【技术实现步骤摘要】
基于多模态信号的人体跳跃指标综合评测及训练系统
本专利技术属于人体下肢运动指标评测及训练领域，特别涉及一种基于多传感器数据共享、信息融合与人机交互的人体跳跃指标综合评测及训练系统。
技术介绍
在我国，无论是中学与高考的体育考试还是在国家学生体质健康标准测试，都把立定跳远设置为必测项目之一，作为评价学生下肢力量及爆发力等人体运动指标的一个重要项目；而目前用于评测及训练这些跳跃指标的动作大多为纵跳，较为常用测试纵跳水平的方法有纵跳摸高，纵跳腾空计时等；人体跳跃运动的指标有很多，一个重要的跳跃指标为爆发力，但这些都只能间接测量到运动人员的爆发力水平，无法排除体重与腿部长度对所测爆发力水平的影响；对于跳跃运动的其它指标如速度、高度等也同样存在不足，其测量速度只能得出平均速度，无法做到速度的实时显示，其测量高度只能测量手部所能触及的地方，而忽视了身体姿态对跳跃运动的影响，不利于精确评测运动员的跳跃运动水平，无法提出合适有效的训练计划；因此，现有的人体跳跃指标评测和训练方法都存在严重不足。人体跳跃指标的评测和训练需要合适、有效且精确的小型测试系统装置，而当今市面上的小型人体跳...
【技术保护点】
1.一种基于多模态信号的人体跳跃指标综合评测及训练系统，包括运动信息采集模块、运动信息处理模块、运动信息评估模块和运动训练指导模块；其特征在于：所述运动信息采集模块包括九轴姿态传感器、左脚压阻式柔性足底压力传感器和右脚压阻式柔性足底压力传感器；所述九轴姿态传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪及三轴磁力传感器，用于全方位采集人体跳跃运动瞬时位置、加速度等运动参数，提高人体跳跃指标评测的准确性；所述足底压力传感器封装在以人脚为模型的薄膜基材中，根据足底骨骼的构成，将由压力敏感油墨制作的传感器块分布在五大趾骨尖、跟骨、跖骨等足底主要受力部位，通过足底其它部位放置大面积的压力敏感贴片...
【技术特征摘要】
1.一种基于多模态信号的人体跳跃指标综合评测及训练系统，包括运动信息采集模块、运动信息处理模块、运动信息评估模块和运动训练指导模块；其特征在于：所述运动信息采集模块包括九轴姿态传感器、左脚压阻式柔性足底压力传感器和右脚压阻式柔性足底压力传感器；所述九轴姿态传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪及三轴磁力传感器，用于全方位采集人体跳跃运动瞬时位置、加速度等运动参数，提高人体跳跃指标评测的准确性；所述足底压力传感器封装在以人脚为模型的薄膜基材中，根据足底骨骼的构成，将由压力敏感油墨制作的传感器块分布在五大趾骨尖、跟骨、跖骨等足底主要受力部位，通过足底其它部位放置大面积的压力敏感贴片来采集轻微足底压力及其变化，各足底压力压力传感器块通过内部细导线进行数据传递，通过运算放大器将各传感器采集的压力数据融合成一个压力数值，再通过无线通信传输至PC机，并进行进一步的数据融合和数据分析；所述运动信息处理模块包括运动学约束算法、数据滤波和数据融合；所述运动学约束算法是利用足底压力传感器采集到的信号对九轴姿态传感器采集数据进行约束，当运动人员跳起时，经数据滤波后，足底压力传感器所采集到的信号会达到预设阈值，当且仅当足底压力传感器所采集到的信号达到预设阈值时，九轴姿态传感器开始对加速度进行积分，采用运动学约束算法可以提高九轴姿态传感器对跳跃速度和跳跃高度采集的准确度；所述运动信息评估模块包括人机交互界面、跳跃运动过程逐步分析模块和爆发力测试评价结果报告；所述人机交互界面包括足底压力分布图像、跳跃参数变化曲线和传感器状态表，被测试者以及指导人员可在可视化上位机软件中对人体下肢跳跃过程进行直接观测，并且可以通过上位机软件对嵌入式系统中的运动参数进行修改与保存；所述运动信息处理模块为嵌入式系统；所述嵌入式系统同时接受姿态传感器信号、足底压电信号；所述嵌入式系统之间、嵌入式系统与九轴姿态传感器、嵌入式系统与PC机、PC机与VR技术眼镜均采用蓝牙或wifi无线通信进行数据传输；所述运动信息评估模块为PC机，是人机交互界面的载体；所述运动训练指导模块包括数据库规范运动信息对比指导和人机交互界面运动指导；所述人机交互界面运动指导包括三维图像运动指导和VR技术运动指导，用于显示评测结果信息，能够进行三维和VR建模，具有多功能的显示装置；所述基于多模态信号的人体跳跃指标综合评测及训练系统是一个全面评价人体跳跃运动的系统，包括跳跃的竖直高度、水平距离、瞬时速度、平均速度、爆发力等指标。2.根据权利要求1所述的运动信息采集模块将九轴姿态传感器与足底压力传感器采集到的数据保存在嵌入式系统中的存储芯片中，并采用蓝牙或wifi技术同步发送到上位机软件中，以供及时...
【专利技术属性】
技术研发人员：任海川，王邦锋，段虎飞，杨朝中，李世博，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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