一种敏捷性训练测试装置的制作方法

1.本发明涉及体育运动、健康、娱乐技术领域，特别是涉及一种敏捷性训练测试装置。


背景技术：

2.在传统篮球体育训练中，面对防守队员的防守，要训练进攻训练者运球突破进攻。在这种训练过程中，防守训练者要跟随进攻训练者不停的移动，进攻训练者要根据防守训练者的移动方向（外界刺激）来确定自己的进攻方向。
3.但是在真正训练过程当中通常都是由固定物体来代替防守训练者的，不同于真实中的防守训练者不停的移动。进攻训练者往往依靠自我的主动意识或者教练员制定的路线方向，来决定进攻方向。想从左侧进攻突破就走左侧。即便是有真实的防守训练者在陪同进行训练，进攻训练者可以做到根据防守训练者的动作做出最佳进攻，但无法测算每次执行进攻完成的时间，无法做到量化训练指标。


技术实现要素：

4.本发明主要解决的技术问题是提供一种敏捷性训练测试装置，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑等优点，同时在训练测试设备的应用及普及上有着广泛的市场前景。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种敏捷性训练测试装置，其包括：主机装置、指示检测装置、计时器装置，用于指示运动方向并获取训练者位置和速度的所述指示检测装置通过磁吸触点设置于主机装置的左右两侧，所述主机装置的背面可分离连接有所述计时器装置。
6.在本发明一个较佳实施例中，所述主机装置设置于一固定支架上。
7.在本发明一个较佳实施例中，所述主机装置包括主机壳体、摄像头、主电路pcb、旋转驱动装置、训练光线发射器、转动支架、3d影像捕获设备、扬声器，所述摄像头和所述主电路pcb设置于所述主机壳体内，所述主电路pcb分别与摄像头、旋转驱动装置、训练光线发射器、3d影像捕获设备、扬声器、指示检测装置和计时器装置相连接，主机壳体的两侧设置有用于存储放置指示检测装置的存储槽，所述磁吸触点设置于存储槽中，所述训练光线发射器设置于转动支架上，所述3d影像捕获设备设置于转动支架的侧边，以获取或检测训练者的实时位置和3d影像，所述转动支架与所述主机壳体的底部可旋转连接，旋转驱动装置带动转动支架旋转，以带动训练光线发射器和3d影像捕获设备同时转动。
8.在本发明一个较佳实施例中，3d影像捕获设备包括3d摄像头或3d相机，训练光线发射器包括一字红外激光发射器。
9.在本发明一个较佳实施例中，所述扬声器设置于存储槽中。
10.在本发明一个较佳实施例中，所述指示检测装置和/或计时器装置与所述主电路pcb与电性连接，或者，所述指示检测装置和/或计时器装置与主电路pcb无线或蓝牙连接。
11.在本发明一个较佳实施例中，转动支架通过平面推力轴承与所述下壳可旋转连接，步进电机支架设置于所述主机壳体内，步进电机设置于步进电机支架上，步进电机带动转动支架旋转。
12.在本发明一个较佳实施例中，所述指示检测装置包括指示壳体、指示灯、灯pcb板、第一飞行时间传感器、第二飞行时间传感器，所述指示壳体与主机壳体磁性连接，连接有多个指示灯的所述灯pcb板设置于所述指示壳体内，第一飞行时间传感器和第二飞行时间传感呈前后设置，且所述第一飞行时间传感器设置于主机壳体的两侧，所述第二飞行时间传感器设置于所述指示壳体的外侧。
13.在本发明一个较佳实施例中，存储槽内设置有多个与指示壳体磁性连接的磁吸触点。
14.在本发明一个较佳实施例中，指示检测装置和/或主机壳体内设置有电池。
15.本发明的有益效果是：不仅可以提供多种不同的训练结构和训练方案，满足不同的训练测试需求，而且可以大大提高训练测试的精准性和高效性，从而可精确量化训练及测试人体反应时间，提高自身动作敏捷性能力。