[发明专利]一种打击力测量装置和方法

说明书

本发明提出一种打击力测量装置和方法，装置包括基体，其内设有测量系统，包括时基与电源模块、多轴加速度传感模块和数据处理模块，多轴加速度传感模块用于采集打击者在进行打击时三轴加速度数据和滚转角，俯仰角，偏航角数据，并将数据传输给数据处理模块；数据处理模块用于预先存储标定好的肢体在三个坐标轴方向的质量分量，且用于接收多轴加速度传感模块传送来的数据计算打击力的大小和方向；质量分量采用基体与质量标定模块的配合来标定，其用于提供当打击者佩戴基体打击其预设位置时的打击力数据。上述打击力测量装置制作成本低、对传感器损伤小；通过上述打击力测量装置和方法能在不限定打击位置前提下判定打击力的大小和方向。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种打击力测量装置和方法。

背景技术

在很多场合中，都需要检测肢体打击力的大小，以此来评价个体的体能或者判断打击效果。比如一些体育项目中，选手打击力的测量装置主要安装在对方选手的护具中，且仅能对力的大小进行测量，打击效果需要依靠裁判来进行评判。现存的用于其他用途的打击力测量装置一般也需要绑定在受击物体上，通过打击传感器来检测打击力的大小，长期的打击会对传感器造成一定的损伤，且通常测量时需要限制对特定位置进行打击，会影响打击者的发挥。

现有的打击力大小检测方法有些采用微型称重测力传感器。如申请号为201410189591.1的中国专利申请中公开的散打测力靶系统，采用微型称重测力传感器进行信号检测，将称重传感器放在被打击物体上，并配有缓冲弹簧来减小冲击力。但传感器经过长期的打击也会产生一定的损伤，且该测力靶在测量时需要将其安装在被打击的物体上，限制对特定位置进行打击，打击区域受到传感器位置的限定，不够便捷，打击者的打击方式也需要进行人为判定。

专利号为201820314546.8的中国专利中公开的一种跆拳道电子护具套装，采用若干柔性压力传感器进行打击力的检测，这样将若干柔性压力传感器装配在被打击者的护具中，导致了护具体积增大，且使用传感器数量较多，需要布满所有待检测的位置，规模较大，成本高，长期的打击会对传感器造成一定的损伤，且未布置传感器的区域无法进行检测。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本申请提出了一种打击力测量装置和方法，以便使打击力测量装置安装在打击者身上，且该装置制作成本低、体积小、易携带、对传感器损伤小；通过上述打击力测量装置和方法可以在不限定打击位置的前提下判定打击力的大小和方向。

为了实现上述目的，本申请一方面提出了一种打击力测量装置，包括基体，所述基体用于安置在打击者身上，在所述基体内设有测量系统，所述测量系统包括时基与电源模块、多轴加速度传感模块和数据处理模块，所述时基与电源模块用于为测量系统提供时钟信号和电能；所述多轴加速度传感模块用于采集打击者在进行打击时的x、y、z三轴加速度数据和滚转角，俯仰角，偏航角的数据，并将数据传输给数据处理模块；所述数据处理模块用于预先存储标定好的肢体在x、y、z三个坐标轴方向的质量分量，并且用于接收多轴加速度传感模块传送来的x、y、z三轴加速度数据和滚转角，俯仰角，偏航角的数据，计算打击力的大小和方向；其中肢体在x、y、z三个坐标轴方向的质量分量采用基体与质量标定模块的配合进行标定，所述质量标定模块用于前期校准时提供当打击者佩戴基体打击质量标定模块的预设位置时的三维打击力数据。

在一些实施例中，所述打击力测量装置还包括显示与记录模块，所述显示与记录模块与数据处理模块相连接，所述显示与记录模块用于显示信息，便于观察。

在一些实施例中，所述打击力测量装置还包括无线通讯与传输模块，所述无线通讯与传输模块用于连接数据处理模块和显示与记录模块。

本申请的另一方面提出了一种基于上述打击力测量装置的打击力测量方法，包括以下步骤：

步骤1、标定打击者的肢体在x、y、z三个坐标轴方向的质量分量；

步骤2、将标定好的肢体在x、y、z三个坐标轴方向的质量分量输入到数据处理模块中进行存储；