一种自适应射箭辅助训练系统技术方案

本发明专利技术一种自适应射箭辅助训练系统，包括，一信息处理器，一图像采集器，传感器，以及提示器；所述传感器包括一陀螺仪，所述陀螺仪安装在弓的弓臂上，用于测量弓实时的姿态角，所述图像采集器用于采集靶面的信息，所述信息处理器对所述陀螺仪和所述图像采集器采集到的信息进行数据分析、计算以及判断，所述提示器对射箭人员的射箭动作进行指导；本系统通过信息处理器、图像采集器、提示器，以及传感器对射箭人员的射箭动作进行指导，通过在弓臂上设置陀螺仪来测量弓的姿态角，本系统结构简单，不易于松动，便于安装和调整，降低了成本。

An adaptive archery aided training system

The invention relates to an adaptive archery auxiliary training system, which comprises an information processor, an image collector, a sensor and a prompt. The sensor comprises a gyroscope which is mounted on the bow arm of the bow and is used to measure the real-time attitude angle of the bow. The image collector is used to collect information on the target surface. The information processor analyzes, calculates and judges the information collected by the gyroscope and the image collector, and the prompter directs the archer's archery action; the system conducts archery action by the information processor, the image collector, the prompter and the sensor. Guidance, by setting a gyroscope on the bow arm to measure the bow attitude angle, the system has simple structure, is not easy to loose, easy to install and adjust, and reduces the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应射箭辅助训练系统
本专利技术涉及射箭训练领域，具体涉及一种自适应射箭辅助系统
技术介绍
弓箭自古以来就是人类生存依赖的工具。直到今天，弓箭仍然在运动、娱乐、狩猎等领域具有广泛的用途。掌握射箭所必要的技能需要长期的练习，且动作的轻微变化就会导致射点的大幅度变化，因此在训练过程中往往需要教练长期一对一的辅导和校正,教学成本很高；对于新手或者想体验弓箭运动的人来说，刚开始接触弓箭时成绩不佳会导致射箭的体验变得很差，需要有辅助手段改善这项运动的体验。同时，目前已经出现的辅助设备主要为机械结构，以竞技反曲弓为例，反曲弓为了辅助调整射手姿势，主要利用响应片机制，需要配合按照射手自身因素量身定制长度的箭，当箭拉到头时，响应片响，提示弓已拉到了射手常用的位置，此时射手放箭。这种机械结构已经是竞技反曲弓的标配，应用广泛，但存在造价高、调节维护繁琐、准确度有限的缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种自适应射箭辅助系统，降低造价，同时提高指导的准确性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种自适应射箭辅助训练系统，包括，一信息处理器，一图像采集器，传感器，以及提示器；所述传感器包括一陀螺仪，所述陀螺仪安装在弓的弓臂上，用于测量弓实时的姿态角，所述图像采集器用于采集靶面的信息，所述信息处理器对所述陀螺仪和所述图像采集器采集到的信息进行数据分析和计算，通过所述提示器对射箭动作标准度做出判断和指导。