[实用新型]一种运动员跨栏过程姿态检测装置

权利要求书

1.一种运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于,该装置包括位姿识别单元、速度识别单元、步态识别单元、数据处理单元、无线通信装置和控制器，所述位姿识别单元、速度识别单元、步态识别单元分别数据处理单元连接，所述数据处理单元、无线通信装置分别和控制器连接，所述无线通信装置与远程接收单元进行通信，所述位姿识别单元包括腰部压力传感器、膝关节压力传感器、肘关节压力传感器、小腿肌肉压力触感器和大腿肌肉压力触感器，所述步态识别单元包括脚底压力传感器和脚底压力开关，所述速度识别单元用于采集跨栏速度，所述腰部压力传感器、膝关节压力传感器、肘关节压力传感器、小腿肌肉压力触感器、大腿肌肉压力触感器、脚底压力传感器均采用薄膜三维力压力传感器。

2.根据权利要求1所述的运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于，所述脚底压力传感器每只脚设有五组，鞋夹层的前掌设置三组，鞋夹层的后掌设置二组，所述设置于鞋夹层的脚底压力开关根据左右鞋转换的频率确定装置是否启动。

3.根据权利要求1所述的运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于，所述数据处理单元包括数据过滤单元、数据分类单元、数据融合处理单元和数据库单元，所述数据过滤单元用于过滤传感器采集的错误数据，所述数据分类单元对过滤后的数据进行分类，数据融合处理单元根据数据分类单元的数据进行融合处理输出二维数据表，数据库单元用于存储检测数据和标准数据，所述标准数据为跨栏训练各指标的最优数据。

4.根据权利要求1所述的运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于，该装置还包括设置在跨栏上用于测量跨栏高度的跨栏姿态单元，所述跨栏姿态单元包括跨栏姿态采集单元和跨栏无线通信单元，所述跨栏无线通信单元和无线通信装置相互通信。

5.根据权利要求1所述的运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于，所述薄膜三维力压力传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的X方向电容单元组和Y方向电容单元组，所述X方向电容单元组和Y方向电容单元组均包括电容单元模块，所述电容单元模块采用由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个条状电容单元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极，所述电容单元模块包括由两个以上宽度a₀长度b₀的条状电容单元组成的第一条状电容单元组和两个以上宽度ka₀长度b₀的条状电容单元组成的第二条状电容单元组。

6.根据权利要求5所述运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于,所述每个条状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相同，驱动电极的长度大于感应电极长度，驱动电极长度两端分别预留左差位δ_左和右差位δ_右，b_0驱＝b_0感+δ_右+δ_左，其中，b_0驱为条状电容单元的驱动电极长度，b_0感为条状电容单元的感应电极长度，所述差位δ_左＝δ_右，且其中d₀为条状电容单元介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，τ_max为最大应力值。

7.根据权利要求5所述运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于,所述梳齿状结构包括20个以上条状电容单元、与条状电容单元一一对应连接的引线，相邻两条状电容单元之间设有电极间距a_δ，所述平行板面积S＝M(a₀+2a_δ+ka₀)b₀/2，其中，M为条状电容单元数量，b₀为条状电容单元的长度，a₀条状电容单元的宽度。

8.根据权利要求5所述运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于,所述第一条状电容单元组和第二条状电容单元组的条状电容单元引线通过并联或者独立方式连接到控制单元。

9.根据权利要求5所述运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于,所述条状电容单元的宽度其中，d₀为介质厚度，E为弹性介质的杨氏模量，G为弹性介质的抗剪模量。

10.根据权利要求5所述运动员跨栏过程姿态检测装置，其特征在于,所述第一条状电容单元组和第二条状电容单元组与控制单元之间分别设有中间变换器，中间变换器用于设置电压对电容或频率对电容的传输系数。