本發(fā)明涉及一種可穿戴輔助投籃裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

可穿戴式智能設(shè)備擁有多年的發(fā)展歷史，思想和雛形在20世紀(jì)60年代即已出現(xiàn)，而具備可穿戴式智能設(shè)備形態(tài)的設(shè)備則于70－80年代出現(xiàn)。穿戴式智能設(shè)備的本意，是探索人和科技全新的交互方式，為每個(gè)人提供專(zhuān)屬的、個(gè)性化的服務(wù)，而設(shè)備的計(jì)算方式無(wú)疑要以本地化計(jì)算為主——只有這樣才能準(zhǔn)確去定位和感知每個(gè)用戶(hù)的個(gè)性化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，形成每個(gè)人隨身移動(dòng)設(shè)備上獨(dú)一無(wú)二的專(zhuān)屬數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，并以此找準(zhǔn)直達(dá)用戶(hù)內(nèi)心真正有意義的需求，最終通過(guò)與中心計(jì)算的觸動(dòng)規(guī)則來(lái)展開(kāi)各種具體的針對(duì)性服務(wù)。

柔性傳感器是具有很好發(fā)展前景的新技術(shù)，柔性傳感器包括：柔性壓力傳感器，主要是用來(lái)檢測(cè)外界對(duì)物體所加壓力的大小和分布狀況，在三維力方面，日本名古屋大學(xué)的科研人員在彈性基底和環(huán)氧樹(shù)脂之間放置了4個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的電阻，構(gòu)成了一種三維傳感器，從而可以對(duì)三維力進(jìn)行感知和測(cè)量；柔性觸覺(jué)傳感器，檢測(cè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中手指等部位會(huì)發(fā)生的彎曲和扭動(dòng)?；谔枷堤盍系牡娜嵝杂|覺(jué)傳感器，制備成本低，工藝較為簡(jiǎn)單，具有良好的機(jī)械性能、能大范圍地分布在機(jī)器人或人體皮膚的任意曲面；柔性可拉伸傳感器，被稱(chēng)為人工皮膚，主要由于其能夠?qū)崿F(xiàn)仿人類(lèi)皮膚觸覺(jué)、力學(xué)等感知功能，作為可穿戴式電子設(shè)備與個(gè)體之間信息交互的紐帶，柔性可拉伸傳感器發(fā)揮著重大的作用，柔性可拉伸傳感器一方面，可以從個(gè)體上獲取信息傳輸給信號(hào)處理單元，另一方面，又能將處理后的信息反饋回個(gè)體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)功能的監(jiān)測(cè)和調(diào)控，因此，柔性可拉伸傳感器性能的良好與否將直接影響整個(gè)可穿戴式電子設(shè)備系統(tǒng)的性能，有時(shí)還起到?jīng)Q定性作用。柔性可拉伸傳感器還需具備共形貼附能力和生物兼容性，從而保證貼附在個(gè)體時(shí)，不會(huì)對(duì)其造成損傷。能夠?qū)⑷嵝詡鞲衅鲬?yīng)用于可穿戴式智能設(shè)備上，對(duì)可穿戴式智能設(shè)備將具有非常積極的意義。

