一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法及系统。其方法包括步骤：获取惯性导航传感器检测的加速度值；将加速度值分解为切向加速度和向心加速度；计算搏击球切向加速度瞬时变化量；判断切向加速度瞬时变化量是否大于瞬时加速度阈值，若是则判定搏击球被有效击打；获取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，若i大于1则判定此时已经开球；获取此次击打与上一次有效击打间的搏击球向心加速度数据构成集合；统计集合中值为0的向心加速度数据个数；若个数小于2则判定此时为搏击训练有效接球。本发明专利技术的方法及系统解决了基于惯性导航传感器的搏击训练器如何识别搏击训练时是否有效接球的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法及系统
本专利技术属于智能搏击训练领域，特别涉及一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法及系统。
技术介绍
授权公告号CN204972956U是一个名称为“一种搏击功能训练器”的技术，其包括固定器、弹性绳索(弹性绳)和击打物(搏击球)，该搏击训练器用于个人搏击训练。现有的基于惯性导航传感器的搏击训练装置不能自动准确识别搏击训练是否有效接球，从而不能对搏击训练时的有效击球数据进行统计分析。目前还没有基于惯性导航传感器的搏击训练器对训练时是否有效接球进行自动识别的技术方案。为此本专利提出一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法及系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是基于惯性导航传感器的搏击训练器如何识别搏击训练时是否有效接球的问题，提出一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法及系统。本专利技术用变量i表示搏击球被有效击打的次数，i的初始值为0，搏击球训练开球后i＝1，且搏击球每次被有效击打后i＝i+1，当搏击球训练结束时记录变量i的值并重置i＝0。本专利技术的基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法，包括以下步骤：获取惯性导航传感器检测的加速度值；将加速度值按照搏击球摆动的切向和向心分解为切向加速度和向心加速度；根据当前时刻和上一时刻的切向加速度计算搏击球切向加速度瞬时变化量；判断切向加速度瞬时变化量是否大于瞬时加速度阈值，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；获取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；获取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心加速度数据，构成集合；统计集合中值为0的向心加速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数；判断搏击球摆荡静止状态次数是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。优选地，还包括步骤：当判定搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。优选地，所述根据当前时刻和上一时刻的切向加速度计算搏击球切向加速度瞬时变化量，包括：加速度值用an表示，切向加速度和向心加速度分别记为an1和an2，其中n表示采样时刻编号；计算搏击球切向加速度瞬时变化量Δan1＝k1·an1-k2·a(n+1)1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻切向加速度方向为正方向。优选地，所述惯性导航传感器由陀螺仪和加速度仪构成且部署于搏击球内部，用于检测搏击球的加速度方向与大小。优选地，所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球的向心加速度为0。优选地，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤：加速度方向用向量表示，垂直方向用向量表示；计算加速度方向与垂直方向的夹角判断加速度方向与垂直方向的夹角与90°的偏离值是否小于事先设置的直拳击球角度偏离阈值若是，则判定此次击球为直拳击球。优选地，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤：加速度方向用向量表示，垂直方向用向量表示；计算加速度方向与垂直方向的夹角判断加速度方向与垂直方向的夹角是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值若是，则判定此次击球为屈膝叠腿击球。进一步优选地，所述加速度方向与垂直方向的夹角进一步优选地，还包括步骤：当判定搏击球训练有效接球时，根据此次击球是否为直拳击球或屈膝叠腿击球判断接球动作为直拳或屈膝叠腿接球；采用语音、振动或显示的方式提示用户成功直拳或屈膝叠腿接球。一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别系统，其特征在于包括：搏击球训练器；惯性导航传感器；计算机；以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括如上所述的方法。本专利技术具有的优点是：(1)根据搏击球被击打时的瞬时切向加速度变化量是否大于阈值，可以准确判断是否进行有效击球，排除非击打的受力干扰。(2)通过记录搏击球被有效击打的次数i，可以有效地判断此时是否已经开球。(3)根据搏击球在摆荡过程中向心加速度值是否为0，可以准确判断搏击球是否处于摆荡临界静止状态，有效识别接球。(4)根据搏击球加速度方向与垂直方向夹角与90度的偏离值，可以准确地判断是否进行直拳击球。(5)根据加速度方向与垂直方向夹角是否小于屈膝叠腿击球斜角阈值，可以准确地判断是否进行屈膝叠腿击球。附图说明图1是本专利技术依托的智能搏击训练装置示意图；图2是本专利技术实施例一的基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法流程图；图3是本专利技术实施例二中步骤S04的附加步骤S041的方法流程图；图4是本专利技术实施例二中步骤S04的附加步骤S042的方法流程图；图5是本专利技术实施例二的附加步骤S10的方法流程图；图6是本专利技术实施例三的基于加速度的智能搏击球训练接球识别系统结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术优选实施例作详细说明。本专利技术依托如图1所示的智能搏击训练系统，包括固定器(1)、弹性绳(2)、搏击球(3)，还包括检测搏击球加速度大小及方向的惯性导航传感器(31)，对惯性导航传感器检测的数据进行运算处理的程序及运行程序的服务器。本专利技术实施例一的一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法，方法流程图如图2所示，包括以下步骤：步骤S01、获取惯性导航传感器检测的加速度值；步骤S02、将加速度值按照搏击球摆动的切向和向心分解为切向加速度和向心加速度；步骤S03、根据当前时刻和上一时刻的切向加速度计算搏击球切向加速度瞬时变化量；步骤S04、判断切向加速度瞬时变化量是否大于事先设置的瞬时加速度阈值，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；步骤S05、获取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；步骤S06、获取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心加速度数据，构成集合A；步骤S07、统计集合A中值为0的向心加速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；步骤S08、判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。一种优选方式中，还包括步骤S09：当判定搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。本实施例中，当判定搏击球训练开球时，采用振动反馈的方式提示接球，所述振动反馈的装置采用现有的振动反馈单元，部署在拳套内。一种优选方式中，步骤S01中所述惯性导航传感器由陀螺仪和加速度仪构成且部署于搏击球内部，用于检测搏击球的加速度方向与大小。本实施例中，惯性导航传感器由陀螺仪和加速度仪构成且部署于搏击球内部，事先设置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于包括以下步骤：/n获取惯性导航传感器检测的加速度值；/n将加速度值按照搏击球摆动的切向和向心分解为切向加速度和向心加速度；/n根据当前时刻和上一时刻的切向加速度计算搏击球切向加速度瞬时变化量；/n判断切向加速度瞬时变化量是否大于瞬时加速度阈值，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；/n获取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；/n获取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心加速度数据，构成集合；/n统计集合中值为0的向心加速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数；/n判断搏击球摆荡静止状态次数是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。/n

