本发明涉及一种运动、健身领域，特别是涉及一种智能乒乓训练系统。
背景技术：
乒乓球运动因其运动器材容易获得、运动场地占地小、限制少、长期宣传和国际大赛成绩优良等多方面因素而在中国广泛普及。虽然乒乓球入门并不困难，但达到较高的竞技水平则是有一定难度的。原因在于，乒乓球运动的训练对辅助人员，例如教练、陪练等有一定的要求，练习者仅借助于浏览比赛或训练视频和阅读书籍来自行练习，则难以获得有效的训练效果。
目前，乒乓球训练设备多是发球类设备，即快速的向球台上发射乒乓球，以训练运动员的反应能力以及击打准确度，但此类设备作用较为单一，且缺乏指导作用，仍然需要有经验的专业人员协助才能够获得水平提高。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种智能乒乓训练系统，能够协助乒乓球练习者提高水平。
基于上述目的，本发明提供的一种智能乒乓训练系统，包括：发球机器人、智能球拍和智能球桌，所述发球机器人设置在所述智能球桌的至少一侧，并与所述智能球桌进行通信，所述智能球拍能够与所述智能球桌实现通信；所述智能球桌具有球网和乒乓台面，所述乒乓台面包括：硬质透明层、控制器、显示装置、供电装置和底框，所述显示装置、控制器和供电装置设置在底框内，以通过所述底框对所述显示装置、控制器和供电装置进行容纳和承载；所述硬质透明层设置在所述底框、所述显示装置和所述供电装置的上方，能够给乒乓球提供弹跳平面；所述供电装置用于向所述控制器和显示装置提供电力；所述控制器能够根据所述发球机器人的发球，控制所述显示装置在靠近所述硬质透明层一侧显示训练指导信息。
可选地，在所述显示装置的显示范围划分有多个几何区域，所述控制器能够根据所述发球机器人的发球控制所述显示装置在预设的至少一个几何区域提供弹跳指示信息。
可选地，所述弹跳指示信息为区别其他几何区域的色彩或动画效果。
可选地，所述乒乓台面还包括多个扬声器，分布设置在所述底框的至少一侧，所述控制器能够根据训练要求控制所述显示装置在多个几何区域设置不同评分/评级的弹跳指示信息，并在乒乓球在多个几何区域中的任一个几何区域中弹跳时进行相应的评分/评级，并控制所述多个扬声器报出评分或评级。
可选地，在所述硬质透明层的上表面或下表面设置振动传感器，用于采集乒乓球弹跳在所述硬质透明层时的弹跳位置数据，所述控制器能够根据所述弹跳位置数据确定乒乓球弹跳的几何区域。
可选地，所述智能球拍具有击打检测单元和蓝牙单元，所述击打检测单元能够检测所述智能球拍的拍面击打乒乓球的位置和力度数据，所述蓝牙单元能够与所述控制器进行配对，并实现无线通信，以便将所述击打检测单元检测到的数据发送给所述控制器。
可选地，所述蓝牙单元还能够与训练者的移动终端进行配对和无线通信，以便所述击打检测单元检测到的数据传递给所述移动终端，从而提供面向训练者的显示及统计功能。
可选地，还包括动作捕捉装置，设置在所述发球机器人上，并与所述发球机器人和所述智能球桌进行通信，能够采集训练者的动作，并提供给所述智能球桌，以便所述智能球桌根据所述训练者的动作调整训练指导信息。
可选地，所述供电装置包括太阳能供电单元和蓄能电池，所述太阳能供电单元分别与所述显示装置、所述控制器和所述蓄能电池电连接，用于向所述显示装置、所述控制器和所述蓄能电池提供电能，所述蓄能电池与所述显示装置和所述控制器电连接，所述蓄能电池用于在太阳能供电单元的供电不足时向所述显示装置和所述控制器提供电能。
可选地，所述显示装置为压电式液晶触控面板，能够采集乒乓球在所述硬质透明层上弹跳时的弹跳位置数据和弹跳力度数据，并进行文字、画面或视频信息的显示。
基于上述技术方案，本发明的智能乒乓训练系统通过发球机器人进行发球，并通过智能球桌中的控制器来控制显示装置显示训练指导信息，从而不仅能够实现使用者的单人训练，并且能够结合训练程序来实现良好的训练效果，减少对高水平辅助练习者的依赖，有效地协助乒乓球练习者提高水平。
附图说明
图1为本发明智能乒乓训练系统的一实施例的结构示意图；
图2为本发明智能乒乓训练系统实施例中一种乒乓台面实例的横截面示意图；
图3为本发明智能乒乓训练系统实施例中乒乓台面的分区示意图；
图4为本发明智能乒乓训练系统实施例中另一种乒乓台面实例的横截面示意图；
图5为本发明智能乒乓训练系统的另一实施例的方框示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示，为本发明智能乒乓训练系统的一实施例的结构示意图。参考图1及图2所示的乒乓台面的横截面，本实施例的智能乒乓训练系统包括：发球机器人3、智能球拍8和智能球桌。发球机器人3设置在所述智能球桌的至少一侧，并与所述智能球桌进行通信。发球机器人3包括用于盛装大量乒乓球的乒乓球容器和用于发射乒乓球的气压发射装置。气压发射装置的射球口的发射角度可与智能球桌的乒乓台面1的任意位置对准，以便根据需要向乒乓台面1上的特定位置发射乒乓球。气压发射装置能够调整气压大小以改变乒乓球的发射速度。在一些实施例中，气压发射装置还能够根据需要调整气流冲击乒乓球的球身位置，以使得发射出的乒乓球带有预设方向的旋转。
