與手指參與投籃動作的肌肉的表面肌電信號。盡可能地檢測參與投籃動作的每一塊肌肉，有利于最終得到最精確的分析結(jié)果。運(yùn)動位置傳感器檢測上臂與前臂的運(yùn)動軌跡，以及由前臂帶動的手指發(fā)力。運(yùn)動軌跡包括一個完整的投籃動作中，上臂與前臂在投籃前、投籃中、投籃后的動作姿勢、相對位置以及上臂與前臂的夾角(優(yōu)選的，投籃前，上臂和前臂呈90度角；籃球出手瞬間，籃球軌跡與水平呈40度角至50度角之間效果最佳)。由于投籃動作從起始至結(jié)束，從抬手開始，直至籃球脫離手指后的手指、手腕與手臂的動作，均會影響投籃質(zhì)量，因此，需要全程完整地檢測上臂與前臂在整個完整的投籃動作中的狀態(tài)。
[0033]由于單獨(dú)存在的表面肌電信號并不能直接反應(yīng)投籃動作的正確與否，因此，SEMG傳感器檢測到表面肌電信號后，與預(yù)設(shè)的肌電流信號參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析得出投籃時(shí)手臂與手指相關(guān)肌肉的發(fā)力大小、發(fā)力先后順序、手指使用情況。
[0034]為了得到更精確的檢測數(shù)據(jù)，表面肌電信號與預(yù)設(shè)的肌電流信號參考電壓進(jìn)行對比前，對表面肌電信號進(jìn)行優(yōu)化降噪，防止不必要的雜音也進(jìn)行分析，得到誤差較大的結(jié)果。本發(fā)明中，對表面肌電信號進(jìn)行優(yōu)化降噪包括:對采集的表面肌電信號經(jīng)帶通濾波器得到選定的頻率范圍，然后再經(jīng)陷波濾波器過濾噪音頻率段，得到優(yōu)選信號。
[0035]表面肌電信號表示的是肌肉在發(fā)力時(shí)產(chǎn)生的微電流，呈離散狀態(tài)，不能直接反映投籃動作的完整與連貫性。因此，本發(fā)明分析得出優(yōu)選信號的時(shí)域分布，進(jìn)而得到每個表面肌電信號的時(shí)間分布，進(jìn)而獲得每個肌肉的發(fā)力先后順序；分析得出優(yōu)選信號的頻域分布，再與預(yù)設(shè)的肌電流信號參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，得到投籃時(shí)手臂與手指相關(guān)肌肉的發(fā)力大小、發(fā)力先后順序、手指使用情況。最后，通過肌肉發(fā)力大小與肌肉發(fā)力先后順序，識別出一個完整的投籃動作的手臂與手指的發(fā)力與肌肉運(yùn)用是否正確。
[0036]由于表面肌電信號的微電流較小，不便于直接進(jìn)行處理，為了達(dá)到更優(yōu)的優(yōu)化效果，表面肌電信號在進(jìn)入帶通濾波器之前先進(jìn)行一次放大，經(jīng)陷波濾波器輸出后進(jìn)行二次放大。
[0037]如圖2所示，本實(shí)施例中，SEMG傳感器采集到表面肌電信號后，經(jīng)放大器進(jìn)行一次放大后，經(jīng)帶通濾波器(band-pass filter)將表面肌電信號進(jìn)行過濾，得到選定的頻率范圍，其分布在20Hz到200Hz之間，再通過陷波濾波器(notch filter)濾除頻率55Hz到65Hz的信號，得到優(yōu)選信號。因?yàn)?0Hz的信號夾帶著電線與環(huán)境的雜音，將影響最終的分析結(jié)果。優(yōu)選信號再經(jīng)放大器進(jìn)行二次放大，然后通過ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號。然后對所得的數(shù)字信號進(jìn)行分析，得到時(shí)域分布，通過傅里葉變換算法得出頻域分布，即對每個SEMG傳感器采集到的表面肌電信號進(jìn)行處理提取特征值，再跟預(yù)設(shè)的肌電流信號參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，進(jìn)而識別出對應(yīng)的手臂、手指動作。運(yùn)動位置傳感器(如九軸傳感器)采集手臂三維方向的信號，通過三維方向的信號分析判斷手臂姿勢。
[0038]籃框通過進(jìn)籃統(tǒng)計(jì)模組進(jìn)行命中率統(tǒng)計(jì)，包含若干無線距離偵測傳感器。無線距離偵測傳感器通常會發(fā)射出電磁場，或是發(fā)射出紅外線產(chǎn)生電磁輻射，采集對其檢測距離范圍內(nèi)磁場發(fā)生的變化信號；籃球進(jìn)入籃框后，由上落到下，依順序經(jīng)過若干電磁場，進(jìn)而產(chǎn)生對應(yīng)的磁場變化，進(jìn)而判斷籃球是否已進(jìn)入籃框，得到投籃訓(xùn)練時(shí)的進(jìn)球數(shù)，搭配籃球統(tǒng)計(jì)得到的投籃次數(shù)，可得出投籃的命中率。
[0039]本發(fā)明所述的智能終端可以是，但不限于可收發(fā)信息的計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、智能手表、平板電腦等，由無線通訊網(wǎng)絡(luò)模組(可由藍(lán)芽、WIF1、UWB等)與智能終端進(jìn)行連接，傳輸投籃動作中，籃球、臂套采集的所有數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，以取得投籃的投射軌跡、飛行速度、轉(zhuǎn)速、出手角度、命中率，以及手指與手臂的發(fā)力情況(肌肉發(fā)力大小、發(fā)力先后順序)、籃球出手后手臂的角度、投籃時(shí)手臂與手指姿勢、手臂的動作軌跡、提升時(shí)手指的用力程度、手臂疲勞程度等等；并根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)給予矯正與建議。
[0040]為了便于觀察，以及回溯歷史訓(xùn)練數(shù)據(jù)，總結(jié)一段時(shí)間的訓(xùn)練成果等目的，本發(fā)明中，對每次投籃訓(xùn)練采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，作為歷史數(shù)據(jù)，用于分析投籃訓(xùn)練的趨勢。并可以針對訓(xùn)練過程得到的數(shù)據(jù)，給予適當(dāng)專業(yè)指導(dǎo)。由專業(yè)指導(dǎo)員實(shí)施本發(fā)明所述的方法，針對各項(xiàng)反饋的數(shù)據(jù)，本發(fā)明對應(yīng)的事前訓(xùn)練資料庫以影像方式播放視頻示范、分析。不同肌肉的發(fā)力程度以預(yù)設(shè)的肌電流信號參考數(shù)據(jù)為參考值，給予用力過度、用力適中、用力過輕等分級表示；若疲勞程度迅速累積，如增加速度大于預(yù)設(shè)的閥值，則可以給予疲乏的分級，表示有可能沒善用腳和身體傳遞力量，或是協(xié)調(diào)不夠所造成的建議。