在現(xiàn)有技術(shù)中，可穿戴式智能設(shè)備還存在以下不足：1、現(xiàn)有技術(shù)不注重新材料的應(yīng)用，產(chǎn)品外殼部分材質(zhì)較為單一且技術(shù)性有待提高；2、在智能可穿戴設(shè)備消費(fèi)市場(chǎng)方面應(yīng)用主要集中在智能手表、手環(huán)等單一的設(shè)備上面，對(duì)于體育健康、醫(yī)療保健等領(lǐng)域應(yīng)用不充分；3、沒(méi)有充分發(fā)揮傳感器技術(shù)在人工智能領(lǐng)域的科技潛力，運(yùn)動(dòng)器材方面主要應(yīng)用測(cè)量距離的加速度傳感器，沒(méi)有創(chuàng)新；4、現(xiàn)有可穿戴設(shè)備在運(yùn)動(dòng)輔助方面成本較高、精確度有待加強(qiáng)；針對(duì)輔助體育運(yùn)動(dòng)方面的可穿戴設(shè)備較少；5、現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)加工出的產(chǎn)品美觀性較差、裝飾性不強(qiáng)、實(shí)用性有待加強(qiáng)，不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的人工智能市場(chǎng)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種可穿戴輔助投籃裝置及控制方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案：可穿戴輔助投籃裝置，它包括由柔性材料制成的手套、埋設(shè)在柔性材料內(nèi)部的信號(hào)采集及控制單元、設(shè)置在柔性材料外表面的信號(hào)輸出單元，信號(hào)采集及控制單元包括采集位移的gps定位模塊、與移動(dòng)終端相信號(hào)連接并讀取天氣信息的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊、通過(guò)閉合和斷開(kāi)來(lái)作為投籃是否命中的信號(hào)的電磁開(kāi)關(guān)、位于手指及手腕關(guān)節(jié)處并用于采集手指及手腕關(guān)節(jié)的力信號(hào)的多個(gè)力信號(hào)采集模塊，與gps定位模塊、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊、電磁開(kāi)關(guān)及多個(gè)力信號(hào)采集模塊分別相信號(hào)連接并對(duì)所接收到的信號(hào)進(jìn)行記錄及分析處理的主控模塊、與主控模塊相連接并將主控模塊所接收的信號(hào)和分析處理結(jié)果進(jìn)行保存的存儲(chǔ)模塊，主控模塊與信號(hào)輸出單元相信號(hào)連接并將分析處理結(jié)果發(fā)送至信號(hào)輸出單元，多個(gè)力信號(hào)采集模塊包括至少一個(gè)柔性壓力傳感器、至少一個(gè)柔性觸覺(jué)傳感器及至少一個(gè)柔性可拉伸傳感器。

進(jìn)一步地，每只手套的手掌中心處涂覆帶有一種極性的磁性涂層，每只手套的手背中心處涂覆帶有另一種極性的磁性涂層，當(dāng)帶有形同極性的兩個(gè)磁性涂層相貼合時(shí)，則電磁開(kāi)關(guān)閉合，當(dāng)帶有相異極性的兩個(gè)磁性涂層相貼合時(shí)，則電磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

進(jìn)一步地，主控模塊在對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行分析處理時(shí)，根據(jù)天氣信息進(jìn)行力補(bǔ)償。

進(jìn)一步地，信號(hào)輸出單元包括根據(jù)主控模塊所發(fā)送的投籃動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的分析處理結(jié)果而發(fā)出不同顏色光的感光涂層。

更進(jìn)一步地，感光涂層涂覆于手套的手指處。

進(jìn)一步地，gps定位模塊、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊、電磁開(kāi)關(guān)位于手套的手掌處。

進(jìn)一步地，主控模塊、存儲(chǔ)模塊位于手套的手背處。

進(jìn)一步地，主控模塊包括微處理器、寄存器。

本發(fā)明還提供了另一種技術(shù)方案：基于上述的可穿戴輔助投籃裝置的控制方法：通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)來(lái)表示投籃是否命中，若投籃命中，則主控模塊對(duì)本次所接收到的gps定位模塊及多個(gè)力信號(hào)采集模塊所采集的信號(hào)做出記錄，同時(shí)根據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊所讀取到的天氣信息對(duì)于所采集的信號(hào)進(jìn)行力補(bǔ)償?shù)玫奖敬瓮痘@的手部動(dòng)作特征及施力大小并作為標(biāo)準(zhǔn)投籃動(dòng)作進(jìn)行存儲(chǔ)，若投籃未命中，則主控模塊對(duì)本次所接收到的gps定位模塊及多個(gè)力信號(hào)采集模塊所采集的信號(hào)不做出記錄；同時(shí)主控模塊對(duì)所接收到的gps定位模塊及多個(gè)力信號(hào)采集模塊所采集的信號(hào)進(jìn)行分析處理，并根據(jù)天氣信息進(jìn)行力補(bǔ)償，所得到的投籃動(dòng)作與所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)投籃動(dòng)作進(jìn)行對(duì)比判斷而得到本次投籃動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的分析處理結(jié)果，信號(hào)輸出單元根據(jù)所接收到的分析處理結(jié)果而發(fā)出表示本次投籃動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的輸出信號(hào)。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可穿戴輔助投籃裝置及控制方法，通過(guò)將發(fā)展較為成熟的傳感器技術(shù)與日新月異的新材料相結(jié)合，從市場(chǎng)需求角度設(shè)計(jì)制備便民、利民的體育運(yùn)動(dòng)輔助裝置。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、積極創(chuàng)新，將傳感器技術(shù)與新材料技術(shù)相結(jié)合，而不僅僅是用傳統(tǒng)材料只是做個(gè)外殼的作用；

