一種具有主動(dòng)進(jìn)攻能力的調(diào)節(jié)式武術(shù)訓(xùn)練樁及其訓(xùn)練系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及武術(shù)訓(xùn)練領(lǐng)域，具體涉及一種具有主動(dòng)進(jìn)攻能力的調(diào)節(jié)式武術(shù)訓(xùn)練粧及其訓(xùn)練系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]武術(shù)學(xué)習(xí)者在訓(xùn)練時(shí)通常會(huì)用到訓(xùn)練粧，但現(xiàn)有的訓(xùn)練粧只能承受擊打不能主動(dòng)進(jìn)攻，導(dǎo)致使用者無法全面的訓(xùn)練攻防能力。
[0003]中國專利申請(qǐng)?zhí)?201320390981.6，申請(qǐng)日:2013年07月03日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:武術(shù)散打訓(xùn)練器，該申請(qǐng)案公開了一種武術(shù)散打訓(xùn)練器，由底座和假人組成，所述的底座為圓筒形，底座的周圍側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)散熱孔，底座內(nèi)固定安裝有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頭露在底座的上端面之外；所述的假人包含假身、假肢和圓球，所述的假身為長方體形狀，假身的下端面與所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)頭固定連接，旋轉(zhuǎn)頭設(shè)置于假身的下端面的中間位置，假身的下端面與底座的上端面平行設(shè)置，所述假肢有四根，四根假肢固定連接于假身四個(gè)側(cè)面；所述圓球與假身的上端面固定連接。該申請(qǐng)案不足之處在于:由于訓(xùn)練器的進(jìn)攻動(dòng)作由假人的整體旋轉(zhuǎn)形成，模擬的進(jìn)攻動(dòng)作種類單一、功能欠缺且與真實(shí)對(duì)抗動(dòng)作差距過大。同時(shí)整個(gè)控制系統(tǒng)均不存在數(shù)據(jù)優(yōu)化過程，全憑人為輸入，或是固有程序控制，訓(xùn)練的模式單一，缺乏針對(duì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有主動(dòng)進(jìn)攻能力的調(diào)節(jié)式武術(shù)訓(xùn)練粧及其訓(xùn)練系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的需要形成不同的訓(xùn)練粧，可仿真模擬多種進(jìn)攻動(dòng)作，同時(shí)可通過控制系統(tǒng)進(jìn)行多種訓(xùn)練模式的調(diào)控，可以根據(jù)三維生成模塊進(jìn)行效果的預(yù)覽，通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種經(jīng)典訓(xùn)練案例的參考，通過優(yōu)化模塊進(jìn)行控制命令的優(yōu)化，從而使得每個(gè)控制命令的輸出均具有針對(duì)性，大大提高了訓(xùn)練的效果。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種具有主動(dòng)進(jìn)攻能力的調(diào)節(jié)式武術(shù)訓(xùn)練粧及其訓(xùn)練系統(tǒng)，包括訓(xùn)練粧本體、底座和訓(xùn)練系統(tǒng)，底座內(nèi)安裝有電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸端通過電動(dòng)伸縮桿與訓(xùn)練粧本體的下端固定連接，訓(xùn)練粧本體上開設(shè)有若干滑槽，滑槽內(nèi)通過帶伺服裝置的滑塊安裝有機(jī)械臂，機(jī)械臂一端通過旋轉(zhuǎn)軸安裝在滑塊上，機(jī)械臂由兩活動(dòng)桿通過帶動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)軸相連構(gòu)成，所述電機(jī)、電動(dòng)伸縮桿、滑塊、旋轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸均通過無線與訓(xùn)練系統(tǒng)相連，所述訓(xùn)練系統(tǒng)包括
[0007]數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集訓(xùn)練人員的身體體征數(shù)據(jù)、訓(xùn)練粧的部件構(gòu)成數(shù)據(jù)和外在形狀數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維生成模塊可以識(shí)別的數(shù)據(jù)發(fā)送到三維生成模塊；
[0008]三維生成模塊，包括180°立體柱狀環(huán)幕、高性能圖形集群服務(wù)器和六組3D投影儀，面向六通道同步并行圖像運(yùn)算，涵蓋各種武術(shù)訓(xùn)練粧的部件圖像和人體運(yùn)動(dòng)圖像，并予以詳細(xì)刻畫；
[0009]人機(jī)操作模塊，用于輸入各種控制命令和數(shù)據(jù)調(diào)用命令；
[0010]虛擬作動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與三維生成模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；
[0011]虛擬傳感器，用來在仿真模型中插入一些各類型，虛擬結(jié)構(gòu)來達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息的目標(biāo)的邏輯單元；
[0012]仿真分析模塊，用于將人機(jī)操作模塊輸入的參數(shù)劃分為單元、特性和載荷，再加上分析和計(jì)算后的結(jié)果融合后，發(fā)送到轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊；
