CN213192438U - 一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套。包括一个拳击手套，固定了一个检测装置，通过无线连接一个智能终端，和一个云服务器。所述检测装置包括一个主板，内置一个中央处理器，连接一个用于采集运动实时数据的加速度传感器。运动者击打时，智能终端通过无线收发装置与云服务器自动建立无线连接，并与所述检测装置建立无线连接，接收从所述检测装置发送的运动学数据后，发送至所述云服务器进行处理后，回发给所述智能终端，智能终端接收后进行语音和显示播报，实现实时播报运动者的出拳击打方向、次数、速度、力量等，使运动者实时调整，故可以增加运动过程的趣味性和竞争性，实现拳击组合训练、增加经常锻炼人数。

Description

一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套

技术领域

本申请涉及智能健身运动器械领域，尤其涉及的是一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套。

背景技术

近年大力推广全民体育健身被纳入国家战略层面，致力于促进国内体育产业良性发展。2019年9月，国务院印发《关于促进全民健身和体育消费推动体育产业高质量发展的意见》，从10个方面推出政策举措促进全民健身和体育消费、推动体育产业高质量发展。其中，《意见》明确提出，支持体育用品制造业创新发展，促进运动健康指导。拳击运动为广大运动者喜欢，具有很高的锻炼价值，日渐成为健身主流。但是，相对而言，拳击运动是比较单调枯燥的一项锻炼活动，对普通人来说，很难坚持进行持续多次的挥拳动作；并且，在目前技术中，也很难让运动者根据自己击打的方向进行纠正，并且进行有效的直拳、摆拳、勾拳等组合训练。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，可以实时提醒运动者上一次击打的方向、次数、速度、力量等。

本申请的技术方案如下：

本申请公开了一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套。包括一个拳击手套，和一个检测装置，固定在所述拳击手套的一个安装点上，通过蓝牙无线连接一个智能终端，和一个云服务器。所述检测装置包括一个主板，连接一个用于采集运动实时数据的加速度传感器，所述传感器采集数据模块输出端设有存储和过滤数据的处理模块，所述处理模块的输出端将处理后的数据输出至主板内置的中央处理器，所述中央处理器设有融合数据的处理模块，所述处理模块将处理后的数据输出至中央处理器内设的蓝牙传输模块，智能终端的输入端设有接收数据的蓝牙接收模块，所述蓝牙接收模块的输出端传递至终端的数据修正模块，处理后的数据输出至智能终端设有的无线数据发送模块，云服务器设有用于接收无线数据的接收模块，所述接收模块输出至云服务器设有的数据分析模块，所述分析模块输出端将分析结果数据输出至云服务器设有的无线发送模块，智能终端的输出端设有用于接收无线数据的接收模块，所述接收模块与智能终端设有的显示模块输入端相连接，所述显示模块包括语音播报、图表展示数据。

