一种基于人工智能的跳绳训练系统及方法技术方案

本发明专利技术属于体育器材技术领域，特别涉及一种基于人工智能的跳绳训练系统及方法，包括跳绳计数系统，跳绳计数系统包括违规检测模块，训练系统还包括移动训练装置，其中，违规检测模块用于检测用户在训练系统中的跳绳状态，当检测到跳绳状态为违规动作时，向移动训练装置发送数据校正消息，移动训练装置基于数据校正消息对用户当前跳绳状态进行违规调整；当未检测到违规状态时，移动训练装置将当前用户跳绳状态调整进入训练模式以实现跳绳训练。针对不会跳绳的学生，可以从零基础开始训练，包括训练手脚协调、手腕甩绳、起跳高度和起跳姿势，相比较人工教学，跳绳训练种类更全面，训练循序渐进，效率高且学习效果明显。效率高且学习效果明显。效率高且学习效果明显。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的跳绳训练系统及方法


[0001]本专利技术属于体育器材
，特别涉及一种基于人工智能的跳绳训练系统及方法。

技术介绍

[0002]跳绳是一项老少皆宜的全身性有氧运动，目前，跳绳已被纳入中小学生体育测试的必考项目。因此，在日常体育课上对学生跳绳进行训练变得十分重要。
[0003]随着目标识别技术、人体姿态估计技术、深度学习技术的发展，智慧操场及配套体育设备已在城镇的中小学予以建设和使用。CN112396001A公开了一种基于人体姿态估计和TPA注意力机制的跳绳个数统计方法，可以使用YOLO
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V5模型对跳绳动作视频进行检测，根据跳绳图像提取人体关键点向量集合中所有腰部的关键点向量、左脚踝部位的关键点向量、右脚踝部位的关键点向量，从而构建关于跳绳者的腰部、左、右脚踝部位的散点图，并拟合成腰部、左、右脚踝部位的波形图，进一步构建SRNN模型。判断跳绳动作以达到最终计数的目的。
[0004]CN202111527726.7公开了一种基于人工智能的跳绳计数系统，通过使用上述人工智能技术OpenPose算法及YOLOv5目标检测算法，获取人体姿态关键点数据，可以有效判断跳绳训练者是否存在违规行为，包括是否存在左右脚跳绳、侧身跳绳等，并且不受天气、光照条件、背景等因素的影响，实现了对跳绳训练者的违规检测和智能计数。但是该系统只能针对会跳绳的学生，对学生跳绳的姿态的判断和智能计数，并没有提供姿势调整功能，且对于一些不会跳绳的学生，没有教学和训练功能。关于跳绳的学习和训练仍然停留在人工教学阶段，而且在传统体育教学上，不可能实现一对一教学，因此，跳绳训练学习的效率存在一定的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中提到的问题，提供一种基于人工智能的跳绳训练系统及方法。
[0006]通过以下技术方案来实现上述目的：
[0007]本专利技术提供一种基于人工智能的跳绳训练系统，包括跳绳计数系统，所述跳绳计数系统包括违规检测模块，所述训练系统还包括移动训练装置，其中，所述违规检测模块用于检测用户在所述训练系统中的跳绳状态，当检测到所述跳绳状态为违规动作时，向所述移动训练装置发送数据校正消息，所述移动训练装置基于所述数据校正消息对用户当前跳绳状态进行违规调整；当未检测到违规状态时，所述移动训练装置将当前用户跳绳状态调整进入训练模式以实现跳绳训练。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述移动训练装置包括：
[0009]脚部训练组件，包括两个左右调节板和后调节板；
[0010]主控模块，用于接收所述数据校正消息并启动脚部训练组件对用户当前跳绳状态
进行违规调整，具体为：当出现违规状态单脚跳绳时，控制相应脚的左右调节板和后调节板抬起以促使用户跳起下落后跳起脚先发力从而训练双脚跳绳的目的，当出现违规状态侧身跳绳时，控制相应脚的左右调节板单侧抬起以促使用户跳起下落时摆正；
[0011]其中，所述左右调节板的底部设有对称的四个电动伸缩柱，所述后调节板靠近左右调节板的一端铰接在扇板上，另一端的底部设有两个对称的电动伸缩柱，所述电动伸缩柱由主控模块控制。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述脚部训练组件还包括两个对称的扇板和前调节板，所述前调节板用于训练前脚掌用力，所述前调节板靠近左右调节板的一端铰接在扇板上，另一端的底部设有两个对称的电动弹簧柱；
[0013]当未检测到违规状态时，所述移动训练装置将当前用户跳绳状态调整进入训练模式以实现跳绳训练，主控模块控制左右调节板为非抬起状态，同时控制前调节板的一侧抬起，用于训练前脚掌用力。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，两个所述扇板的相对端的顶部均设有转轴，所述扇板的下方底面设有弧轨和在弧轨上滑动的固定块；当出现违规动作侧身跳绳时，主控模块控制所述转轴带动扇板沿侧身方向反向转动，以辅助左右调节板矫正训练者的姿势。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进，所述移动训练装置还包括固定台以及位于固定台中间的护台、位于固定台两侧端的立杆以及在立杆上端滑动的手部训练组件，所述脚部训练组件位于护台中间，所述脚部训练组件上方的设有弹性台。
[0016]作为上述技术方案的进一步改进，所述训练模式还包括手部训练，通过所述手部训练组件实现，所述手部训练组件用于训练跳绳时用手腕甩绳、自动甩绳起跳以及训练跳绳起跳高度；
