一种游泳姿势矫系统构建方法技术方案

一种游泳姿势矫系统构建方法，采用在长方体游泳箱的外边缘侧设置吸水口与排水口均与水管连接的水泵，水泵通过吸水与排水来实现游泳箱内部水体的方向性循环流动，游泳前人可根据需求选择一种游泳类型和水流速度，游泳方向与水体流动方向相反时可在游泳箱内部短距离游动或原地游动，水泵处的电流表可检测出有水阻时水泵的实时电流，通过计算输出水泵标准功率与实时功率随时间变化的图像显示在显示屏上，在游泳箱内边缘四周设置的摄像头可采集人体在水面下方游泳的肢体姿势，在游泳箱的水面上方还设有180°方位的摄像头采集人体在水面上方的游泳姿势，通过人体游泳姿势与标准动作的对比和图像变化对比来对不标准动作进行矫正。

A construction method of swimming posture correction system

A method for constructing a swimming posture correction system is presented in which a water pump is connected with a water pipe by a suction nozzle and a drainage nozzle on the outer edge of a rectangular swimming tank. When the swimming direction is opposite to the water flow direction, it can swim in the swimming tank for a short distance or in situ. The ammeter at the pump can detect the real-time current of the pump when there is water resistance. By calculating the time-varying image of the standard power and the real-time power of the output pump, it is displayed on the display screen and set around the edge of the swimming tank. The camera can collect the body posture of the human body swimming below the water surface. A 180 degree camera is also installed above the water surface of the swimming tank to collect the body's swimming posture above the water surface.

