一种投篮训练监测评估系统的制作方法

本发明涉及篮球教学训练系统，具体涉及一种投篮训练监测评估系统。

背景技术：

篮球是一项十分受欢迎的体育运动，从事篮球运动的人群广泛，但由于缺乏专业的知识和系统的训练，人们投篮动作千奇百怪，错误百出，错误的动作不仅影响了篮球的观赏性，还影响了命中率，削弱了人们从事篮球运动的积极性。我们知道投篮时投球的两臂之间的角度和跳跃的高度是两项重要的指标。而市面上并没有专门针对此的篮球训练器，大部分人只能靠自我体会与领悟，这种情况导致了投篮训练的效率极其低下，造成了大多数人投篮动作的不规范。

同时现有的篮球架通常为采用固定结构，导致其存在移动不便，且在体育训练过程中，通常器篮筐为固定定点位置，导致其干扰性较差，训练难度的调整较为单一，投篮训练局限性较大。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种投篮训练监测评估系统，实现了投篮动作的自动判定和指导，且在训练的过程中的采用三维投放的形式，使得训练者有一种身临其境的逼真感，便于多角度进行投篮动作的观察和学习，大大提高了训练效率，同时可以根据不同的需要进行训练障碍物以及机械臂和机械手等的协调，从而给训练者制造不同的训练环境。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种投篮训练监测评估系统，包括

投篮训练装置，用于进行投篮的训练；

视频采集模块，用于通过摄像头将整个训练过程拍摄下来，通过数据传输模块发送到数据处理模块，并发送到数据库进行存储；

生命体征采集模块，用于采集人体的训练时的生命体征数据，通过数据传输模块发送到中生命体征状态评估模块，并发送到数据库进行存储；

数据处理模块，用于通过kinect深度传感器进行骨骼信息获取；还用于消除锁获得骨骼信息的抖动和噪声干扰，并计算获取所有骨骼对的角度旋转移动SO3矩阵信息；

动作标准判定模块，用于将计算所得的骨骼对的角度旋转移动SO3矩阵信息与录制的标准动作信息进行比较，如果差距小于某个门限，则认为标准，否则认为不标准；

辅导指导模块，用于通过人工专家根据动作标准判定模块的评估结果进行指导建议的输出；

三维教学模块，包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器、六组投影仪和投篮动作数据库，面向六通道同步并行图像运算，并予以详细刻画；

综合评估模块，用于根据预设的算法进行投篮动作以及进球的数据进行投篮训练结果的综合评估，并将评估结果发送到显示屏进行显示；

生命体征状态评估模块，用于根据接收到的生命体征数据进行训练者生命体征状态的评估，一旦超过设定的界限，报警模块启动，从而提醒训练者休息；

人机操作模块，用于输入各种控制命令；

中央处理器，用于协调上述模块工作用于接收人机操作模块输入的各种控制命令，并按照预设的算法发送到指定模块。

优选地，所述投篮训练装置包括底座，底座上方固定安装有支撑柱，支撑柱两侧对称安装有第一滑轨，第一滑轨上通过带伺服装置的第一滑块安装有若干段机械臂，机械臂一端通过带伺服装置的万向球与第一滑块相连，另一端通过螺栓固定安装有带动力装置的机械手，支撑柱前端下方设有一开口槽，开口槽内活动安装有滑门，支撑柱内安装通过带伺服装置的第一旋转轴安装有若干带动力装置的可折叠杆，可折叠杆一端通过带动力装置的转轴安装有障碍物，支撑柱前壁上侧安装有第三滑轨，第三滑轨内通过带伺服装置的第二滑块安装有篮筐，篮筐通过带伺服装置的第二旋转轴与滑块相连，还包括一控制器，控制器通过电源线与第一滑块、机械臂、万向球、机械手、第一旋转轴、可折叠杆、转轴、第二滑块、第二旋转轴相连，控制器与中央处理器通过无线连接，其中，可折叠杆与障碍物的最小长度均小于开口槽的长度，可折叠杆与障碍物的最大宽度均小于开口槽的宽度。

优选地，所述支撑柱的内前壁上设有与滑门滑动连接的第二滑轨，滑门通过带伺服装置的第三滑块与第二滑轨相连，第三滑块与控制器通过电源线相连。

优选地，所述生命体征采集模块包括套在大拇指所处位置的指套式光电传感器、佩戴在手腕上的温度传感器和脉搏传感器。

优选地，还包括数据共享模块，用于通过无线的方式实现数据的共享。

优选地，还包括一显示屏，用于显示各种采集到的数据，以及人机操作模块调用的数据。

优选地，所述投篮动作数据库连接有一更新模块，用于进行数据库内数据的更新。

优选地，所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块。

优选地，所述语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用手写板和键盘，所述图片输入模块采用扫描仪、摄像头或USB接口导入。

