一种搏击运动的数据采集与分析系统技术方案

本发明专利技术提出一种搏击运动的数据采集与分析系统，包括数据采集装置、数据接收装置；数据采集装置为包括传感器和第一通讯模块的可穿戴设备，传感器包括磁力计、陀螺仪、加速度计、时钟模块、心率传感器；数据接收装置包括数据存贮模块和第二通讯模块；当进行数据采集时，数据采集装置以磁力计获取肢体指向数据，以陀螺仪获取肢体旋转速度数据，以加速度计获取肢体加速度数据，以心率传感器获取采集对象的心跳频率；数据采集装置按采集点处肢体重量的预设值，以肢体加速度数据来计算击打力；数据采集装置向数据接收装置上传采集数据和计算；本发明专利技术能以非击打接触方式对搏击运动进行运动数据的测量采集。

A data acquisition and analysis system for fight sports

The invention provides a data acquisition and analysis system of combat sports, including data acquisition device, data receiving device; data acquisition device for wearable device comprises a sensor and a first communication module, including sensor, gyroscope, accelerometer, magnetometer, Shi Zhongmo block, heart rate sensor; data receiving device includes a data storage module and communication second module; when collecting the data, the data acquisition device to obtain the magnetometer to a data acquisition body, body rotation speed data with gyroscope, accelerometer to obtain body acceleration data, using the heart rate sensor to obtain the heartbeat frequency acquisition object; data acquisition device according to the preset collection point weight values to limbs, limb acceleration data to calculate strike force; data acquisition device to the data receiving device to upload data collection and calculation; The invention can measure and collect the movement data of the fight movement by the non striking contact mode.

