一种基于全息技术的篮球运动员投传球训练系统的制作方法

1.本发明涉及全息技术领域，更具体地说，它涉及一种基于全息技术的篮球运动员投传球训练系统。


背景技术：

2.全息投影技术(front
‑
projected holographic display)属于3d技术的一种，原指利用干涉原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。而后随着科幻电影与商业宣传的引导，全息投影的概念逐渐延伸到舞台表演、展览展示等商用活动中。但我们平时所了解到的全息往往并非严格意义上的全息投影，而是使用佩珀尔幻象、边缘消隐等方法实现3d效果的一种类全息投影技术。
3.目前，篮球比赛中，投篮得分是很重要的一项技能，而传球是队友与队友之间通向成功的重要阶梯，因此在篮球训练中对投篮和传球的训练显得尤为重要。现有的训练方式，大多是人对人配合训练，其训练模式枯燥无味，而且不仅需要多人配合，还需要教练在旁观察指导，导致人力资源浪费过多，从而导致训练不便。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于全息技术的篮球运动员投传球训练系统，该投传球训练系统能够供训练人员进行多种模式的投传球训练，减少人力需求，增加训练趣味。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于全息技术的篮球运动员投传球训练系统，包括有全息显示单元、全息投影单元、全息控制单元以及全息感应单元，所述全息控制单元分别与全息显示单元、全息投影单元以及全息感应单元电连接；
6.所述全息投影单元用于向全息显示单元投射全息影像；
7.所述全息显示单元用于接收全息投影单元投射的全息影像；
8.所述全息感应单元用于检测训练人员的动作姿势，并且根据动作姿势向全息控制单元发送控制信号；
9.所述全息控制单元用于接收控制信号，并且根据控制信号控制全息投影单元投射对应的全息影像。
10.本发明进一步设置为：所述全息感应单元包括有肢体监控模块和身份输入模块以及中控模块，所述肢体监控模块和身份输入模块分别与中控模块电连接，所述中控模块与全息控制单元连接电连接；
11.所述肢体监控模块用于监测训练人员的手部动作、脚部动作以及重心位置；
12.所述身份输入模块用于输入训练人员的身高信息、腿长信息以及手长信息；
13.所述中控模块用于接收训练人员的手部动作、脚部动作以及重心位置并且基于训练人员的身高信息、腿长信息以及手长信息判断训练人员的动作状态。
14.本发明进一步设置为：所述肢体监控模块包括有手部监测部和脚部监测部以及腰
部监测部，所述手部监测部包括有套设于手腕位置处的左手环装置和右手环装置；
15.所述脚部监测部包括有套设于脚腕位置处的左脚环装置和右脚环装置；
16.所述腰部监测部包括有安装至训练人员身上的腰部弯曲装置。
17.本发明进一步设置为：所述左手环装置和右手环装置均包括有手环部和指环部以及连接指环部和手环部的连接部，所述手环部套设于训练人员手腕处，所述手环部用于检测手环位置高度；
18.所述指环部套设于训练人员的指头部，所述连接部由弹性材质制成，用于检测手掌弯曲状态。
19.本发明进一步设置为：所述腰部监测部包括有第一监测部件和第二监测部件，所述第一监测部件安装于衣服下摆位置处，所述第二监测部件安装于领口位置处。
20.本发明进一步设置为：所述腰部监测部还包括有弯曲监测带，所述弯曲监测带分别与第一监测部件和第二监测部件连接，所述弯曲监测带用于与脊椎贴合。
21.本发明进一步设置为：所述左手环装置和右手环装置均包括有频率监测器，所述中控模块包括有计数模块和模式选择模块以及数据记录模块，所述计数模块与频率监测器电连接设置，用于记录训练人员运球次数；
22.所述数据记录模块分别与左手环装置、右手环装置、左脚环装置、右脚环装置以及腰部弯曲装置电连接，用于记录训练人员的手臂位置、腿部位置以及重心情况；
23.所述模式选择模块分别与计数模块和数据记录模块电连接，用于根据训练人员的站姿状态和运球频率进行模式调节。
24.本发明进一步设置为：所述模式选择模块包括有投球选择子模块和传球选择子模块以及难度选择子模块；
25.所述投球选择子模块内存储有若干投球手势，当投球选择子模块通过数据记录模块检测到训练人员的姿势动作确定投球手势；
