一种适用于体育教学的动作演示系统技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于体育教学的动作演示系统，包括人工智能眼镜、可穿戴手套、腿部绑定器以及数据处理模块；人工智能眼镜、可穿戴手套以及腿部绑定器佩戴在操作者身上；操作者的手上拿着篮球；人工智能眼镜、可穿戴手套以及腿部绑定器均与数据处理模块连接；可穿戴手套包括控制器和阻力带。本申请通过设置可穿戴手套、人工智能眼镜以及腿部绑定器来实时获取训练人员的基本特征，并且给出教学示范动态轨迹引导训练人员进行标准投篮训练，避免错误运动习惯的形成和纠正的时间精力成本付出，大大提高了训练效率；还通过设置阻力带，能够模拟篮球，进一步提高训练效率；同时通过控制器来及时纠正训练人员的发力，进一步提高规范化投篮训练效果。投篮训练效果。投篮训练效果。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于体育教学的动作演示系统


[0001]本专利技术涉及运动训练辅助装置系统领域，尤其涉及一种适用于体育教学的动作演示系统。

技术介绍

[0002]传统的篮球体育教学包括理论学习与实践练习。
[0003]理论学习通常只是通过经验传授的方式对训练人员进行指导，包括从教科书、教练等对象进行学习。通过教科书进行学习时，存在的不足是，基本属于纯理论教学，无法做到“身教”，而且将晦涩的理论文字通过训练人员自身学习，转化为实战技术的过程，跟训练人员自身的学习与理解能力关系较大。而且对学习的结果，训练人员自身几乎不可能验证是否正确。通过教练进行学习时，与教科书相比，解决了“身教”的问题，但仍存在的不足是，教练也只能从表象上观察训练人员的动作与训练结果，教学质量与教练水平的相关性非常大，而一名优秀的教练指导的训练人员的数量也非常有限，不利于大范围地进行训练指导，效率极低。
[0004]经过本团队的海量检索，了解到现有的适用于篮球体育教学的动作演示系统主要有如公开号为US09734405B2、WO2003086558A1、US20160325167A1和 US20070238558A1，其中以公开号为US20160325167A1所公开的篮球训练装置，系统和方法尤为具有代表性，提供了方法和针对教学，培训和开发射手以提高射击篮球准确性的各种设备和系统。该方法包括以中心线直线度，43
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45度篮球进入角度和11寸射击深度射击篮球。可以单独或以各种组合使用的本专利技术的物理装置的实施例包括中心线直线度目标获取部分，射程深度目标获取部分和弧光目标获取部分，其教导，开发和加强一致准确的篮球射击公开了一种支架组件，用于将装置实施例可拆卸地附接到篮球圈边缘上方的篮球背板。
[0005]综上所述，现有技术中的适用于体育教学的动作演示系统方案还存在不足需要克服。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，针对现在的适用于篮球体育教学的动作演示系统所存在的不足，提出了一种适用于体育教学的动作演示系统。
[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种适用于体育教学的动作演示系统，包括人工智能眼镜、可穿戴手套、腿部绑定器以及数据处理模块；所述人工智能眼镜、所述可穿戴手套以及所述腿部绑定器佩戴在操作者身上；所述操作者的手上拿着篮球；所述人工智能眼镜、所述可穿戴手套以及所述腿部绑定器均与所述数据处理模块连接；
[0009]所述数据处理模块，被构造成用于存储教学示范动态轨迹以及教学音视频数据；所述教学示范动态轨迹以及所述教学音视频数据同步演示；
[0010]所述人工智能眼镜，被构造成用于通过混合现实功能的动态自动聚焦，实现所述
教学示范动态轨迹在所述篮筐上的实物定位，以使所述操作者跟随所述教学示范动态轨迹进行模仿学习；
[0011]所述可穿戴手套包括：
[0012]人体上肢大臂环形松紧套、人体上肢小臂环形松紧套以及带护腕松紧手套、与所述人工智能眼镜同步运行的控制器、以及分别设置于各松紧手套中的嵌入式传感器，所述人体上肢大臂环形松紧套、所述人体上肢小臂环形松紧套以及所述带护腕松紧手套沿人体肩部往手指方向依次连接；
[0013]所述控制器，被构造成用于控制所述嵌入式传感器将所述教学示范动态轨迹对应的篮球运动数据通过所述人体上肢大臂环形松紧套、所述人体上肢小臂环形松紧套和所述带护腕松紧手套传感导引给所述操作者上肢肌肉群，以便所述操作者的手部动作与所述教学示范动态轨迹聚焦重合且速度保持一致；
[0014]所述可穿戴手套还包括：
[0015]阻力带，所述阻力带的两端分别与所述带护腕松紧手套的手背位置以及人体上肢小臂环形松紧套位于小臂前端的位置上，所述阻力带用于模拟篮球的重力；
[0016]所述腿部绑定器包括：
[0017]带部、控制模块以及固定部，所述控制模块包括收容部以及设置于所述收容部内的检测器，所述收容部与所述带部的一端固定连接，所述收容部远离所述带部的另一端上开有贯穿孔，所述固定部设置于所述带部的另一端，所述带部可以绕大腿一周后使带部穿过所述贯穿孔，并通过所述固定部与所述带部固定连接，从而使得所述控制模块固定连接于人体的大腿上；