优选的，所述拳击手套为市场普通拳击手套，所述安装点位于所述拳击手套的腕部上方，与腕部平行。

更优选的，所述安装点也可以位于所述拳击手套的腕部下方，与腕部平行。

优选的，所述主板设有天线，用于长距离传输蓝牙数据。

优选的，所述主板设有加速度方向标记，用于指导所述检测装置放置。

优选的，所述主板设有烧录口，和四个调试接口，用于嵌入式软件代码烧录，和开发调试。

优选的，所述主板设有电源装置，包括一个纽扣电池固定装置，用于稳定供电。

优选的，所述中央处理器设有电源管理模块，用于低功耗管理。

优选的，所述中央处理器设有存储和计算模块，用于处理数据。

更优选的，所述处理数据模块包括一个数据融合模块，用于分析运动者出拳方向。

再优选的，所述数据融合模块包括三轴重力加速度和三轴角加速度数据融合模块。

再优选的，所述数据融合也可以在智能终端里完成，从而节省中央处理器功耗。

优选的，所述加速度传感器设有存储和滤波模块，用于运动数据过滤降噪处理。

更优选的，所述滤波模块包括低通滤波。

优选的，所述加速度传感器设有三轴重力加速度。

更优选的，所述加速度传感器还可以设有三轴角加速度。

优选的，所述智能终端设有蓝牙和无线传输模块，用于数据传输。

优选的，所述智能终端设有处理模块，用于运动数据修正处理。

更优选的，所述处理模块采用卡尔曼滤波。

再优选的，所述卡尔曼滤波也可以在云服务器里完成，从而节省智能终端配置。

优选的，所述智能终端设有显示交互模块，用于数据展示和人机互动。

更优选的，所述显示交互模块包括语音播报和图表展示模块。

优选的，所述云服务器设有计算模块，用于运动者出拳次数、速度、力量计算。

本专利的社会价值：

1、本专利通过加速度传感器和移动开发，能够在移动端实时完全还原运动出拳方向，进而计算出出拳种类（直拳、勾拳、摆拳等），指出与正确动作的不同，给健身运动爱好者专业教练的体验，减少因动作不正确导致的运动损伤，并能带来专业正确拳击动作的满足感。

2、不仅如此，通过出拳方向的识别，移动端给爱好者量身定制拳击组合训练计划，丰富运动内容。

3、另外，基于运动的实时计数，移动端可以在运动的不同阶段给爱好者不同的语音提醒，比如热身阶段放慢节奏，结束后拉伸放松，进一步减少运动损伤。

4、通过云服务器，运动爱好者可以组成互联网运动社区，通过互联网进行动作诊断、在线拳击比赛，提升健身氛围，增加经常运动人群数量。

5、本专利产品性价比很高，适合家庭、户外、健身房等各种场景，适合普及大众。

附图说明

图1是本申请的可检测击打方向的多功能智能拳击手套及其检测装置的结构示意图。

图2是本申请的可检测击打方向的多功能智能拳击手套的网络连接图。

图3是本申请的可检测击打方向的多功能智能拳击手套的主流程示意图。

图中，1.主板、2.加速度传感器、3.中央处理器、4.加速度方向标记、5.烧录口、6.调试口、7.电源装置、8.纽扣电池、 9.天线、10.拳击手套、12.检测装置、14.固定了检测装置的智能拳击手套、15.智能终端、16.云服务器、17.蓝牙传输、18.无线传输、19.数据采集模块、21.数据过滤模块、22.数据融合模块、23.蓝牙数据传输模块、24.蓝牙数据接收模块、25.数据修正模块、26.无线数据发送模块、28.数据分析计算模块、30.无线数据接收模块、31.终端展示交互模块。

具体实施方式

本申请提供了一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获的所有其他实施例，都属于本专利保护的范围。

本申请公开的所述可检测击打方向的多功能智能拳击手套，在一个优选的实施例中，如图1-图3所示，包括一个拳击手套10，固定了一个检测装置12，通过蓝牙传输17连接一个智能终端15，所述智能终端15通过无线传输18连接一个云服务器16。所述检测装置12包括一个主板1，连接一个用于采集运动实时数据的加速度传感器2，所述加速度传感器2数据采集模块19输出端设有对数据进行缓存、滤波降噪的数据过滤模块21，所述数据过滤模块21的输出端将处理后的数据输出至主板内置的中央处理器3，所述中央处理器3设有数据融合模块22，所述数据融合模块22将处理后的数据输出至中央处理器3内设的蓝牙数据传输模块23，智能终端15的输入端设有接收数据的蓝牙数据接收模块24，所述蓝牙数据接收模块24的输出端传递至智能终端15的数据修正模块25，处理后的数据输出至智能终端15设有的无线数据发送模块26，云服务器16设有用于接收无线数据的接收模块，所述接收模块输出至云服务器16设有的数据分析计算模块28，所述数据分析计算模块28输出端将分析结果数据输出至云服务器16设有的无线发送模块，智能终端15的输出端设有用于接收无线数据的无线数据接收模块30，所述无线数据接收模块30与智能终端设有的终端展示交互模块31输入端相连接，所述终端展示交互模块31包括语音播报、图表展示数据。

检测装置12固定在拳击手套10的腕部，与运动者手臂平行。

检测装置12正面通过天线9实现蓝牙长距离传输，嵌入式代码通过烧录口5写入中央处理器3，开发调试通过调试口6进行。

主板1上设有加速度方向标记4，用于放置检测装置12时的方向指引。

检测装置12背面通过电源装置7固定纽扣电池8给主板1进行供电。

加速度传感器2包括三轴重力加速度和三轴角加速度，用于采集三维立体重力加速度数据，和三维立体角加速度数据。数据经数据过滤波模块21的低通滤波器进行了过滤和降噪。低通滤波(Low-pass filter) 是一种过滤方式，规则为低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。

