一种基于kinect的武术训练辅助弹跳装置的制作方法

本发明涉及训练器材技术领域，具体涉及一种基于kinect的武术训练辅助弹跳装置。

背景技术：

武术运动员在实际教学中，简单的动作一讲一看就能理解就能学会，而对于腾空类动作，比如旋风脚，外摆莲，旋子转体之类的动作，教起来就比较困难，而对于身体素质一般又是半路出家的学生来说，学起来就比较困难，而这些都取决于其腾空的高度，如果能够发明一种仪器，让他们借助这一仪器增加他的弹跳高度，或者提高他们在空中转体的力度，我想对于他们掌握动作会有很大帮助，目前教学中出现这样三种现象，一，学生弹跳很高，但空中转体意识不够；二，有转体意识，但高度不够，三，无高度无意识；因此如果能够使用一种提高运动员弹跳高度的设备，那么就可以大大提高腾空武术动作的教学效率。

目前在体育器材领域，有很多助跳板，主要用于体操鞍马项目的训练。这种助跳板是一种被动式的助跳装置，依靠运动员踩踏压紧助跳板的弹簧，弹簧复位时提供弹跳的助力。但是鞍马跳跃动作和武术腾空动作有巨大区别，在武术动作中使用此种助跳板很难起到助跳效果，也会影响动作的教学。因此最好能开发出一种能够主动给出弹跳助力的设备。

kinect是微软发明的用于人体姿态捕捉的具有深度相机的体感追踪系统，其主要用途为体感游戏中的动作采集。kinect2.0是微软于2014年推出的kinect第二代产品，它的深度相机采用的是光飞跃技术，有效识别范围为相机前0.5m-4.5m，相机分辨率为512*424，相机频率为30hz，人体姿态的获取原理为基于采集到的深度图对人体深度图进行分类，分析出人体的不同部分进而得到关节点的具体位置。将kinect直接用于人体运动捕捉其精度一般难以达到要求，特别是在人体不面对kinect或者有较多自遮挡动作时，kinect就难以判断某些坐标点的具体位置，进而影响到整个人体姿态的识别。这点对转体动作的影响尤其明显。

技术实现要素：

为了解决上述问题本发明提供了一种武术训练辅助弹跳装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于kinect的武术训练辅助弹跳装置，包括踏板，所述踏板为底面的铰接有四个连接杆，所述四个连接杆呈矩形分布；每个连接杆底部均连接有弹簧蓄力装置；

所述弹簧蓄力装置包括固定架，固定架上安装有弹簧，弹簧连接有滑块；所述固定架上设有滑槽，滑块可以在滑槽中滑动；所述滑块与连接杆的底部铰接；所述滑块上设有皮带，所述皮带连接有绞盘；所述固定架上设有限位钩，所述限位钩可以勾住滑块，所述限位钩上安装有电磁开关；

所述基于kinect的武术训练辅助弹跳装置还包括kinect摄像头，kinect摄像头连接有处理装置；所述处理装置内设有回放系统和评价系统；受训人员在踏板助力下起跳后，kinect摄像头拍摄下受训人员的动作图像，送入处理装置，处理装置保存并处理受训人员的动作图像，通过回放系统可回放动作图像，评价系统根据受训人员的动作图像与预先设置的标准动作进行对比，根据对比的偏差情况进行打分；所述处理装置连接有电机，电机驱动绞盘转动；处理装置通过电磁开关控制限位钩的锁定状态；

所述基于kinect的武术训练辅助弹跳装置还包括一套多彩紧身衣，多彩紧身衣可包裹住受训人员全身，多彩紧身衣的躯干和四肢的颜色均不同，且多彩紧身衣的躯干和四肢正面、背面颜色也不相同。