2、應(yīng)用領(lǐng)域更貼近現(xiàn)實(shí)，拓寬智能可穿戴設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域，大膽的將傳感器技術(shù)以智能化的方式應(yīng)用于除走路、跑步之外的體育領(lǐng)域；

3、技術(shù)可遷移，人工智能方興未艾的今天，對(duì)技術(shù)的大膽結(jié)合應(yīng)用要比技術(shù)本身更需要思考，該方案不僅可應(yīng)用于籃球，也具備轉(zhuǎn)移到其他球類(lèi)運(yùn)動(dòng)的可行性；不僅在體育領(lǐng)域，在醫(yī)療保健、工業(yè)軍事等領(lǐng)域也有所啟迪；

4、更注重與云計(jì)算的融合性，作為一款戶(hù)外設(shè)備，風(fēng)等因素對(duì)設(shè)備影響較大，在不易在設(shè)備上搭載測(cè)風(fēng)儀的情況下，利用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)利用移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)的云計(jì)算結(jié)果格外重要，同時(shí)在處理數(shù)據(jù)的算法、因風(fēng)的因素產(chǎn)生的力補(bǔ)償、手部特征模擬等方面也可采用云端處理；

5、設(shè)計(jì)外觀新穎，兼具保暖功能，本設(shè)備在實(shí)用性、裝飾性等方面較當(dāng)下市場(chǎng)流行的產(chǎn)品更勝一籌。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明實(shí)施例中可穿戴輔助投籃裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

參照附圖1，本實(shí)施例中的可穿戴輔助投籃裝置，它包括由柔性材料制成的手套、埋設(shè)在柔性材料內(nèi)部的信號(hào)采集及控制單元、設(shè)置在柔性材料外表面的信號(hào)輸出單元300，信號(hào)采集及控制單元包括gps定位模塊101、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊102、電磁開(kāi)關(guān)103、多個(gè)力信號(hào)采集模塊104、主控模塊201、存儲(chǔ)模塊202。

gps定位模塊101用來(lái)采集在投籃過(guò)程中人的位移。

無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊102與移動(dòng)終端相信號(hào)連接，并從移動(dòng)終端中讀取天氣信息。

電磁開(kāi)關(guān)103通過(guò)閉合和斷開(kāi)來(lái)作為投籃是否命中的信號(hào)。在一種更為優(yōu)選的實(shí)施方案中，在每只手套的手掌中心處涂覆帶有一種極性的磁性涂層，每只手套的手背中心處涂覆帶有另一種極性的磁性涂層，當(dāng)帶有形同極性的兩個(gè)磁性涂層相貼合時(shí)，則電磁開(kāi)關(guān)103閉合，當(dāng)帶有相異極性的兩個(gè)磁性涂層相貼合時(shí)，則電磁開(kāi)關(guān)103斷開(kāi)。在使用時(shí)，當(dāng)投籃命中后左右手掌相擊，相同極性的磁性涂層貼合，當(dāng)沒(méi)有命中時(shí)一手手掌貼合另一手手背相擊，相異極性的磁性涂層貼合，通過(guò)電磁效應(yīng)，將信號(hào)輸入到電磁開(kāi)關(guān)103，電磁開(kāi)關(guān)103發(fā)送投籃是否命中的信號(hào)。

多個(gè)力信號(hào)采集模塊104分別位于手指及手腕關(guān)節(jié)處，用于采集手指及手腕關(guān)節(jié)的力信號(hào)。多個(gè)力信號(hào)采集模塊104包括至少一個(gè)柔性壓力傳感器、至少一個(gè)柔性觸覺(jué)傳感器及至少一個(gè)柔性可拉伸傳感器。

在一種更為優(yōu)選的實(shí)施方案中，上述的gps定位模塊101、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊102、電磁開(kāi)關(guān)103位于手套的手掌處。

