运动姿势矫正训练器及训练方法技术

本发明专利技术涉及运动姿势矫正训练器及训练方法。该运动姿势矫正训练器包括测量单元、分析单元以及提示单元；测量单元与分析单元连接，分析单元与提示单元连接；测量单元具有三维直角坐标系，三维直角坐标系具有X轴、Y轴以及Z轴；测量单元安置于游泳者躯干，X轴与游泳者躯干的长轴同处于第一平面内；测量单元的检测参数包括游泳者躯干的左侧绕长轴转动的左侧转动角度、以及游泳者躯干的右侧绕长轴转动的右侧转动角度；提示单元安置于游泳者头部。该训练方法采用该运动姿势矫正训练器实现。本发明专利技术尤其适用于采用自由泳泳姿的游泳爱好者，在其游泳过程中给予实时反馈提示，能快速有效提高其泳姿标准程度和自由泳速度。

【技术实现步骤摘要】
运动姿势矫正训练器及训练方法
本专利技术涉及一种运动姿势矫正训练器及训练方法，尤其适用于矫正游泳爱好者的自由泳泳姿，属于游泳训练辅助装备领域。
技术介绍
据专利技术人了解，游泳是人在水的浮力作用下产生向上漂浮，凭借浮力通过肢体有规律的运动，使身体在水中有规律运动的技能。其中，自由泳是目前各竞技游泳技术中速度最快的一种姿势。对于游泳爱好者来说，通常很难拥有媲美专业游泳运动员的训练时间和训练资源，这就使得游泳爱好者的游泳速度在达到瓶颈后往往很难获得进一步提升，而其直接原因主要是游泳爱好者的游泳姿势不够标准，这就需要研制出相应的游泳训练辅助装备来矫正其游泳姿势。经检索发现，申请号CN201610972638.0、申请公布号CN106358024A的中国专利技术专利申请，公开了一种泳姿监控系统和泳姿监控方法，其泳姿监控系统，包括：生成单元，用于生成用户的实时泳姿模型；第一数据处理单元，用于根据用户的所述实时泳姿模型与预先设置的标准泳姿模型生成对比画面；显示单元，用于显示所述对比画面；显示单元包括显示屏，显示屏为泳镜的镜片。这样，用户可以在游泳的同时观察到自身的游泳动作，并根据标准泳姿模型矫正其自身不标准的游泳动作，以实现规范自身游泳动作的目的。申请号CN201610959445.1、申请公布号CN107115653A的中国专利技术专利申请，公开了一种调整泳姿的装置，包括：获取模块，用于获取用户肢体待检测位置的泳姿信息；提示信息确定模块，用于根据泳姿信息确定提示信息，提示信息用于提示用户调整游泳姿势。其中，肢体待检测位置，包括间距检测位置和/或角度检测位置，泳姿信息包括间距检测位置对应的间距信息和/或角度检测位置对应的角度信息；提示信息确定模块，具体用于根据间距信息和角度信息确定用户的实时泳姿模型，以及用于将实时泳姿模型与标准泳姿模型比较确定提示信息，提示信息用于提示用户调整间距和/或角度。这样，可以有效处理用户游泳时的泳姿信息，提示用户在游泳时调整泳姿。然而，以上述技术方案为代表的现有技术中，尚没有专门针对自由泳泳姿的游泳训练辅助装备；而且，这些现有技术方案的判断逻辑和结构均较为复杂，不利于降低成本，同时给出的提示信息也较为复杂，容易让用户无所适从。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是：克服现有技术存在的问题，提供一种运动姿势矫正训练器，并提供相应的训练方法，专门针对采用自由泳泳姿的游泳爱好者，能快速有效提高其泳姿标准程度和自由泳速度。本专利技术解决其技术问题的技术方案如下：一种运动姿势矫正训练器，包括测量单元、分析单元以及提示单元；其特征是，所述测量单元的信号输出端与分析单元的信号输入端连接，所述分析单元的控制端与提示单元的受控端连接；所述测量单元具有作为测量基准的三维直角坐标系，所述三维直角坐标系具有彼此垂直的X轴、Y轴以及Z轴，所述X轴与Y轴处于同一水平面内，所述Z轴与水平面垂直；所述测量单元安置于游泳者躯干，所述X轴与游泳者躯干的长轴同处于第一平面内，且游泳者躯干的左侧和右侧对称分布于第一平面的两侧；所述测量单元的检测参数包括游泳者躯干的左侧绕长轴转动的左侧转动角度、以及游泳者躯干的右侧绕长轴转动的右侧转动角度；所述提示单元安置于游泳者头部；所述运动姿势矫正训练器具有：