[发明专利]一种虚拟格斗训练装置及方法

说明书

本发明提供了一种虚拟格斗训练装置，涉及交互设备技术领域，包括：仿生训练机器人、运动数据捕捉系统和虚拟格斗分析系统；仿生训练机器人用于对训练人员的动作和指令进行识别，根据识别结果控制机械结构做出相对应的动作，并进行模拟语音互动，还用于根据用户设置模式控制机械结构做出相对应的陪练动作；运动数据捕捉系统用于捕捉训练人员的姿态和生理变化信息；虚拟格斗分析系统用于对格斗训练过程及场景进行模拟仿真，并根据训练人员不同训练状态下的姿态和生理变化信息对格斗训练数据进行分析和显示，相应地，还公开了一种虚拟格斗训练方法，本发明能够通过仿生训练机器人和用户体感数据捕捉及VR设备辅助的方法，对训练人员进行格斗训练。

技术领域

本发明涉及交互设备技术领域，尤其涉及到一种虚拟格斗训练装置及方法。

背景技术

真人格斗训练的训练成本和安全难度较高，而简单的训练桩、训练沙袋，只能做单一的力量和动作训练，无法让训练人员快速掌握格斗技巧，并针对自身的缺陷进行系统化的训练。现有的训练机器人虽然可以按照用户设置的参数进行辅助训练，但是不能精确的获取训练人员在训练过程中的训练数据，进而进行分析和动作指导，且不能对训练人员的动作进行智能化识别和安全提醒。

综上所述，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种虚拟格斗训练装置及方法，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种虚拟格斗训练装置，包括：仿生训练机器人、运动数据捕捉系统和虚拟格斗分析系统；

所述仿生训练机器人用于对训练人员的动作和指令进行识别，根据识别结果控制机械结构做出相对应的动作，并进行模拟语音互动，还用于根据用户设置模式控制机械结构做出相对应的陪练动作；

所述仿生训练机器人和所述运动数据捕捉系统均通过无线通信方式与所述虚拟格斗分析系统相连接，所述运动数据捕捉系统用于捕捉训练人员的姿态和生理变化信息；

所述虚拟格斗分析系统用于对格斗训练过程及场景进行模拟仿真，并根据训练人员不同训练状态下的姿态和生理变化信息对格斗训练数据进行分析和显示。

进一步地，所述仿生训练机器人包括主躯干本体和所述主躯干本体两侧活动连接的机械臂，每个机械臂由机械上臂和机械前臂组成，所述机械上臂的两端均滑动连接有万向球头，两个万向球头的底部分别通过肩关节连接所述主躯干本体和通过肘关节连接所述机械前臂。

更进一步地，所述仿生训练机器人还包括设置在所述主躯干本体上的智能控制模块，所述智能控制模块包括动作控制模块和控制器模块；

所述动作控制模块包括第一动作模块、第二动作模块和两组压力传感器模块，所述第一动作模块设置在所述肩关节处，所述第二动作模块设置在所述肘关节处，所述第一动作模块包括用于驱动肩关节和肘关节进行多自由度转动的液压缸、第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述液压缸电连接，所述第一电磁阀通过驱动电路与所述控制器模块电连接，所述两组压力传感器模块均与所述控制器模块电连接，所述两组压力传感器模块分别设置在两侧机械臂表面，所述两组压力传感器模块用于获取训练力度和有效攻击数据，所述第二动作模块与所述第一动作模块的结构相同；

控制器模块用于根据模拟的格斗攻击参数和训练人员语音、动作识别结果输出控制信号至所述动作控制模块并接收所述动作控制模块的反馈信号，所述控制器模块包括控制器、存储器和无线通讯模块。

更进一步地，所述智能控制模块还包括语音交互模块和图像识别模块；