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的指示检测装置折叠结构示意图；图2是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的指示检测装置展开结构示意图；图3是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的工作状态结构示意图；图4是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的爆炸结构示意图；图5是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的主机装置内部结构示意图；图6是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的具体实施例一的左侧运动示意图；图7是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的具体实施例一的右侧运动示意图；图8是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的具体实施例二的状态示意图；图9是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的具体实施例三的状态示意图；图10是本发明的一种敏捷性训练测试装置一较佳实施例的第一、二飞行时间传感器的位置示意图。
具体实施方式
17.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1
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10，本发明实施例包括：一种敏捷性训练测试装置，是基于飞行时间传感器、ai摄像头、多种颜色指示装置，实现训练者多种功能敏捷性训练测试量化的训练仪器设备，其结构包括：主机装置101、指示检测装置102、计时器装置14，所述指示检测装置通过磁吸触点设置于主机装置的左右两侧，所述主机装置的背面可分离设置有所述计时器装置。主机装置通过无线通讯与智能终端app相连，并向智能终端app上传收集的训练测试结果以进行分析，用户可以在app中设定运动模式、参数等。
19.其中，所述主机装置可以直接安装在墙面、地面或者其他现有物体上，也可以设置于一固定支架上，满足不同使用环境。
20.所述主机装置包括：主机壳体、步进电机1、摄像头2、锂电池4、步进电机支架10、主电路pcb12、平面推力轴承25、一字红外激光发射器27、转动支架28、3d摄像头（或3d相机等3d影像捕获设备）29、扬声器18。
21.所述主机壳体由左侧壳3、上壳13、后壳17、右侧壳21、下壳26、前壳30围合而成。其中，所述左侧壳和所述右侧壳上设置有用于存储放置指示检测装置的存储槽，所述磁吸触点和所述扬声器设置于存储槽中。
22.当需要展开使用指示检测装置时，指示检测装置的底部与主机装置磁性连接，使得指示检测装置打开并直立于存储槽内，当不需要使用指示检测装置时，指示检测装置水平嵌入存储槽中，方便存放携带。
23.所述锂电池、所述步进电机支架设置于所述主机壳体内，所述摄像头和所述主电路pcb可以设置于所述步进电机支架或主机壳体上，所述主电路pcb分别与步进电机、摄像头、锂电池、一字红外激光发射器、3d摄像头、扬声器相连接，所述主电路pcb可以与指示检测装置和计时器装置电性连接，也可以与指示检测装置和计时器装置无线或蓝牙连接通信，方便将指示检测装置和计时器装置分离下来使用。
24.所述一字红外激光发射器固定于转动支架的中心，一字红外激光发射器可以发出训练的光线，以指示训练者移动位置的方向。其中，如图3所示，一字红外激光投射方向可以向下（即激光发射端朝下），使得训练光线可以投射到训练场地或者物体上，方便用户训练使用。所述3d摄像头设置于转动支架的侧边，且3d摄像头的镜头的朝向与一字红外激光发射器发出训练的光线方向一致，以用于获取或检测训练者的实时位置和3d影像。
25.3d摄像头可以成像低像素距离图像，且能检测到训练者与3d摄像头的前后距离，据此可以分析训练者的肢体的动作。这是普通摄像头无法完成的，结合摄像头2可以分析出训练者更多的姿态与技术动作的规范性。如训练者动作时脚掌接触地面的时间，这是无法用摄像头（2）简单测定的。训练者可以进行回放，以观察自己的技术动作细节是否标准，通过反复训练不断提高自己技术动作细节水准。
26.一个或多个摄像头2可以拍摄录像，主机装置支持外接智能设备或者其他具有摄
像功能的设备进行录像，并将影像上传到智能设备的app软件中进行影像ai分析运算，结合3d摄像头或3d相机的距离图像，智能分析判断训练者技术动作细节是否标准。