所述测量单元将检测到的检测参数实时发送至分析单元的监测状态；所述运动姿势矫正训练器还具有：在监测状态基础上，在游泳者自由泳过程中，所述分析单元根据检测参数判断当游泳者躯干左侧出水时左侧转动角度的最大值是否处于预设角度范围内，或判断当游泳者躯干右侧出水时右侧转动角度的最大值是否处于预设角度范围内的分析状态；所述预设角度范围为35°-45°或处于35°-45°之内；所述运动姿势矫正训练器还具有：在分析状态基础上，所述分析单元判定左侧转动角度最大值或右侧转动角度最大值大于预设角度范围上限值或小于预设角度范围下限值时，通过提示单元向游泳者发出相应提示信息的提示状态。专利技术人在实践研究中发现，对于游泳爱好者，将其在自由泳过程中左侧出水时左侧转动角度的最大值以及右侧出水时右侧转动角度的最大值分别控制在预设角度范围内(该预设角度范围为35°-45°或处于35°-45°之内)，其泳姿标准程度和游泳速度均实现优化。基于此发现，专利技术人经进一步研究得出了以上技术方案，通过直观提示游泳者需要将哪一侧的转动角度加大或减少，来快速有效地提升其泳姿标准程度，并显著提升其游泳速度。本专利技术产品进一步完善的技术方案如下：优选地，所述运动姿势矫正训练器还具有：在分析状态基础上，所述分析单元根据已测得的左侧转动角度数据和右侧转动角度数据计算游泳者躯干两侧转动对称性数据，并通过对预设角度范围进行调整使两侧转动对称性数据处于预设数值范围内的动态调整状态；所述两侧转动对称性数据为左侧转动角度最大值和相应右侧转动角度最大值的差值；所述预设数值范围具有上限值和下限值，上限值≤10°且下限值≥0°。专利技术人在实践研究中进一步发现，对于游泳爱好者，将其在自由泳过程中躯干左侧转动和右侧转动的不对称性降至最小化，能进一步优化其泳姿标准程度和游泳速度。基于此发现，专利技术人经进一步研究得出了以上优选技术方案，不必改变提示方式即能引导游泳者将其躯干转动对称性提升至预设范围内，从而进一步快速有效地提升其泳姿标准程度和游泳速度。优选地，所述左侧转动角度、右侧转动角度分别以X轴和Y轴所处的水平面为测量基准平面。优选地，所述测量单元的检测参数还包括游泳者的俯仰角、游泳速度和游泳加速度。优选地，所述测量单元为传感器，所述分析单元为处理器，所述提示单元为振动器或智能眼镜；所述测量单元安置于游泳者躯干背部的骶骨区域中部。本专利技术还提供：一种运动姿势矫正训练方法，其特征是，采用前文所述的运动姿势矫正训练器；所述训练方法包括以下步骤：第一步、将运动姿势矫正训练器配戴在游泳者身上，其中，测量单元安置于游泳者躯干，提示单元安置于游泳者头部；第二步、开启运动姿势矫正训练器，使其处于监测状态；第三步、在游泳者自由泳过程中，所述运动姿势矫正训练器处于分析状态，并在符合提示条件时处于提示状态；所述提示条件为：所述分析单元判定左侧转动角度最大值或右侧转动角度最大值大于预设角度范围上限值或小于预设角度范围下限值；第四步、游泳者结束自由泳后，运动姿势矫正训练器关闭或继续处于监测状态。采用该训练方法后，游泳者可在自由泳过程中实时获得直观的提示信息，只需按提示信息调整左侧或右侧转动角度，即能快速有效地提升泳姿标准程度，并显著提升游泳速度。本专利技术方法进一步完善的技术方案如下：优选地，第三步中，当运动姿势矫正训练器处于提示状态时，若分析单元判定游泳者躯干左侧出水时左侧转动角度的最大值大于预设角度范围的上限值，则分析单元通过提示单元向游泳者发出左侧转动过大的第一提示信息；若分析单元判定游泳者躯干左侧出水时左侧转动角度的最大值小于预设角度范围下限值，则分析单元通过提示单元向游泳者发出左侧转动过小的第二提示信息；若分析单元判定游泳者躯干右侧出水时右侧转动角度的最大值大于预设角度范围的上限值，则分析单元通过提示单元向游泳者发出右侧转动过大的第三提示信息；若分析单元判定游泳者躯干右侧出水时右侧转动角度的最大值小于预设角度范围下限值，则分析单元通过提示单元向游泳者发出右侧转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