【技术实现步骤摘要】
基于传感器的游泳姿势分析装置及分析方法
本专利技术涉及游泳教学方法
，具体的，其展示一种基于传感器的游泳姿势分析装置及分析方法。
技术介绍
在高度竞争的游泳竞技中，训练者的差距越来越小，胜负往往仅在毫秒间；因此，在训练中导入科学的方法与技术来撷取、分析、微调游泳动作已成为精英游泳者的共同要求；然而，相关科技运用于游泳训练上却仍属少见，主要因研究训练工具须具防水功能外，数据如何在水中传递的技术更是难以克服的问题。游泳训练是植基于动作的组合及动作结构的相关理论，泳者透过操作身体肢段来克服水中阻力向前移动，因此，了解身体肢段的力量、方向、轨迹等各项参数并加以应用，将可有效提升运动表现。目前游泳技术分析之研究方法以动力学及影像分析为主。动力学方面主要解析训练者的速度、划频、划幅及效率等参数,在影像分析的研究上，主要解析训练者于水中三维运动之情况，探讨身体的旋转、平衡及流线位置与游泳速度之关系,然而在游泳训练与研究上使用动力学或影像分析方法仍有些难题亟待克服，例如在使用影像分析时至少需要两台以上的水中摄影机，须花费较长的时间去处理数字化的过程；水中的动作也可能因光线折...
【技术保护点】
1.一种基于传感器的游泳姿势分析装置，其特征在于：包括：手掌数据采集装置：包括三轴加速度计、陀螺仪传感器、无线通信模块；佩戴于训练者头部的骨传导传感器装置。
【技术特征摘要】
1.一种基于传感器的游泳姿势分析装置，其特征在于：包括：手掌数据采集装置：包括三轴加速度计、陀螺仪传感器、无线通信模块；佩戴于训练者头部的骨传导传感器装置。2.根据权利要求1所述的基于传感器的游泳姿势分析装置，其特征在于：手掌数据采集装置设置于弹性手环带内。3.一种基于传感器的游泳姿势分析方法，其特征在于：包括如下步骤：1)训练者于手掌佩戴包括传感器模块的手掌数据采集装置，传感器模块包括：三轴加速度计与一个陀螺仪传感器与一个无线通信模块；2)训练者于头部佩戴骨传导传感器装置；3)分析：3-1)进行配戴传感器与否对完成50米的游泳时间及频率的影响分析：为了解训练者是否因配戴传感器而影响完成时间或划手次数，分别对训练者进行有无配戴传感器的测量，测量结果以成对样本t检定进行分析，以检视有无配戴传感器对完成时间及划手次数的影响；3-2)划频、划幅、划速及效率的分析：藉由图形化后之感测数据所解析出的划手周期可得到下列信息：平均划频：指单位时间内完成的划手次数，由波形图中的周期次数与时间轴关系即可得到平均划频，单位为次/分钟；平均划幅：指单次划水周期所前进的距离，单位为米/次；计算划手动作周期次数与泳池长度的关系即可得到平均划幅资讯。平均划速：指单位时间所游动的距离，透过划频与划幅的乘积来得到速度的信息，单位为米/秒；划水效率：指手臂划动的效率，将划水效率定义为划速与划幅两项参数的乘积，其单位为米2/秒/次；3-3)躯干转动的分析：以固定于头部之陀螺仪传感器来取得游泳时躯干转动之角度，由图一所显示之轴向图，可以得知陀螺仪的X轴变化情形代表身体在水面上下波动起伏，Y轴轴向代表身体滚动，Z轴代表身体左右摆动的情形；3-4)泳姿动作分析：系参考Ohgi(2002)所提出的捷泳泳姿分解方式，将捷泳动作简化为抓水、推水、提臂、回复等四个动作阶段，分析各动作阶段三轴加速度传感器所对应的主要变化情形如下：阶段I(抓水)：手掌向外抓水，X轴呈现负值；阶段II(推水)：抓水完成后推水至大腿侧，X轴内翻呈正值；Y轴呈现负值；阶段III(提臂)：推水后提臂出水，Y轴与Z轴快速向后甩出，呈现较大的负值；阶段IV(回复)：X轴没有太大变化，Y轴呈负值和Z轴呈正值；由所获得的特征关系，分析三轴加速度计感测数据之波形样态，判读游泳训练者之细部动作组成，并得到其于水中之划手细部过程；3-5)动作稳定性分析：单一划手周期之感测数值以一个随机变量来代表，不同划手周期将使用不同的随机变量来表示，并计算相邻划手周期之随机变量的相关系数；假设某两个相邻的划手动作分别以随机变量Ut与Vt来代表，且Ut与Vt的时间长度为TU与TV，由于两个划手的时间长度可能不一，所撷取的感测数据数量也会不一样多；在执行相关系数计算前须进行正规化程序的运算，其细节如下：时间正规化程序：将TU与TV的长度拉长...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊颕，
申请(专利权)人：昆山快乐岛运动电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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