27.所述转动支架通过所述平面推力轴承与所述下壳可旋转连接，转动支架通过安放在平面推力轴承上，再安放在主机壳体的底部固定圈平面上，所述步进电机设置于所述步进电机支架上，转动支架与步进电机的输出轴相连接，由步进电机驱动转动支架按照需要的角度旋转，同时带动一字红外激光发射器和3d摄像头一起转动。其中，所述下壳的底面设置有容许一字红外激光发射器穿过或者伸出的开口，所述下壳的侧壁上设置有与3d摄像头配合的开口。
28.位于左右两侧的指示检测装置的结构相同。所述指示检测装置包括灯罩24、指示灯、灯pcb板23、第一飞行时间传感器20、第二飞行时间传感器22、灯后盖19。
29.所述灯罩和/或所述灯后盖与主机壳体磁性连接，为了进一步提高连接的精准性和稳定性，所述存储槽内设置有一个或多个定位销，所述灯罩和/或所述灯后盖上设置有与定位销插接的定位孔。
30.连接有多个指示灯的所述灯pcb板设置于所述灯后盖上，所述灯罩外罩于所述指示灯和灯pcb板上，与与主pcb相连相连接的第一飞行时间传感器和与灯pcb板相连接的第二飞行时间传感呈前后设置，使得第一飞行时间传感器和第二飞行时间传感之间存在一定的前后间距，且所述第一飞行时间传感器设置于主机壳体的两侧（可以直接设置于左侧壳和右侧壳上，或者设置于存储槽中），所述第二飞行时间传感器设置于所述灯罩或灯后盖的外侧，这样训练者可以先后通过两个飞行时间传感器，以计算训练者的瞬时速度。
31.指示检测装置还可以内置电池，以便远距离或独立使用。指示灯可以由红、绿、蓝三色led组成，用以显示三种指示光线，以实现不同的模式组合。飞行时间传感器可以感知接近的物体，以熄灭指示灯光。还可以通过飞行时间传感器得知训练者的运动速度、加速度、与主机的距离等多种参数。
32.飞行时间传感器（tof）可以测量物体穿过介质传播所需的时间，通常，是由飞行时间传感器（tof）发出单光子激光脉冲，从对象反射返回到tof传感器的单光子雪崩二极管之间经过的时间的度量。而飞行时间相机是一种利用tof测量来确定相机与物体或环境之间的单点距离，创建由单独测量的点集成点阵生成的图像的设备。目前广泛应用于跌倒检测、无人机、避障、无人驾驶领域。
33.计时器装置14可以采用现有的计时器，也可以包括计时器壳体以及设置于计时器壳体内的计时器pcb，直观的时间指示可以更加明确训练者的训练测试结果。计时器装置与主机壳体可以采用螺栓、磁吸等多种连接方式，计时器装置可以通过蓝牙/无线的连接方式接收主机的计时并显示，可以置放于训练者方便的地方观察测试时间结果。
34.具体实施例一本装置用于训练篮球进攻训练者。由于本主机装置是随机提供进攻方向的，所以进攻训练者不是主动决定进攻方向。训练者需要根据随机的指示灯方向提示，按照动作技术规范进行判断、启动、进攻跑动。专业训练者的长期训练后的动作的敏捷性，经过训练以后远远快于普通人。
35.参阅图6和图7，主机装置设置于一个固定支架上，由智能设备设定训练起始距离，每次训练都由这个基准点开始；在3d摄像头29感应到在起始范围内的训练者后，在随机的
时间内（约几秒至十几秒内），由主机装置内部的控制器（主电路pcb）随机生成进攻方向（左或右），由指示灯来提示进攻方向（左或右），并由扬声器语音提示测试开始；指示灯亮起的同时计时器开始计时工作，进攻训练者按照指示灯提示的方向开始运球突破前进动作；当进攻训练者运动到提示方向的本主机装置侧面的时候，与提示方向同侧的2个飞行时间传感器都感应到物体通过，这时计时器计时结束，在计时器面板上显示出此次进攻动作完成的时间。
36.侧面（以右侧为例）有2个飞行时间传感器，训练者先经过第二飞行时间传感器22，然后经过第一飞行时间传感器20，2个飞行时间传感器之间的距离(d)，训练者通过2个飞行时间传感器的间隔时间（δt），则可以得到训练者通过主机装置侧面时的瞬时速度(v)以及训练者距离主机的距离，主机装置将获取和计算得到的信息上传到智能设备中作为分析数据。
37.进攻训练者可以直观的看到自己此次完成运球进攻动作的具体反应时间以及姿态与技术动作的对比分析信息。当进攻训练者重新回到主机装置正面时，如果训练者在3d摄像头29的感应范围内，就可以再次启动进行新一轮训练。不断的得到测试反应时间，结合进攻训练者的技术动作，不断改进技术动作的规范性、一致性，形成肌肉记忆最终达到训练目的。
