[发明专利]应用于高尔夫挥杆动作定量计算的方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种应用于高尔夫挥杆动作定量计算的方法，其特征在于，所述应用于高尔夫挥杆动作定量计算的方法包括：

获取基本参数信息，所述基本参数信息包括：球杆质量信息、球杆长度信息、左手与球杆握柄连接处到球杆质心的距离信息、左手与球杆握柄连接处到手臂质心的距离信息、球杆转动惯量信息、左手臂长度信息、左手臂质量信息、左手臂转动惯量信息、躯干质量信息、躯干长度信息、躯干转动惯量信息、人体肌肉的最大收缩力信息、胡克弹簧刚度信息、粘性阻尼系数信息、人体肌肉的最大收缩力所需的时间信息、零负荷时肌肉的最大收缩速率信息、肌肉当前收缩速率信息、肌肉收缩校正常数信息；

依据采集的高尔夫球手上身挥杆的动作视频，来获取所述高尔夫球手上身挥杆的动作视频中的运动信息；

将获取的所述基本参数信息和所述运动信息导入电子表格中；

依据预设的格式要求信息，来对导入电子表格中的所述基本参数信息和所述运动信息进行比对，以判断所述基本参数信息和所述格式要求信息，以及所述运动信息和所述格式要求信息是否符合；

若是符合，则将所述基本参数信息和所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；

依据预设的人体动力学模型在挥杆平面内定义的惯性坐标系，以及导入到MATLAB工作空间中的所述基本参数信息和所述运动信息，来对所述高尔夫球手上身的目标部位和球杆的运动轨迹进行计算，以获得所述目标部位和所述球杆的角位移、角速度、角加速度和转矩运动轨迹的计算结果，所述目标部位包括躯干、肩、手臂和手腕；

将所述运动轨迹的计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框；

所述采集的高尔夫球手上身挥杆的动作视频包括：

在笛卡尔坐标系中，将第一高速数码摄像机架设在高尔夫球手击球准备姿势的脊柱延长线方向上，来采集所述高尔夫球手上身挥杆的动作视频，所述第一高速数码摄像机的帧数率为500帧/秒，所述第一高速数码摄像机的快门速度为1/1500秒；

将第二高速数码摄像机架设在沿着高尔夫球手击球目标方向的反向延长线上，来采集所述高尔夫球手上身挥杆的动作视频，所述第二高速数码摄像机的帧数率为1000帧/秒，所述第二高速数码摄像机的快门速度为1/3000秒，并对运动视频的数据进行保存；

所述获取所述高尔夫球手上身挥杆的动作视频中的运动信息包括：

将运动视频的数据导入ProAnalyst运动分析软件中；

通过所述ProAnalyst运动分析软件中的4阶巴特沃思滤波器减去频率小于5赫兹和频率大于19赫兹的部分后，来读取高尔夫球手的第七节颈椎、骶椎、右肩肩峰的侧面、左肩肩峰的侧面、左手手腕茎突、左手中心、骨盆、膝盖、脚踝、脚跟、脚趾、球杆握柄基部、球杆杆身中心与球杆杆颈处的翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息，手臂与目标线所成的夹角信息、球杆与目标线所成的夹角信息；

所述依据预设的格式要求信息，来对导入电子表格中的所述基本参数信息进行比对包括：

所述预设的格式要求信息包括数据格式信息；

将所述导入电子表格中的所述基本参数信息和所述数据格式信息进行比对，以判断所述基本参数信息和所述格式要求信息是否符合；

若不符合，则对所述导入电子表格中的所述基本参数信息进行更改，以使得所述基本参数信息和所述数据格式信息相符合；

所述依据预设的格式要求信息，来对导入电子表格中的所述运动信息进行比对包括：

所述预设的格式要求信息包括数据完整性信息；

将所述导入电子表格中的所述运动信息和所述数据完整性信息进行对比，以判断所述运动信息和所述数据完整性信息是否符合；

若不符合，则对所述导入电子表格中的所述运动信息进行更改，以使得所述运动信息和所述数据完整性信息相符合；

所述依据预设的人体动力学模型在挥杆平面内定义的惯性坐标系，以及导入到MATLAB工作空间中的所述基本参数信息和所述运动信息，来对所述高尔夫球手上身的目标部位和球杆的运动轨迹进行计算，以获得所述目标部位和所述球杆的角位移、角速度、角加速度和转矩运动轨迹的计算结果包括：

所述笛卡尔坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴、第三坐标轴；

所述第一坐标轴是X轴，所述X轴的正方向朝着球杆杆颈水平指向球杆杆头的方向；

所述第二坐标轴是Y轴，所述Y轴的正方向朝着球杆杆头背面水平指向球杆杆面的方向；

所述第二坐标轴是Z轴，所述Z轴的正方向朝着垂直水平面向上的方向；

所述挥杆平面内定义的惯性坐标系是将所述笛卡尔坐标系沿着所述Y轴顺时针的方向旋转40度，直到所述Z轴和高尔夫发球手脊柱所在延长线相平行，来转化为挥杆平面内的所述惯性坐标系的x轴、y轴和z轴；

所述将所述运动轨迹的计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框包括：

将所述躯干、所述肩、所述手臂和所述手腕以及所述球杆的角位移、所述角速度、所述角加速度和所述转矩运动轨迹的计算结果赋值给可视化界面的运动轨迹参数对话框，以进行可视化展示。