【技术实现步骤摘要】
一种搏击运动的数据采集与分析系统
本专利技术涉及体育运动器械领域，尤其是一种搏击运动的数据采集与分析系统。
技术介绍
目前市面上的拳击训练设备，均无法统计运动员的训练成效，运动员的出拳姿态，力度均由运动员与教练员自我感觉；缺乏科学的搏击效能测量及运动量定量评估依据。传统的拳击评测系统，通常将采集数据的装置安装于沙袋上，使得安装难度增加，或者是安装于手套上，但是采集数据的模块采用压力传感器，需要接触才能采集到有效数据，此方式不仅不够准确，而且当数据模块为硬质材料时，对运动员可能造成伤害。
技术实现思路
本专利技术提出一种搏击运动的数据采集与分析系统，能以非击打接触方式对搏击运动进行运动数据的测量采集。本专利技术采用以下技术方案。一种搏击运动的数据采集与分析系统，所述系统包括数据采集装置、数据接收装置；所述数据采集装置为佩戴于肢体数据采集点处的可穿戴设备；所述可穿戴设备包括传感器和第一通讯模块，传感器包括磁力计、陀螺仪、加速度计、时钟模块、心率传感器；所述数据接收装置包括数据存贮模块和第二通讯模块；所述可穿戴设备以第一通讯模块与数据接收装置的第二通讯模块相连。当进行数据采集时，所述数据采集装置以磁力计获取数据采集点处的肢体指向数据，以陀螺仪获取数据采集点处的肢体旋转速度数据，以加速度计获取数据采集点处的肢体加速度数据，以心率传感器获取采集对象的心跳频率；数据采集装置按采集点处肢体重量的预设值，以肢体加速度数据来计算肢体运动过程任一时刻的击打力；所述数据采集装置向数据接收装置上传心跳频率、肢体指向数据、肢体旋转速度数据、肢体加速度数据和击打力数据。所述数据采集装置为一以手带固定采集模块的表形装置；所述传感器和第一通讯模块固定于采集模块内，所述表形装置以手带固定佩戴于肢体数据采集点处，手带上设有数据模块放置槽；所述采集模块以可更换方式固定于数据模块放置槽处。所述采集模块设有上保护盖和下保护盖。当所述系统用于拳击运动时，所述采集模块以手带紧密固定于拳套内侧并邻近腕处，心率传感器与腕部桡动脉搏动处紧邻。所述第一通讯模块、第二通讯模块均为蓝牙通讯模块。所述数据采集装置内置电池、LDO、MCU和IIC，电池电压经LDO转换后向数据采集装置内的芯片供电；所述传感器在采集到数据后立即向MCU发送中断信号要求处理；MCU接收中断信号后，读取传感器的采集数据并计算击打力数据，然后把采集数据、击打力数据经蓝牙通讯模块实时上传至数据接收装置。所述数据接收装置为带蓝牙功能的智能手机，智能手机上装有负责存贮、展示采集数据和击打力数据的APP，当采集到的脉搏频率高于阈值时，智能手机发出告警。当所述数据采集装置与数据接收装置的蓝牙连接断开，或是数据采集装置未找到可连接的数据接收装置时，数据采集装置进入休眠状态，当摇晃处于休眠状态的数据采集装置时，数据采集装置被唤醒并进行数据采集装置的系统初始化。所述数据采集装置进行系统初始化时，首先对传感器进行配置，然后启动蓝牙通讯。所述磁力计为三轴磁力计；所述陀螺仪为三轴陀螺仪；所述加速度计为三轴加速度计。本专利技术中，所述数据采集装置为一以手带固定采集模块的表形装置；所述传感器和第一通讯模块固定于采集模块内，所述表形装置以手带固定佩戴于肢体数据采集点处，手带上设有数据模块放置槽；所述采集模块以可更换方式固定于数据模块放置槽处；所述采集模块设有上保护盖和下保护盖；该设计中，由于采用表形的可穿戴设备来采集数据，而各类拳法、腿法在搏击中的运动有基本的相通相似处，因此当把数据采集装置佩戴于腕部、踝部或膝部，就可以对各类拳类运动与腿法进行数据采集与展示。本专利技术中，数据采集装置在蓝牙中断或无蓝牙连接时即处于休眠，且休眠的数据采集装置摇晃后即可被唤醒；此设计符合搏击运动的运动特性，只需运动员在腕、踝或膝部佩戴数据采集装置，打开智能手机的APP，然后晃拳或踢腿，即可开始实时的采集运动数据以及展示结果，大大方便了使用，而且当运动停止后，只需断开手机蓝牙网络，即可让数据采集装置进入休眠，让数据采集装置有更长的续航时间。本专利技术中，由于数据采集装置为可佩戴于腕部、踝部或膝部的表形装置；位于搏击运动的非击打点，通过加速度传感器进行力度的测量，使得本专利技术的数据采集装置无须被挤压就能测得击打数据；因此不易因硬质的设备外壳而对运动员造成伤害，而且也延长了设备的使用寿命。本专利技术中，数据采集装置按采集点处肢体重量的预设值，以肢体加速度数据来计算肢体运动过程任一时刻的击打力；该设计大大扩展了本专利技术的应用领域，由于采集点处肢体重量的预设值可以灵活调整，因此所计算的击打力能更符合运动员和搏击运动类型的特质，还能把此专利技术用于器械搏击领域的计算。传统的拳击评测系统，通常将采集数据的装置安装于沙袋上，或者是安装于手套上，使得安装难度增加，而且传统方式采集数据的模块采用压力传感器，需要接触才能采集到有效数据，此方式不仅不够准确，而且因装置的硬质外壳冲击，对运动员可能造成伤害。因此，本专利技术通过3轴的加速度计，3轴的陀螺仪，3轴的磁力计对运动员每次挥拳时的力度，角度，旋转的数据进行采集，并通过蓝牙与手机连接，将每次挥拳的数据上传至APP并将结果展示出来。同时，手套上的心率计将运动员的身体状态进行记录并反馈给运动员，可以告知运动员是否仍可进行训练而不会对身体健康造成危害。本专利技术中，所有的测试数据均通过蓝牙上传至手机，手机APP将测量数据生动的展示给运动员，同时手机还可以将运动员的历史数据保存起来，利于教练员查看运动员现在以及过去的训练成果，及时的给予运动员训练意见；从而使得本专利技术易于实施和推广，适合于拳击，搏击，格斗，散打各类拳击运动的数据采集上。本专利技术中，由于数据采集装置与拳套分体化设计，而且所述采集模块以可更换方式固定于手带的数据模块放置槽处，因此便于维护和更换，而且通过更改手带外型和尺寸，就能让数据采集装置适用于不同拳类运动与腿法数据的采集与展示工作。本专利技术中，所述传感器在采集到数据后立即向MCU发送中断信号要求处理；MCU接收中断信号后，读取传感器的采集数据并计算击打力数据，然后把采集数据、击打力数据经蓝牙通讯模块实时上传至数据接收装置；该设计强化了数据上传的实时性，由于搏击运动是动作很快的运动，因此为了实现计算精准的目的，数据更新之后需要及时的相应并及时发送出去，因此本专利技术使用中断信号来引导MCU，只要任一传感器有新的采集数据产生，均向MCU发出中断信号，使MCU立即对其数据进行处理并上传，保证了采集数据和计算结果的精准度。本产品中，由于对运动员每次挥拳时的力度，角度，旋转、加速度变化的数据进行采集，因此在接收端的手机或其它数据处理装置上，可根据此数据复现运动员的出拳线路、角度的画面，并且可通过三维建模来进行多角度的查看，对提升训练质量有着重大的意义。本产品中，数据采集装置也内设数据存贮芯片做为数据暂贮，当数据采集装置与数据接收装置之间的无线连接中断时，数据采集装置所采集的数据可以暂贮于采集端的数据存贮芯片，待无线连接恢复后再一并上传，从而大大提升了本装置对网络质量的适应能力。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：附图1是本专利技术中，数据采集装置与拳套的配合示意图；附图2是本专利技术中，数据采集装置的分解示意图；附图3是本专利技术中，数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搏击运动的数据采集与分析系统，其特征在于：所述系统包括数据采集装置、数据接收装置；所述数据采集装置为佩戴于肢体数据采集点处的可穿戴设备；所述可穿戴设备包括传感器和第一通讯模块，传感器包括磁力计、陀螺仪、加速度计、时钟模块、心率传感器；所述数据接收装置包括数据存贮模块和第二通讯模块；所述可穿戴设备以第一通讯模块与数据接收装置的第二通讯模块相连；当进行数据采集时，所述数据采集装置以磁力计获取数据采集点处的肢体指向数据，以陀螺仪获取数据采集点处的肢体旋转速度数据，以加速度计获取数据采集点处的肢体加速度数据，以心率传感器获取采集对象的心跳频率；数据采集装置按采集点处肢体重量的预设值，以肢体加速度数据来计算肢体运动过程任一时刻的击打力；所述数据采集装置向数据接收装置上传心跳频率、肢体指向数据、肢体旋转速度数据、肢体加速度数据和击打力数据。