较佳的，所述信息处理器可以通过靶面落点和弓的姿态角计算出箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度，并对射箭人员做出指导，具体步骤如下：射箭人员在固定位置站定后，在同一射出点向靶射出多箭，所述陀螺仪测量射出每一箭的弓的滚转角以及相对于垂直于靶面的轴线的姿态角，所述图像采集器采集靶面上的信息；所述信息处理器从射出的多箭中随机的抽取多组，每组包括两次射箭的信息，所述两次射箭为不同两箭，所述两次射箭的信息包括弓的滚转角，弓相对于X轴的姿态角，以及落点与靶心三者间的距离、角度；所述信息处理器根据所述两次的射箭信息，通过三角函数计算出在同一射出点，箭头指向靶心时靶心和弓连线的水平方向的射出角；对每组求得的射出角进行求取平均值计算，所述平均值即为箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度，当射箭人员调整弓的姿态时，所述信息处理器根据所述陀螺仪实时测量相对于垂直于靶面的轴线的姿态角与计算出的所述箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度进行比对，判断弓的调整是否到位。较佳的，所述信息处理器根据模糊控制原理，对弓的调整方向做出判断，包括“向上/下/左/右调”，“向上/下/左/右微调”和“射”，并由所述提示器做出指导。较佳的，所述信息处理器可以分析出射箭人员的动作误区，具体步骤如下：在每箭射出瞬间，所述信息处理器对弓的姿态角进行分析，若检测到弓的姿态角发生了很大的角度变化，所述提示器提示射箭人员该射箭动作后手带弦，需对撒放动作进行改进；在经过一组射箭后，所述信息处理器对靶面的所有落点位置进行分析，若检测到箭的落点分布偏向靶的一边，则所述提示器提示射箭人员改进持弓动作以及调整瞄准器；若检测到箭的落点在靶的一条水平线上摆动，所述提示器提示射箭人员前臂不稳，需调整前臂动作。较佳的，所述弓臂上还装有无线传输模块，所述无线传输模块与所述陀螺仪连接，所述无线传输模块和所述陀螺仪都连接在单片机上，并由所述单片机接头供电。较佳的，所述传感器还包括一压力传感器，所述压力传感器用于测量射箭人员对弓弦施加的拉力；所述信息处理器根据所述压力传感器测得的弦的拉力值判断射箭人员的拉弓工作是否到位。较佳的，所述压力传感器安装在射箭人员的护指的手指夹层中。较佳的，所述信息处理器判断射箭人员的拉弓工作是否到位的步骤如下：当所述压力传感器测的压力开始高于3磅时，认为射箭人员进行拉弓动作；当所述压力传感器测得的弓的拉力出现高于3磅后直接降到3磅以下而没有达到标准磅数的90％，所述提示器提醒射箭人员弓的拉力不足，拉弓动作未做到位；当所述压力传感器测得的弓的拉力到达标准磅数的90％时，所述提示器提醒射箭人员拉弓动作已经到位，可以进行撒放动作。较佳的，所述自适应射箭辅助训练系统还包括一心率测量器，用于监视射箭人员实时的心率；当监测到射箭人员的心率过高时，所示提示器提醒射箭人员进行休息。较佳的，所述心率测量器置于射箭人员佩戴的护臂内。相对于现有技术，本专利技术所述的自适应射箭辅助训练系统具有以下优势：(1)本系统通过信息处理器、图像采集器、提示器，以及传感器对射箭人员的射箭动作进行指导，通过在弓臂上设置陀螺仪来测量弓的姿态角，本系统结构简单，不易于松动，便于安装和调整，降低了成本；(2)通过图像处理器来采集靶上信息，通过陀螺仪来采集弓的信息，全面地采集信息，使得分析计算的结果更准确可靠；(3)通过落点、弓姿态角来计算箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度，同时采用抽取多组数据，计算求取平均值的方法，使得结果精准度更高；(4)通过箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度来指导射箭人员对弓的调整，使得准确度更高；(5)信息处理器可以对每一箭的撒放动作，或者一组箭的射出状态做出判断，并进行指导，使得本系统具有更强的训练指导功能；(6)通过压力传感器测量射箭人员对弓弦施加的拉力，从而对射箭人员的拉弦力度是否到位进行判断，使得本系统的训练指导功能更强；(7)将压力传感器安装在护指的夹层中，简化了弓自身所带的附加结构，降低了成本，同时将不同的训练功能区分，使得本系统更具有灵活性和组合性，可满足不同射箭人员的训练要求；(8)将心率测量置于护臂内实时检测射箭人员的身体状态，使得本系统的功能更加完备，射箭人员的射箭体验感更好。