智能球拍8能够与智能球桌实现通信，以实现将智能球拍8接收到的乒乓球击打数据传递给智能球桌，从而使智能球桌能够参考乒乓球击打数据显示和调整训练指导信息。智能球拍8可通过有线或无线通信协议(例如蓝牙或wifi)与智能球桌进行配对。
参考图2，智能球桌具有球网2和乒乓台面1。所述乒乓台面1包括：硬质透明层11、控制器4、显示装置13、供电装置14和底框12，所述显示装置13、控制器4和供电装置14设置在底框12内，以通过所述底框12对所述显示装置13、控制器4和供电装置14进行容纳和承载。底框12可与智能球桌的球台架之间进行可操作地连接或固定，底框12除了承载和容纳显示装置13、控制器4和供电装置14之外，还能够对显示装置13、控制器4和供电装置14进行保护，以及提供各种元件的承载作用。
显示装置13能够根据控制器的控制指令在靠近所述硬质透明层11一侧显示基于文字、画面或视频等方式的训练指导信息。在另一个实施例中，显示装置13可以与智能球桌之外的控制系统或遥控设备通信连接，以便接收来自这些控制单位的控制指令。在一些实施例中，显示装置13可采用压电式液晶触控面板。这种液晶触控面板能够采集乒乓球在硬质透明层11上弹跳时的弹跳位置数据和弹跳力度数据，这些数据可提供给控制器4进行进一步控制操作的基础数据，或者进行相关的数据统计。压电式液晶触控面板还能够根据来自控制器4或其他控制单位的控制指令进行训练指导信息的显示。
为了支持显示装置13的信息显示，供电装置14可以向所述显示装置13提供电力。供电装置14可设置在显示装置13的下侧或者侧方，以免遮挡显示装置13的显示画面。在一个实施例中，供电装置14可具体包括太阳能供电单元和蓄能电池。其中，太阳能供电单元可分别与所述显示装置13和所述蓄能电池电连接，用于向所述显示装置13和所述蓄能电池提供电能。所述蓄能电池与所述显示装置13电连接，所述蓄能电池用于在太阳能供电单元的供电不足时向所述显示装置13提供电能。
在另一个实施例中，在供电装置14中还可设置温差发电单元，温差发电单元与所述蓄能电池电连接。温差发电单元以硬质透明层11一侧的表面为热面，另一面为冷面。当乒乓球台被放置在太阳照射的场合中，除了太阳能发电之外，还可以利用太阳照射发热的效果来实现温差发电，发电得到的电能可存入蓄能电池，以补充太阳能发电所获得的电能。
硬质透明层11设置在所述底框12、所述显示装置13和所述供电装置14的上方，能够给乒乓球提供弹跳平面。硬质透明层11可采用钢化玻璃或硬质pvc板等实现，其硬度和弹性能够满足乒乓球弹跳的需要。另外，硬质透明层11也起到对显示装置13和供电装置14的保护作用。对于供电装置14来说，在一些实施例中可采用太阳能供电单元，即利用太阳光能实现发电，则硬质透明层11的透明性可确保太阳光能的充分利用。另一方面，对于显示装置13的显示作用，硬质透明层11的透明性可确保显示装置13的显示效果。
控制器4能够根据所述发球机器人3的发球，控制所述显示装置13在靠近所述硬质透明层11一侧显示训练指导信息。举例来说，控制器4控制发球机器人3向乒乓台面发射乒乓球，并在发球机器人3发出乒乓球后，控制显示装置13在可选的至少一个位置显示适合练习者击回的弹跳点作为训练指导信息。又例如，控制器4可根据发球机器人3的发球，控制显示装置13显示对应于该发球的击球动作的训练动画或训练视频。
为了提升显示装置13的显示效果，参考图3，显示装置13的显示范围可划分成多个几何区域a、b。在几何区域a中可进一步细分成a1、a2、a3和a4，而在几何区域b中可进一步细分成b1、b2、b3、b4和b5。控制器4能够根据所述发球机器人3的发球控制所述显示装置13在预设的至少一个几何区域a，b提供弹跳指示信息，例如通过改变对应的几何区域a，b相比于其他区域的色彩或动画效果来提供弹跳提示信息。除此之外，控制器还能够根据乒乓球在硬制透明层11的弹跳数据以及练习者的击球数据，对发球机器人3的发球参数(例如发球速度、发射角度、发球旋转方向和角速度等)和显示装置13的信息显示进行控制。
