[发明专利]一种网球训练专用网球推动发球控制系统及方法

权利要求书

1.一种网球训练专用网球推动发球控制方法，其特征在于，所述网球训练专用网球推动发球控制方法包括：

第一步，操作按钮对发球设备进行控制；

第二步，通过利用测速器对球速进行检测，并利用摄像器采集发球过程视频数据；根据采集的数据，利用计算程序对网球落点记性计算；

第三步，针对网球的运动轨迹、发球过程、网球落点，进行网球等相关数据进行分析；

第四步，根据网球相关分析数据，对发球推力板主力度进行调控、利用转轴控制器调控发球方向；同时设定发球时间间隔和设定发球次数；

第五步，通过利用显示器显示检测的球速、发球视频数据。

2.如权利要求1所述的网球训练专用网球推动发球控制方法，其特征在于，通过摄像器采集发球过程视频数据的过程中，对网球的运动轨迹进行追踪，采用基于人工蜂群算法的运动目标检测方法，具体包括以下步骤：

步骤一，对序列图像按行扫描，转化为一维信号；对转化后的图像信号进行白化和中心化处理；

步骤二，根据图像信号数量确定蜜蜂变量搜索空间维数和编码，初始化蜂群，随机产生N_e只采蜜蜂和N_u只跟随蜂；

步骤三，根据式y(t)＝wx(t)得到分离图像信号，根据式max J(w)＝-kurt(y)和式

计算出每只蜜蜂的收益度值；

其中：x(t)＝[x₁(t)，x₂(t)，…，x_N(t)]^T为相机拍摄得到的K幅序列图像信号逐行扫描得到的信号矢量，w为分离行向量，y(t)为分离出的一幅图像的逐行扫描信号，f(X_i)为位置X_i的目标函数值；

步骤四，对于每只采蜜蜂根据式在其邻域搜索新位置，如果搜索到的新位置优于该蜜蜂的当前位置，则采蜜蜂移动到该新位置；否则保持采蜜蜂的当前位置不变；

其中j∈{1，2，…，D}，k∈{1，2，…，N_e}，k，j随机产生且k≠j，为[-1，1]之间的随机数；

步骤五，各跟随蜂根据采蜜蜂的收益度值选择一个采蜜蜂进行跟随，并在其邻域同样进行新位置的搜索，若找到的新蜜源更优，则该采蜜蜂位置由新蜜源位置替代；记录此时采蜜蜂群体的最优位置；

步骤六，对于搜索次数达到阈值limit的采蜜蜂进行位置的重新初始化；

步骤七，如果已经达到最大循环迭代次数，则输出蜂群找到的最优位置，并根据式得y(t)＝wx(t)到分离图像信号；否则返回步骤六。

3.如权利要求1所述的网球训练专用网球推动发球控制方法，其特征在于，通过转轴控制器调控发球方向的系统设置有：红外线感知模块、步进电机调控模块、数据处理模块、显示模块、键盘输入模块、信号接受模块；发球方向调节模块中配合使用的方法，具体包括以下步骤：

步骤一，红外线感知模块检测网球的来向，并且信号接受模块接受网球测速器中的网球的数据；

步骤二，数据处理模块根据步骤一采集的数据进行数据处理，控制发球装置的发球力度，并且通过步进电机调整发球的方向；

步骤三，通过显示模块显示发球的相关数据等数据，通过键盘输入模块输入相应的命令。

4.如权利要求1所述的网球训练专用网球推动发球控制方法，其特征在于，通过次数设定程序设定发球次数，具体过程如下；

步骤一，通过摄像头采集训练者发球的操作过程，并且通过键盘输入模块输入训练者需要的发球频率；

步骤二，控制器根据采集的数据，对训练者的状态进行分析，结合训练者的需求，建立关于发球频率的数学模型；

步骤三，根据发球频率数学模型及时控制发球的频率。