附图说明图1为本专利技术自适应射箭辅助训练系统的结构示意图；图2为本专利技术计算方法的靶侧面示意图；图3为本专利技术计算方法的靶正面示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一本专利技术提供一种自适应射箭辅助训练系统，结合图1所示，所述自适应射箭辅助训练系统包括一信息处理器，用于计算和分析数据；一图像采集器，用于采集所述靶子实时的图像；传感器，用于测量弓的状态；一提示器，用于指导射箭人员对弓进行调整；所述传感器包括一陀螺仪，所述陀螺仪安装在弓的弓臂上，用于测量弓实时的姿态角；在射箭人员进行射箭训练时，所述图像采集器对靶面的信息进行实时的采集，所述陀螺仪测量弓的实时姿态角，所述信息处理器对所述图像采集器和所述陀螺仪采集到的信息进行处理，包括识别靶上落点的环数，分析靶上各落点的位置，通过靶上落点间的关系和弓的状态计算出箭头指向靶心时的弓的姿态，分析出射箭人员的调整方式，通过所述提示器对射箭人员进行射箭指导，对射箭人员的动作调整作出判断；所述自适应射箭辅助训练系统通过将陀螺仪安装在弓臂上，便于测量弓的姿态角，并且结构简单，不易于松动，便于安装和调整，降低了成本，此外，所述自适应射箭辅助训练系统通过图像处理器来采集靶上信息，通过陀螺仪来采集弓的信息，全面地采集信息，使得分析计算的结果更准确可靠；较佳的，所述信息处理器包括信号收发模块和数据处理模块，所述信号收发模块用于接收信息以及发送信息，所述数据处理模块用于对接受的数据进行计算处理；较佳的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应射箭辅助训练系统，其特征在于，包括，一信息处理器，一图像采集器，传感器，以及提示器；所述传感器包括一陀螺仪，所述陀螺仪安装在弓的弓臂上，用于测量弓实时的姿态角，所述图像采集器用于采集靶面的信息，所述信息处理器对所述陀螺仪和所述图像采集器采集到的信息进行数据分析、计算以及判断，所述提示器对射箭人员的射箭动作进行指导。

【技术特征摘要】
1.一种自适应射箭辅助训练系统，其特征在于，包括，一信息处理器，一图像采集器，传感器，以及提示器；所述传感器包括一陀螺仪，所述陀螺仪安装在弓的弓臂上，用于测量弓实时的姿态角，所述图像采集器用于采集靶面的信息，所述信息处理器对所述陀螺仪和所述图像采集器采集到的信息进行数据分析、计算以及判断，所述提示器对射箭人员的射箭动作进行指导。2.根据权利要求1所述的自适应射箭辅助训练系统，其特征在于，所述信息处理器可以通过靶面落点和弓的姿态角计算出箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度，并对射箭人员做出指导，具体步骤如下：射箭人员在固定位置站定后，在同一射出点向靶射出多箭，所述陀螺仪测量射出每一箭的弓的滚转角以及相对于垂直于靶面的轴线的姿态角，所述图像采集器采集靶面上的信息；所述信息处理器从射出的多箭中随机的抽取多组，每组包括两次射箭的信息，所述两次射箭为不同两箭，所述两次射箭的信息包括弓的滚转角，弓相对于X轴的姿态角，以及落点与靶心三者间的距离、角度；所述信息处理器根据所述两次的射箭信息，通过三角函数计算出在同一射出点，箭头指向靶心时靶心和弓连线的水平方向的射出角；对每组求得的射出角进行求取平均值计算，所述平均值即为箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度；当射箭人员调整弓的姿态时，所述信息处理器根据所述陀螺仪实时测量相对于垂直于靶面的轴线的姿态角与计算出的所述箭头指向靶心时的弓与水平方向应有角度进行比对，判断弓的调整是否到位。3.根据权利要求1所述的自适应射箭辅助训练系统，其特征在于，所述信息处理器根据模糊控制原理，对弓的调整方向做出判断，包括“向上/下/左/右调”，“向上/下/左/右微调”和“射”，并由所述提示器做出指导。4.根据权利要求1所述的自适应射箭辅助训练系统，其特征在于，所述信息处理器可以分析出射箭人员的动作误区，具体步骤如下：在每箭射出瞬间，所述信息处理器对弓的姿态角进行分...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈桢深，刘君宇，邱果，邢景仪，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23