例如，当乒乓球落在区域a1时，则区域a1显示亮度高于周围的区域a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4和b5。或者，区域a1显示黄色，区别于周围区域的绿色等。又或者，在区域a1显示得分的动画。除此之外，控制器4能够根据训练要求控制显示装置13在多个几何区域a、b设置不同评分/评级的弹跳指示信息。例如在几何区域a显示高评分/评级的提示画面，在几何区域b显示一般评分/评级的提示画面，而在其他区域显示不得分/评级的提示画面或者不显示。
当乒乓球在多个几何区域a，b中的任一个几何区域中弹跳时，控制器4能够控制显示装置13进行相应的评分/评级。在一些实施例中，乒乓台面1还包括多个扬声器16(参考图5)，分布设置在所述底框12的至少一侧，则当乒乓球在多个几何区域a，b中的任一个几何区域中弹跳时，控制器4还能够控制多个扬声器16报出评分或评级。例如：控制器4控制显示装置13在不同的几何区域进行不同评分/评级的提示，当打球者看到不同的提示画面时，可根据评分/评级的提示选择将乒乓球打向高分/高等级区域，以便获得更高评分/评级。而当乒乓球被有效的打到该高分/高等级区域时，可在该高分/高等级区域显示得分的动画效果或者文字，并可通过扬声器报出评分/评级。利用这种提示可使训练者不断优化其对乒乓球落位的训练效果。
在一个实施例中，控制器4还能够根据乒乓球的落位控制显示装置13显示对应的动作指导画面。例如当乒乓球落入击球者一侧的台面时，在该侧的乒乓台面上可显示建议的击球动作或文字提示作为动作指导画面，击球者可根据该动作指导画面调整体态进行击球。这样可以使击球者不断的根据提示调整自己的动作，从而获得更好地训练效果。在另一些实施例中，智能显示装置13还可以用于根据输入的训练或游戏类型显示对应的训练或游戏画面。
除此之外，参考图3，在智能显示装置13的显示范围的周边区域c还可以显示持续滚动的预设业务信息。预设业务信息可以包括得分信息、生产商的标识信息或者相关赞助者的业务信息。
在上述实施例中，智能乒乓训练系统还可以包括动作捕捉装置，该装置可设置在发球机器人3上或者独立于发球机器人设置。动作捕捉装置与所述发球机器人3和所述智能球桌中的控制器4进行通信，能够通过摄像头采集训练者的动作，并将动作数据提供给智能球桌的控制器。控制器则可根据所述训练者的动作调整训练指导信息。例如，控制器接收到训练者的击球动作不符合规范，则可控制显示装置显示规范的击球动作的视频画面。
如图4所示，为本发明智能乒乓训练系统实施例中另一种乒乓台面实例的横截面示意图。在图4中，在硬质透明层11的下表面还可设置振动传感器15。振动传感器15可用于采集乒乓球弹跳在所述硬质透明层11时的弹跳数据(例如弹跳位置数据和/或弹跳力度数据)。控制器4能够根据弹跳位置数据确定乒乓球弹跳的几何区域。这样控制器4就能够根据确定的弹跳区域来控制显示装置13在靠近所述硬质透明层11一侧以可视化方式进行显示。在另一个实施例中，振动传感器15也可以设置在硬质透明层11的上表面。举例来说，当乒乓球落在硬质透明层11的某个位置时，振动传感器15可采集弹跳位置数据。而相应的，控制器4可以控制显示装置13在该位置以动画或者数字等方式显示乒乓球的弹跳位置(还可以包括弹跳力度信息)，以弥补乒乓球速较快而不便于观察的缺陷。
更进一步地，当训练者进行每次训练时，乒乓球的落点(即弹跳位置)可呈现在显示装置13上，并且还能够进一步形成乒乓球的分布图或运动轨迹，从而给训练者提供可参考的训练数据。
如图5所示，为本发明智能乒乓球台的另一实施例的方框示意图。与之前各实施例相比，智能球拍8具有击打检测单元81和蓝牙单元82。击打检测单元81能够检测所述智能球拍8的拍面击打乒乓球的位置和力度数据。蓝牙单元82能够与所述控制器4进行配对，并实现基于蓝牙通信协议的无线通信，以便将所述击打检测单元81检测到的数据发送给所述控制器4。这样控制器4就能够根据智能球拍8的击球数据进一步控制显示装置13进行定制化的训练指导信息的显示，以及控制扬声器16进行评分/评级的播报等。此外，控制器4还可以将智能球拍8的击球数据与乒乓球在乒乓台面1上的落位数据(例如弹跳位置数据和弹跳力度数据)进行关联，以便进行后续的数据统计。
参考图5，在一些实施例中，蓝牙单元82还能够与训练者的移动终端7进行配对和无线通信，以便所述击打检测单元81检测到的数据传递给所述移动终端7，从而提供面向训练者的显示及统计功能。另外，在智能终端7内还可设有多个训练程序。用户可使用智能终端7选择某个训练程序，例如训练接发球或者相持球的训练程序等。相应的，智能终端7也可作为智能乒乓训练系统的一部分，与控制器4进行通信，以便将选择的训练程序通知给控制器4，从而使控制器4控制发球机器人3发球和显示装置13进行相应的训练提示信息的显示。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。