一种对抗训练动作的柔性监测系统及训练方法技术方案

本发明专利技术提供了一种对抗训练动作的柔性监测系统及训练方法。本发明专利技术对抗训练动作的柔性监测系统，训练时对抗手套和对抗训练服基于电磁传感原理，用于监测瞬时动态动作及非接触动作，如击打的手部击打频率及击打速度；在拳击、散打、跆拳道等对抗训练运动中，手套表面智能监测织物产生的磁场与训练服上的感应线圈发生相对运动，线圈中产生感应电压信号，由电压信号可得到相对击打速度、击打频率信息；对抗监测台上的步态监测织物基于阻抗传感原理，监测训练者步态轨迹；以不同大小的力施加到阻抗织物纱线交叉点上时，纱线接触电阻发生变化，从而对应不同的接触压力；将获取得到纱线交叉点处的力绘制为力图谱可以得到步态轨迹。点处的力绘制为力图谱可以得到步态轨迹。点处的力绘制为力图谱可以得到步态轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种对抗训练动作的柔性监测系统及训练方法


[0001]本专利技术涉及可穿戴设备
，尤其涉及一种对抗训练动作的柔性监测系统及训练方法。

技术介绍

[0002]在体育运动领域，对抗性运动项目主要是指有身体接触，允许正当的身体接触的体育运动，击打发力型对抗运动如拳击、跆拳道、散打、摔跤等，对竞技双方的身体条件和运动技能都有较高要求。对抗类运动如今被越来越多的人关注和学习，这类运动有职业性质的比赛，也有业余比赛和运动健身项目。在对抗训练中，两人在比赛场地内按一定的规则和技术要求，进行攻防对抗。
[0003]而随着如今互联网飞速发展深入各个行业，互联网+体育行业正在新兴发展，采用智能可穿戴设备对运动过程进行实时监测为训练过程带来更多的信息反馈，也有助于运动者在运动中进行对手动作预测和自身安全防护等。在对抗类运动中，使用拳头出击是最基础也是最重要的武器，对出拳运动者手部动作的分析重要性不言而喻。而配合的脚部步法的作用是使自身处于进攻和防守最有效的位置上，同时保持身体重心平衡，使手和足的动作协调配合，是进攻和防守技术中的重要组成部分。因此，使用智能可穿戴设备对对抗运动训练进行辅助监测时，对拳法和步态的协同监测反馈十分重要。
[0004]中国专利CN107569840A公开了一种智能拳击训练系统及方法，在双手腕、双脚腕、腰部等多处佩戴可穿戴设备，在这些穿戴设备中和智能沙袋中布置加速度传感器、陀螺仪和电子罗盘等传感器，用于监测人体拳击时的运动数据和沙袋被打击时的运动和压力数据。虽然专利中采用高精度传感器对人体拳击时的运动数据和智能沙袋被打击时的运动、压力数据进行监测，但采用多个穿戴设备增加了运动中的束缚性，使用的传感器为刚性将会增强运动中的异物感，甚至导致运动者受伤。中国专利CN109603135A公开了一种拳击功能背心和智能拳击靶系统，在功能背心上使用电源灯光隔开多个分区，按区域布置PVDF压电薄膜传感器，最后将背心套设于拳击靶上使用。在击打运动时，压电传感器将根据击打受力产生传感数据，带电源扬声器将根据击打力数值大小发出音效。虽然此专利技术为拳击可穿戴设备提供柔性方法，增加趣味互动性，但数据单一，无法对运动过程进行多维度分析。中国专利CN114237397A公开了一种拳击动作识别方法、系统及电子设备。利用设置在手套中手腕处的无线蓝牙六轴传感器采集拳击动作数据，并进行数据预处理，对得到的预处理后的动作数据采用动作段提取算法提取单次动作段，再对其进行横向标准化和纵向标准化，实现单次动作段的识别和评价。能够解决拳击动作识别率偏低的问题，实现对拳击动作的准确识别。但由于在手套中设置有刚性传感器件，缺乏柔性可能导致佩戴者在训练过程中受伤，且无法提供训练者脚部运动数据的监测结果。
[0005]中国专利CN205730257U公开了一种拳击腰靶、拳击护胸与运动数据处理装置，在拳击腰靶本体和护胸上设置有用于采集拳击者的运动数据的运动数据采集器、通信模块以及电池。运动数据采集器部分包括采集被击中压力的压力传感器和采集被击打次数的震动
探测器，这种方法无法对拳击训练者的手部脚部进行直接数据监测，无法为训练过程提供良好的监测反馈。
[0006]中国专利CN110314346A公开了基于大数据分析的智能格斗竞技拳套、脚套、系统及方法，在拳套和脚套本体中有人体参数采集模块对人体脉搏、心律、体温等参数进行采集，击打参数采集模块包括力度检测，计时单元和计数单元。可以实时获取运动员在训练和比赛时的训练比赛参数和运动员自身的人体参数，便于教练组根据运动员的实时数据和综合状况针对性地制定训练计划。此专利技术可以对人体生理和运动参数多维度监测，但封装多种商用刚性传感器，增加了拳套和脚套的本体重量，降低了其本身的柔性，还会对运动产生一定的阻碍作用。中国专利CN111744163A公开了一种用于搏击类比赛的智能判定胜负装置，包括气囊组合护具、分体式压力变送器装置、数据采集评判装置。将气囊组合护具佩戴在比赛双方的运动员身上，双方运动员击打对方的气囊组合护具，通过分体式压力变送器装置将检测到的气压波动值处理后，经无线传输模块将击打数据输送至数据采集评判装置进行判定胜负。与传统的人工判定胜负相比较，此专利技术具有对比赛的结果判定更果断精确，避免人工裁判误判和漏判现象发生的有益效果。但在气囊内部布置多个刚性压力传感器将增大运动员的负担，阻碍其在比赛中正常的对抗发挥。
