CN206414702U - 智能乒乓球拍 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种既能够获取球拍上力度、位置、频率信息，又可以获得挥拍时对乒乓球施加的力学信息以及乒乓球拍的空间姿态信息的智能乒乓球拍。该智能乒乓球拍，包括底板、手柄，底板的两侧表面设置有胶皮，胶皮与底板之间设置有薄膜压力传感器，底板内设置有加速度计和陀螺仪，通过薄膜压力传感器获取球拍上力度、位置、频率信息，通过加速度计、陀螺仪准确的测量出运动员在挥拍时对乒乓球施加的力学信息以及乒乓球拍的空间姿态信息，通过上述信息数据可以分析计算出实际乒乓回击过程的运动参数，不但可以提高训练质量，还可以建立运动员训练数据库，达到长期跟踪运动员训练效果。适合在体育器械领域推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及体育器械领域，具体涉及一种智能乒乓球拍。
背景技术
在乒乓球训练过程中，乒乓球拍的接球位置，接球力度及运动员的挥拍力度，挥拍迎接角度，都是影响击球的质量的重要因素，目前训练过程中没有采取对以上数据的分析来提高训练质量。导致训练靠主观意识及对方接球效果来判断，缺乏客观事实数据的分析，导致训练效率较低。
目前，也有一些关于获取相关数据的专利，比如专利号为2013106776933的发明专利，在功能上实现了获取球拍上力度，位置，频率等信息，但没有运动员挥拍力度，挥拍角度，挥拍速度的获取，只有球拍受力而没有挥拍作用力测量，是不能分析计算出实际乒乓回击过程的运动参数的。又比如专利号位2013106776933的发明专利采用RS458连接线与上位机通通讯，没有做到实时数据传输，无法实现实时处理。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种既能够获取球拍上力度、位置、频率信息，又可以获得挥拍时对乒乓球施加的力学信息以及乒乓球拍的空间姿态信息的智能乒乓球拍。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该智能乒乓球拍，包括底板、手柄，所述手柄固定在底板上，所述底板的两侧表面设置有胶皮，所述胶皮与底板之间设置有薄膜压力传感器，所述底板内设置有加速度计和陀螺仪，所述手柄包括第一夹板与第二夹板，所述第一夹板与第二夹板之间设置有控制电路板，所述第一夹板上设置有按键输入模块、充电接口，所述第二夹板内设置有充电电池，所述控制电路板上设置有MCU控制芯片、无线数据传输模块、电源管理模块，所述加速度计、陀螺仪、薄膜压力传感器、按键输入模块、无线数据传输模块分别与MCU控制芯片信号连接，所述加速度计、陀螺仪、薄膜压力传感器、按键输入模块、无线数据传输模块、MCU控制芯片分别与充电电池电连接，所述充电电池与充电接口相连接，所述电源管理模块设置在充电电池与充电接口之间。
进一步的是，所述第一夹板上设置有显示模块，所述显示模块与MCU控制芯片信号连接，且显示模块与充电电池电连接。
进一步的是，所述显示模块采用0.66寸，68x48OLED点阵蓝光液晶屏。
进一步的是，所述MCU控制芯片为STM32F103ZET6芯片。
进一步的是，所述薄膜压力传感器为电阻式薄膜压力传感器，薄膜压力传感器的厚度为0.2mm，感应区尺寸为150×152mm，31行×36列，量程0-100kg。
进一步的是，所述加速度计、陀螺仪采用GY-521MPU6050模块。
进一步的是，所述按键输入模块采用贴片式的五方向轻触复位按键。
进一步的是，所述无线数据传输模块采用isym cc2541低功耗4.0带底板蓝牙串口模块。
进一步的是，所述电源管理模块采用TP4056充电芯片。
进一步的是，所述充电接口为mini USB充电口。
本实用新型的有益效果：该智能乒乓球拍通过薄膜压力传感器获取球拍上力度、位置、频率信息，通过加速度计、陀螺仪准确的测量出运动员在挥拍时对乒乓球施加的力学信息以及乒乓球拍的空间姿态信息，通过上述信息数据可以分析计算出实际乒乓回击过程的运动参数，不但可以提高训练质量，还可以建立运动员训练数据库，帮助我们分析了解乒乓运动员的运动属性，达到长期跟踪运动员训练效果，以及通过历史数据进行快速恢复性训练，另外，通过无线数据传输模块将实时检测的相关信息数据传递给服务器，相关人员可以根据上述数据及时的分析和指导乒乓球运动员训练，实用性非常高。
附图说明
图1是本实用新型所述的智能乒乓球拍立体结构示意图；
图2是本实用新型所述的智能乒乓球拍的手柄结构示意图；
图3是本实用新型所述智能乒乓球拍的控制框图；
图中标记说明：胶皮1、底板2、手柄3、第一夹板31、第二夹板32、薄膜压力传感器4、按键输入模块5、显示模块6、充电接口7、控制电路板8、充电电池9。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、2、3所示，该智能乒乓球拍，包括底板2、手柄3，所述手柄3固定在底板2上，所述底板2的两侧表面设置有胶皮1，所述胶皮1与底板2之间设置有薄膜压力传感器4，所述底板2内设置有加速度计和陀螺仪，所述手柄3包括第一夹板31与第二夹板32，所述第一夹板31与第二夹板32之间设置有控制电路板8，所述第一夹板31上设置有按键输入模块5、充电接口7，所述第二夹板32内设置有充电电池9，所述控制电路板8上设置有MCU控制芯片、无线数据传输模块、电源管理模块，所述加速度计、陀螺仪、薄膜压力传感器4、按键输入模块5、无线数据传输模块分别与MCU控制芯片信号连接，所述加速度计、陀螺仪、薄膜压力传感器4、按键输入模块5、无线数据传输模块、MCU控制芯片分别与充电电池9电连接，所述充电电池9与充电接口7相连接，所述电源管理模块设置在充电电池9与充电接口7之间。该智能乒乓球拍通过薄膜压力传感器4获取球拍上力度、位置、频率信息，通过加速度计、陀螺仪准确的测量出运动员在挥拍时对乒乓球施加的力学信息以及乒乓球拍的空间姿态信息，通过上述信息数据可以分析计算出实际乒乓回击过程的运动参数，不但可以提高训练质量，还可以建立运动员训练数据库，帮助我们分析了解乒乓运动员的运动属性，达到长期跟踪运动员训练效果，以及通过历史数据进行快速恢复性训练，另外，通过无线数据传输模块将实时检测的相关信息数据传递给服务器，相关人员可以根据上述数据及时的分析和指导乒乓球运动员训练，实用性非常高。