[0017]所述手部训练组件包括一侧开口的箱体以及位于箱体内侧端的竖轨、在竖轨上自由滑动的移动座、位于移动座内部的伺服电机和位于伺服电机输出轴端的转盘，所述转盘的内部设有自动卷绳器，所述自动卷绳器内设有跳绳，且所述跳绳的一端自转盘的中心延伸至外侧，所述跳绳的一端设有活动件，且所述活动件包裹在手持件内部，所述转盘外壁设有自转盘的中心为起点的滑道，所述滑道的末端连接与转盘的中心同圆心的弧道，所述转盘的中心和弧道的末端均设有连接头，所述手持件活动安装在转盘外壁的连接头上。
[0018]作为上述技术方案的进一步改进，所述手持件包括供跳绳穿过的柱体、位于柱体外表面的硅胶垫以及位于柱体的尾部上端与连接头相匹配的弹簧扣。
[0019]作为上述技术方案的进一步改进，所述转盘上设有供跳绳穿过的绳孔，绳孔的上下方设有用于对跳绳进行固定的锁绳结构，锁绳结构包括位于绳孔上下方的若干个斜槽、位于斜槽上方的压板、位于压板下方且与压板铰接的若干个锁刺板以及位于压板上方用于升降的升降螺柱组，所述锁刺板沿着斜槽倾斜向下对跳绳进行固定。
[0020]作为上述技术方案的进一步改进，所述立杆包括固定杆、活动杆和竖杆，两两之间通过阻尼轴连接，通过调节活动杆的倾斜角度来调节手部训练组件的水平距离。
[0021]作为上述技术方案的进一步改进，所述固定台的底端设有四个对称的滚轮，四个滚轮设置在H状的连接杆上，所述固定台的底端设有供连接杆移动的呈直角C状的活动槽，所述活动槽的上下端设有若干个辅力辊，所述连接杆的其中一端延伸至固定台外，且所述连接杆的一端设有与活动槽开口端螺纹连接的螺纹套。
[0022]作为上述技术方案的进一步改进，所述固定台的上端设有收纳四个对称滚轮的限位槽。
[0023]本专利技术还提供了一种基于上述人工智能的跳绳训练系统的训练方法，所述方法包括：
[0024]实时检测所述训练系统下当前用户的跳绳状态数据；
[0025]若所述跳绳状态数据为违规状态数据，则所述移动训练装置根据所述违规状态数据将用户当前跳绳状态进行违规调整，若未检测到违规状态数据时，所述移动训练装置将当前用户跳绳状态调整进入训练模式以实现跳绳训练。
[0026]作为上述技术方案的进一步改进，所述训练模式包括甩绳训练模式、起跳训练模式、甩绳+起跳训练模式、自动甩绳模式和甩绳脚部调整模式。
[0027]本专利技术的有益效果在于：
[0028](1)该基于人工智能的跳绳训练系统，利用本公司现有的跳绳计数系统，判断学生在跳绳训练时，是否发生单脚跳绳和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的跳绳训练系统，包括跳绳计数系统(100)，所述跳绳计数系统(100)包括违规检测模块，其特征在于，所述训练系统还包括移动训练装置(200)，其中，所述违规检测模块用于检测用户在所述训练系统中的跳绳状态，当检测到所述跳绳状态为违规动作时，向所述移动训练装置(200)发送数据校正消息，所述移动训练装置基于所述数据校正消息对用户当前跳绳状态进行违规调整；当未检测到违规状态时，所述移动训练装置(200)将当前用户跳绳状态调整进入训练模式以实现跳绳训练。2.根据权利要求1所述的基于人工智能的跳绳训练系统，其特征在于，所述移动训练装置(200)包括：脚部训练组件(3)，包括两个左右调节板(305)和后调节板(307)；主控模块，用于接收所述数据校正消息并启动脚部训练组件(3)对用户当前跳绳状态进行违规调整，具体为：当出现违规状态单脚跳绳时，控制相应脚的左右调节板(305)和后调节板(307)抬起以促使用户跳起下落后跳起脚先发力从而训练双脚跳绳的目的，当出现违规状态侧身跳绳时，控制相应脚的左右调节板(305)单侧抬起以促使用户跳起下落时摆正；其中，所述左右调节板(305)的底部设有对称的四个电动伸缩柱(309)，所述后调节板(307)靠近左右调节板(305)的一端铰接在扇板(301)上，另一端的底部设有两个对称的电动伸缩柱(309)。3.据权利要求2所述的基于人工智能的跳绳训练系统，其特征在于，所述脚部训练组件(3)还包括两个对称的扇板(301)和前调节板(306)，所述前调节板(306)用于训练前脚掌用力，所述前调节板(306)靠近左右调节板(305)的一端铰接在扇板(301)上，另一端的底部设有两个对称的电动弹簧柱(308)；当未检测到违规状态时，所述移动训练装置(200)将当前用户跳绳状态调整进入训练模式以实现跳绳训练，主控模块控制左右调节板(305)为非抬起状态，同时控制前调节板(306)的一侧抬起，用于训练前脚掌用力。4.根据权利要求3所述的基于人工智能的跳绳训练系统，其特征在于，两个所述扇板(301)的相对端的顶部均设有转轴(302)，所述扇板(301)的下方底面设有弧轨(303)和在弧轨(303)上滑动的固定块(304)；当出现违规动作侧身跳绳时，主控模块控制所述转轴(302)带动扇板(301)沿侧身方向反向转动，以辅助左右调节板(305)矫正训练者的姿势。5.根据权利要求2所述的基于人工智能的跳绳训练系统，其特征在于，所述移动训练装置还包括固定台(1)以及位于固定台(1)中间的护台(2)、位于固定台(1)两侧端的立杆(5)以及在立杆(5)上端滑动的手部训练组件(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐义平，祖慈，
申请(专利权)人：安徽一视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：