[发明专利]网球训练矫正装置

说明书

技术领域

本发明涉及低功耗蓝牙、MEMS传感器技术，具体是一种在网球训练过程中通过MEMS传感器采集数据、滤波、SVD推荐算法，实现对网球初学者挥拍、击球动作的矫正。

背景技术

网球是一项优美而激烈的体育运动，在我国网球训练日益得到重视。但网球训练往往起点较高，需要高额的训练器材、场地、一对一的教练，这对于一般消费群体花费的成本颇高，且学习效益有限。出于需要一对一训练的不便捷问题，为保证网球初学者快速掌握基本的网球挥拍击球等技术，因此便捷、成本低的网球训练矫正装置亟待发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种网球训练矫正装置，该装置改装于常规的网球结构，与现代智能手环器件、智能手机终端结合，运用传感器技术、滤波、SVD算法，实现对网球初学者在训练过程中的挥拍、击球动作矫正，提供针对性矫正方案。

本发明的目的是这样实现的：

一种网球训练矫正装置，其特征在于该装置包括球体、智能手环器件和网球训练矫正APP模块，球体、智能手环器件和网球训练矫正APP模块通过蓝牙4.0组网一对多进行数据通信，网球训练矫正APP模块为主机，球体和智能手环器件为从机；其中：

所述球体由外向内为绒毛层、橡胶化合物层及跟踪传感模块，跟踪传感模块被橡胶化合物层完全包裹，所述跟踪传感模块包括集成蓝牙4.0无线通信功能的MCU控制器、九轴传感器以及供电模块，MCU控制器与九轴传感器连接，供电模块与MCU控制器、九轴传感器相连，给予供电；

所述智能手环器件为常见的智能运动手环或智能手表，该器件设有加速度传感器和陀螺仪；

所述网球训练矫正APP模块设于智能手机，配合球体、智能手环器件使用；其网球训练矫正APP模块具体包括：

1）数据处理模块

数据处理模块与智能手机蓝牙模块连接，将智能手环器件的陀螺仪、加速度传感器数据进行IMUUpdate数据融合，滤波得到智能手环器件的传感器四元数数据；对球体的传感器四元数数据和智能手环器件的传感器四元数数据采用FIFO缓存池进行缓存；记录保存教练挥拍击球时的传感器数据，缓存初学者挥拍击球的训练数据；

2）矫正推荐模块

与数据处理模块相连接，从数据处理模块中的FIFO缓存池中获取传感器四元数数据；对教练数据进行SVD分解，构建相似矩阵，将其与初学者数据SVD分解后的能量矩阵进行相似度计算，在相似度阈值内，则初学者训练达标，否则计算偏移矩阵，将矫正反馈于初学者。

本发明能为网球初学者提供一套有针对性的智能的动作矫正方案。在示范阶段，记录保存教练示范挥拍击球动作的数据。在初学者训练阶段，实时采集初学者的动作数据，与教练数据进行相似度计算，得出有针对性的动作矫正方案。

本发明的网球训练矫正APP模块是一款基于智能手机与球体、智能手环配套使用的应用模块，可以基于Android、iOS、WindowsPhone等平台开发，它通过蓝牙4.0通信实现获取球体传感器的信息和智能手环器件中传感器的信息，并经过数据分析，推荐矫正的网球打法。

本发明在常规网球结构上加以改进，内部装有传感器，获取网球加速度、陀螺仪信号等数据，运用蓝牙4.0无线通信技术，与市面常见的智能手环器件和智能手机进行蓝牙组网，对传感器数据共享、处理及反馈。本发明装置简单，成本低，使用方便，加上一个本发明的球体，即可实现初学者在网球训练过程中的动作矫正，为初学者推荐一套有针对性的智能的矫正方案，解决网球初学者需要一对一训练的不便捷问题，提高网球初学者的学习效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明球体跟踪传感模块结构示意图；

图3为本发明球体的传感器数据处理流程图；

图4为本发明球体的蓝牙数据处理流程图；

图5为本发明球体程序流程图；

图6为本发明网球训练矫正APP蓝牙数据处理流程图；

图7为本发明网球训练矫正APP的IMUUpdate算法流程图；

图8为本发明网球训练矫正APP传感器数据处理流程图；

图9为本发明网球训练矫正APP矫正推荐系统流程图；

图10为本发明网球训练矫正APP工作流程图。

具体实施方式