主控模塊201分別與gps定位模塊101、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊102、電磁開(kāi)關(guān)103及多個(gè)力信號(hào)采集模塊104相信號(hào)連接，用于接收gps定位模塊101、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊102、電磁開(kāi)關(guān)103、力信號(hào)采集模塊104所采集并發(fā)送出的信號(hào)，并對(duì)所接收到的信號(hào)進(jìn)行記錄及分析處理。主控模塊201在對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行分析處理時(shí)，根據(jù)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊102所發(fā)送的天氣信息(包括風(fēng)速、風(fēng)向、雨、雪等)來(lái)進(jìn)行力補(bǔ)償。主控模塊201包括微處理器、寄存器等。

存儲(chǔ)模塊202與主控模塊201相連接，用于將主控模塊201所接收的信號(hào)和分析處理結(jié)果進(jìn)行保存。

在一種更為優(yōu)選的實(shí)施方案中，主控模塊201、存儲(chǔ)模塊202位于手套的手背處。

信號(hào)輸出單元300與主控模塊201與相信號(hào)連接，主控模塊201將分析處理結(jié)果發(fā)送至信號(hào)輸出單元300，由信號(hào)輸出單元300直觀地將投籃動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的分析處理結(jié)果傳遞給使用者。在一種更為優(yōu)選的實(shí)施方案中，信號(hào)輸出單元300包括感光涂層，該感光涂層根據(jù)主控模塊201所發(fā)送的投籃動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的分析處理結(jié)果而發(fā)出不同顏色光，例如，在本次投籃動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)綠光，在本次投籃動(dòng)作不標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)紅光，本實(shí)施例中，感光涂層涂覆于手套的手指處，優(yōu)選地在十指的內(nèi)側(cè)。

本實(shí)施例還提供了另一種技術(shù)方案：基于上述的可穿戴輔助投籃裝置的控制方法：通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)103的閉合和斷開(kāi)來(lái)表示投籃是否命中，若投籃命中，則主控模塊201對(duì)本次所接收到的gps定位模塊101及多個(gè)力信號(hào)采集模塊104所采集的信號(hào)做出記錄，同時(shí)根據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊所讀取到的天氣信息對(duì)于所采集的信號(hào)進(jìn)行力補(bǔ)償?shù)玫奖敬瓮痘@的手部動(dòng)作特征及施力大小并作為標(biāo)準(zhǔn)投籃動(dòng)作進(jìn)行存儲(chǔ)，若投籃未命中，則主控模塊201對(duì)本次所接收到的gps定位模塊101及多個(gè)力信號(hào)采集模塊104所采集的信號(hào)不做出記錄；同時(shí)主控模塊201對(duì)所接收到的gps定位模塊101及多個(gè)力信號(hào)采集模塊104所采集的信號(hào)進(jìn)行分析處理，并根據(jù)天氣信息進(jìn)行力補(bǔ)償，所得到的投籃動(dòng)作與所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)投籃動(dòng)作進(jìn)行對(duì)比判斷而得到本次投籃動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的分析處理結(jié)果，信號(hào)輸出單元300根據(jù)所接收到的分析處理結(jié)果而發(fā)出表示本次投籃動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)的輸出信號(hào)。

本可穿戴輔助投籃裝置及控制方法，將傳感器、新材料、移動(dòng)終端、云計(jì)算結(jié)合在一起，通過(guò)柔性傳感器精確刻畫(huà)出人手部運(yùn)動(dòng)特征，將生物體力信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)供微處理器識(shí)別判定；并從客觀出發(fā)，將風(fēng)、雨等可以影響運(yùn)動(dòng)模擬的自然因素考慮到設(shè)備中來(lái)，采用數(shù)據(jù)模擬完成力補(bǔ)償。并且該技術(shù)設(shè)想具有可遷移性，不僅在籃球領(lǐng)域，例如足球、排球等也可以進(jìn)行類(lèi)似的技術(shù)遷移，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如外科手術(shù)，人造器官等方面予以啟迪；同時(shí)極大程度上促進(jìn)高新材料與微傳感器、人工智能與柔性傳感器之間的結(jié)合，拓寬了當(dāng)下人工智能可穿戴設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域，主觀程度上滿(mǎn)足21世紀(jì)對(duì)人工智能可穿戴設(shè)備的市場(chǎng)需求。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。