[发明专利]一种具有压电传感器阵列的乒乓球拍及其制备方法

说明书

本发明属于乒乓球拍技术领域，公开了一种具有压电传感器阵列的乒乓球拍，在乒乓球拍的拍面上嵌入有压电传感模块，在乒乓球拍手柄内嵌入有信号处理模块和无线发射模块，压电传感模块、信号处理模块和无线发射模块依次连接，压电传感模块由多个压电传感器单元阵列而成；信号处理模块与每个压电传感器单元连接，用于采集压电传感器单元输出的电压模拟信号，并将其转换为数字信号；压电传感模块包括一个中心压电传感器单元及分层排列在中心压电传感器单元外围的X个压电传感器单元。可以更全面的获得乒乓球在球拍上准确的落点位置，更能突出运动员在训练过程中的薄弱环节，从而根据所得数据制定相应的训练指导方案，有效的提高运动员的技术水平。

技术领域

本发明属于乒乓球拍技术领域，特别涉及一种具有压电传感器阵列的乒乓球拍及其制备方法。

背景技术

智能传感器作为人工智能的重要组成部分，通过对运动数据的记录和分析，使运动训练更加科学、高效，在现代体育中发挥着越来越重要的作用。特别是在乒乓球等球拍类运动中，准确的击球位置和球拍上的接触力是评价击球质量和进一步制定个人训练计划的最重要的指标。昂贵的设备和大量的数据处理使得实时监控很难实现，特别是对于球和球拍之间的高频交互。因此，实现准确、快速的接触信息测量是十分必要和迫切的。

然而，现有的训练技术指导完全依靠教练和运动员的观察和经验，没有科学的技术和仪器实时提供客观事实数据协助判断，也没有准确可靠的数据来评价和提高乒乓球运动员作战技术的方法，导致运动员的训练盲目性大，训练效率低。目前，已经有一些文献记载了可以检测到运动员在训练时的生理特征和统计运动员的挥拍次数以及乒乓球落在乒乓球桌边缘的落点位置，这些数据并不足以为运动员提供专业技术方向的数据指导，也无法提供精准的乒乓球落在球拍上的落点位置数据，从而不能通过具体数据分析训练中的薄弱环节，也无法有针对性对运动员进行专业训练的指导以提高技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有压电传感器阵列的乒乓球拍及其制备方法，解决了不能通过具体数据分析训练中的薄弱环节，也无法有针对性对运动员进行专业训练的指导以提高技术的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种具有压电传感器阵列的乒乓球拍，在乒乓球拍的拍面上嵌入有压电传感模块，在乒乓球拍手柄内嵌入有信号处理模块和无线发射模块，压电传感模块、信号处理模块和无线发射模块依次连接，无线发射模块通过无线接收模块与远程端连接，所述压电传感模块由多个压电传感器单元阵列而成；

信号处理模块与每个压电传感器单元连接，用于采集压电传感器单元输出的电压模拟信号，并将其转换为数字信号；

无线发射模块，用于接收数字信号并发送至无线接收模块；

无线接收模块，用于将所接收到的信号发送至远程端，远程端用于对数字信号进行处理，识别乒乓球的落点位置；

压电传感器单元总数量为个，包括一个中心压电传感器单元及分层排列在中心压电传感器单元外围的X个压电传感器单元，压电传感器单元分布在N个正六边形上；其中，N为总层数，第n(n＝1，2，……N)层的压电传感器单元数量为6×n；

在压电传感模块上表面密封有封装膜。

进一步，压电传感模块通过环氧树脂AB胶与封装膜粘结。

进一步，压电传感器单元之间通过银电极连接，银电极通过导线与信号处理模块相连接。

进一步，封装膜采用聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜的厚度为20μm。

进一步，压电传感器单元均匀布设在正六边形的边线上。

进一步，压电传感器单元采用P(VDF-TrFE)传感器。

进一步，相邻压电传感器单元的边线相距4mm。