拳擊訓練感知系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種拳擊訓練感知系統，該系統由帶有至少一個力學傳感器的靶體及數據服務中心構成，靶體可將受到的壓力數據發送至數據服務中心，實現了教練員遠程即可了解訓練員的訓練狀態，完成遠程指導的目的，同時訓練員也可通過靶體附近的顯示終端了解自己的訓練情況，以便第一時間進行調整，保持最佳狀態。
【專利說明】拳擊訓練感知系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于訓練器材領域，尤其涉及一種用于測試拳擊訓練員的出拳力量、速度、方位等參數的訓練感知系統。
【背景技術】
[0002]目前，在拳擊訓練中大多采用傳統的沙袋進行練習，或者教練手靶，這樣導致訓練手段單一，訓練目的不明確，每個拳擊訓練拳手都需要有教練陪同進行訓練，帶來的缺陷如下:1、在訓練過程中，教練需要實時對訓練員的動作進行監督，這樣長時間的監督，必定帶來擊打的準確性的判斷難度，也無法對出拳的力量、出拳速度及反應時間進行準確的數值判斷；2、每個教練在特定的時間段只能單一對訓練員進行訓練，無法實現一對多的訓練，浪費大量的人力資源，同時也增大了訓練員的開支；3、場地固定，需要在特定的地方與教練一起進行訓練，無法實現訓練地點的任意性，有時訓練員或教練為了一次訓練需要往返數個小時的路程或者更久；4、無法對中意的教練進行選擇，因地點的問題，A城市的訓練員不方便選擇B城市中意的教練員。綜合上述問題，影響了拳擊手的訓練，缺乏有效的科學指導訓練。
[0003]申請號為CN201120357860.2公開了一種智能拳擊手套，包括手套體(1)，手套體
(I)在手腕部安裝有電路板，電路板上設置有加速度傳感器(2)、CPU處理器(3)、藍牙傳輸模塊(4 )，加速度傳感器(2 )連接CPU處理器(3 )，CPU處理器(3 )連接藍牙模塊(4 )，通過藍牙模塊連接電腦，將數據傳輸給電腦，并通過電腦進行計算軟件通知分數。上述專利揭露的技術為采用藍牙技術進行數據的傳輸，而藍牙傳輸的缺陷在于數據的傳輸方式為點對點，傳輸距離短，最遠的有效距離僅為10m，且需要與具有藍牙接收功能的電腦進行配合使用。此外，上述的專利中的加速度傳感器設于手套體的手腕部，這樣必定導致訓練測試數據的不準確。
[0004]ZigBee是一種新型的短距離、低功耗、低數據速率、低成本、低復雜度的無線網絡技術；其采取了 IEEE802.1.4強有力的無線物理層所規定的全部有限:省點、簡單、成本又低的規格；并且增加了邏輯網絡，網絡安全和應用層。ZigBee無線傳輸帶寬在20-250KB/S范圍，適合傳感器數據采集和控制數據的傳輸，ZigBee無線可以組建大規模網絡，網絡節點容量達到65535個，具有非常強大的組網優勢。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種拳擊訓練感知系統，以解決現有技術中拳擊訓練員在訓練過程中必須由教練陪同進行訓練，且在訓練過程中無法準確得知訓練員的出拳力量、出拳速度等參數的問題，同時還解決了現有技術中教練無法對訓練員遠程訓練的監督及訓練數據的分析等問題。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的一種拳擊訓練感知系統，包括:靶體及數據服務中心，其中:[0007]靶體，靶體包括充有填料的外包層，填料和外包層之間設有內包層，該內包層內設有至少一個力學傳感器，所述的力學傳感器分別與微控制器單元數據連接，該微控制器單元接收力學傳感器采集到的靶體表面受到的壓力數據，并將接收到的力學傳感器產生的模擬信號轉換為數字信號，經轉換后的結果數據通過ZigBee通信模塊發送至數據服務中心；及供電單元，電性連接上述微控制器單元；
[0008]數據服務中心，接收上述經微控制器單元轉換后的數字信號數據，其內設有的數據存儲庫對接收到的靶體受力的數據信息進行存儲，同時還存儲有各個不同等級拳擊訓練員擊打靶體的受力狀態的預定數據值，該數據服務中心內設有的數據分析處理單元對接收到的靶體受力狀態數據信息與存儲的預定數據值進行分析比對并產生結果數據；
[0009]以及，上述的ZigBee通信模塊通過一個網關設備與數據服務中心數據連接。
[0010]上述力學傳感器探測靶體表面受力的力量、速度、頻率以及方位數據參數，并產生相對應的模擬數據參數。