本发明具有以下有益效果：

实现了投篮动作的自动判定和指导，且在训练的过程中的采用三维投放的形式，使得训练者有一种身临其境的逼真感，便于多角度进行投篮动作的观察和学习，大大提高了训练效率，同时可以根据不同的需要进行训练障碍物以及机械臂和机械手等的协调，从而给训练者制造不同的训练环境。

附图说明

图1为本发明实施例一种投篮训练监测评估系统的系统框图。

图2为本发明实施例一种投篮训练监测评估系统中投篮训练装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种投篮训练监测评估系统，包括

投篮训练装置，用于进行投篮的训练；

视频采集模块，用于通过摄像头将整个训练过程拍摄下来，通过数据传输模块发送到数据处理模块，并发送到数据库进行存储；

生命体征采集模块，用于采集人体的训练时的生命体征数据，通过数据传输模块发送到中生命体征状态评估模块，并发送到数据库进行存储；

数据处理模块，用于通过kinect深度传感器进行骨骼信息获取；还用于消除锁获得骨骼信息的抖动和噪声干扰，并计算获取所有骨骼对的角度旋转移动SO3矩阵信息；

动作标准判定模块，用于将计算所得的骨骼对的角度旋转移动SO3矩阵信息与录制的标准动作信息进行比较，如果差距小于某个门限，则认为标准，否则认为不标准；

辅导指导模块，用于通过人工专家根据动作标准判定模块的评估结果进行指导建议的输出；

三维教学模块，包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器、六组投影仪和投篮动作数据库，面向六通道同步并行图像运算，并予以详细刻画；

综合评估模块，用于根据预设的算法进行投篮动作以及进球的数据进行投篮训练结果的综合评估，并将评估结果发送到显示屏进行显示；

生命体征状态评估模块，用于根据接收到的生命体征数据进行训练者生命体征状态的评估，一旦超过设定的界限，报警模块启动，从而提醒训练者休息；

人机操作模块，用于输入各种控制命令；

中央处理器，用于协调上述模块工作用于接收人机操作模块输入的各种控制命令，并按照预设的算法发送到指定模块。

所述生命体征采集模块包括套在大拇指所处位置的指套式光电传感器、佩戴在手腕上的温度传感器和脉搏传感器。

还包括数据共享模块，用于通过无线的方式实现数据的共享。

还包括一显示屏，用于显示各种采集到的数据，以及人机操作模块调用的数据。

所述投篮动作数据库连接有一更新模块，用于进行数据库内数据的更新。

所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块。

所述语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用手写板和键盘，所述图片输入模块采用扫描仪、摄像头或USB接口导入。

如图2所示，所述投篮训练装置包括底座1，底座1上方固定安装有支撑柱2，支撑柱2两侧对称安装有第一滑轨3，第一滑轨3上通过带伺服装置的第一滑块4安装有若干段机械臂6，机械臂6一端通过带伺服装置的万向球5与第一滑块4相连，另一端通过螺栓固定安装有带动力装置的机械手7，支撑柱2前端下方设有一开口槽8，开口槽8内活动安装有滑门9，支撑柱内安装通过带伺服装置的第一旋转轴11安装有若干带动力装置的可折叠杆12，可折叠杆12一端通过带动力装置的转轴13安装有障碍物14，支撑柱2前壁上侧安装有第三滑轨，第三滑轨内通过带伺服装置的第二滑块15安装有篮筐17，篮筐17通过带伺服装置的第二旋转轴16与滑块15相连，还包括一控制器，控制器通过电源线与第一滑块4、机械臂6、万向球5、机械手7、第一旋转轴11、可折叠杆12、转轴13、第二滑块15、第二旋转轴16相连，控制器与中央处理器通过无线连接，其中，可折叠杆12与障碍物14的最小长度均小于开口槽的长度，可折叠杆12与障碍物14的最大宽度均小于开口槽的宽度。

所述支撑柱2的内前壁上设有与滑门9滑动连接的第二滑轨10，滑门9通过带伺服装置的第三滑块与第二滑轨10相连，第三滑块与控制器通过电源线相连。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。