[發明專利]乒乓球智能教學系統及教學方法

在審

• 申請號: 202210285374.7
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114582195A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 張海波;陳家楨;劉福川;賀琪欲
• 申請（專利權）人: 上海創屹科技有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;A63B67/04;A63B69/40
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 李艷霞

1.一種乒乓球智能教學系統，其特征在于，包括控制終端以及與所述控制終端連接的發球機器人和鷹眼設備；

所述控制終端中設置有匹配模塊、課程分發模塊、回球質量分析模塊、參數調整模塊和報告生成模塊；所述匹配模塊用于根據學員的歷史訓練記錄為學員匹配相應的教學課程；所述課程分發模塊用于將相應的教學課程發送至學員對應的所述發球機器人；

所述發球機器人用于根據發球指令進行發球；所述鷹眼設備用于采集乒乓球的運動數據并反饋給所述控制終端；

所述回球質量分析模塊用于分析乒乓球的球速、過網高度、角度、落點和旋轉速度，以獲取有效乒乓球軌跡；

所述參數調整模塊用于根據所述回球質量分析模塊的分析結果實時調整所述發球機器人的發球參數；

所述報告生成模塊用于根據單球發球記錄和乒乓球的軌跡數據生成單次訓練的數據報告，以完成對教學過程的客觀評價。

2.根據權利要求1所述的乒乓球智能教學系統，其特征在于，所述匹配模塊從學員的歷史訓練記錄中提取學員的訓練記錄畫像，并根據所述訓練記錄畫像向學員推送相應的課程；

所述訓練記錄畫像包括三個維度；第一維度包括學員的常用持拍手、年齡、性別，第二維度包括學員的能力成長情況、穩定性和動作一致性，第三維度包括一段時間內學員訓練課程的加權平均難度。

3.根據權利要求1所述的乒乓球智能教學系統，其特征在于，所述回球質量分析模塊的工作過程為：

根據乒乓球飛行的物理規律獲取有效目標空間數據，并將運動目標的坐標同步至運動狀態分析緩存隊列T中；

判斷隊列T中緩存的多個有效坐標數據是否構成有效軌跡，如果緩存隊列T中有效坐標數據滿足采集條件，則該有效坐標數據構成有效軌跡，輸出隊列T中的軌跡數據Traj；否則，將有效坐標數據從隊列T中清除；

根據軌跡數據Traj的采集時間以及軌跡數據在乒乓球球桌三維的空間坐標系中的相對坐標，計算軌跡數據Traj的采集方向；

對于每一組乒乓球軌跡數據Traj，利用擬合算法計算單組軌跡的過網時刻過網方向的球速v_net、過網高度h_net、角度angle_net和落點(x_rebound,y_rebound)，利用深度神經網絡計算乒乓球的旋轉速度(w_x,w_y,w_z)。

4.根據權利要求3所述的乒乓球智能教學系統，其特征在于，所述參數調整模塊的工作過程為：

將回球質量分析結果與預設訓練特征目標進行比對，并根據比對結果修改預設發球機單球發球參數；

獲取當前發球參數隊列中的發球機單球發球參數；

依次對應將當前發球參數隊列中的發球機單球發球參數中的各參數與預設發球機單球發球參數中的各參數進行比對，并根據比對結果更新當前發球參數隊列中的發球機單球發球參數；

獲取發球器人的發球狀態，并根據該發球狀態判斷是否符合更新發球條件，如果符合，則直接下發更新指令進行發球機器人的發球單球參數更新。