动姿势矫正训练器，包括测量单元、分析单元以及提示单元；其特征是，所述测量单元的信号输出端与分析单元的信号输入端连接，所述分析单元的控制端与提示单元的受控端连接；所述测量单元具有作为测量基准的三维直角坐标系，所述三维直角坐标系具有彼此垂直的X轴、Y轴以及Z轴，所述X轴与Y轴处于同一水平面内，所述Z轴与水平面垂直；所述测量单元安置于游泳者躯干，所述X轴与游泳者躯干的长轴同处于第一平面内，且游泳者躯干的左侧和右侧对称分布于第一平面的两侧；所述测量单元的检测参数包括游泳者躯干的左侧绕长轴转动的左侧转动角度、以及游泳者躯干的右侧绕长轴转动的右侧转动角度；所述提示单元安置于游泳者头部；所述运动姿势矫正训练器具有：所述测量单元将检测到的检测参数实时发送至分析单元的监测状态；所述运动姿势矫正训练器还具有：在监测状态基础上，在游泳者自由泳过程中，所述分析单元根据检测参数判断当游泳者躯干左侧出水时左侧转动角度的最大值是否处于预设角度范围内，或判断当游泳者躯干右侧出水时右侧转动角度的最大值是否处于预设角度范围内的分析状态；所述预设角度范围为35°‑45°或处于35°‑45°之内；所述运动姿势矫正训练器还具有：在分析状态基础上，所述分析单元判定左侧转动角度最大值或右侧转动角度最大值大于预设角度范围上限值或小于预设角度范围下限值时，通过提示单元向游泳者发出相应提示信息的提示状态。...

【技术特征摘要】
1.一种运动姿势矫正训练器，包括测量单元、分析单元以及提示单元；其特征是，所述测量单元的信号输出端与分析单元的信号输入端连接，所述分析单元的控制端与提示单元的受控端连接；所述测量单元具有作为测量基准的三维直角坐标系，所述三维直角坐标系具有彼此垂直的X轴、Y轴以及Z轴，所述X轴与Y轴处于同一水平面内，所述Z轴与水平面垂直；所述测量单元安置于游泳者躯干，所述X轴与游泳者躯干的长轴同处于第一平面内，且游泳者躯干的左侧和右侧对称分布于第一平面的两侧；所述测量单元的检测参数包括游泳者躯干的左侧绕长轴转动的左侧转动角度、以及游泳者躯干的右侧绕长轴转动的右侧转动角度；所述提示单元安置于游泳者头部；所述运动姿势矫正训练器具有：所述测量单元将检测到的检测参数实时发送至分析单元的监测状态；所述运动姿势矫正训练器还具有：在监测状态基础上，在游泳者自由泳过程中，所述分析单元根据检测参数判断当游泳者躯干左侧出水时左侧转动角度的最大值是否处于预设角度范围内，或判断当游泳者躯干右侧出水时右侧转动角度的最大值是否处于预设角度范围内的分析状态；所述预设角度范围为35°-45°或处于35°-45°之内；所述运动姿势矫正训练器还具有：在分析状态基础上，所述分析单元判定左侧转动角度最大值或右侧转动角度最大值大于预设角度范围上限值或小于预设角度范围下限值时，通过提示单元向游泳者发出相应提示信息的提示状态。2.根据权利要求1所述的运动姿势矫正训练器，其特征是，所述运动姿势矫正训练器还具有：在分析状态基础上，所述分析单元根据已测得的左侧转动角度数据和右侧转动角度数据计算游泳者躯干两侧转动对称性数据，并通过对预设角度范围进行调整使两侧转动对称性数据处于预设数值范围内的动态调整状态；所述两侧转动对称性数据为左侧转动角度最大值和相应右侧转动角度最大值的差值；所述预设数值范围具有上限值和下限值，上限值≤10°且下限值≥0°。3.根据权利要求1或2所述的运动姿势矫正训练器，其特征是，所述左侧转动角度、右侧转动角度分别以X轴和Y轴所处的水平面为测量基准平面。4.根据权利要求1或2所述的运动姿势矫正训练器，其特征是，所述测量单元的检测参数还包括游泳者的俯仰角、游泳速度和游泳加速度。5.根据权利要求1或2所述的运动姿势矫正训练器，其特征是，所述测量单元为传感器，所述分析单元为处理器，所述提示单元为振动器或智能眼镜；所述测量单元安置于游泳者躯干背部的骶骨区域中部。6.一种运动姿势矫正训练方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶强，
申请(专利权)人：叶强，
类型：发明
国别省市：江苏,32