跆拳道综合模拟训练系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种跆拳道综合模拟训练系统，该系统由运行训练指导系统软件的后台计算机、模拟训练的击打对象靶人、控制靶人运动的运动机构、控制系统功能实现的中心控制器，以及液晶触摸控制台组成；中心控制器是系统的核心处理单元，也是系统的中央枢纽，分别连接两个受控部分（靶人与运动机构）与两个控制部分（液晶控制台和运行系统软件的后台计算机），系统所有的功能都通过它的控制来实现；该系统的训练模式有套路训练模式、实控训练模式、单项训练模式三种；该系统可实现提高运动员的生理反应速度、迅速增强实战能力，既锻练力量，也训练反应速度，从而实现专项素质训练和技战术训练的有机结合，提升科学训练水平，提高运动员训练成绩。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器技术、计算机技术、自动控制技术和电子
，特别是涉及体育科研方面的跆拳道综合模拟训练系统。
技术介绍
近年来，世界各国更为注重将提高成绩的科技含量作为新世纪竞技体育发展中新的增长点，依靠科学方法和手段对运动员进行训练，提高运动员的技术水平，已经成为世界竞技体育运动训练的一种趋势。跆拳道项目是我国的优势项目之一，在雅典奥运会上，更是取得了两枚金牌的好成绩，该项目仍将是北京奥运的重要夺金点。但面对国外众多优秀运动员的激烈竞争，要在北京奥运会上继续取得好的成绩，仍然依赖传统的训练模式是不够充分的，如何从科学训练入手，为该项目提供先进的科技服务手段，进一步提高训练水平、加强夺冠竞争力，是亟待解决的关键问题。韩国有研制训练仪的厂家，研制的产品具有以下缺陷：仅能做现场基本数据的测量，不具备信息记录、以及全面深入的分析功能，无法为训练工作提供有实际价值的帮助；该产品为固定装置，不能运动，训练效果受到很大的制约；该产品不能提供实现教练员训练要求的手段等。所有这些缺陷使得该产品不符合专业队的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种跆拳道综合模拟训练系统，该系统用于运动员的日常训练与技能评测，可实现提高运动员的生理反应速度、迅速增强实战能力，既锻练力量，也训练反应速度，从而实现专项素质(力量、反应和速度等)训练和技战术训练的有机结合，提升科学训练水平，提高运动员训练成绩。本专利技术的技术方案是：跆拳道综合模拟训练系统，包括运行训练指导系统软件的后台计算机(8)，其特征在于：该系统还包括模拟训练的击打对象靶人(1)、控制靶人(1)运动的运动机构(9)、控制系统功能实现的中心控制器(14)，以及液晶触摸控制台-->(12)；所述的中心控制器(14)置于运动机构(9)中，所述的靶人(1)安装于运动机构(9)的前端，与运动机构(9)的控制器电连接，所述的靶人(1)与运动机构(9)的控制器都与中心控制器(14)电连接，所述的后台计算机(8)、液晶触摸控制台(12)均通过数据线(7)与中心控制器(14)电连接，用于在液晶触摸控制台(12)、后台计算机(8)与靶人(1)、运动机构(9)的控制器之间形成控制网络；所述的靶人(1)由头部(4)和躯干两部分组成，分为头部(4)、胸部(3)、左肋(6)及右肋(2)四个有效击打部位，所述靶人(1)的左肋(6)、胸部(3)、右肋(6)内部各安装了一个力传感器，靶人(1)的头部(4)安装一个力传感器，靶人(1)与运动机构(9)之间安装一个力传感器，在所述靶人(1)的头部(4)和颈部安装有四个击打指示灯(5)，分别和安装在四个有效击打部位的力传感器电连接；所述的中心控制器(14)由相互电连接的控制单元(16)、测距单元(17)和通讯转发单元(18)组成，控制单元(16)、测距单元(17)和通讯转发单元(18)的CPU单元采用一个通用的CPU通用板，另外，控制单元(16)还包含有相互电连接的伺服电机驱动模块、步进电机驱动模块、传感器信号采集模块和位置监测模块，测距单元(17)还包含有相互电连接的行扫描模块和列状态读取模块，通讯转发单元(18)还包含有相互电连接的接口转换模块和报警提示模块；所述的运动机构(9)分为直线运动机构(13)与转体运动机构(15)两部分，分别完成相应的前进/后退或转体的动作；所述的液晶触摸控制台(12)包含一台液晶显示器(11)、一台主计算机、一个触摸屏(10)以及键盘和鼠标组成；所述靶人(1)的左肋(6)、胸部(3)、右肋(6)内部安装的力传感器为单维力传感器，靶人(1)的头部(4)安装的力传感器为三维力传感器，靶人(1)与运动机构(9)之间安装的力传感器为六维力传感器。