本发明涉及训练保护装置，具体涉及用于花样滑冰的跳跃动作辅助训练系统。
背景技术：
1、在高水平的比赛中，通常是细小的差别决定了最终的获胜者，训练员们在竞争激烈的赛场上想要取得最好成绩，不仅有自身的艰苦奋斗，更得益于科学的力量。尤其是花样滑冰这种技能主导类项目，需要训练员跟随音乐在规定时间内完成各种技术难度动作，如跳跃、步伐、抛跳等。其中，跳跃动作与训练员成绩密切相关，评委需要在选手高速运动且变化繁杂的动作中依据动作类型、难度系数、完成情况、标注程度等给出精准的技术分。
2、因此，在花样滑冰训练员日常训练中，如何采取科学合理的训练手段，并安排特定的方法进行专门的训练是十分重要的。如公开号为cn103301619a的中国专利就公开了一种《花样滑冰旋转辅助训练器》，其在盆形机座内固定有电机，电机转轴与主动齿固定，转台镶嵌在机座面上，转台的转轴通过轴承与机座固定，在转台的转轴下端固定有被动齿，主动齿与被动齿通过齿形皮带传动配合，操作盘及扶手通过支架固定在转台侧边上。该现有方案可以根据训练员自身的特点，选择合适的旋转速度进行模拟训练。
3、上述现有方案主要用于训练员的旋转训练。但是，花样滑冰主要考察的是训练员的身体协调能力，需要训练员将跳跃与旋转进行结合形成跳跃动作。常用的标准跳跃动作包括后内结环跳、后外结环跳、后外点冰跳、勾手跳、后内点冰跳和阿克塞尔跳，所有的这些跳跃动作，都是通过增加在空中的旋转周数而达到不同的难度。为了辅助训练员完成跳跃动作，现有技术中一般采用辅助吊杆装置参与训练。辅助吊杆装置的工作原理类似于钓鱼的鱼竿，具体是在训练员跳跃的过程中，通过吊杆给训练员施加额外的提升力，辅助训练员提升其跳跃高度和旋转圈数以完成对应的跳跃动作，使得训练员在不断的训练过程中找到完成跳跃动作的节奏和技巧。
4、然而，现有的辅助吊杆装置需要陪练员，陪练员一般是专业教练(会滑冰且力气与身高有要求)，导致跳跃训练成本很高。同时，现有的辅助吊杆装置无法采集训练员的跳跃状态数据(如起跳力度、起跳角等)。此外，现有的辅助吊杆装置对教练员的专业性，以及教练员与运动的配合默契程度有严格要求，因为教练员需要通过观察训练员的跳跃动作和空中姿态来在合适的时间给训练员施加足够的向上的牵引力，才能够有效的辅助训练员完成跳跃动作的训练。一般而言，一个跳跃动作需要训练员和教练员的多次尝试才可能成功。随着飞行器和无人机技术的发展，申请人想到通过飞行器(无人机)替代辅助吊杆装置和教练员来为训练员提供向上的牵引力。然而，如何有效的将飞行器应用于跳跃动作的训练，并且能够准确及时的给训练员提供足够的向上牵引力是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种用于花样滑冰的跳跃动作辅助训练系统，能够通过飞行器辅助训练员跳跃，并且能够根据训练员跳跃状态预测飞行器的飞行相关参数，进而准确及时的给训练员提供足够的向上牵引力，从而能够有效的辅助训练员完成跳跃动作的训练，进而能够为花样滑冰的跳跃训练提供一种科学、有效的训练途径。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
3、用于花样滑冰的跳跃动作辅助训练系统，包括：
4、穿戴固定装备，用于供对应训练员穿戴，并能够固定在对应训练员的身体上；
5、飞行器，通过牵引绳与穿戴固定装备固定连接，用于通过向上飞行的方式给穿戴有穿戴固定装备的训练员提供向上的牵引力；
6、跳跃状态监测模块，用于在训练员执行跳跃动作时采集其跳跃状态数据；
7、自适应控制模块，用于在穿戴有穿戴固定装备的训练员执行跳跃动作的过程中，根据对应训练员的跳跃状态数据结合其身高体重数据自适应生成对应的飞行高度、飞行速度和飞行方向来控制飞行器飞行，进而通过飞行器跟随对应训练员并向其提供所需的向上牵引力，以实现跳跃辅助和跳跃防摔。
8、优选的，还包括：
9、手持遥控器，用于供对应训练员向自适应控制模块输入跳跃动作；其中，跳跃动作包括后内结环跳、后外结环跳、后外点冰跳、勾手跳、后内点冰跳和阿克塞尔跳六个选项；每个跳跃动作均设置有对应的预设飞行轨迹和旋转周数，预设飞行轨迹包括起跳前的滑行路线以及在空中做跳跃辅助的牵引飞行路线；
10、自适应控制模块基于对应跳跃动作的预设飞行轨迹和旋转周数，结合自适应生成的飞行高度、飞行速度和飞行方向来控制飞行器飞行。