26.所述传球选择子模块内存储有若干传球手势，当传球选择子模块通过数据记录模块检测到训练人员的姿势动作确定传球手势；
27.所述难度选择子模块用于调节传球难度和投球难度，当难度选择子模块检测到训练人员弯曲低运球时训练难度增大，当难度选择子模块检测到直立高运球时训练难度减小。
28.本发明进一步设置为：还包括有打分单元，所述打分单元用于获取频率监测器的频率数据、数据记录模块的手臂位置以及全息投影单元的投射数据，根据抛球的加速度数据、高度数据以及击球准确数据进行打分操作。
29.本发明进一步设置为：所述全息显示单元上设置有收球部，所述中控模块内设置有收球动作，当训练人员做出收球动作时，中控模块控制全息投影单元向收球部投射影像，所述收球部包括有收球腔和用于封堵收球腔的收球板以及控制收球板移动的驱动装置，所述驱动装置与中控模块连接。
30.综上所述，本发明具有以下有益效果：通过全息投影单元向全息显示单元投射全息影像，训练人员根据出现的全息影像进行投球、传球训练，从而在无需他人就可以进行有效训练，根据全息投影的特点能够训练篮球运动员的视野以及传球，还有其精准性。
31.再则根据全息感应单元监测训练人员的动作姿势，根据训练人员的动作姿势进行
模式选择和难度选择，从而无需从额外端口进行操作，使得训练人员能够连续不中断的进行篮球训练，不仅能够节约不必要的操作时间，而且能够始终维持训练人员的运球手感。
附图说明
32.图1为全息技术的篮球运动员投传球训练系统的原理示意图；
33.图2为全息感应单元的原理示意图；
34.图3为中控模块的原理示意图。
35.附图标记：1、全息显示单元；2、全息投影单元；3、全息控制单元；4、全息感应单元；41、肢体监控模块；42、身份输入模块；43、中控模块；44、计数模块；45、模式选择模块；451、投球选择子模块；452、传球选择子模块；453、难度选择子模块；46、数据记录模块；5、手部监测部；51、手环部；52、指环部；53、连接部；54、频率监测器；6、脚部监测部；7、腰部监测部；71、第一监测部件；72、第二监测部件；73、弯曲监测带；8、打分单元；9、收球部。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
37.参照图1至图3所示，为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于全息技术的篮球运动员投传球训练系统，包括有全息显示单元1、全息投影单元2、全息控制单元3以及全息感应单元4，全息控制单元3分别与全息显示单元1、全息投影单元2以及全息感应单元4电连接；
38.全息投影单元2用于向全息显示单元1投射全息影像；
39.全息显示单元1用于接收全息投影单元2投射的全息影像；
40.全息感应单元4用于检测训练人员的动作姿势，并且根据动作姿势向全息控制单元3发送控制信号；
41.全息控制单元3用于接收控制信号，并且根据控制信号控制全息投影单元2投射对应的全息影像。
42.本发明的设计，通过全息投影单元2向全息显示单元1投射全息影像，训练人员根据出现的全息影像进行投球、传球训练，从而在无需他人就可以进行有效训练，根据全息投影的特点能够训练篮球运动员的视野以及传球，还有其精准性。
43.再则根据全息感应单元4监测训练人员的动作姿势，根据训练人员的动作姿势进行模式选择和难度选择，从而无需从额外端口进行操作，使得训练人员能够连续不中断的进行篮球训练，不仅能够节约不必要的操作时间，而且能够始终维持训练人员的运球手感。
44.全息感应单元4包括有肢体监控模块41和身份输入模块42以及中控模块43，肢体监控模块41和身份输入模块42分别与中控模块43电连接，中控模块43与全息控制单元3连接电连接；
45.肢体监控模块41用于监测训练人员的手部动作、脚部动作以及重心位置；
46.身份输入模块42用于输入训练人员的身高信息、腿长信息以及手长信息；
47.中控模块43用于接收训练人员的手部动作、脚部动作以及重心位置并且基于训练人员的身高信息、腿长信息以及手长信息判断训练人员的动作状态。
48.该设计首先，训练人员通过身份输入模块42输入自身的身份信息以及各项数值信息，尤其是身高信息、腿长信息以及手长信息，根据该数据信息再配合上肢体监控模块41能够准确的监测训练人员的手部动作、脚部动作以及重心位置。不仅如此，通过身份输入模块42还能够进行训练数据存储。