38.具体实施例二本装置结合红外激光的指示进一步完成篮球运球假动作转向训练测试。在实际运动中，运球进攻训练者需要以假动作把防守训练者带离需要进攻突破的路径，随后进攻训练者迅速回位进行突破进攻。为了加强这一模式的训练，制定了如下模式组合。
39.参阅图8，如果训练者在3d摄像头29的感应范围内，主机装置底部的一字红外激光发射器27可以旋转角度并随机发出线状光线用于进攻假动作方向指示，线状光线发出的同时计时器开始计时工作；训练者须在运球进攻的动作同时跟随线状光线，到达线状光线指示位置；随着一字红外激光发射器27转动的3d摄像头探测到训练者到达一字红外激光发射器27指示的方向范围内时，位于线状光线相反侧的指示灯光亮起，训练者需急停变向，转向指示灯光指示的方向，并从主机装置的亮灯侧面通过；当亮灯侧的飞行时间传感器感应到训练者通过时，计时器计时结束，在计时器面板上显示出此次进攻动作完成的时间。
40.侧面（以右侧为例）有2个飞行时间传感器，训练者先经过第二飞行时间传感器22，然后经过第一飞行时间传感器20，2个飞行时间传感器之间的距离(d)，训练者通过2个飞行时间传感器的间隔时间（δt），则可以得到训练者通过主机装置侧面时的瞬时速度(v)以及训练者距离主机的距离，主机装置将获取和计算得到的信息上传到智能设备中作为分析数据。
41.进攻训练者可以直观的看到自己此次完成进攻动作的具体反应时间以及姿态与技术动作的对比分析信息。当进攻训练者重新回到主机装置正面时，如果训练者在3d摄像头29的感应范围内，可以再次启动进行新一轮训练。
42.具体实施例三一字红外激光发射器27可以间隔不同的时间发出线状光线指示；训练者须运球跟随线状光线，到达线状光线指示位置；一字红外激光发射器随机旋转，使得线状光线左右到达不同位置，训练者需要左右运球跟随移动，模拟防守训练者跟随进攻训练者的左右移动，
同时由3d摄像头29检测训练者跟随光线的同步程度。
43.参阅图9是，在左右运动过程中，3d摄像头29实时检测训练者与3d摄像头的距离，当距离变化超过预设的阈值范围时，则判断训练者没有跟上线状光线的运动，主机装置会发出声光提示，表明跟随追踪失败，且主机显示器上会显示此次运动开始直至脱离线状光线指示方向的时间，以脱离追踪的时间作为训练测试结果。
44.另外，也可以将一字红外激光发射器27发出的线状光线作为干扰光束，进攻训练者要避开光束形成的模拟障碍物。
45.具体实施例四主机装置还可以结合其他器材进行训练：1.固定单侧进攻训练模式：固定训练者的运动方向（左侧或右侧），一字红外激光发射器27指示的训练起始位置，同时可以配合固定启动时间，通过大量重复训练以固化现有技术动作。
46.2.增加不同的障碍物进行干扰训练。障碍物可以包括不同位置上的标志桶或者需要触碰（或者触碰并弹出等）的指示牌、与本装置连接的物理按钮、电子光束形成的障碍物等等。
47.例如，结合放置在不同位置的塑料标志桶以及运球动作，获取训练者通过感应点的测试反应时间。进攻运动员还可以依次拿取或触碰不同位置/间隔的标志桶、拍击物理按钮、进行避障动作，然后再通过感应点测试时间。训练中可以完成跑动、下蹲、摸高、瞬间折返等运动技术动作。
48.3.设置多台训练测试装置进行组合训练测试，训练者通过不同感应点来测试反应间隔时间。通过不同的组合方式，形成多种训练模式，完成整个进攻路径上的敏捷性训练测试。
49.增加更多的干扰，就增大了训练测试的难度，对于运动场上各种突发的情况，运动员应该有能力处理各种突发状况的抗干扰能力。也可以用于训练测试各种其他情景下的突发状况，缩短人们的处置反应时间。
50.本发明一种敏捷性训练测试装置的有益效果是：1.通过主机装置、指示检测装置和计时器装置的配合，不仅可以提供多种不同的训练结构和训练方案，满足不同的训练测试需求，而且可以大大提高训练测试的精准性和高效性。
51.2.可精确量化训练及测试人体反应时间，从而提高人体敏捷性，在体育运动中、应急反应训练或娱乐游戏中提高自身动作敏捷性能力。
52.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。