一种检测投篮时手臂的semg与动作轨迹的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机体检测领域，更具体地说，涉及一种检测投篮时手臂的SEMG与动作轨迹的方法。
【背景技术】
[0002]传统的投篮训练包括理论学习与实践练习。
[0003]理论学习通常只是通过经验传授的方式对球员进行指导，包括从教科书、教练等对象进行学习。通过教科书进行学习时，存在的不足是，基本属于纯理论教学，无法做到“身教”，而且将晦涩的理论文字通过球员自身学习，转化为实战技术的过程，跟球员自身的学习与理解能力关系较大。而且对学习的结果，球员自身几乎不可能验证是否正确。通过教练进行学习时，与教科书相比，解决了“身教”的问题，但仍存在的不足是，教练也只能从表象上观察球员的动作与训练结果，教学质量与教练水平的相关性非常大，而一名优秀的教练指导的球员的数量也非常有限，不利于大范围地进行训练指导，效率极低。
[0004]对于实践练习，现有技术公开有投篮训练装置，但仅能统计投篮结果的高低，并不能给球员予建议或分析。球员只能凭“熟能生巧”的方法进行训练，事倍功半。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够反映球员投篮过程中的动作要领对应的肌肉相关信息的检测投篮时手臂的SEMG与动作轨迹的方法。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]—种检测投篮时手臂的SEMG与动作轨迹的方法，在每一次完整的投篮动作过程中，通过SEMG传感器检测手臂肌肉的表面肌电信号，通过运动位置传感器检测手臂的运动轨迹；通过分析采集的表面肌电信号得到投篮时手臂与手指相关肌肉的发力大小、发力先后顺序、手指使用情况，并结合采集的手臂的运动轨迹，得出一个完整的投篮动作的投篮动作采样数据。
[0008]作为优选，SEMG传感器检测到表面肌电信号后，与预设的肌电流信号参考数据进行对比，分析得出投篮时手臂与手指相关肌肉的发力大小、发力先后顺序、手指使用情况。
[0009]作为优选，表面肌电信号与预设的肌电流信号参考电压进行对比前，对表面肌电信号进行优化降噪。
[0010]作为优选，对表面肌电信号进行优化降噪包括:对采集的表面肌电信号经带通滤波器得到选定的频率范围，然后再经陷波滤波器过滤噪音频率段，得到优选信号。
[0011]作为优选，分析得出优选信号的时域分布，进而得到每个表面肌电信号的时间分布，进而获得每个肌肉的发力先后顺序；再通过肌电流信号分析模组使用傅里叶转换方法得出优选信号的频域分布后，进行频域平均分析，再与预设的肌电流信号参考数据进行对比，得到表面肌电信号表示的肌肉发力大小。
[0012]作为优选，通过肌肉发力大小与肌肉发力先后顺序，识别出一个完整的投篮动作的手臂与手指的发力与肌肉运用是否正确。
[0013]作为优选，表面肌电信号在进入带通滤波器之前，与经陷波滤波器输出后均进行放大，经陷波滤波器放大后的表面肌电信号经过模数转换器转换成数字信号。
[0014]作为优选，运动位置传感器检测上臂与前臂的运动轨迹，进而判断手臂的姿势。
[0015]作为优选，运动轨迹包括一个完整的投篮动作中，上臂与前臂在投篮前、投篮中、投篮后的动作姿势、相对位置以及上臂与前臂的夹角。
[0016]作为优选，SEMG传感器检测上臂、前臂与手指参与投篮动作的肌肉的表面肌电信号。
[0017]本发明的有益效果如下:
[0018]本发明所述的检测投篮时手臂的SEMG与动作轨迹的方法，用于检测投篮时的手臂与手指的一连贯动作，包括手臂与手指的肌肉状态与动作姿势。本发明通过检测每次完整的投篮动作中，相关肌肉产生的表面肌电信号，进而分析得出每块参与投篮的肌肉的使用状态，包括发力大小、发力先后顺序、手指姿势。本发明还通过运动位置传感器检测每次完整的投篮动作中，手臂的运动轨迹。将上述的发力大小、发力先后顺序、手指动作与运动轨迹结合，进而得出一个完整的投篮动作的投篮动作采样数据。投篮动作采样数据真实地反映球员投篮过程中的动作要领对应的肌肉相关信息，可用于对球员的投篮动作及肌肉使用情况进行分析与建议，从人体的生理上进行投篮的训练，针对性强，检测结果可用于直观地观察，有助于快速纠正动作要领，训练成果与效率均有极大的提高。
【附图说明】
[0019]图1是本发明所述的方法的原理流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。
[0021]本发明提供一种检测投篮时手臂的SEMG与动作轨迹的方法，用于从人体的生理上反映投篮动作中，参与投篮动作的肌肉与手臂、手指的使用情况，进而有针对性地纠正投篮动作，提高投篮训练的成果与效率。
[0022]本发明所述的方法中，在每一次完整的投篮动作过程中，通过SEMG传感器检测手臂肌肉的表面肌电信号，通过运动位置传感器检测手臂与手指的运动轨迹；通过分析采集的表面肌电信号得到投篮时手臂相关肌肉的发力大小、发力先后顺序、手臂肌肉对应的手指姿势，并结合采集的手臂的运动轨迹，得出一个完整的投篮动作的投篮动作采样数据，用于反应参与投篮动作的肌肉与手臂、手指的使用情况。
[0023]对应的，需要配置能够采集表面肌电信号与运动轨迹的设备，可以是一种具备SEMG传感器与运动位置传感器的臂套，在进行投篮训练时，穿戴所述的臂套，用于检测投篮动作中的表面肌电信号与手臂、手指的运动轨迹。臂套供以球员对手臂(包含手指)的姿势以及发力的肌肉运动状态进行信息反馈，可以设置若干SEMG传感器与运动位置传感器(如九轴传感器)，SEMG传感器接触在球员皮肤表面上，球员对其某块肌肉发力时，对其神经元发送电信号，神经元接受到信号后会向其周边的肌肉纤维传递信号，这些在肌肉表面的产生的电信号，将会被SEMG传感器检测到，根据所要检测的肌肉群放置若干SEMG传感器在相对应的位置，即可识别出球员对其手指及其手臂的发力状态，串联各个肌肉发力的状态时间，即可看出球员在投篮时手臂与手指的连贯动作。臂套的上臂位置放置九轴传感器，可还原出球员在投篮时手臂的动作姿势及相对位置。臂套可针对手指和前臂发力程度、投篮的发力顺序、投篮后手臂角度做出计算，并还原结果显示于使用计算机上。
[0024]采集的数据的多少直接关系到分析结果的精确度，如果需要得到尽量精确的分析结果，则需要SEMG传感器检测上臂、前臂与对应的手指参与投篮动作的肌肉的表面肌电信号。尽可能地检测参与投篮动作的每一块肌肉，有利于最终得到最精确的分析结果。运动位置传感器检测手