[实用新型]一种基于三维运动的姿态传感器的射箭技术监控设备

说明书

本实用新型提供一种基于三维运动的姿态传感器的射箭技术监控设备，该设备安装在弓的防震杆上，实时记录弓把从拉弓到撒弓的整个过程的运动学参数；其包括：传感器(1)和USB数据线；其中，所述USB数据线用于充电；所述传感器(1)为LPMS‑B2传感器，其内部集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计。具有重量轻、灵敏度高、实时反馈的特点，能够满足射箭项目的需要和获得运动员在拉弓至撒放弓的过程的所有运动学参数，使技术动作达到很精细化的程度，所有采集数据可以进行线下分析处理。

技术领域

本实用新型涉及射箭运动训练辅助的技术领域，特别涉及一种基于三维运动的姿态传感器的射箭技术监控设备。

背景技术

射箭项目在我国一直被视为潜优势竞技项目，尤其是2014年新规则实施后，各个国家在箭坛的地位发生了一些变化，中国射箭队在国际比赛中起伏不定，相比而来，韩国的霸主地位却一直未变，在与韩国队的对抗中并不仅仅是比赛心理上存在差距，在射箭的技术上相差也很大。在国家射箭队进行科技服务时与教练员沟通发现，目前对于射箭辅助训练监控的设备，在国内只有本研究团队以前设计的一款改装激光测试系统，但存在需要专业人员进行操作、数据采集时间范围有限、操作条件等局限性。

目前，虽然已经有比较系统的训练辅助设施，但大多数以实验室条件为主开展的，且大多数是以定性研究为主。现有的射箭技术监控设备，如高速摄影机，需要专业人员进行操作，且处理周期较长；经过改装的激光测试仪器也受到天气、不易校准等特征；国外设计的超声装置延迟较大且精度性不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，为解决现有的射箭技术监控设备存在上述的缺陷，本实用新型提供了一种基于姿态传感器的三维射箭技术监控设备，具有重量轻、灵敏度高、实时反馈的特点，将所述射箭技术监控设备安装在射箭运动员的弓把的防震杆上，可以快速反映射箭运动员在训练中从拉弓到撒弓过程中的变化情况，其包括：弓在整个过程的运动学参数变化及各个阶段节奏特征的变化，用于评价和诊断运动员的技术特征，能够满足射箭项目的需要和获得运动员在拉弓至撒放弓的过程的所有运动学参数，使技术动作达到很精细化的程度，所有采集数据可以进行线下分析处理。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于三维运动的姿态传感器的射箭技术监控设备，该设备安装在弓的防震杆上，实时记录弓把从拉弓到撒弓的整个过程的运动学参数；其包括：传感器和USB数据线。其中，USB数据线用于充电、数据传输；传感器为LPMS-B2传感器，其内部集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计等传感器，通过这些元件实现三维运动。其中，

三轴陀螺仪是一种测量角度速率的加速度传感器，可以用于沿着X、Y、Z三轴方向测量弓的角速度，通过积分可以得到弓在整个过程中的角度变化；

三轴加速度计是一种沿着X、Y、Z轴计算加速度的惯性传感器；具体地，所述三轴加速度计是一个由检测质量、支撑、电位器和弹簧等组成的一自由度的振荡系统，用于连续给出加速度信号；该传感器的三轴加速度计可以直接输出原始加速度和线性加速度，即消除重力影响后的加速度，通过对线性加速度积分可以得到弓的角速度、运动过程中的位移；

三轴磁力计可以根据地球的磁场的垂直轴来估计传感器相对于地球磁场的位置变化，即测量出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。

所述射箭技术监控设备还包括：

无线通信装置，用于将所述传感器与个人电子终端设备连接和通信，在终端实时获取从拉弓到撒放过程中的包含弓的线加速度、弓在整个训练过程中的角度、弓的角速度、弓的角加速度、运动过程中的位移在内的所有的运动学参数，使技术动作达到精细化的程度。所述无线通信装置包括：

无线通信模板，是指传感器的蓝牙通讯模板，通过WIFI或蓝牙的形式，将所述传感器与个人电子终端进行通信；

无线终端接收装置，可以是计算机或者安卓系统手机的电子设备，用于接收测量单元的处理信号。