【技术特征摘要】
20190403 CN 2019102669431;20190403 CN 2019102669491.一种基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于包括以下步骤：
获取惯性导航传感器检测的加速度值；
将加速度值按照搏击球摆动的切向和向心分解为切向加速度和向心加速度；
根据当前时刻和上一时刻的切向加速度计算搏击球切向加速度瞬时变化量；
判断切向加速度瞬时变化量是否大于瞬时加速度阈值，若是，则判定当前时刻搏击球被有效击打；
获取当前时刻搏击球被有效击打的次数i的值，判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；
获取此次击打与上一次有效击打之间的搏击球向心加速度数据，构成集合；
统计集合中值为0的向心加速度数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数；
判断搏击球摆荡静止状态次数是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。


2.根据权利要求1所述的基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，还包括步骤：当判定搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。


3.根据权利要求1所述的基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述根据当前时刻和上一时刻的切向加速度计算搏击球切向加速度瞬时变化量，包括：
加速度值用an表示，切向加速度和向心加速度分别记为an1和an2，其中n表示采样时刻编号；
计算搏击球切向加速度瞬时变化量Δan1＝k1·an1-k2·a(n-1)1，其中k1和k2是事先设置的权重系数，以当前时刻切向加速度方向为正方向。


4.根据权利要求1所述的基于加速度的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述惯性导航传感器由陀螺仪和加速度仪构成且部署于搏击...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军荣，卢玉龙，
申请(专利权)人：杭州乾博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33