[发明专利]皮划艇、赛艇实船水上便携式船载测试系统

说明书

所属领域　本发明涉及传感器技术及其应用领域，特别是涉及体育 科研方面的皮划艇、赛艇实船水上便携式船载测试系统。

背景技术

近年来，世界各国更为注重将提高成绩的科技含量作为 新世纪竞技体育发展中新的增长点，依靠科学方法和手段对运动员进行 训练，提高运动员的技术水平，已经成为世界竞技体育运动训练的一种 趋势。

皮划艇、赛艇运动均属速度和耐力项目，对力量和技术均有极高要 求，运动员的选材、技术动作的改进、战术的合理安排、多人艇的人员 搭配都需要科学依据和理论指导。国内已经建立起初步的科学训练平台， 建立了集影像分析、肌电解析、生理生化分析于一体的科学训练平台。 武汉体育学院的郑伟涛教授等人近几年来一直致力于皮划艇、赛艇运动 方面的研究，先后进行了《赛艇实船运动技术测试与评定系统研制》、《赛 艇专项力量训练器及其监控评价系统的研制》等一系列相关方面的研究 项目，为皮划艇、赛艇的科学训练提供了初步的基础理论依据和关键技 术支撑。经检索，国外研制的皮划艇、赛艇实船水上测试系统还不完善， 研制的动力学测试系统可获取桨频、桨程、船速等信息。这些训练平台 和测试系统都不能同时获取皮划艇、赛艇训练中的动力学和运动学参数， 达到研究船体运动本质特点的目的，这样也就不能建立一个较为完备的 船体受力-运动模型，形成专项技能评价体系。

发明内容

本发明的目的是：提供一种皮划艇、赛艇实船水上便携 式船载测试系统，该测试系统能够同时测得皮划艇、赛艇训练中的动力 学、运动学的相关参数，通过对这些参数的分析，能够建立反映皮划艇、 赛艇运动本质规律的受力-运动模型，形成科学的评价指标体系。

本发明的技术方案是：一种皮划艇、赛艇实船水上便携式船载测试系 统，其特征在于：该系统由单片机信号处理单元、多维桨力传感器和控 制器组成，能够用于单人艇、双人艇和四人艇的测试，所述的单片机信 号处理单元包含电池充电接口、USB接口、多维桨力传感器接口和控制器 接口，所述的单片机信号处理单元与多维桨力传感器通过多维桨力传感 接口经电线电连接，所述的单片机信号处理单元与控制器通过控制器接 口经电线电连接，以构成皮划艇、赛艇实船水上便携式船载测试系统的 体系结构。

所述的单片机信号处理单元内置有多维加速度传感器，安装于训练 用皮划艇、赛艇的艇舱内，用于测量皮划艇、赛艇在多个方向的加速度 信息，获取皮划艇、赛艇的运动学参数，并对所有信息进行处理；所述 的多维桨力传感器固定于桨杆上，用来实时测量训练中运动员的划桨力， 以便获取皮划艇、赛艇的动力学参数；所述的控制器置于艇舱内运动员 伸手能够接触的地方，以便运动员对系统进行控制。

所说的多维加速度传感器能够测量皮划艇、赛艇在多个方向的加速 度信息，获取皮划艇、赛艇的运动学参数，运动学参数包括：桨叶的入 水时间、出水时间，桨频，每桨位移，皮划艇、赛艇的瞬时速度、瞬时 加速度，单位时间内皮划艇、赛艇的速度差以及转桨过程。

所说的单片机信号处理单元还内置有四种指示灯，四种指示灯分别 为USB接口灯、USB状态指示灯、状态指示灯和缺电指示灯，用来指示系 统的工作状态。

所说的单片机信号处理单元的外形结构采用了防水设计，其中多维 桨力传感器接口和控制器接口在接上电线后，用防水胶封住，电池充电 接口和USB接口在训练时用防水盖帽封住。

所说的多维桨力传感器用来实时测量训练中运动员的划桨力，以便 获取皮划艇、赛艇的动力学参数，动力学参数包括：运动员左右手桨力 的最大值、最小值和平均值，每桨做功，每桨冲量。

所说的多维桨力传感器采用园膜型梁结构、多桥贴片的方式。

所说的控制器面板上有开机、关机、复位、开始/停止四个按钮，能 够对系统实现上电、断电、复位和开始/停止的控制。

作为一种皮划艇、赛艇实船水上便携式船载测试系统，所说的单片 机信号处理单元内置有相互电连接的单片机、存储器、指示灯、多维加 速度传感器等，单片机采用MSP430系列的MSP430F149，存储器采用 AT45DB642。所说的多维加速度传感器采用高精度、小量程的加速度传感 器，引进硬件噪声抑制技术，降低了系统误差，频率响应高，可以实现 实时快速检测。

相当于现有技术有益效果是：