所述的在后台计算机上运行的训练指导系统软件的功能有：靶人的实时控制、套路运动的随机生成运动和引导击打的实时控制、对测试数据的综合分析并建立专家训练指导系统；跆拳道综合模拟训练系统的训练模式有：套路训练模式、实控训练模式、单项训练模式，套路训练模式中的套路有存档套路、随机生成套路以及自建套路三-->种，单项训练模式有测试指定时间内完成的击打次数、测试完成指定击打次数的时间两种。所说的通讯转发模块的报警提示模块包括报警指示灯提示和蜂鸣器声音提示。所说的CUP单元的微处理器采用C8051F040单片机。所说的靶人或装置于运动机构上，或设定为静态的训练靶人。所说的跆拳道综合模拟系统训练仪或与肌电、影像分析设备集成起来，组成一套全方位的综合训练分析系统。作为一种适用于跆拳道强化技战术训练的综合模拟训练系统，所说的中心控制器的三个组成部分(控制单元、测距单元、通讯转发单元)都采用C8051F040单片机，考虑到CPU模块的通用性，采用了一个CPU模块通用板，该通用板具有各个模块共同需求的功能；所说的运动机构采用光机电一体化的设计，是多轴运动的机械结构，分为直线运动机构和转体运动机构，能够进行前后运动和左右转体运动；所说的靶人可以单独使用，也可以装备在运动机构上面，进行前后移动和左右转体运动。作为一种综合性的训练指导系统，本专利技术系统实现的功能主要有：(1)可以根据不同的训练要求，提供不同的训练模式(本专利技术的训练模式有三种)；(2)针对不同级别的运动员，系统可以设定不同的速度级别、不同的力量限制、不同的反应时间限制；(3)对于运动员每一次训练都能够存档，以便于参照比较；(4)能够生成运动员训练结果的数据报表，供教练员备档；(5)基于数据的积累，逐步建立跆拳道专家系统。有益效果：经检索，目前还没有类似产品的专利，只两个名字相近的专利：“组合式多功能技击训练器”与“跆拳道武术训练健身器”，本质与沙袋相同，只是一种普通的训练靶具，不包含任何的机电结构。韩国有研制训练仪的厂家，研制的产品具有种种缺陷，不符合专业队的使用要求。相当于现有技术有益效果是：其一，本专利技术的系统由运行训练指导系统软件的后台计算机，模拟训练的击打对象靶人、控制靶人运动的运动机构、控制系统功能实现的中心控制器，以及-->液晶触摸控制台组成；跆拳道综合模拟训练系统的训练模式有：套路训练模式、实控训练模式、单项训练模式，套路训练模式中的套路有存档套路、随机生成套路以及自建套路三种，单项训练模式有测试指定时间内完成的击打次数、测试完成指定击打次数的时间两种。这样在运动员的日常训练中，通过操作液晶触摸控制台就可以随意选择各种训练模式，进行各种专项训练，提高专项素质(力量、反应和速度等)，且系统的操作界面设计得非常生动、活泼，可以缓解运动员训练过程中的紧张气氛，减轻运动员的心理压力，使之能发挥最好水平，提高运动员训练成绩。其二，本专利技术的靶人由头部和躯干两部分组成，分为头部、胸部、左肋及右肋四个有效击打部位，在所述靶人的头部和颈部安装有四个击打指示灯，对应四个有效击打部位，这样教练员可以通过计算机编程，由中心控制器控制这些指示灯的亮和灭，从而引导运动员击打指定部位，而后台计算机那边又能够通过运动员的击打情况，对运动员的反映速度、击打力量和有效性等给出综合评价，从而真正达到科学训练的目的。其三，本专利技术靶人的左肋、胸部、右肋内部各安装了一个单维力传感器，靶人的头部安装了一个三维力传感器，靶人与运动机构之间安装了一个六维力传感器，靶人或装置于运本文档来自技高网...