【技术实现步骤摘要】
一种游泳姿势矫系统构建方法
本专利技术设计一种游泳姿势矫系统构建方法，属于体育健身器材设计及计算机控制

技术介绍
随着现代人们生活水平的提高，人们对高水平的生活质量的追求度越来越高，游泳不仅能强身健体，对人们的意志锻炼及身心的健康发展具有极大的促进作用，游泳也成为人们健身追求中的一项重要健身方式，而现实生活中，虽然各大中小城市都在不断开设游泳馆，但这些大型的游泳馆是十分有限的，并不能满足大部分人的游泳想法，同时由于缺乏专业性指导，人们对游泳类项的选择锻炼也是十分有限的，因此能设计出一种可供人们不用随时到大型游泳馆就能练习游泳并可根据自身需求选择游泳类型和游泳水流速度的游泳设施是十分有必要的。此外，不少人选择花高额价钱请游泳教练来帮助纠正游泳姿势来进行游泳锻炼，这对于一般市民是很难开支这笔费用的，很难起到游泳动作的纠正效果，在现有的不少专利中也多是设计一些安装在人们身体肢体部位可调整人们呼吸与节奏的训练装置，这些装置的专业性强，但这些机械装置对人体的负载性强，价格昂贵，动作的纠正性不强，并不能满足大众的游泳需求，因此能设计出一种无需教练的自我矫正游泳机械装置，并能在动作上能与一些标准游泳姿势对比很大程度显示出人体的不标准游泳姿势来矫正人体的游泳姿势的一种机械装置是市场及很多普通大众的需求。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提高一种游泳姿势矫系统构建方法，以克服上述不足。本专利技术采用的技术方案是：一种游泳姿势矫系统构建方法，具体为，在长、宽、高一定的长方体式游泳箱的外边缘侧设置吸水管口与排水管口均水管连接的水泵，水泵处设有可检测水泵在有水阻时的实时电流的电流表，通过电流计算输出水泵标准功率与实时功率随时间的变化图像显示在显示屏上，水泵通过吸水与排水来对游泳箱内部的水产生定向性循环式流动，人在游泳前首先选择一种游泳类型并通过流速开关来控制水流速度，同时显示屏上会显示出该种游泳类型的标准动作，在游泳箱的内边缘的四周设有可采集人体游泳时水面下方的肢体姿势的摄像头，在水面的上部还设有可采集人体水面上方的游泳姿势的180度方位的摄像头，摄像头数据处理系统存有各种游泳类型的标准动作，可将摄像头采集到的人体游泳姿势与标准动作做对比得出不标准游泳姿势数据信息并将信息传输给单片机，单片机通过数据信息转换将不标准动作和对应的标准动作显示在LCD液晶显示屏，同时输出水泵功率随工作时间变化的图像，通过图片信息和功率数据信息的对比来对不标准游泳动作进行矫正。本专利技术可通过标准电流与实时电流的对比近似检测出水阻的大小与人体动作的不标准性，其检测方法如下：在无人游泳时水泵促使水体在游泳箱内部流动时，此时没有水阻，水泵所做的功为标准功率P1即为轴功率，此时可通过数据计算得出水泵的标准电流数据I1，在不计水泵自身机械功率的损失下，在有人游泳时将会产生水阻，水泵做的功为总功P，此时水泵可通过电流表检测出水泵工作的实时电流数据I，水泵将克服水阻做额外功P2，电机的额定电压U不变，则:在电机电压U不变时，I1为标准电流，水泵的标准功率P1不变，在显示屏上输出的标准功率P1随时间t变化的图像将是一条平行于t坐标轴的直线；由于在不同时刻t，电流I的变化不同，P的大小不同，P随时间t变化的图像将是一条类似于心电图式的折线，通过两条功率线的对比可以得出在不同时刻水泵做功的情况，同时可得：P=P1+P2；P=UI；由P1=UI1得出I1=P1/U；若△表示标准电流I1与实时电流I的比值，则有：△=I1/I=P1/P=P1/（P1+P2）；若△值越小，P2越大，水泵工作时克服水阻所做额外功越大，则水阻越大，此时人体在游泳箱中使水花的飞溅性会更大，则可推算出人体的动作会越不标准，此时单片机可通过控制电磁阀的开度来调解水的流量进而控制水体流速。所述的游泳箱底部前后端分别设有进水口与排水口，游泳箱主要对水进行储存及排放。进一步的，在游泳箱的外边缘部设有水泵，为了减小水泵出水管的水头损失，水泵的吸水管口与排水管口均采用喇叭式状管口，排水口与吸水口均与水管连接。进一步的，水泵外还设有流速开关，人可根据需求选择水流速度，水泵可通过单片机来控制水泵的管口处的电磁阀阀门的开度来调节水体的流量大小进而控制水流速度的大小。进一步的，水泵上还连有电流表，电流表可对人体游泳时水泵的电流进行实时检测，通过实时电流在LCD显示屏输出无水阻时水泵标准功率随时间变化的图像并计算输出有水阻水泵实时功率随时间变化的图像。进一步的，与水泵相连的水管与游泳箱的前后端相连，水管主要对水体进行吸入与排放促使水体在游泳箱内部进行循环式流动。进一步的，在游泳箱的内部四周边缘均设有摄像头，用于采集人体在水面下部的游泳身体姿势，在水面上端高出游泳箱的上端还设有180°方位的平面摄像头可采集人体水面上部的游泳姿势。进一步的，在游泳箱外部还设有摄像头数据处理系统，该摄像头数据处理系统内部储存有国家及世界游泳界认可的各种游泳类型的标准游泳姿势数据，该摄像头数据处理系统接收到摄像头的图像信息，对信息进行分析，与标准动作姿势作比较，获得对应的不标准姿势信息并传输给单片机。进一步的，所述的LCD液晶显示屏设置在游泳箱内表面，且不限于一个显示屏。进一步的，LCD液晶显示屏还包括设置在游泳箱外部的显示屏。进一步的，所述的显示屏为12846液晶显示屏，显示屏与单片机连接，显示屏为一整块，分两部分显示，一部分显示水泵功率随时间变化图像，包括水泵在无水阻条件下的标准功率随时间变化图像和水泵有水阻条件下的实时功率随时间变化的图像，一部分显示各种游泳姿势的标准动作和由单片机接收到摄像头数据处理系统的不标准动作数据信息并通过信息转换显示的不标准动作。进一步的，人在游泳前可根据自身需要选择一种游泳类型及游泳的水流速度，则LCD显示屏上将会显示出与选择游泳类型对应的标准动作姿势，人可参照依据这种标准动作来游泳，同时游泳过程中LCD显示屏可将游泳过程中水泵的功率随时间变化的图像输出，并可将标准姿势与人体实时游泳姿势图片对比来对人体不标准动作矫正。所述的单片机（7）的型号为AT89C51。一种游泳姿势矫系统构建方法，其方法具体包括以下步骤：步骤1.人在进入长、宽、高一定的长方体游泳箱游泳前，首先根据自身需求来确定所需的游泳类型并通过流速开关来控制水流速度，根据人体的游泳类型选择来显示相对应的游泳类型的标准游泳姿势，并将其在LCD显示屏上显示；步骤2.游泳箱的底部设有进水口与排水口，游泳箱将进水口的水进行储存，在必要时可对水进行排放；步骤3.游泳箱外边缘设有的吸水口与排水口与水管连接的水泵通过吸水与排水可对游泳箱内部的水体进行方向式循环流动，单片机通过控制水泵的电磁阀阀门开度来对水泵管口的水流量进行流量大小的调节进而控制水流速度的大小；步骤4.人体游动方向与水体循环的水流方向相反时，在水流的冲击阻力下，人体可在游泳箱内进行短距离式游动或原地游动，此时水泵处的电流表可记录人体在有水阻产生情况下的实时电流值，通过该电流值来输出水泵在无水阻时标准功率和有水阻时实时功率随工作时间的变化图像并显示在LCD显示屏上；步骤5.在游泳箱内边缘四周均设有摄像头来对人体水面下部的游泳姿势进行采集，在水面上方设置的180°方位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种游泳姿势矫系统构建方法，其特征为：在长、宽、高一定的长方体式游泳箱的外边缘侧设置吸水管口与排水管口均水管连接的水泵，水泵处设有可检测水泵在有水阻时的实时电流的电流表，通过电流计算输出水泵标准功率与实时功率随时间的变化图像显示在显示屏上，水泵通过吸水与排水来对游泳箱内部的水产生定向性循环式流动，人在游泳前首先选择一种游泳类型并通过流速开关来控制水流速度，同时显示屏上会显示出该种游泳类型的标准动作，在游泳箱的内边缘的四周设有可采集人体游泳时水面下方的肢体姿势的摄像头，在水面的上部还设有可采集人体水面上方的游泳姿势的180度方位的摄像头，摄像头数据处理系统存有各种游泳类型的标准动作，可将摄像头采集到的人体游泳姿势与标准动作做对比得出不标准游泳姿势数据信息并将信息传输给单片机，单片机通过数据信息转换将不标准动作和对应的标准动作显示在LCD液晶显示屏，同时输出水泵功率随工作时间变化的图像，通过图片信息和功率数据信息的对比来对不标准游泳动作进行矫正。

