institute of Science and Technology
Current assignee: Hunan Institute of Science and Technology
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2017-05-03
Anticipated expiration: 2026-10-31

Abstract

基于物联网技术的跆拳道教学系统，包括用于存储跆拳道运动数据的数据服务器；与数据服务器相连的Web 服务器；与Web 服务器相互通信的浏览器客户端；与数据服务器相连的人机交互系统；与人机交互系统通信连接的人体动作传感器；人机交互系统包括嵌入式处理器，通过存储器接口与嵌入式处理器连接的存贮器，与嵌入式处理器通过I/O接口连接的视频模块、SD卡/CF卡接口、USB接口，以太网和/或WIFI传输接口，人体动作传感器用于捕捉人体动作的运动数据，通过接口模块与嵌入式处理器连接。本实用新型提供的技术方案，基于物联网技术，改变了传统跆拳道教学的“封闭式”教学模式，实现了跆拳道教学的量化、科学化和生活化，使跆拳道练习者更加能够长期坚持。

Description

基于物联网技术的跆拳道教学系统

技术领域

本实用新型涉及体育教学技术领域，尤其是涉及一种基于物联网技术的跆拳道教学系统。

背景技术

跆拳道是现代奥运会正式比赛项目之一，是一种主要使用手及脚进行格斗或对抗的运动。所谓跆拳道，跆，意为以脚踢、摔撞；拳，以拳头打击；道，是一种艺术方法。跆拳道是一种利用拳和脚的艺术方法。它是以脚法为主的功夫，其脚法占70%。跆拳道的套路共有24套；另外还有兵器、擒拿、摔锁、对拆自卫术及10余种基本功夫等。跆拳道是经过东亚文化发展的一项朝鲜武术，以东方心灵为土壤，承继长久传统，以“始于礼，终礼”的武道精神为基础。

CN205068849U公开了一种跆拳道交互式在线教学系统，包括：用于存储标准跆拳道运动数据的数据服务器，以及与标准跆拳道运动数据相匹配的语音输入装置，所述语音输入装置与数据服务器相连，所述数据服务器与Web服务器相连，所述Web服务器与浏览器客户端相互通信；所述跆拳道交互式在线教学系统，还包括运动捕捉装置，所述运动捕捉装置用于捕捉用户肢体动作的运动数据，所述运动捕捉装置与数据服务器相连，数据服务器还与移动终端相连，所述移动终端用于显示用户的肢体运动与标准跆拳道运动的偏差。

CN205068849U提供的技术方案，语音输入装置与标准跆拳道运动数据相结合，在Web 服务器中配置为声音与图像相结合的网页，并传送至浏览器客户端，可以供跆拳道学习者浏览学习；运动捕捉装置将捕捉到的用户的肢体运动数据传送至数据服务器，数据服务器将获取的用户肢体运动数据与标准运动数据比较，比较后的结果直接传送至移动终端，这样能够及时反馈用户练习跆拳道运动的偏差，使得跆拳道学习者准确把握自己学习的准确度。但仍至少存在以下缺点之一：