[0007]综上，现有对抗运动训练辅助装备存在以下不足：第一，多采用在手套，护腰，训练服等穿戴设备中布置刚性传感器，这可能增加其本体的重量，不具备轻便性，容易对训练者造成干扰甚至造成训练者在训练过程中受伤；第二，现有方案多为单独采用对抗手套或训练服等穿戴设备进行运动监测，缺乏关于对抗击打出拳和步法结合的动作分析，全面还原对抗运动状态，无法为训练者提供真实的击打速度，脚部状态数据反馈。
[0008]基于上述问题，有必要对现有的对抗运动训练辅助装备进行改进。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，针对现有技术中的上述不足之处，本专利技术提供了一种对抗训练动作的柔性监测系统及训练方法。
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种对抗训练动作的柔性监测系统及训练方法，包括：
[0011]对抗手套，其表面设有智能监测织物，所述智能监测织物为由磁性纤维构成的磁性织物；
[0012]对抗训练服，其表面设有智能感知织物，所述智能感知织物包括多个感应线圈；
[0013]对抗监测台，其表面设有步态监测织物，所述步态监测织物为阻抗传感织物。
[0014]优选的是，所述的对抗训练动作的柔性监测系统，所述磁性织物由磁性纤维通过编织或缝纫方式构成，所述磁性纤维由磁性复合材料通过熔融挤出制备而成；
[0015]所述磁性复合材料包括磁性粉末和弹性体材料。
[0016]优选的是，所述的对抗训练动作的柔性监测系统，所述磁性粉末包括钕铁硼磁粉，所述钕铁硼磁粉的目数为100～400目；
[0017]所述磁性粉末和弹性体材料的质量比为(1～5):1；
[0018]所述弹性体材料包括苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、Ecoflex、苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
[0019]优选的是，所述的对抗训练动作的柔性监测系统，所述感应线圈为螺旋感应线圈，
所述感应线圈的圈数为5～50圈。
[0020]优选的是，所述的对抗训练动作的柔性监测系统，所述感应线圈由金属感应线经螺旋弯曲得到，所述金属感应线的直径为100～700μm。
[0021]优选的是，所述的对抗训练动作的柔性监测系统，所述阻抗传感织物由阻抗传感纱线编织而成；
[0022]所述阻抗传感纱线包括内部支撑层以及包覆于所述内部支撑层外周的包层；
[0023]所述内部支撑层材料为金属导电纱线；
[0024]所述包层材料为导电复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对抗训练动作的柔性监测系统，其特征在于，包括：对抗手套，其表面内侧设有智能监测织物，所述智能监测织物为磁性纤维构成的磁性织物；对抗训练服，其表面设有智能感知织物，所述智能感知织物包括多个感应线圈；对抗监测台，其表面设有步态监测织物，所述步态监测织物为阻抗传感织物。2.如权利要求1所述的对抗训练动作的柔性监测系统，其特征在于，所述磁性织物由磁性纤维通过编织或缝纫方式构成，所述磁性纤维由磁性复合材料通过熔融挤出制备而成；所述磁性复合材料包括磁性粉末和弹性体材料。3.如权利要求2所述的对抗训练动作的柔性监测系统，其特征在于，所述磁性粉末包括钕铁硼磁粉，所述钕铁硼磁粉的目数为100～400目；所述磁性粉末和弹性体材料的质量比为(1～5):1；所述弹性体材料包括苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、Ecoflex、苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。4.如权利要求1所述的对抗训练动作的柔性监测系统，其特征在于，所述感应线圈为螺旋感应线圈，所述感应线圈的圈数为5～50圈。5.如权利要求4所述的对抗训练动作的柔性监测系统，其特征在于，所述感应线圈由金属感应线经螺旋弯曲得到，所述金属感应线的直径为100～700μm。6.如权利要求1所述的对抗训练动作的柔性监测系统，其特征在于，所述阻抗传感织物由阻抗传感纱线编织而成...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶光明，刘晓娟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：