[實用新型]一種基于數字化場地和機電信號的體育訓練分析系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020153588.1
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN201760063U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉宇;楊先軍;張勝年;孫怡寧
• 申請（專利權）人: 上海體育學院
• 主分類號: A63B69/00
• 分類號: A63B69/00;A63B69/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬領域??本發(fā)明涉及體育訓練自動化領域，特別涉及一種基于數字化場地和機電信號的體育訓練分析系統(tǒng)。

技術背景

擊劍、跆拳道、拳擊、摔跤、舉重等競技體育項目都是世界傳統(tǒng)運動，它們都是是世界奧運會的重要組成部分，我國在這些競技體育項目中具有一定的優(yōu)勢，在多次比賽和奧運會上取得優(yōu)異成績，2008年奧運會中，我國在拳擊、舉重、柔道項目上獲得了多枚金牌，此類競技體育項目成為我國奧運會上奪金的一大亮點，但是相比其他我國強勢項目來說，擊劍、跆拳道、拳擊、摔跤、舉重等競技體育項目起步較晚，優(yōu)勢并不明顯，和世界其他此類項目強國相比，還存在較大的差距。

目前我國擊劍、跆拳道、拳擊、摔跤、舉重等競技體育項目的訓練教學工具和研究方法都很缺乏，特別對于訓練研究的普適性工具更是沒有，基本上是單憑教練員的肉眼和經驗來判斷訓練者動作準確與否，訓練者學習難度較高，只能從宏觀上了解自己的大致的學習訓練情況，涉及到具體的技術參數就無法判斷，缺乏客觀的、科學的指導方法和訓練依據，比如在摔跤項目上運動員的肢體肌肉暴發(fā)力和步伐特征、腳步轉換點的蹬地力量、肢體肌肉強度和腳步壓力分布之間的關系以及涉及肢體平穩(wěn)性相關參數等，這些信息對教練員和運動員有著重要的意義，不僅有助于客觀了解自己的錯誤劣勢所在，從根本上解決學習訓練中的遇到的各種問題，從而針對訓練、改正，提高訓練效果和競技水平，更重要的是可以幫助對此類競技運動形成一個客觀的科學的認識和分析方法，深入研究運動生物力學特征，從而提供科學的訓練指導，提高民族競技水平。然而現(xiàn)階段卻沒有有效的工具方法來幫助實現(xiàn)。

根據國家專利局檢索中心專利查詢，有針對類似競技體育的一種擊劍訓練指導系統(tǒng)，申請?zhí)柺牵?00410041091.X，公開號是：CN1593703A，包括劍靶、傳感和引導單元、運動部件、導向機構、運動驅動單元、處理單元和計算機。劍靶做成模擬擊劍姿勢的仿人形，固定安裝于運動部件上。傳感和引導單元由發(fā)光器和感應器連接組成，按照擊劍運動的規(guī)律分布于劍靶上的各有效擊刺部位。運動部件、導向機構和運動驅動單元帶動劍靶沿直線前后運動，模仿運動員在劍道上的前后移動。傳感和引導單元、運動部件可在計算機編程控制下按指定的序列和時間點亮或運動，主動引導運動員進行擊刺和步伐訓練、攻防訓練。具優(yōu)點是可以解決目前擊劍訓練中存在的被動、盲目和訓練效果難以評價的問題，為教練員制定訓練計劃提供了依據，但是無法獲得運動員的肢體肌肉狀況和步伐特征、位置、腳步壓力分布之間的關系以及涉及肢體平穩(wěn)性等相關參數，不能從根本上解析此類運動的本質特征，而目前迫切需要對此類競技運動作出科學的分析評價。

發(fā)明內容??本發(fā)明的目的在于：針對目前擊劍、跆拳道、拳擊、摔跤、舉重等體育競技訓練的缺陷，提出一種基于數字化場地和肌電信號的體育訓練分析系統(tǒng)。根據獲得的表面肌電信號信息和運動生物力學等信息，提供科學的分析指導方法，提高運動員的訓練水平。

本發(fā)明的技術方案是：一種基于數字化場地和機電信號的體育訓練分析系統(tǒng)，包括活動工可拼裝型數字化場地、便攜式無線肌電儀、系統(tǒng)同步控制器、現(xiàn)場總線、計算機，其特征在于：

多塊數字化場地模塊根據訓練要求拼裝連接成不同長寬的正方形或者長方形構成活動式可拼裝型數字化場地，活動式可拼裝型數字化場地的各個數字化場地模塊通過現(xiàn)場總線匯集到CAN卡后連接到系統(tǒng)同步控制器，系統(tǒng)同步控制器和計算機相連接；便攜式無線肌電儀由多個肌電探頭、高韌性連接導線、肌電信號盒組成，肌電信號盒內含數據預處理模塊和數據無線發(fā)射接收裝置，通過和系統(tǒng)同步控制器內的無線模塊通訊，進而實現(xiàn)和計算機的連接；計算機控制系統(tǒng)同步控制器分別通過CAN總線和無線通訊的方式實現(xiàn)和活動式可拼裝型數字化場地以及便攜式無線肌電儀之間的通訊，通過發(fā)送同步信號精確同步活動式拼裝型數字化場地和便攜式無線肌電儀的系統(tǒng)時間，系統(tǒng)時間確認同步后，計算機控制系統(tǒng)同步控制器發(fā)出系統(tǒng)工作開始控制信號，活動式拼裝型數字化場地獲得運動員的步態(tài)信息通過現(xiàn)場總線、CAN卡和系統(tǒng)同步控制器傳送到計算機，運動員的機電信號由肌電探頭采集獲得，通過高韌性連接導線傳送到肌電信號盒，進行數據預處理后以無線發(fā)射的方式傳送到系統(tǒng)同步控制器的無線模塊，進而傳送到計算機；系統(tǒng)工作過程中由系統(tǒng)同步控制器和計算機共同完成對整個系統(tǒng)的運行控制和訓練運動過程中采集數據的傳輸控制、系統(tǒng)各個設備之間的同步校正控制。

所述的活動式拼裝型數字化場地是由多塊正方形數字化場地模塊拼裝組合而成，各個數字化場地模塊之間采用凸出、凹陷的嵌入式結構固定，電源和信號總線通過伸縮式接頭連接，以實現(xiàn)數字化場地模塊之間的緊密結合；