【技术保护点】
跆拳道综合模拟训练系统，包括运行训练指导系统软件的后台计算机（８），其特征在于：该系统还包括模拟训练的击打对象靶人（１）、控制靶人（１）运动的运动机构（９）、控制系统功能实现的中心控制器（１４），以及液晶触摸控制台（１２）；所述的中心控制器（１４）置于运动机构（９）中，所述的靶人（１）安装于运动机构（９）的前端，与运动机构（９）的控制器电连接，所述的靶人（１）与运动机构（９）的控制器都与中心控制器（１４）电连接，所述的后台计算机（８）、液晶触摸控制台（１２）均通过数据线（７）与中心控制器（１４）电连接，用于在液晶触摸控制台（１２）、后台计算机（８）与靶人（１）、运动机构（９）的控制器之间形成控制网络；　　　　所述的靶人（１）由头部（４）和躯干两部分组成，分为头部（４）、胸部（３）、左肋（６）及右肋（２）四个有效击打部位，所述靶人（１）的左肋（６）、胸部（３）、右肋（６）内部各安装了一个力传感器，靶人（１）的头部（４）安装一个力传感器，靶人（１）与运动机构（９）之间安装一个力传感器，在所述靶人（１）的头部（４）和颈部安装有四个击打指示灯（５），分别和安装在四个有效击打部位的力传感器电连接；　　　　所述的中心控制器（１４）由相互电连接的控制单元（１６）、测距单元（１７）和通讯转发单元（１８）组成，控制单元（１６）、测距单元（１７）和通讯转发单元（１８）的ＣＰＵ单元采用一个通用的ＣＰＵ通用板，另外，控制单元（１６）还包含有相互电连接的伺服电机驱动模块、步进电机驱动模块、传感器信号采集模块和位置监测模块，测距单元（１７）还包含有相互电连接的行扫描模块和列状态读取模块，通讯转发单元（１８）还包含有相互电连接的接口转换模块和报警提示模块；　　　　所述的运动机构（９）分为直线运动机构（１３）与转体运动机构（１５）两部分，分别完成相应的前进／后退或转体的动作；所述的液晶触摸控制台（１２）包含一台液晶显示器（１１）、一台主计算机、一个触摸屏（１０）以及键盘和鼠标组成；。...

【技术特征摘要】
1、跆拳道综合模拟训练系统，包括运行训练指导系统软件的后台计算机(8)，其特征在于：该系统还包括模拟训练的击打对象靶人(1)、控制靶人(1)运动的运动机构(9)、控制系统功能实现的中心控制器(14)，以及液晶触摸控制台(12)；所述的中心控制器(14)置于运动机构(9)中，所述的靶人(1)安装于运动机构(9)的前端，与运动机构(9)的控制器电连接，所述的靶人(1)与运动机构(9)的控制器都与中心控制器(14)电连接，所述的后台计算机(8)、液晶触摸控制台(12)均通过数据线(7)与中心控制器(14)电连接，用于在液晶触摸控制台(12)、后台计算机(8)与靶人(1)、运动机构(9)的控制器之间形成控制网络；所述的靶人(1)由头部(4)和躯干两部分组成，分为头部(4)、胸部(3)、左肋(6)及右肋(2)四个有效击打部位，所述靶人(1)的左肋(6)、胸部(3)、右肋(6)内部各安装了一个力传感器，靶人(1)的头部(4)安装一个力传感器，靶人(1)与运动机构(9)之间安装一个力传感器，在所述靶人(1)的头部(4)和颈部安装有四个击打指示灯(5)，分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：马祖长，
申请(专利权)人：安徽君诚体育器材有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]