为了方便运动员观察相关数据信息，所述第一夹板31上设置有显示模块6，所述显示模块6与MCU控制芯片信号连接，且显示模块6与充电电池9电连接。进一步的，所述显示模块6采用0.66寸，68x48OLED点阵蓝光液晶屏。
为了保证能够实现上述所述功能，所述MCU控制芯片优选为STM32F103ZET6芯片，该STM32F103ZET6芯片主频-72MHZ,FLASH-521K,SRAM-64K。
所述薄膜压力传感器4采用艾动公司的高精度电阻式薄膜压力传感器4，传感器形状可定制，完全与乒乓球拍尺寸吻合，薄膜压力传感器4的厚度为0.2mm，感应区尺寸为150×152mm，31行×36列，量程0-100kg。
所述加速度计、陀螺仪采用GY-521MPU6050模块。GY-521MPU6050模块内置三轴加速度计，三轴陀螺仪，内置运作时间偏差与磁力感测器校正演算技术，无需单独校正，I2C数据接口，数字量输出旋转矩阵、四元数(quaternion)、欧拉角格式(Euler Angle forma)的融合演算数据。
另外，所述按键输入模块5采用贴片式的多功能五方向轻触复位按键。
所述无线数据传输模块采用isym cc2541低功耗4.0带底板2蓝牙串口模块，其有效距离7～10米，速度3kb/秒，响应时间0.4秒，可以满足实际需求。
进一步的是，所述电源管理模块采用TP4056充电芯片，所述充电接口7为mini USB充电口。采用成熟的充电芯片TP4056搭建MINI USB 5V接口的锂电池充电路以及电压采集电路，实时掌握电池电量。
再者，所述服务器可以是电脑也可以是具有蓝牙功能的手机。
Claims (10)
1.智能乒乓球拍，包括底板(2)、手柄(3)，所述手柄(3)固定在底板(2)上，所述底板(2)的两侧表面设置有胶皮(1)，其特征在于：所述胶皮(1)与底板(2)之间设置有薄膜压力传感器(4)，所述底板(2)内设置有加速度计和陀螺仪，所述手柄(3)包括第一夹板(31)与第二夹板(32)，所述第一夹板(31)与第二夹板(32)之间设置有控制电路板(8)，所述第一夹板(31)上设置有按键输入模块(5)、充电接口(7)，所述第二夹板(32)内设置有充电电池(9)，所述控制电路板(8)上设置有MCU控制芯片、无线数据传输模块、电源管理模块，所述加速度计、陀螺仪、薄膜压力传感器(4)、按键输入模块(5)、无线数据传输模块分别与MCU控制芯片信号连接，所述加速度计、陀螺仪、薄膜压力传感器(4)、按键输入模块(5)、无线数据传输模块、MCU控制芯片分别与充电电池(9)电连接，所述充电电池(9)与充电接口(7)相连接，所述电源管理模块设置在充电电池(9)与充电接口(7)之间。
2.如权利要求1所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述第一夹板(31)上设置有显示模块(6)，所述显示模块(6)与MCU控制芯片信号连接，且显示模块(6)与充电电池(9)电连接。
3.如权利要求2所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述显示模块(6)采用0.66寸，68x48OLED点阵蓝光液晶屏。
4.如权利要求3所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述MCU控制芯片为STM32F103ZET6芯片。
5.如权利要求4所述的智能乒乓球拍，其特征在于:所述薄膜压力传感器(4)为电阻式薄膜压力传感器(4)，薄膜压力传感器(4)的厚度为0.2mm，感应区尺寸为150×152mm，31行×36列，量程0-100kg。
6.如权利要求5所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述加速度计、陀螺仪采用GY-521MPU6050模块。
7.如权利要求6所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述按键输入模块(5)采用贴片式的五方向轻触复位按键。
8.如权利要求7所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述无线数据传输模块采用isymcc2541低功耗4.0带底板(2)蓝牙串口模块。
9.如权利要求8所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述电源管理模块采用TP4056充电芯片。
10.如权利要求9所述的智能乒乓球拍，其特征在于：所述充电接口(7)为mini USB充电口。
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|---|---|---|---|
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