一种智能篮球技能训练反馈系统

本发明涉及篮球训练，具体涉及一种智能篮球技能训练反馈系统。

背景技术：

1、篮球是一种常见的运动项目，对于篮球来说，最重要的是投篮的命中率，为了提高投篮的命中率，往往需要球员进行成千上万次的训练，以达到熟能生巧的地步。目前，在投篮训练的过程中，通常需要教练对运动员进行指导，并对他们的站位和发力程度等进行调整，以提升运动员投篮的命中率。

2、然而，这种纠正过程很大程度上依赖于教练的个人经验，具体的纠正手段可能与实际情况存在差异。此外，目前的篮球训练过程中，通常是一位教练指导多位球员，教练讲解完毕后，需要球员自己进行练习，教练可能无法对每个球员的训练过程进行细致地指导。可能会出现教练没有及时关注到某个球员，而该球员不清楚该如何进行改正，导致球员需要更多的时间摸索出正确的投篮技巧，基于此提供一种智能篮球技能训练反馈系统，辅助球员进行投篮训练，并及时反馈球员进行纠正，提高球员的训练效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智能篮球技能训练反馈系统，解决上述技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种智能篮球技能训练反馈系统，包括：

4、初始模块：设定采集周期t，以篮球脱手的位置作为原点建立空间直角坐标系，在所述的采集周期t实时获取篮球中心点坐标，并在空间直角坐标系中生成数据点，对所述的数据点进行拟合，生成篮球的运动轨迹曲线；

5、以球员和篮筐的连线所在竖直平面为参考面，确定所述的运动轨迹曲线与参考面间的夹角β；

6、处理模块：实时获取篮球的速度vini，计算篮球在水平方向上的速度vlev、竖直方向上的速度vver以及端线方向上的速度vend；

7、获取篮球在水平方向上的速度随时间变化的曲线flev(t)、篮球在竖直方向上的速度vver随时间变化的曲线fver(t)以及篮球在端线方向上的速度vend随时间变化的曲线fend(t)；

8、若篮球投中，篮球的运动轨迹曲线应满足以下约束：

9、

10、其中，h'lev为球员与篮筐间的距离，h'ver为篮球脱手的位置与篮筐所在高度间的差值；

11、调整模块：提醒球员投篮时调整所述的夹角β等于0，并确定投篮时力度，所述的力度包括增大力度、减小力度和力度不变；

12、提醒球员注意站位，球员的站位应满足以下约束：

13、

14、其中，h'lev为球员下次投篮时与篮筐间的距离，hlev为上次投篮时球员所在位置与篮球落点在地面上的投影点间的距离，h'ver为球员下次投篮时篮球脱手的高度与篮筐所在高度间的差值，hver为上次投篮时篮球脱手的位置与篮球落点所在高度间的差值。

15、作为本发明进一步的方案：确定所述的夹角β的过程具体包括：

16、在所述的运动轨迹曲线上选取m个参考点，m为预设值，连接所述的运动轨迹曲线的起点和参考点作为参考线，获取球员和篮筐所在竖直平面作为参考面，获取参考线与参考面间的夹角并计算均值作为夹角β。

17、作为本发明进一步的方案：计算所述的均值的过程中，当存在某一夹角与均值间的差值大于预设值时，舍弃该夹角，并重新计算均值。

18、作为本发明进一步的方案：所述的处理模块中，执行以下步骤：

19、步骤一：在所述的采集周期t内实时获取篮球的速度vini，计算篮球在水平方向上的速度vlev＝vini*cosβ*cosλ，其中λ为篮球运动轨迹曲线投影到球员和篮筐所在竖直平面后与水平面间的夹角；

20、并在坐标系中生成采集点，对所述的采集点进行拟合得到篮球在水平方向上的速度随时间变化的曲线flev(t)；

21、步骤二：重复所述的步骤一，获取篮球在竖直方向上的速度vver随时间变化的曲线fver(t)以及篮球沿端线方向上的速度vend随时间变化的曲线fend(t)。

22、作为本发明进一步的方案：所述的调整模块中，当存在篮球首次落地前未到达篮板所在平面时，球员自行调整投篮时的角度和力度。

23、作为本发明进一步的方案：所述的调整模块中，调整球员与篮筐间的距离的过程中，球员应处于预设的区域内。

24、作为本发明进一步的方案：所述的调整模块中，调整篮球脱手的高度与篮筐所在高度间差值的过程中，篮球脱手时的高度应处于预设的篮球脱手的高度范围内。

25、作为本发明进一步的方案：所述的处理模块中，当球员投中时，不进行调整。

26、本发明的有益效果：在本发明中，首先获得篮球的运动轨迹曲线，采集周期t为篮球脱手的时间节点与篮球首次到达篮板所在平面的时间节点间的间隔，当夹角β不为0时，说明未投中；接着将篮球的运动分解为三个方向上的运动，即水平方向、竖直方向和沿端线方向，由于空气阻力等原因，篮球在每个方向上的速度均不是恒定的，因此计算每个方向移动的距离时，通过积分的形式进行描述，接着根据篮筐所在位置确定篮球投中时篮球运动轨迹的约束条件；最后，根据约束条件，当调整夹角β为0后，应当减小投篮时的力度，以维持篮球脱手时的速度与上次投篮时相同，接着根据上次投篮时球员的位置，确定下次投篮时，球员的站位。本发明可以辅助球员进行投篮训练，并及时反馈球员进行纠正，提高球员的训练效率。

技术特征：

1.一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，确定所述的夹角β的过程具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，计算所述的均值的过程中，当存在某一夹角与均值间的差值大于预设值时，舍弃该夹角，并重新计算均值。

4.根据权利要求1所述的一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，所述的处理模块中，执行以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，所述的调整模块中，当存在篮球首次落地前未到达篮板所在平面时，球员自行调整投篮时的角度和力度。

6.根据权利要求1所述的一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，所述的调整模块中，调整球员与篮筐间的距离的过程中，球员应处于预设的区域内。

7.根据权利要求1所述的一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，所述的调整模块中，调整篮球脱手的高度与篮筐所在高度间差值的过程中，篮球脱手时的高度应处于预设的篮球脱手的高度范围内。

8.根据权利要求1所述的一种智能篮球技能训练反馈系统，其特征在于，所述的处理模块中，当球员投中时，不进行调整。

技术总结
本发明涉及篮球训练技术领域，具体公开了一种智能篮球技能训练反馈系统，包括：初始模块：获取篮球的运动轨迹曲线并确定运动轨迹曲线与参考面间的夹角β；处理模块：分别获取篮球水平方向、竖直方向和端线方向上的速度随时间变化的曲线，并确定篮球投中时，篮球的运动轨迹曲线应满足的约束条件；调整模块：提醒球员投篮时的夹角β、力度和站位。本发明可以辅助球员进行投篮训练，并及时反馈球员进行纠正，提高球员的训练效率。

技术研发人员：李婷婷,李振国,刘阳,国语歌
受保护的技术使用者：吉林体育学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9