【技术特征摘要】
1.一种搏击运动的数据采集与分析系统，其特征在于：所述系统包括数据采集装置、数据接收装置；所述数据采集装置为佩戴于肢体数据采集点处的可穿戴设备；所述可穿戴设备包括传感器和第一通讯模块，传感器包括磁力计、陀螺仪、加速度计、时钟模块、心率传感器；所述数据接收装置包括数据存贮模块和第二通讯模块；所述可穿戴设备以第一通讯模块与数据接收装置的第二通讯模块相连；当进行数据采集时，所述数据采集装置以磁力计获取数据采集点处的肢体指向数据，以陀螺仪获取数据采集点处的肢体旋转速度数据，以加速度计获取数据采集点处的肢体加速度数据，以心率传感器获取采集对象的心跳频率；数据采集装置按采集点处肢体重量的预设值，以肢体加速度数据来计算肢体运动过程任一时刻的击打力；所述数据采集装置向数据接收装置上传心跳频率、肢体指向数据、肢体旋转速度数据、肢体加速度数据和击打力数据。2.根据权利要求1所述的一种搏击运动的数据采集与分析系统，其特征在于：所述数据采集装置为一以手带固定采集模块的表形装置；所述传感器和第一通讯模块固定于采集模块内，所述表形装置以手带固定佩戴于肢体数据采集点处，手带上设有数据模块放置槽；所述采集模块以可更换方式固定于数据模块放置槽处。3.根据权利要求2所述的一种搏击运动的数据采集与分析系统，其特征在于：所述采集模块设有上保护盖和下保护盖。4.根据权利要求2所述的一种搏击运动的数据采集与分析系统，其特征在于：当所述系统用于拳击运动时，所述采集模块以手带紧密固定于拳套内侧并邻近腕处，心率...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚海，吴建鸿，
申请(专利权)人：漳州泰里斯体育器材有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35