[0011]上述力學傳感器封裝在嵌入材料中，嵌入材料采用具有高衍射的硅類型的材料。
[0012]本實用新型的拳擊訓練感知系統還包括一個用以顯示靶體受力狀態數據信息及分析比對結果數據的顯示終端。
[0013]上述的顯示終端通過無線互聯網絡接收數據服務中心發送的上述分析比對結果數據。
[0014]上述的顯示終端通過無線ZigBee的方式所述網關設備發送的分析比對結果數據。
[0015]本實用新型的拳擊訓練感知系統，可將拳擊訓練員訓練時的出拳力量、速度、頻率以及方位等數據進行遠端存儲及分析比對，教練員可通過智能手機、電腦等上網設備隨時了解到訓練員的訓練情況，此外，拳擊訓練員還可通過訓練靶體附近設有的顯示終端隨時對自己出拳的數據進行了解，且還能了解到訓練時的數據與預設等級標準數據的差異。
[0016]本實用新型通過ZigBee通信模塊、網關設備及數據服務中心三者之間進行訓練員訓練時出拳力量、速度、頻率以及方位數據的傳輸，實現了無線的、遠程的拳擊訓練，實現一個教練同時執教多個訓練員的目的。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018]1、實現了教練員對訓練員的遠程訓練情況了解，并可將訓練的數據與對應等級的標準數據進行比對，分析差異；
[0019]2、訓練員及教練員可對訓練的真實數據進行了解，解決了傳統的訓練方式中不能對訓練員的出拳數據準確的了解；
[0020]3、可實現一個教練同時執教多個訓練員的目的，避免了訓練員因時間或地點所造成的選教練難的問題；
[0021]4、節省了訓練時不必要產生的人力及物力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1繪示本實用新型的拳擊訓練感知系統的結構框圖。
[0023]圖2繪示本實用新型的拳擊訓練感知系統于第一實例中的結構框圖。
[0024]圖3繪示本實用新型的拳擊訓練感知系統于第二實例中的結構框圖。【具體實施方式】
[0025]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本實用新型作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本實用新型的限定。
[0026]參照圖1至圖3所示，本實用新型的一種拳擊訓練感知系統，應用于拳擊訓練員的拳擊訓練，該系統包括:用于拳擊訓練的靶體及數據服務中心，每個數據服務器中心與至少一個靶體數據連接,其中:
[0027]靶體，靶體包括充有填料的外包層，外包層一般選用牛皮作為外套，填料可以選用沙子或者精密配制的PV塑料發泡材料同時配有配重體，填料和外包層之間設有內包層，該內包層內設有至少一個力學傳感器，所述的力學傳感器分別與微控制器單元數據連接，該微控制器單元接收力學傳感器采集到的靶體表面受到的壓力數據，并將接收到的力學傳感器產生的模擬信號轉換為數字信號，經轉換后的結果數據通過ZigBee通信模塊發送至數據服務中心；及供電單元，電性連接上述微控制器單元。
[0028]上述的力學傳感器采集靶體表面受力的力量、速度、頻率以及方位等數據參數，并產生相對應的模擬數據信號參數，該力學傳感器為壓力傳感器、速度傳感器或方位傳感器其中之一或多者的組合，每個力學傳感器均有各自的編碼。
[0029]所述的壓力傳感器對靶體表面受到的壓力轉換成可用的模擬信號輸出，測算出受力的力量數值，即訓練員的出拳力量值。
[0030]所述的速度傳感器對靶體表面受到的壓力轉換成可用的模擬信號輸出，測算出受力的力量速度，即訓練員的出拳速度值。
[0031]所述的方位傳感器表面受到的壓力轉換成可用的模擬信號輸出，測算出受力的空間立體數值，即在X、Y、Z方向的參數值。
[0032]上述的微控制器單元接收上述傳感器發送的靶體表面受力的力量、速度及方位的模擬信號數據并將其進行A/D轉換為數字信號數據，同時還可計算出單位時間內靶體表面受力的頻率，并可控制ZigBee通信模塊將上述的數據發送至數據服務中心。
[0033]較佳地，本實用新型的微控制器單元與ZigBee通信模塊采用一體設計，如CC2530等芯片，該芯片上集成了 ZigBee RF前段、flash存儲器和MCU微控制器，具有8倍的標準8051內核的性能。
[0034]較佳地，為了更好地保護上述的力學傳感器，將其封裝在具有高衍射的硅類型的材料里，如選用硅類型的材料。