1）标准跆拳道运动数据需要专业的健身知识，一般练习者在没有专业人员的指导下无法编辑科学合理的拳道运动程序；

2）虽然实现了网络的接入和用户练习数据的上传，但对于不同形式的运动方式在练习数据采集和分析上还存在间隔；

3）缺乏用户身份识别，不能方便地与健身者建立一一对应映射的关系，不便于实现信息传递、共享、反馈等功能；

4）个性化的服务功能较欠缺，智能化数据分析欠缺。而顶层的数据挖掘和计算才是健身服务提供的核心，用户对于服务模式的要求日益苛刻，健身服务应用不仅要有一定的用户粘性，也要在智能化数据分析水平上有所提高。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题提供一种基于物联网技术，改变传统跆拳道教学模式，实现健身的量化、科学化和生活化，使健身者更加能够长期坚持的跆拳道教学系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于物联网技术的跆拳道教学系统，包括用于存储跆拳道运动数据的数据服务器；与所述数据服务器相连的Web 服务器；与所述Web 服务器通信连接的浏览器客户端；与所述数据服务器相连的人机交互系统；与所述人机交互系统通信连接的人体动作传感器；所述人机交互系统包括嵌入式处理器，通过存储器接口与所述嵌入式处理器连接的存贮器，与所述嵌入式处理器通过I/O接口连接的视频模块、SD卡/CF卡接口、USB接口，以太网和/或WIFI传输接口；所述人体动作传感器用于捕捉人体动作的运动数据，通过接口模块与所述嵌入式处理器连接。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述嵌入式处理器连接的人机交互模块，所述人机交互模块包括LED 显示器和操作按键。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述嵌入式处理器通信连接的智能设备支持子系统和智能卡识别子系统。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，所述智能设备支持子系统和智能卡识别子系统包括采用二维码、RFID、NFC或蓝牙技术的身份识别系统。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，所述身份识别系统包括与嵌入式处理器连接的读写器电路；与所述读写器电路连接的无线射频电路；与所述无线射频电路无线连接的读写器。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述人机交互系统通信连接的压力传感器；所述压力传感器用于检测人体拳和脚的打击力。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述人机交互系统通信连接的心率采集系统。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述人机交互系统通信连接的温度、湿度和/或GPS位置服务智能传感监测元件。

在不冲突的情况下，上述改进方案可单独或组合实施。

本实用新型提供的技术方案，基于物联网技术，改变了传统跆拳道教学的“封闭式”教学模式，实现了跆拳道教学的量化、科学化和生活化，使跆拳道练习者更加能够长期坚持。通过相关跆拳道服务平台的建设，可在数据服务器和人机交互系统获得的跆拳道数据基础上，进行跆拳道数据量化统计、挖掘与分析，推动跆拳道教学普适模型的建设，为多元化的跆拳道练习者提供个性化的教学服务。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为实施例基于物联网技术的跆拳道教学系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的基于物联网技术的跆拳道教学系统，包括用于存储跆拳道运动数据的数据服务器1；与所述数据服务器1相连的Web 服务器2，与所述Web 服务器2通信连接的浏览器客户端3；与所述数据服务器相连的人机交互系统4；与所述人机交互系统4通信连接的人体动作传感器5；所述人机交互系统4包括嵌入式处理器401，通过存储器接口与所述嵌入式处理器401连接的存贮器402，与所述嵌入式处理器401通过I/O接口连接的视频模块、SD卡/CF卡接口、USB接口，以太网和/或WIFI传输接口；所述人体动作传感器5用于捕捉人体动作的运动数据，通过接口模块403与所述嵌入式处理器401连接。

可选地，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述嵌入式处理器401通信连接人机交互模块，所述人机交互模块包括LED 显示器6和操作按键8。

可选地，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述嵌入式处理器401通信连接的智能设备支持子系统和智能卡识别子系统7。所述智能设备支持子系统和智能卡识别子系统包括采用二维码、RFID、NFC或蓝牙技术的身份识别系统。所述身份识别系统包括与嵌入式处理器401连接的读写器电路701；与所述读写器电路701连接的无线射频电路702；与所述无线射频电路702无线连接的读写器703。

可选地，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述人机交互系统4通信连接的压力传感器；所述压力传感器用于检测人体拳和脚的打击力。

可选地，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述人机交互系统4通信连接的心率采集系统。

可选地，本实用新型提供的基于物联网技术的跆拳道教学系统，还具有与所述人机交互系统4通信连接的温度、湿度和/或GPS位置服务智能传感监测元件。

浏览器客户端3为具有网络连接功能的计算机终端或手机终端等产品。其通过访问Web 服务器，得到人物及场景数据，参与教学活动。浏览器客户端3与Web 服务器2 通过无线网络或有线网络相互通信。Web 服务器2 为具有网络连接功能的计算机。该系统能够满足练习者在学习过程中了解跆拳道动作全方位信息的需求，并能够为练习者提供自然真实的体育动作。

人体动作传感器5检测的光电信号传送至人机交互系统4，可将跆拳道运动者的动作提升至两维，更加提高跆拳道相关应用开发软件的娱乐性和互动性。

本实用新型的工作原理为：

数据服务器1 用来存储跆拳道运动数据，数据服务器1 将接收到的数据传送至Web 服务器2，Web 服务器2将其接收的数据形成具有声音和3D 图形和图像的跆拳道教学网页；浏览器客户端3 发出请求访问跆拳道教学网页的命令，Web 服务器2 接收命令，并将形成具有声音和图像的跆拳道教学网页发送至浏览器客户端3 以供跆拳道练习者浏览。

