智能訓(xùn)練足球控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種利用GPS模塊、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸地磁場傳感器、壓力傳感器、通信模塊和DSP芯片組成的智能訓(xùn)練足球控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的足球沒有實現(xiàn)智能化，足球運動員訓(xùn)練不能做定量的分析，成績提高就會很慢。很多時候運動員為了踢好一種類型的任意球要經(jīng)過上千甚至上萬遍的練習(xí)才能找到正確的感覺，這種訓(xùn)練的效率很低下，不符合現(xiàn)代的運動科學(xué)化。
[0003]隨著現(xiàn)在智能高速芯片及高精度高靈敏度的運動傳感器的發(fā)展，為智能訓(xùn)練足球控制器也提供了發(fā)展的空間。利用運動傳感器采集數(shù)據(jù)，DSP芯片的處理、發(fā)送數(shù)據(jù)，上位機接收數(shù)據(jù)。通過專業(yè)的軟件解析后，我們就可以分析從足球受力到其在空中的運行軌跡和姿態(tài)，從而實現(xiàn)定量分析，指導(dǎo)運動員如何正確的踢球，進而大大提高訓(xùn)練效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型可以解決上述傳統(tǒng)訓(xùn)練足球的技術(shù)缺陷，實現(xiàn)科學(xué)化運動分析。
[0005]本實用新型智能訓(xùn)練足球控制器是由GPS模塊、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸地磁場傳感器、壓力傳感器、通信模塊和DSP芯片組成;將GPS模塊、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸地磁場傳感器、壓力傳感器和通信模塊與DSP芯片的I/O 口進行連接。
[0006]假設(shè)我們事先采集了貝克漢姆踢出“圓月彎刀”的數(shù)據(jù)。使用本實用新型對比傳統(tǒng)足球就有如下優(yōu)勢:
[0007]1.此裝置應(yīng)用了壓力傳感器，可以檢測運動員的擊球部位和力度，從而指導(dǎo)訓(xùn)練球員踢球的什么部位，使用多大力量；
[0008]2.此裝置應(yīng)用了三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器和三軸地磁場傳感器，可以分析“圓月彎刀”的空中飛行姿態(tài)，從而指導(dǎo)訓(xùn)練球員支撐腳怎么站，進而確定球飛出的初始速度和旋轉(zhuǎn)速度；
[0009]3.此裝置裝有GPS模塊可以確定球空中的飛行軌跡。
[0010]4.訓(xùn)練數(shù)據(jù)通過通信模塊傳到上位機，教練可以通過數(shù)據(jù)對比給訓(xùn)練球員更好的指導(dǎo)。
【附圖說明】
[0011]圖1智能訓(xùn)練足球?qū)嵨飿?gòu)造圖
[0012]圖2智能訓(xùn)練足球控制器原理框圖
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖1對實用新型智能訓(xùn)練足球控制器作詳細(xì)說明:
[0014]如附圖1，本實用新型裝置以TMS320C6748芯片核心，GPS采集電路是由GPS模塊Dl直接與芯片的I/O端口相連接組成;壓力采集電路是由32個壓力傳感器Al?A32直接與芯片的I/O端口相連接組成;足球空中飛行姿態(tài)是由三軸陀螺儀模塊D2、三軸加速度傳感器模塊D3和三軸地磁場傳感器模塊D4采集到數(shù)據(jù)后輸入給芯片的；芯片將處理好的數(shù)據(jù)通過通信模塊D5傳到上位機，上位機再做最后的模擬和數(shù)據(jù)處理。
[0015]所述的智能訓(xùn)練足球控制器的運行原理:通過上位機實現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動或關(guān)閉控制器。當(dāng)運動員踢球時，壓力傳感器會記錄受力的大小，并將數(shù)據(jù)傳給芯片。通過軟件分析，我們可以確定觸球的部位及力度。足球在空中的運動速度變化，旋轉(zhuǎn)姿態(tài)和飛行幅度等空間運行動作都會被三個運動傳感器記錄，加上GPS模塊的數(shù)據(jù)，一個完整的足球空間飛行姿態(tài)就可以通過上位機模擬出來。首先三軸加速度傳感器會記錄球的初始速度及其在空中飛行時的速度變化和抖動情況等;其次三軸陀螺儀會記錄足球在空中六個方向的旋轉(zhuǎn)角速度；但由于三軸陀螺儀的工作原理是積分，所以在靜態(tài)會有累計誤差，表現(xiàn)為角度會一直增加或者一直減少，于是我們需要一個在水平位置能確認(rèn)朝向的傳感器，即采用三軸地磁場傳感器。由上述三個傳感器進行數(shù)據(jù)校正，組成一個慣性測量單元(MU)就可以比較準(zhǔn)確的記錄飛行姿態(tài)了。傳感器記錄的數(shù)據(jù)由DSP芯片處理好后通過通信模塊實時傳給上位機，最終反饋給教練將是一系列量化的數(shù)據(jù)，教練便可以此做出訓(xùn)練計劃，從而大大提高訓(xùn)練效率和成果。
[0016]以上所述均為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型之實質(zhì)所做的簡單變化與修飾皆應(yīng)屬于本實用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種智能訓(xùn)練足球控制器，包含GPS模塊、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸地磁場傳感器、壓力傳感器、通信模塊和DSP芯片，其特征在于:采用高速處理芯片TMS320C6748通過I/O 口與各傳感器和GPS模塊連接，用于采集數(shù)據(jù);通過I/O 口與通信模塊相連用于發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的智能訓(xùn)練足球控制器，其特征在于:壓力采集模塊的信號端直接與DSP的I /0 口連接，用來采集觸球點和力度。3.如權(quán)利要求1所述的智能訓(xùn)練足球控制器，其特征在于:運動傳感器和GPS模塊的信號端直接與DSP的I/O 口連接，用來采集飛行姿態(tài)和飛行軌跡。4.如權(quán)利要求1所述的智能訓(xùn)練足球控制器，其特征在于:通信模塊的信號端直接與DSP的I/O 口連接，用來接受和發(fā)送數(shù)據(jù)，上位機接受數(shù)據(jù)后再加以分析處理。
【專利摘要】本實用新型涉及一種利用DSP高速處理芯片和相應(yīng)的傳感器構(gòu)成的智能訓(xùn)練足球控制器，包括GPS模塊、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸地磁場傳感器、壓力傳感器、通信模塊和DSP芯片組成的控制電路。GPS模塊、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸地磁場傳感器、壓力傳感器、通信模塊與DSP芯片的I/O相連，DSP將傳感器采集來的數(shù)據(jù)加以處理后，通過通信模塊上傳到上位機，上位機通過專業(yè)軟件解析后，便可把量化的數(shù)據(jù)直接呈現(xiàn)給教練員，教練員依據(jù)反饋的數(shù)據(jù)，便可做出更有針對性的訓(xùn)練指導(dǎo)，這將極大優(yōu)化足球運動員的訓(xùn)練。本實用新型的有益效果是：提高效率，減少工作量，實用性強，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【IPC分類】A63B69/00, A63B71/06
【公開號】CN205198892
【申請?zhí)枴緾N201521035996
【發(fā)明人】吳謙, 姚振明, 王川川, 王峰
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月9日