[0035]數據服務中心，接收上述經微控制器單元轉換后的數字信號數據，其內設有的數據存儲庫對接收到的靶體受力的數據信息進行存儲，即訓練員每次訓練時的出拳的力量、速度、頻率以及方位等數據，同時其內還存儲有各個不同等級拳擊訓練員擊打靶體的受力狀態的預定數據值(即訓練員在訓練時應當達到的數據值)，該數據服務中心內設有的數據分析處理單元對接收到的靶體受力狀態數據信息與存儲的預定數據值進行分析比對并產生結果數據，判斷訓練員訓練的出拳數據是否達到設定的閾值，此外數據服務中心對每個靶體每次的訓練數據進行存儲，以便訓練員及教練員對周期內個人的訓練情況的了解，從而制定相應的訓練計劃，該數據服務中心連接以太網絡，訓練員或者教練員可通過智能上網終端訪問數據服務中心的數據，且數據服務中心還可將數據發送給指定授權的用戶，用戶通過智能終端內設有的配套軟件實現信息的接收(本實用新型中提到的智能終端為市面上使用的智能手機、平板電腦或PC機等帶有操作系統的電子上網設備)。
[0036]此外，上述數據服務中心的數據存儲庫內設有每個力學傳感器的對應編號及對應的靶體，這樣接收到的每組訓練數據值均可對應相應的靶體，或是某個訓練員。
[0037]其中，上述靶體內的ZigBee通信模塊通過一個網關設備與數據服務中心數據連接，網關設備通過ZigBee網絡與ZigBee通信模塊數據通訊，并連接以太網絡后橋接數據服務中心，向數據服務中心傳輸接收到的訓練數據，且三者之間的數據傳輸為雙向傳輸方式。
[0038]于較佳實施例中，為了方便訓練員在訓練時能夠自己隨時掌握每一刻的訓練數據，本實用新型的拳擊訓練感知系統還包括一個用以顯示靶體受力狀態數據信息及分析比對結果數據的顯示終端，在實施時可分為下面兩種方式:
[0039](a)參照圖2所示，第一實例中，上述的顯示終端內設有集成有無線數據收發及微處理功能的ZigBee芯片，通過網關設備接收靶體內ZigBee通信模塊發送的靶體收到的壓力數據，并將接收到的壓力數據經轉碼后控制顯示屏進行顯示，這樣訓練員在訓練的時候即可第一時間了解當前的訓練情況，隨時進行調整，保持最佳的狀態。
[0040](b)參照圖3所示，第二實例中，上述的顯示終端可連通以太網絡(現在市面的上的平板電腦，智能云電視機均能實現此功能)，并接收數據服務中心發送的數據信息，該數據服務中心可將分析得到的靶體受到的壓力數據與其內存儲的預定數據值比較的結果數據通過互聯網絡發送給所述的顯示終端，訓練員或者教練員可通過該顯示終端直接掌握訓練員當時訓練的狀態，與預設標準值的差距。
[0041]本實用新型具體應用途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種拳擊訓練感知系統，其特征在于，包括:靶體及數據服務中心，其中: 靶體，靶體包括充有填料的外包層，填料和外包層之間設有內包層，該內包層內設有至少一個力學傳感器，所述的力學傳感器分別與微控制器單元數據連接，該微控制器單元接收力學傳感器采集到的靶體表面受到的壓力數據，并將接收到的力學傳感器產生的模擬信號轉換為數字信號，經轉換后的結果數據通過ZigBee通信模塊發送至數據服務中心；及供電單元，電性連接上述微控制器單元； 數據服務中心，接收上述經微控制器單元轉換后的數字信號數據，其內設有的數據存儲庫對接收到的靶體受力的數據信息進行存儲，同時還存儲有各個不同等級拳擊訓練員擊打靶體的受力狀態的預定數據值，該數據服務中心內設有的數據分析處理單元對接收到的靶體受力狀態數據信息與存儲的預定數據值進行分析比對并產生結果數據； 以及，上述的ZigBee通信模塊通過一個網關設備與數據服務中心數據連接。
2.根據權利要求1所述的拳擊訓練感知系統，其特征在于，上述力學傳感器探測靶體表面受力的力量、速度、頻率以及方位數據參數，并產生相對應的模擬數據參數。
3.根據權利要求1或2所述的拳擊訓練感知系統，其特征在于，上述力學傳感器封裝在嵌入材料中，嵌入材料采用具有高衍射的硅類型的材料。
4.根據權利要求1所述的拳擊訓練感知系統，其特征在于，所述的拳擊訓練感知系統還包括一個用以顯示靶體受力狀態數據信息及分析比對結果數據的顯示終端。
5.根據權利要求4所述的拳擊訓練感知系統，其特征在于，上述的顯示終端通過無線互聯網絡接收數據服務中心發送的上述分析比對結果數據。
【文檔編號】A63B69/34GK203483807SQ201320553905
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】朱俊崗, 朱峰, 朱俊嶺, 余建美 申請人:南京物聯傳感技術有限公司