[發明專利]一種乒乓球運動員動作捕捉設備

在審

• 申請號: 201811052275.4
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109045641A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 李緣熹;伊國興;張舸;胡磊;魏振楠;孫一為
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A63B60/46
• 分類號: A63B60/46;A63B102/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，包括第一位姿測量單元、第二位姿測量單元、中控單元；

第一位姿測量單元包括位姿測量倉(1)、位姿測量倉蓋(2)、第一位姿測量模塊和第一連接芯片；

第一連接芯片用于第一位姿測量模塊的信號和數據傳輸；第一連接芯片為雙層PCB板，雙層PCB板的一面設置至少6個觸點，雙層PCB板的另一面的兩側各設有一套SPI接口；

第一位姿測量模塊用于采集位姿數據；第一位姿測量模塊上設有與第一連接芯片接觸連接的探針，且探針可伸縮；探針的數量與第一連接芯片觸點的數量相等；

第一位姿測量模塊卡接在位姿測量倉蓋(2)朝向位姿測量倉的一個面上，第一連接芯片設置在位姿測量倉蓋(2)內部；

位姿測量倉蓋(2)可拆卸的安裝在位姿測量倉(1)上，形成一個位姿測量盒，此時第一位姿測量模塊通過探針與第一連接芯片的觸點接觸連接；

第二位姿測量單元包括位姿測量倉(1)、位姿測量倉蓋(2)、第二位姿測量模塊和第二連接芯片；

第二連接芯片用于第二位姿測量模塊的信號和數據傳輸；第二連接芯片為雙層PCB板，雙層PCB板的一面設置至少6個觸點，雙層PCB板的另一面設有至少一套SPI接口；

第二位姿測量模塊用于采集位姿數據；第二位姿測量模塊上設有與第二連接芯片接觸連接的探針，且探針可伸縮；探針的數量與第二連接芯片觸點的數量相等；

第二位姿測量模塊卡接在位姿測量倉蓋(2)朝向位姿測量倉的一個面上，第二連接芯片設置在位姿測量倉蓋(2)內部；

位姿測量倉蓋(2)可拆卸的安裝在位姿測量倉(1)上，形成一個位姿測量盒，此時第二位姿測量模塊通過探針與第二連接芯片的觸點接觸連接；

第一位姿測量單元和第二位姿測量單元共用一套包括SDI、SDO、SCLK、VCC、GND的信號線，而且第一位姿測量單元和第二位姿測量單元分別接出各自的片選線；即SPI接口包括SDI、SDO、SCLK、VCC、GND和第一位姿測量模塊的片選信號CS、第二個位姿測量模塊的片選NCS；

中控單元用于通過SPI接口接收第一位姿測量單元和第二位姿測量單元對應的位姿數據，并進行存儲和轉發。

2.根據權利要求1所述的一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，所述中控單元用于通過SPI接口接收第一位姿測量單元和第二位姿測量單元對應的位姿數據的過程如下：

中控單元通過SPI接口連接第一位姿測量單元和第二位姿測量單元共用的一套信號線；通過VCC供電，通過GND接地；通過SDI，SDO，SCLK三根線接收數據；同時中控單元還設置至少兩個片選接口，第一連接芯片和第二連接芯片各自對應一個片選接口，通過片選接口選擇讀取第一位姿測量模塊和第二位姿測量模塊測量的位姿數據。

3.根據權利要求2所述的一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，第一位姿測量模塊采用MPU9250的位姿測量芯片。

4.根據權利要求3所述的一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，所述中控單元采用基于nrf52840芯片和ble藍牙芯片的中控芯片。

5.根據權利要求4所述的一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，所述SPI接口為可插拔接口。

6.根據權利要求5所述的一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，所述第一位姿測量單元佩戴于肘關節處，用于測量肘關節的位姿數據；

所述第二位姿測量單元佩戴于肩部三角肌處，也就是大臂的根部，用于測量肩關節的位姿數據。

7.根據權利要求1至6之一所述的一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，所述位姿測量倉蓋(2)的蓋板(21)上設置至少2個蓋板卡扣(22)；

所述位姿測量倉(1)包括底板、至少4個側板和頂板；頂板上開有蓋板鑲嵌口，至少2個側板的內壁上設有卡扣槽(13)，用于卡住蓋板卡扣(22)；2個側板上設有導線口(12)。

8.根據權利要求7所述的一種乒乓球運動員動作捕捉設備，其特征在于，所述第一位姿測量模塊卡接在至少2個蓋板卡扣(22)之間。