[0018]所述检测器，被构造成用于检测所述大腿的加速度，从而根据人体倾向调整所述教学示范动态轨迹。
[0019]进一步地，所述教学示范动态轨迹被构造为基于训练人员基本体征信息和训练人员所站位置得出的最佳投篮曲线范围给出训练前的投篮动作示范演示，所述基本体征信息包括训练人员的手臂极限肌肉强度、大腿重心，所述最佳投篮曲线范围为：
[0020]f(x)＝
‑
ρ|x|
n
+y，
[0021]其中，n为次方数且n≥2；
[0022]y为篮球轨迹最高点离地面的高度,记篮筐的中心点为x1，记所述篮筐的水平线与出手方向切线的交点为x2，y与x1x2连线距离满足：
[0023][0024]ρ为篮球抛物高度系数，分别与手臂肌肉强度、阻力带模拟的篮球重力、出手角度以及运动过程中大腿重心与竖直方向的夹角；
[0025]所述控制器基于所述最佳投篮曲线范围对所述训练人员的生成轨迹参数进行比对分析，反馈输出给训练人员应当修正的投篮方向、角度和力度。
[0026]进一步地，所述数据数据处理模块会根据训练人员在前一个投篮动作过程中的完成度，在所述人工智能眼镜上显示下一个投篮动作的教学示范动态轨迹的显隐性；
[0027]在评价系数s＝1的情况下，教学示范动态轨迹的透明度为0％
‑
10％
[0028]在评价系数1>s≥0.9的情况下，教学示范动态轨迹的透明度为10％
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20％
[0029]在评价系数0.9>s≥0.6的情况下，教学示范动态轨迹的透明度为20％
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60％
[0030]在评价系数0.6>s≥0.3的情况下，教学示范动态轨迹的透明度为60％
‑
90％
[0031]在评价系数0.3>s≥0的情况下，教学示范动态轨迹的透明度为90％
‑
100％。
[0032]进一步地，所述嵌入式传感器为肌电图传感器。
[0033]进一步地，所述检测器包括加速度传感器。
[0034]进一步地，所述动作演示系统还包括设置于篮球训练场周围区域的环境监测模块。
[0035]进一步地，所述环境监测模块包括红外传感器、压电传感器、加速度传感器、角速度传感器、雷达以及图像采集设备。
[0036]进一步地，所述动作演示系统还包括与所述数据处理模块连接的场地扬声器，所述场地扬声器用于根据所述控制器的反馈进行语音反馈。
[0037]本专利技术所取得的有益效果是：
[0038]1、通过设置可穿戴手套、人工智能眼镜以及腿部绑定器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于体育教学的动作演示系统，其特征在于，包括人工智能眼镜、可穿戴手套、腿部绑定器以及数据处理模块；所述人工智能眼镜、所述可穿戴手套以及所述腿部绑定器佩戴在操作者身上；所述操作者的手上拿着篮球；所述人工智能眼镜、所述可穿戴手套以及所述腿部绑定器均与所述数据处理模块连接；所述数据处理模块，被构造成用于存储教学示范动态轨迹以及教学音视频数据；所述教学示范动态轨迹以及所述教学音视频数据同步演示；所述人工智能眼镜，被构造成用于通过混合现实功能的动态自动聚焦，实现所述教学示范动态轨迹在所述篮筐上的实物定位，以使所述操作者跟随所述教学示范动态轨迹进行模仿学习；所述可穿戴手套包括：人体上肢大臂环形松紧套、人体上肢小臂环形松紧套以及带护腕松紧手套、与所述人工智能眼镜同步运行的控制器、以及分别设置于各松紧手套中的嵌入式传感器，所述人体上肢大臂环形松紧套、所述人体上肢小臂环形松紧套以及所述带护腕松紧手套沿人体肩部往手指方向依次连接；所述控制器，被构造成用于控制所述嵌入式传感器将所述教学示范动态轨迹对应的篮球运动数据通过所述人体上肢大臂环形松紧套、所述人体上肢小臂环形松紧套和所述带护腕松紧手套传感导引给所述操作者上肢肌肉群，以便所述操作者的手部动作与所述教学示范动态轨迹聚焦重合且速度保持一致；所述可穿戴手套还包括：阻力带，所述阻力带的两端分别与所述带护腕松紧手套的手背位置以及人体上肢小臂环形松紧套位于小臂前端的位置上，所述阻力带用于模拟篮球的重力；所述腿部绑定器包括：带部、控制模块以及固定部，所述控制模块包括收容部以及设置于所述收容部内的检测器，所述收容部与所述带部的一端固定连接，所述收容部远离所述带部的另一端上开有贯穿孔，所述固定部设置于所述带部的另一端，所述带部可以绕大腿一周后使带部穿过所述贯穿孔，并通过所述固定部与所述带部固定连接，从而使得所述控制模块固定连接于人体的大腿上；所述检测器，被构造成用于检测所述大腿的加速度，从而根据人体倾向调整所述教学示范动态轨迹。2.如权利要求1所述的一种适用于体育教学的动作演示系统，其特征在于，所述教学示范动态轨迹被构造为基于训练人员基本体征信息和训练人员所站位置得出的最佳投篮曲线范围给出训练前的投篮动作示范演示，所述基本体征信息包括训练人员的手臂极限肌肉强度、大腿重心，所述最佳投篮曲线范围为：f...

【专利技术属性】
技术研发人员：何磊，
申请(专利权)人：常德职业技术学院，
类型：发明
国别省市：