进一步的改进，所述武术训练辅助弹跳装置包括一个矩形的固定架，四个弹簧蓄力装置分别安装在固定架的四角；四个弹簧蓄力装置两个一组，每组弹簧蓄力装置相对设置；

所述电机连接有两个绞盘，同一组的两个弹簧蓄力装置共用一个绞盘。

进一步的改进，所述处理装置为计算机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的武术训练辅助弹跳装置采用主动式助跳设计。通过电机给弹簧蓄力，采用控制器进行控制，电磁开关作为控制机关，控制很准确。本发明的助跳装置无需受训者向下用力踩踏就可以提供助力。适用于武术腾空动作的训练。本发明基于kinect对受训人员的动作进行采集、处理和评价。根据打分系统受训人员可以直观的看到自己动作的不足，有助于提高其转体意识。针对kinect技术在转体动作中的运用的不足之处，本发明利用多彩紧身衣进行改良，多彩紧身衣的正面、背面、四肢和躯干颜色均不相同，大大提高了kinect摄像头识别、处理的效率，而且技术方案简单、成本低廉，使用方便。

附图说明

图1为实施例1剖视图；

图2为实施例1示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示的一种武术训练辅助弹跳装置，包括踏板1，所述踏板为底面的铰接有四个连接杆2，所述四个连接杆2呈矩形分布；每个连接杆2底部均连接有弹簧蓄力装置；

所述四个弹簧蓄力装置固定在一个矩形的固定架3上，四个弹簧蓄力装置分别安装在固定架3的四角；四个弹簧蓄力装置两个一组，每组弹簧蓄力装置相对设置。每个弹簧蓄力装置包括固定架3上安装的弹簧4，弹簧4连接有滑块5；所述固定架3上设有滑槽，滑块5可以在滑槽中滑动；所述滑块5与连接杆2的底部铰接；所述滑块5上设有皮带7，所述皮带7连接有绞盘8；所述固定架3上设有限位钩6，所述限位钩6可以勾住滑块5，所述限位钩6上安装有电磁开关；

所述武术训练辅助弹跳装置还包括电脑作为处理器，所述控制器连接有电机，电机驱动绞盘8转动；控制器通过电磁开关控制限位钩的锁定状态；电机连接有两个绞盘，同一组的两个弹簧蓄力装置共用一个绞盘。电脑通过电磁开关控制限位钩的锁定状态。

使用时，先启动电脑和电机。电脑控制电机转动，绞盘拉动皮带使滑块滑动，滑块使连接杆移动，连接杆带动踏板下沉。滑块滑动到位后会被限位钩勾住，此时控制器控制电机下电，弹簧蓄力完成。受训者电脑给出的提示在踏板上起跳，此时电脑器控制电磁开关，使限位钩松开，弹簧拉动滑块带动连接杆移动，使踏板上升，给受训者一个向上的助力，提高受训者的弹跳高度。

所述基于kinect的武术训练辅助弹跳装置还包括kinect摄像头，kinect摄像头连接电脑；所述电脑内设有回放系统和评价系统；受训人员在踏板助力下起跳后，kinect摄像头拍摄下受训人员的动作图像，送入处理装置，处理装置保存并处理受训人员的动作图像，通过回放系统可回放动作图像，电脑连接有电机，电机驱动绞盘转动。本发明基于微软的kinectforwindows系统开发，在此系统上已有多种动作捕捉的评价打分方法。本发明采用的是骨骼关键节点向量矩阵的计算方法，通过对比训人员的动作图像与预先设置的标准动作进行对比，根据对比的偏差情况进行打分。

所述基于kinect的武术训练辅助弹跳装置还包括一套多彩紧身衣，多彩紧身衣可包裹住受训人员全身，多彩紧身衣的躯干和四肢的颜色均不同，且多彩紧身衣的躯干和四肢正面、背面颜色也不相同。制作紧身衣时可将衣服的躯干和四肢的正背面分割成多个区域，然后在各个区域涂上不同的颜色。受训人员通过穿着此种衣服，可以大大提高kinect摄像头对于人体正反面、左右以及身体各部分的识别能力，同时根据不同色彩的连接可以使系统校正骨骼的节点位置，再通过软件进行进一步的调整即可完成对转体动作的识别。解决了kinect技术难以有效识别转体动作的难题。

以上实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围，凡是依据本发明的技术实质对以下实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。