[发明专利]一种用于冰壶运动训练的综合运动测量与辅助分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及体育运动数据采集领域，特别涉及一种用于冰壶运动训练的综合运动测量与辅助分析系统。 

背景技术

冰壶是一种以队为单位在冰上进行的投掷性比赛项目，又是一种技巧主导类表现准确性项群项目，良好的技术能力是获得胜利的关键。要获得良好的技术能力，冰壶运动员必须对自己的动作进行反复优化完善。客观的观察和分析手段是对运动员技术动作进行有效的优化完善的前提，特别是对于高水平的运动员，如果能够获得关于运动员技术动作的完全可靠、精确且客观的信息，并进行及时快速的反馈，则非常有利于运动员获得理想的运动技能。 

典型的场景有：1. 针对于掷壶动作，总的指导思想是运动员以适度的速度和力量掷出冰壶，同时保持动作的稳定性和身体的平衡性。但是，由于掷壶是一个高度技巧性的动作，诸如运动员体能状况、身体姿势、重心变化、力量运用等很多因素均会影响掷壶的最终结果。即使对于最终的结果--掷出的冰壶，在很多情况下单靠人工判断其运动情况是不够的，一些决策依赖于对其精确运动参数的了解。此外，掷壶过程中掷壶手会承受巨大的心理压力，因此其心理状况又会影响运动员的技术水平发挥。这些因素交叉在一起，使得精确评价运动员某次掷壶动作的成功程度变得很难，也更难深入地分析本次掷壶的成功（或失误）的真正原因。并且，数据获取手段本身能达到的水平，也会对训练效果产生影响。对运动员进行信息反馈通常对时效性要求很高，理想的反馈形式应该是实时反馈（镜面化训练），反馈只有能够跟上运动员连续不间断训练的节奏，才能最大化地帮助运动员改进自己的动作。 2. 针对于刷冰动作，每个运动员的冰刷相对于冰壶的位置、刷冰的力量、刷冰的频率等参数的变化，都会改变冰壶的运动参数。对这些参数的影响的细致分析，也已经超出了人类观察和理解力的极限，急需工程界提供相应的技术手段，来提高对刷冰技术动作的认识和应用能力。 

对于类似于冰壶训练中相关参数实时获取的问题，目前通常采用如下两种方法来解决。第一种方法是采用运动捕捉系统。运动捕捉系统通过捕捉目标物体所具有的光、声音、电磁波等特征信号，可以实时地获得目标物体的位置、速度等运动参数。目前的运动捕捉系统可以大致分为机械式跟踪系统，电磁式跟踪系统，声学跟踪系统和光学式跟踪系统。这些系统的精度、延迟、更新率、有效跟踪范围各不相同，其中最典型的是光学式运动捕捉系统，目前已经成功应用在从虚拟现实、体育到医学等多种场合。但是这些系统或技术均存在时间延迟大，或者有效工作范围小、价格昂贵、友善性差等问题，因此无法应用在冰壶运动参数获取的场合。第二种是采用专门的多参数测试仪，主要用来获取所关心的人体生理学（或心理学）参数、动力学参数。但是这些设备通常需要在人身体上布设各种线缆，会对运动员完成相关动作的过程产生影响，另外这些设备通常体积庞大、操作复杂，且相互之间缺乏必要的同步功能，无法进行多种数据组合分析，因此它们对于实际训练的帮助效果非常有限。 

因此，目前很需要一种能够具备实时数据采集、现场辅助分析的冰壶运动综合训练支持系统，以便于教练员与运动员对于冰壶运动的重点环节进行细致深入的分析，从而加快提高运动员的技术水平。 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提出一种用于冰壶运动训练的综合运动测量与辅助分析系统，在不同的位置通过设置不同的传感器和无线传输装置，实现对训练当中不同数据的采集。 

本发明的目的是这样实现的：一种用于冰壶运动训练的综合运动测量与辅助分析系统，包括： 

中央控制计算机：用于对冰壶运动训练数据进行分析显示；

无线网关：与中央控制计算机连接，用于采集冰壶运动训练数据，并将数据传递至中央控制计算机；

蹬踏力节点：与无线网关无线连接，用于采集投壶手掷壶时的后蹬力数据，并将数据传递至无线网关；

刷冰频率节点：与无线网关无线连接，用于采集冰壶运动员刷冰频率数据，并将数据传递至无线网关；

冰壶节点：与无线网关无线连接，用于采集冰壶的运动状态数据，并将数据传递至无线网关；

人体运动参数节点：与无线网关无线连接，所述人体运动参数节点包括固定在运动员身体活动部位的壳体，壳体中安装有加速度传感器和与之连接的无线信号发射电路，用于采集冰壶运动员在掷壶过程中的运动参数数据，并将数据传递至无线网关；

掷壶手心率节点：与无线网关无线连接，所述掷壶手心率节点是绑扎在受试者的胸部的无线心率带，用于采集冰壶运动员在掷壶过程中的实时心率数据，并将数据传递至无线网关；