[发明专利]乒乓球規范正手攻球动作检測器及检測方法

权利要求书

1.一种乒乓球規范正手攻球动作检測器包括主控CPU芯片、姿态传感器、相对距离传感器、OLED屏幕、蜂鸣器，其特征是：主控CPU芯片采用stm32f103c8t6芯片，负责整个设备的运行；姿态传感器采用姿态检测陀螺仪mpu6050，负责检测人体姿态及其相对角度的检测；相对距离传感器采用幅度限制红外对管传感器，负责测量人体的相对幅度；OLED屏幕采用IIC总线与主控CPU芯片进行连接，负责人机对话和操作。

2.根据权利要求1所述的乒乓球規范正手攻球动作检測器，其特征是：所述OLED屏幕其采用IIC总线与主控CPU芯片进行连接，1号引脚接PB6，2号引脚接PB7；所述姿态检测陀螺仪3号引脚接入PB10，4号引脚接入PB11；所述蜂鸣器接三极管放大后接入PB8；所述两根红外对管传感器信号线分别接入PA5、PA6、PA7，所述OLED屏幕采用IIC总线与主控CPU芯片进行连接，负责人机对话和操作，采用五项按键作为人机交互的输入设备，按键接入PA0~4，全部外加上拉电阻。

3.一种基于权利要求1所述的乒乓球規范正手攻球动作检測器的检測方法，其特征是：所述姿态传感器的数据分别是欧拉角、陀螺仪原始数据、加速度计原始数据，主控CPU芯片从姿态传感器读取的是加速度计原始数据和陀螺仪的原始数据，对原始数据进行滑动加权滤波按照数据测试的准确性选取5次数据进行滤波，权值分别为0.4、0.2、0.2、0.1、0.1并对零点漂移进行补偿，滤波后的数据用来进行后续的处理，加速度计数据用来判断挥拍的加速度、陀螺仪数据用来判断动作的角度，相对距离传感器用来判断小臂的位置是否合乎规范；挥拍的时候角度持续增加，放拍的时候角度持续减小，角度信息采用处理过的陀螺仪数据，在周期完成时对陀螺仪数据进行清零，开始下一个周期的数据处理，在程序中记录角度的最大值和最小值，如果是正常的挥拍，这个差值恒定或者在一个设定范围内，相对距离传感器检测既用来限制手臂的位置，又用来进行角度矫正，在挥拍达到最高点时，对数据进行记录，当前后差值为正即挥拍，当数据出现转折开始减小的时候开始放拍，同时结合加速度计即可完成挥拍动作周期的判定，当每完成一个挥拍周期挥拍次数加一，结合相对距离传感器和规范挥拍动作的陀螺仪数据进行对比，如果符合规范动作要求那么有效挥拍次数加一，并显示至OLED 屏幕，完成一个挥拍动作的全部处理。