[發(fā)明專利]乒乓球旋轉(zhuǎn)角度獲取方法、獲取裝置及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911288506.6
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110941795B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊躒;張文;張海波;許楠;賀琪欲;劉福川
• 申請（專利權(quán)）人: 上海創(chuàng)屹科技有限公司
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G01B11/26;G01C21/10
• 代理公司: 北京科石知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11595
• 代理人: 李艷霞

1.一種乒乓球旋轉(zhuǎn)角速度獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取乒乓球在空中自由飛行時預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的飛行軌跡；

根據(jù)乒乓球在空中自由飛行時預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的飛行軌跡，采用遞歸最小二乘法獲取乒乓球在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的線速度和加速度；

根據(jù)乒乓球在空中自由飛行的運動模型以及乒乓球在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的線速度和加速度，計算得到在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的馬格努斯力的單位向量；

基于隨機采樣一致算法和預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的馬格努斯力的單位向量得到乒乓球的旋轉(zhuǎn)角速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乒乓球旋轉(zhuǎn)角速度獲取方法，其特征在于，所述采用遞歸最小二乘法獲取乒乓球在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的線速度和加速度的過程為：

對遺忘因子λ(0＜λ≤1)、逆矩陣P_i、多項式系數(shù)W_i和多項式階數(shù)n進行初始化；

判斷獲取的乒乓球位置點的個數(shù)是否大于或等于預(yù)設(shè)的位置點個數(shù)閾值，如果是，則計算自變量的多項式向量；否則，繼續(xù)對遺忘因子λ、逆矩陣P_i、多項式系數(shù)W_i和多項式階數(shù)n進行初始化；

自變量t的多項式向量為：

計算得到擬合誤差：

E_i＝Y(jié)_i-W_i-1′T_i，

式中，Y_i表示獲取的待擬合的乒乓球的位置坐標(biāo)值，W_i-1′表示矩陣W_i-1的轉(zhuǎn)置矩陣；

計算得到增益向量：

式中，T_i′表示自變量t的多項式向量為T_i的轉(zhuǎn)置矩陣；

對逆矩陣進行更新：

獲得當(dāng)前位置點的多項式系數(shù)為：

式中，表示擬合誤差的伴隨矩陣；

計算得到t_i時刻乒乓球的線速度為：

計算得到t_i時刻乒乓球的加速度為：

式中，W_i′表示矩陣W_i的轉(zhuǎn)置矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乒乓球旋轉(zhuǎn)角速度獲取方法，其特征在于，所述乒乓球在空中自由飛行的運動模型為：

a＝-k_d||v||v+k_m(ω×v)+g，

式中，a表示乒乓球的加速度向量，v表示乒乓球的速度向量，ω表示乒乓球的旋轉(zhuǎn)速度向量，g表示重力加速度向量，k_d表示表征空氣阻力的系數(shù)，k_m表示表征馬格努斯力的系數(shù)，k_d和k_m均為常量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的乒乓球旋轉(zhuǎn)角速度獲取方法，其特征在于，根據(jù)乒乓球在空中自由飛行的運動模型以及乒乓球在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的線速度和加速度，計算得到的在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的馬格努斯力的單位向量為：

式中，x_mi,y_mi,z_mi分別表示馬格努斯力的單位向量在x方向、y方向和z方向的分量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的乒乓球旋轉(zhuǎn)角速度獲取方法，其特征在于，所述基于隨機采樣一致算法和預(yù)設(shè)時間段內(nèi)各時刻的馬格努斯力的單位向量得到乒乓球的旋轉(zhuǎn)角速度包括以下步驟：

基于隨機采樣一致算法得到乒乓球旋轉(zhuǎn)角速度的方向；

利用隨機采樣一致算法的k_max個局內(nèi)點的叉乘方程獲得旋轉(zhuǎn)角速度大小的最小二乘解；

根據(jù)乒乓球旋轉(zhuǎn)角速度的方向和旋轉(zhuǎn)角速度大小的最小二乘解，得到乒乓球的旋轉(zhuǎn)角速度。