11、优选的，飞行器包括飞行器主体，设置于飞行器主体上且用于产生飞行动力的旋转桨叶，用于驱动旋转桨叶转动且受控于自适应控制模块的驱动部件，固定设置于飞行器主体上远离旋转桨叶一侧的固定外圈，以及与固定外圈转动配合且能够相对于固定外圈自由旋转的旋转内圈；其中旋转内圈上远离飞行器主体的一侧与牵引绳远离穿戴固定装备的一端固定连接；
12、飞行器还包括设置于飞行器主体上对应旋转桨叶的位置且能够完全覆盖旋转桨叶的保护罩。
13、优选的，穿戴固定装备上设置有跳跃状态监测模块；跳跃状态监测模块包括用于采集对应训练员运动状态数据的运动状态监测单元，用于采集对应训练员运动姿态数据的姿态信息监测单元，以及用于采集训练员身体温度和湿度数据的生理状态监测模单元。
14、优选的，运动状态数据包括运动速度、运动加速度、运动方向和/或起跳角；
15、运动姿态数据包括小臂与大臂间角度、大臂与肩部间角度、大臂与躯干间角度、小臂与躯干间距离、躯干与大腿间角度、大腿与小腿间角度、屈膝角度、屈髋角度、摆臂幅度和/或躯干扭转角度。
16、优选的，自适应控制模块包括：
17、飞行高度预测单元，用于根据对应训练员的运动状态数据和运动姿态数据计算对应的跳跃动量和旋转动量；然后通过对应训练员的跳跃动量和旋转动量结合其身高体重数据计算对应的跳跃高度预测值和旋转周数预测值；随后对比对应训练员的旋转周数预测值和对应跳跃动作的目标旋转周数，生成对应的存周差值；进而根据对应训练员的存周差值结合其身高体重数据计算对应的跳跃高度差值；最后根据对应训练员的跳跃高度差值和跳跃高度预测值结合牵引绳的伸展长度计算飞行器的飞行高度。
18、优选的，自适应控制模块还包括：
19、飞行高度调整应单元，用于根据对应训练员在空中的运动姿态数据计算对应的空中旋转姿态；然后根据对应训练员的空中姿态结合其身高体重数据计算对应的旋转动量削减值；再通过对应训练员的旋转动量削减值和跳跃高度预测值计算对应的旋转周数削减量；随后根据对应训练员的旋转周数削减量更新其旋转周数预测值，进而对应的更新其存周差值和跳跃高度差值；最后根据对应训练员更新后的跳跃高度差值和跳跃高度预测值结合牵引绳的伸展长度计算更新飞行器的飞行高度。
20、优选的，自适应控制模块还包括：
21、飞行时间预测单元，用于根据对应训练员的跳跃高度差值和跳跃高度预测值结合其身高体重数据计算对应的腾空预测时间作为飞行器的飞行时长。
22、优选的，自适应控制模块还包括：
23、飞行速度预测单元，用于根据对应训练员的运动状态数据和运动姿态数据计算对应的跳跃动量；然后根据对应训练员的跳跃动量结合其身高体重数据和腾空预测时间计算对应的跳跃预测距离作为飞行器的飞行距离；最后根据飞行器的飞行距离结合对应的飞行时长计算飞行器的飞行速度。
24、优选的，还包括：
25、云端，用于获取训练员的跳跃状态数据和身高体重数据，并根据训练员的跳跃状态数据和身高体重数据生成对应的训练报告；
26、教练终端，用于接收并展示云端下发的一个或多个训练员的训练报告以供教练员远程查看，同时能够供教练员向对应的一个或多个训练员输入对应的指导信息。
27、本发明中用于花样滑冰的跳跃动作辅助训练系统与现有技术相比，具有如下有益效果：
28、本发明通过飞行器和穿戴固定装备取代了现有的吊杆辅助装置和教练员，通过飞行器给训练员提供所需的向上牵引力辅助训练员完成跳跃动作，即能够供花样滑冰训练员自主进行跳跃训练，并且整个跳跃动作的辅助训练过程无需专业教练的陪同和协助，从而能够降低花样滑冰跳跃训练的成本和难度。
29、本发明在训练员完成跳跃动作的过程中采集训练员的跳跃状态数据，根据训练员的跳跃状态数据结合其身高体重数据预测生成对应的飞行高度、飞行速度和飞行方向来控制飞行器飞行，使得能够通过飞行器跟随对应使用者并向其提供所需的向上牵引力，进而辅助对应使用者完成跳跃动作，即能够根据训练员跳跃状态预测飞行器的飞行相关参数，进而准确及时的给训练员提供足够的向上牵引力，从而能够准确的辅助训练员完成跳跃动作的训练，进而能够为花样滑冰的跳跃训练提供一种科学、有效的训练途径。
30、本发明通过云端获取训练员的跳跃状态数据和身高体重数据，并且能够生成对应的训练报告，使得教练员能够通过教练终端远程查看一个或多个训练员的训练报告，并且能够向对应的一个或多个训练员输入对应的指导信息，即教练员能够远程查看并指导(不同场地)训练员的跳跃训练过程，能够从传统的教练和训练员一对一变成教练和训练员一对多，从而能够在保证训练员跳跃动作训练效果的同时，进一步提高训练员跳跃动作训练以及教练员指导的效率。