[0013]轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)模塊，與三維生成模塊中的各元素相連，通過改變轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)的位置、方向設(shè)置，使三維模型產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)；
[0014]數(shù)據(jù)庫，分為兩個(gè)單獨(dú)數(shù)據(jù)庫，一個(gè)用于儲(chǔ)存各種經(jīng)典的訓(xùn)練方案數(shù)據(jù)，另一個(gè)用于存儲(chǔ)每一次訓(xùn)練過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；
[0015]優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，用于輸入可以分解為設(shè)計(jì)變量、設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)約束優(yōu)化算法，并通過優(yōu)化算法進(jìn)行控制命令的優(yōu)化，輸出優(yōu)化控制命令，發(fā)送到中央處理器；
[0016]中央處理器，用于協(xié)調(diào)上述各個(gè)模塊工作，并通過無線方式將優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊得到的優(yōu)化控制命令發(fā)送到電機(jī)、電動(dòng)伸縮桿、滑塊、旋轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸。
[0017]優(yōu)選地，所述底座下端安裝有帶動(dòng)力裝置的萬向輪，萬向輪通過無線與訓(xùn)練系統(tǒng)相連。
[0018]優(yōu)選地，所述滑塊上設(shè)有螺紋連接孔，所述旋轉(zhuǎn)軸上述設(shè)有與螺紋連接孔相配合的螺紋連接桿。
[0019]優(yōu)選地，所述虛擬傳感器包括通用虛擬傳感器和專用虛擬傳感器。
[0020]優(yōu)選地，所述虛擬作動(dòng)器包括虛擬單元作動(dòng)器、虛擬特性作動(dòng)器和虛擬載荷作動(dòng)器。
[0021]優(yōu)選地，所述訓(xùn)練粧本體1內(nèi)還安裝有蓄電池，用于為上用電模塊供電。
[0022]優(yōu)選地，所述活動(dòng)桿9由金屬桿、包裹在金屬桿外的海綿層、包裹在海綿層外的棉布套構(gòu)成。
[0023]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0024]可以根據(jù)不同的需要形成不同的訓(xùn)練粧，可仿真模擬多種進(jìn)攻動(dòng)作，同時(shí)可通過控制系統(tǒng)進(jìn)行多種訓(xùn)練模式的調(diào)控，可以根據(jù)三維生成模塊進(jìn)行效果的預(yù)覽，通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種經(jīng)典訓(xùn)練案例的參考，通過優(yōu)化模塊進(jìn)行控制命令的優(yōu)化，從而使得每個(gè)控制命令的輸出均具有針對(duì)性，大大提高了訓(xùn)練的效果。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種具有主動(dòng)進(jìn)攻能力的調(diào)節(jié)式武術(shù)訓(xùn)練粧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為圖1中機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的控制系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]如圖1-3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有主動(dòng)進(jìn)攻能力的調(diào)節(jié)式武術(shù)訓(xùn)練粧及其訓(xùn)練系統(tǒng)，包括訓(xùn)練粧本體1、底座4和訓(xùn)練系統(tǒng)，底座4內(nèi)安裝有電機(jī)3，電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸端通過電動(dòng)伸縮桿2與訓(xùn)練粧本體1的下端固定連接，訓(xùn)練粧本體1上開設(shè)有若干滑槽11，滑槽11內(nèi)通過帶伺服裝置的滑塊6安裝有機(jī)械臂，機(jī)械臂一端通過旋轉(zhuǎn)軸7安裝在滑塊6上，機(jī)械臂由兩活動(dòng)桿9通過帶動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)軸8相連構(gòu)成，所述電機(jī)3、電動(dòng)伸縮桿2、滑塊6、旋轉(zhuǎn)軸7和轉(zhuǎn)軸8均通過無線與訓(xùn)練系統(tǒng)相連，所述訓(xùn)練系統(tǒng)包括
[0030]數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集訓(xùn)練人員的身體體征數(shù)據(jù)、訓(xùn)練粧的部件構(gòu)成數(shù)據(jù)和外在形狀數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維生成模塊可以識(shí)別的數(shù)據(jù)發(fā)送到三維生成模塊；
[0031]三維生成模塊，包括180°立體柱狀環(huán)幕、高性能圖形集群服務(wù)器和六組3D投影儀，面向六通道同步并行圖像運(yùn)算，涵蓋各種武術(shù)訓(xùn)練粧的部件圖像和人體運(yùn)動(dòng)圖像，并予以詳細(xì)刻畫；
[0032]人機(jī)操作模塊，用于輸入各種控制命令和數(shù)據(jù)調(diào)用命令；
[0033]虛擬作動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與三維生成模塊中的各元