【技术特征摘要】
1.一种游泳姿势矫系统构建方法，其特征为：在长、宽、高一定的长方体式游泳箱的外边缘侧设置吸水管口与排水管口均水管连接的水泵，水泵处设有可检测水泵在有水阻时的实时电流的电流表，通过电流计算输出水泵标准功率与实时功率随时间的变化图像显示在显示屏上，水泵通过吸水与排水来对游泳箱内部的水产生定向性循环式流动，人在游泳前首先选择一种游泳类型并通过流速开关来控制水流速度，同时显示屏上会显示出该种游泳类型的标准动作，在游泳箱的内边缘的四周设有可采集人体游泳时水面下方的肢体姿势的摄像头，在水面的上部还设有可采集人体水面上方的游泳姿势的180度方位的摄像头，摄像头数据处理系统存有各种游泳类型的标准动作，可将摄像头采集到的人体游泳姿势与标准动作做对比得出不标准游泳姿势数据信息并将信息传输给单片机，单片机通过数据信息转换将不标准动作和对应的标准动作显示在LCD液晶显示屏，同时输出水泵功率随工作时间变化的图像，通过图片信息和功率数据信息的对比来对不标准游泳动作进行矫正。2.根据权利要求1所述的一种游泳姿势矫系统构建方法，其特征为：通过标准电流与实时电流的对比近似检测出水阻的大小与人体动作的不标准性，其检测方法如下：在无人游泳时水泵促使水体在游泳箱内部流动时，此时没有水阻，水泵所做的功为标准功率P1即为轴功率，此时可通过数据计算得出水泵的标准电流数据I1，在不计水泵自身机械功率的损失下，在有人游泳时将会产生水阻，水泵做的功为总功P，此时水泵可通过电流表检测出水泵工作的实时电流数据I，水泵将克服水阻做额外功P2，电机的额定电压U不变，则:在电机电压U不变时，I1为标准电流，水泵的标准功率P1不变，在显示屏上输出的标准功率P1随时间t变化的图像将是一条平行于t坐标轴的直线；由于在不同时刻t，电流I的变化不同，P的大小不同，P随时间t变化的图像将是一条类似于心电图式的折线，通过两条功率线的对比可以得出在不同时刻水泵做功的情况，同时可得：P=P1+P2；P=UI；由P1=UI1得出I1=P1/U；若△表示标准电流I1与实时电流I的比值，则有：△=I1/I=P1/P=P1/（P1+P2）；若△值越小，P2越大，水泵工作时克服水阻所做额外功越大，则水阻越大，此时人体在游泳箱中使水花的飞溅性会更大，则可推算出人体的动作会越不标准，此时单片机可通过控制电磁阀的开度来调解水的流量进而控制水体流速。3.根据权利要求1所述的一种游泳姿势矫系统构建方法，其特征为：在游泳箱的外边缘部设有水泵，为了减小水泵出水管的水头损失，水泵的吸水管口与排水管口均采用喇叭式状管口，排水口与吸水口均与水管连接。4.根据权利要求1所述的一种游泳姿势矫系统构建方法，其特征为：水泵外还设有流速开关，人可根据需求选择水流速度，水泵可通过单片机来控制水泵的管口处的电磁阀阀门的开度来调节水体的流量大小进而控制水流速度的大小。5.进一步的，水泵上还连有电流表，电流表可对人体游泳时水泵的电流进行实时检测，通过实时电流在LCD显示屏输出无水阻时水泵标准功率随时间变化的图像并计算输出有水阻水泵实时功率随时间变化的图像。6.进一步的，与水泵相连的水管与游泳箱的前后端相连，水管主要对水体进行吸入与排放促使水体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彤云，
申请(专利权)人：昆明创培知识产权服务有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53