中央处理器3设有电源管理模块，用于保持检测装置12低功耗运行。对于运动检测设备，低功耗至关重要，能保持设备长时间稳定运行。

中央处理器3还设有数据融合模块22，采用四元数融合算法，把三轴重力加速度和三轴角加速度数据，转化成四元数q0,q1,q2,q3，然后通过如下公式：

输出欧拉姿态角Pitch（俯仰角）、Roll（翻滚角）、Yaw(偏航角)，用于获得实时的击打方向。

智能终端15接收到数据后，通过设有的数据修正模块25，采用卡尔曼滤波(Kalmafiltering)对数据进行检测误差修正处理，减少检测误差。卡尔曼滤波采用线性随机差分方程，利用上一个系统状态值估计当前系统值：

加上系统的测量值：

云服务器16接收到数据后，数据分析计算模块28对于出拳方向数据进行大数据比对，计算出出拳方向与正确动作的差别，以便精准地展示给爱好者。对于其中的重力加速度进行计算获得出拳次数、速度、力量的方法如下：首先，所述加速度包括x、y、z三个方向，分别对应现实三维世界的三轴，计算时可以合并为一个方向，即沿着运动的方向，设为a，则有

求取平方根可以获得a值，根据运动频率和a值峰值对a值采用一阶滤波算法，即可获得次数。对a值进行积分运算即可获得运动的速度，根据速度可计算出力量。

云服务器16设有数据存储模块，持久化运动者运动数据，用于终端展示交互模块31图表展示和语音播报，以便运动者获取信息、纠正动作、互相督促。理论上，所述语音播报和所述图表展示，只需要一个就可以工作了，但是，优选为在同时设有这两个模块，即以语音的方式和显示的方式同时进行播报，以更方便运动者获取信息，并激发运动者的锻炼热情，例如在一个有多个运动者进行PK的比赛场合。

综上所述，本申请公开了一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，包括一个拳击手套10，固定了一个检测装置12，通过蓝牙传输17连接一个智能终端15，所述智能终端15通过无线传输18连接一个云服务器16。所述检测装置12包括一个主板1，内置中央处理器3，连接一个用于采集运动实时数据的加速度传感器2。运动者在运动之前，首先将固定了检测装置的智能拳击手套14戴在手上，当运动者开始击打后，所述检测装置12中的加速度传感器2实施检测运动者击打的加速度值，并通过所述加速度传感器2、中央处理器3、智能终端15、云服务器16处理后，发送至智能终端15播报送出。本申请的技术方案，通过固定了检测装置的智能拳击手套14，实现实时分析并播报运动者的击打方向、次数、速度、力量等，故可以增加运动过程的趣味性、指导性和竞争性，实现运动健康指导、增加经常锻炼人数，对于专业拳击人员的日常训练也能起到积极的作用。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，包括一个拳击手套，一个检测装置，固定在所述拳击手套的一个安装点中，和一个智能终端、一个云服务器，所述检测装置包括一个主板，连接一个加速度传感器，和一个电源装置。

2.根据权利要求1所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述拳击手套腕部有一个安装点，与腕部平行。

3.根据权利要求1所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述检测装置的主板包括中央处理器、一个蓝牙传输天线、一个加速度方向标记、一个烧录口，和四个调试接口。

4.根据权利要求3所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述中央处理器包括蓝牙、存储和电源管理模块。

5.根据权利要求3所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述蓝牙包括低功耗管理、无线发送和接收模块。

6.根据权利要求1所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述加速度传感器包括三轴重力加速度和三轴角加速度。

7.根据权利要求6所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述加速度传感器包括存储、滤波模块。

8.根据权利要求1所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述电源装置包括一个纽扣电池固定装置。

9.根据权利要求1所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述智能终端包括蓝牙、显示、交互模块。

10.根据权利要求1所述的一种可检测击打方向的多功能智能拳击手套，其特征在于，所述云服务器包括无线、计算、存储模块。

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