[0041]本發(fā)明將訓(xùn)練數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器，不同用戶間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互與互動，包含線上互動訓(xùn)練方式，讓訓(xùn)練可以透過游戲，或遠(yuǎn)端競賽方式更有互動性地進(jìn)行。
[0042]上述實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作對本發(fā)明的限定。只要是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、變型等都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，結(jié)合籃球反饋的籃球運(yùn)動狀態(tài)信息、臂套反饋投籃時(shí)手臂的投籃動作、籃框反饋的命中率，進(jìn)而得出投籃動作與籃球運(yùn)動狀態(tài)、命中率的投籃關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，并與預(yù)設(shè)的作為訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)的投籃動作模型進(jìn)行對比，找出投籃關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)與投籃動作模型的差異項(xiàng)，并進(jìn)行反饋，得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)；其中，所述的籃球運(yùn)動狀態(tài)信息包括投射軌跡、飛行速度、轉(zhuǎn)速、出手角度；投籃動作包括肌肉發(fā)力大小、發(fā)力先后順序、手臂與手指的姿勢、手臂的動作軌跡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，根據(jù)不同身高、不同投籃距離，采用對應(yīng)的投籃動作模型。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，通過籃球內(nèi)的運(yùn)動位置傳感器判斷籃球與籃框的相對位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，進(jìn)一步地，根據(jù)反饋的差異項(xiàng)，提供糾正建議。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，對每次投籃訓(xùn)練采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，作為歷史數(shù)據(jù)，用于分析投籃訓(xùn)練的趨勢。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，通過智能終端接收反饋的差異項(xiàng)，存儲每次投籃訓(xùn)練采集的所有數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，針對反饋的差異項(xiàng)對應(yīng)的訓(xùn)練過程存在的不足，提供預(yù)設(shè)的指導(dǎo)信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，對肌肉發(fā)力大小以投籃動作模型為參考值，給予用力過度、用力適中、用力過輕的分級。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，臂套還反饋肌肉疲勞度，如果肌肉疲勞度超過預(yù)設(shè)的閥值，則判斷為疲乏。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投籃動作訓(xùn)練方法，其特征在于，通過籃球內(nèi)的運(yùn)動位置傳感器反饋籃球運(yùn)動狀態(tài)信息，臂套通過SEMG傳感器反饋手臂肌肉的表面肌電信號，通過分析采集的表面肌電信號得到投籃時(shí)手臂與手指相關(guān)肌肉的發(fā)力大小、發(fā)力先后順序、手指使用情況，通過運(yùn)動位置傳感器反饋手臂的運(yùn)動軌跡及手臂的姿勢。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種投籃動作訓(xùn)練方法，結(jié)合籃球反饋的籃球運(yùn)動狀態(tài)信息、臂套反饋投籃時(shí)手臂的投籃動作、籃框反饋的命中率，進(jìn)而得出投籃動作與籃球運(yùn)動狀態(tài)、命中率的投籃關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，并與預(yù)設(shè)的作為訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)的投籃動作模型進(jìn)行對比，找出投籃關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)與投籃動作模型的差異項(xiàng)，并進(jìn)行反饋，得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)；其中，所述的籃球運(yùn)動狀態(tài)信息包括投射軌跡、飛行速度、轉(zhuǎn)速、出手角度；投籃動作包括肌肉發(fā)力大小、發(fā)力先后順序、手臂與手指的姿勢、手臂的動作軌跡。用以分析球員進(jìn)行投籃練習(xí)運(yùn)動中的連貫姿勢與肌肉效能，并給予姿勢矯正與肌肉發(fā)力建議。
【IPC分類】A63B69/00, A63B71/06
【公開號】CN105107178
【申請?zhí)枴緾N201510472755
【發(fā)明人】吳建成
【申請人】廈門市簡極科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月3日