灵敏度和切向灵敏度和最大线性误差。
[0106] 由于拳击训练过程中，拳击的频率可能一秒钟有几次，因此，要求采样率较高。用 多路信号高速切换电路、A/D变换电路和控制电路来采集压力传感器的信号，为了节省A/ D变换电路，用一路A/D变换电路完成多路压力传感器的测量，多路信号高速切换电路和控 制电路是系统的设计关键，切换速度影响到短暂的拳击过程中测试到的数据量。本实用新 型设计的采集电路同时对256路传感器进行信号切换。来自控制电路的控制系统经过本地 整形后，分三级进行切换，第一级使用32个8路切换器并行工作，输出32路信号，32路信 号进入第二级切换器，采用4个8路切换器并行工作，得到4路信号，这4路信号进入第三 级切换器，得到1路信号，进入A/D变换电路。A/D变换电路在变换过程中将数据读入计算 机中暂存，所有数据读取完成后保存在计算机中。
[0107] 在实际的使用过程中，将传感器进行编号，利用计算机将每个传感器测得的三维 力与对应的拳击靶体的位置一一对应起来，并可以通过两次电容突变点的时间间隔，推算 出拳击的频率。
[0108] 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受 上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改 进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于压力分析的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，该作用力测量装置包括 靶体三维压力测量单元、拳击手套压力测量单元、位姿识别单元、速度识别单元和传感系统 信号处理器，所述靶体三维压力测量单元、拳击手套压力测量单元、位姿识别单元、速度识 别单元分别与传感系统信号处理器连接，所述速度识别单元用于采集出拳速度，所述位姿 识别单元包括腰部压力传感器、肩关节压力传感器、肘关节压力传感器、小腿肌肉压力触感 器和大腿肌肉压力触感器，所述靶体三维压力测量单元、拳击手套压力测量单元、腰部压力 传感器、肩关节压力传感器、肘关节压力传感器、小腿肌肉压力触感器和大腿肌肉压力触感 器均采用凹槽式电容压力传感器。2. 根据权利要求1所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述设置在每个拳击 手套内的拳击手套压力测量单元均包括十组凹槽式电容压力传感器和无线通信单元，所述 十组凹槽式电容压力传感器分别对应于收的十个指关节，所述拳击手套压力测量单元通过 无线通信单元和传感系统信号处理器进行信号传递。3. 根据权利要求1所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述数据处理单元包 括数据过滤单元、数据分类单元、数据融合处理单元和数据库单元，所述数据过滤单元用于 过滤传感器采集的错误数据，所述数据分类单元对过滤后的数据进行分类，数据融合处理 单元根据数据分类单元分类的各个传感器采集的数据进行融合处理输出二维数据表，数据 库单元用于存储检测数据和标准数据，所述标准数据为拳击打靶指标的最优数据。4. 根据权利要求1所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述凹槽式电容压力 传感器包括圆环电容单元组和条状电容单元组，所述条状电容单元组设置在圆环电容单元 组外基板的四角，圆环电容单元组包括两对以上圆环电容单元对，所述圆环电容单元对包 括两个圆环电容单元，所述条状电容单元组包括X方向差动电容单元组和Y方向差动电容 单元组，X方向差动电容单元组和Y方向差动电容单元组均包括两个以上相互形成差动的 电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个 圆环电容单元和条状电容单元均包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。5. 根据权利要求4所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述每个圆环电容单 元的感应电极和驱动电极正对且形状相同，所述每个条状电容单元的驱动电极和感应电极 宽度相同，条状电容单元的驱动电极长度大于感应电极长度，条状电容单元的驱动电极长 度两端分别预留左差位S左和右差位S右，b0驱=b0感+S右+ 5左，其中b0驱为条状电容单元 的驱动电极长度，b。^为条状电容单元的感应电极长度，所述条状电容单元的左差位= 右差位，且其中d。为弹性介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，t_为 最大应力值。6. 根据权利要求4所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述两组相互形成差 动的电容单元模块的条状电容单元的驱动电极和感应电极沿宽度方向设有初始错位偏移， 错位偏移大小相同、方向相反。7. 根据权利要求4所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述圆环电容单元组 包括n个同心圆环电容单元，其中其中，_为平行板的长度，r0为圆环电容单 元圆环的宽度，a5 0为相邻两圆环电容单元之间的电极间距，X方向差动电容单元组和Y方 向差动电容单元组均包括m个条状电容单元，rn* (v7-1)aT/(a0+aS￥)，其中，aT为平 行板的长度，a5 #为相邻两条状电容单元之间的电极间距，a。条状电容单元的宽度，所述同 心圆环电容单元的宽度^和条状电容单元的宽度a。相等；条状电容单元电极间距a5 #和 圆环电容单元电极间距a5 0相等，所述条状电容单元的宽度％ 其中，d。为弹性介质 厚度，E为弹性介质的杨氏模量，G为弹性介质的抗剪模量。8. 根据权利要求4所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述圆环电容单元组 和条状电容单元组的驱动电极通过一个引出线与传感系统信号处理器连接，所述圆环电容 单元组的每个圆环电容单元的感应电极单独引线与传感系统信号处理器连接，所述X方向 差动电容单元组和Y方向差动电容单元组的电容单元模块感应电极分别通过一根引出线 与传感系统信号处理器连接。9. 根据权利要求4所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述圆环电容单元、电 容单元模块与传感系统信号处理器之间分别设有中间变换器，中间变换器用于设置电压对 电容或频率对电容的传输系数。10. 根据权利要求4所述的拳击运动辅助训练装置，其特征在于，所述传感器系统信号 处理器包括多路信号高速切换电路、A/D变换电路和控制电路，所述高速切换电路包括三级 切换电路，前一级切换电路的输出为下一级切换电路的输入信号，最后一级切换电路经A/D 变换电路送入控制电路。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于压力分析的拳击运动辅助训练装置,该装置包括靶体三维压力测量单元、拳击手套压力测量单元、位姿识别单元、速度识别单元和传感系统信号处理器，所述靶体三维压力测量单元、拳击手套压力测量单元、位姿识别单元、速度识别单元分别与传感系统信号处理器连接，所述速度识别单元用于采集出拳速度，所述位姿识别单元包括腰部压力传感器、肩关节压力传感器、肘关节压力传感器、小腿肌肉压力触感器和大腿肌肉压力触感器。利用三维力压力传感器，利用三维力压力传感器，可以检测出作用在拳击靶体上x、y、z三个方向的力，将作用在靶体上的三维压力数据用于训练指导，提高成绩，测定方法方便简单。
【IPC分类】A63B71/06, A63B69/00, G01D21/02
【公开号】CN204798786
【申请号】CN201520564748
【发明人】王蒙, 余丙荣, 汪峰坤, 徐小飞, 吴凤霞
【申请人】安徽机电职业技术学院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月28日