在跆拳道练习者学习模仿跆拳道的同时，人体动作传感器5 捕捉跆拳道练习者的运动数据，并将捕捉到的数据传送至人机交互系统4，人机交互系统4处理后将数据上传到数据服务器1，在数据服务器1 中，获取的跆拳道运动数据与存贮的运动数据比较，比较后的结果直接传送至浏览器客户端3或本地LED 显示器来反馈跆拳道练习者练习跆拳道运动的偏差。

通过智能设备支持子系统和智能卡识别子系统可以快速识别跆拳道练习者信息，并能很方便地与跆拳道练习者建立一一对应映射的关系，方便地实现信息传递、共享、反馈等功能。

压力传感器用于检测人体拳和脚的打击力。压力传感器获得的数据上传至人机交互系统4，不仅可以用来判断跆拳道练习者的拳和脚的打击力，也给跆拳道服务软件开发者提供更多的设计想象空间。

用户通过智能设备操作将控制命令传导至人机交互系统4，人机交互系统4与数据服务器1联系，调节跆拳道的动作过程、出力等参数，从而实现了对跆拳道练习者健身过程的监测。

心率与运动强度是相互对应的，运动强度越大，心率越快，而且最好的运动心率是应限制在一定范围内的，被称为目标心率。人机交互系统4设有心率检测模块，可根据运动心率变化曲线来确定跆拳道练习者的目标心率，更具科学性和可参照性。同时根据心率可以更加准确地显示出本次运动所消耗能量和脂肪的百分比，运动后心率的恢复又可作为评定跆拳道练习者负荷适宜与否以及心脏机能状态的指标和依据。心率数据的用途可以在后期基于物联网跆拳道的服务软件中，被更加充分的利用。

基于物联网技术的跆拳道教学系统可以方便的获得跆拳道场所的环境数据，例如温度、湿度的监测。GPS位置服务作为物联网应用的一个重要的产业增长点，也会成为物联网健身设计的重点，位置服务两大功能是：确定你的位置，提供适合你的服务；将会带动健身服务领域基于位置的服务新型增值服务。

本实用新型不限于以上优选实施方式，还可在本实用新型权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于物联网技术的跆拳道教学系统，包括用于存储跆拳道运动数据的数据服务器（1）；与所述数据服务器（1）相连的Web 服务器（2）；与所述Web 服务器（2）通信连接的浏览器客户端（3），其特征在于：还包括与所述数据服务器相连的人机交互系统（4）；与所述人机交互系统（4）通信连接的人体动作传感器（5）；所述人机交互系统（4）包括嵌入式处理器（401），通过存储器接口与所述嵌入式处理器（401）连接的存贮器（402），与所述嵌入式处理器（401）通过I/O接口连接的视频模块、SD卡/CF卡接口、USB接口，以太网和/或WIFI传输接口；所述人体动作传感器（5）用于捕捉人体动作的运动数据，通过接口模块（403）与所述嵌入式处理器（401）连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的跆拳道教学系统，其特征在于：还具有与所述嵌入式处理器（401）连接的人机交互模块，所述人机交互模块包括LED 显示器（6）和操作按键（8）。

3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的跆拳道教学系统，其特征在于：还具有与所述嵌入式处理器（401）通信连接的智能设备支持子系统和智能卡识别子系统（7）。

4.根据权利要求3所述的基于物联网技术的跆拳道教学系统，其特征在于：所述智能设备支持子系统和智能卡识别子系统包括采用二维码、RFID、NFC或蓝牙技术的身份识别系统。

5.根据权利要求4所述的基于物联网技术的跆拳道教学系统，其特征在于：所述身份识别系统包括与嵌入式处理器（401）连接的读写器电路（701）；与所述读写器电路（701）连接的无线射频电路（702）；与所述无线射频电路（702）无线连接的读写器（703）。

6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的跆拳道教学系统，其特征在于：还具有与所述人机交互系统（4）通信连接的压力传感器；所述压力传感器用于检测人体拳和脚的打击力。

7.根据权利要求1所述的基于物联网技术的跆拳道教学系统，其特征在于：还具有与所述人机交互系统（4）通信连接的心率采集系统。

8.根据权利要求1所述的基于物联网技术的跆拳道教学系统，其特征在于：还具有与所述人机交互系统（4）通信连接的温度、湿度和/或GPS位置服务智能传感监测元件。