49.肢体监控模块41包括有手部监测部5和脚部监测部6以及腰部监测部7，手部监测部5包括有套设于手腕位置处的左手环装置和右手环装置；
50.左手环装置和右手环装置均包括有手环部51和指环部52以及连接指环部52和手环部51的连接部53，手环部51套设于训练人员手腕处，手环部51用于检测手环位置高度；
51.指环部52套设于训练人员的指头部，连接部53由弹性材质制成，用于检测手掌弯曲状态。
52.该手部监测部5的设计，将手环部51套设于训练人员的手腕处，将指环部52套设于训练人员的指头部(可以根据训练人员的舒适度套设于中指或者食指上)，优选的为套设于指头部位；
53.而该连接部53可以为弹性绳，弹性绳的中部设置有用于检测拉力指数的拉力指数器，当训练人员运球、投球以及传球时手指弯曲，此时会牵扯弹性绳，使得拉力指数器发生变化，检测当时的受力情况，从而判断训练人员的手指弯曲状态。
54.该连接部53还可以由连接绳和收卷绳的装置(该装置为现有的设备，在此不加以赘述)以及设置于该卷绳装置内用于检测出绳长度的长度检测装置，通过检测连接绳的出绳长度判断训练人员的手指弯曲状态。
55.综上，通过输入的手长信息和手部监测部5监测到的手部位置信息、手掌弯曲信息，从而能够准确的判断出训练人员的手部动作，从而有效识别其为传球手势还是投球手势。
56.脚部监测部6包括有套设于脚腕位置处的左脚环装置和右脚环装置；该脚步监测部的设计，用于监测训练人员的脚步动作以及是否跳跃。
57.腰部监测部7包括有安装至训练人员身上的腰部弯曲装置。
58.腰部监测部7包括有第一监测部件71和第二监测部件72，第一监测部件71安装于衣服下摆位置处，第二监测部件72安装于领口位置处。
59.腰部监测部7还包括有弯曲监测带73，弯曲监测带73分别与第一监测部件71和第二监测部件72连接，弯曲监测带73用于与脊椎贴合。
60.将该腰部监测部7安装于训练人员的后背位置，通过第一监测部件71夹持于训练人员衣服下摆位置处，通过第二监测部件72夹持于训练人员衣服领口位置处，并且将弯曲监测带73与脊椎贴合(该训练人员衣服优选为较为紧身的训练服)，该弯曲监测带73采用上述弹性绳结构，用于监测训练人员上身弯曲程度，而第一监测部件71和第二监测部件72都具有定位功能，例如当训练人员站立时，定位值为x＝0，y＝0，z＝10，弯曲监测带73受力度为0；
61.当训练人员向前弯曲时，定位值为x＝5，y＝0，z＝7，弯曲监测带73受力度为6；
62.当训练人员向前弯曲并侧身时，定位值为x＝3，y＝2，z＝7，弯曲监测带73受力度
为4；
63.当训练人员后仰投射时，定位值为x＝
‑
2，y＝0，z＝8，弯曲监测带73受力度为2；
64.综上通过该腰部监测部7能够实时监测训练人员的动作状态。
65.左手环装置和右手环装置均包括有频率监测器54，中控模块43包括有计数模块44和模式选择模块45以及数据记录模块46，计数模块44与频率监测器54电连接设置，用于记录训练人员运球次数；
66.数据记录模块46分别与左手环装置、右手环装置、左脚环装置、右脚环装置以及腰部弯曲装置电连接，用于记录训练人员的手臂位置、腿部位置以及重心情况；
67.模式选择模块45分别与计数模块44和数据记录模块46电连接，用于根据训练人员的站姿状态和运球频率进行模式调节。
68.模式选择模块45包括有投球选择子模块451和传球选择子模块452以及难度选择子模块453；
69.投球选择子模块451内存储有若干投球手势，当投球选择子模块451通过数据记录模块46检测到训练人员的姿势动作确定投球手势；
70.传球选择子模块452内存储有若干传球手势，当传球选择子模块452通过数据记录模块46检测到训练人员的姿势动作确定传球手势；难度选择子模块453用于调节传球难度和投球难度。
71.该频率监测器54的设计，能够用于监测训练人员的拍球速度，再配合上肢体监控模块41即可精准捕获训练人员的身体姿势以及运球状态，从而根据难度选择子模块453通过不同的较为有特点的运球模式进行模式切换，例如当难度选择子模块453检测到训练人员弯曲低运球时训练难度增大，当难度选择子模块453检测到直立高运球时训练难度减小。
72.高运球为运球时两腿直立，上体稍前倾，目平视。以肘关节为轴，前臂自然屈伸，手腕和手指柔和而有力地按拍球的后上方，用指根及指腹部位触球，食指向前。
73.低运球为运球时两腿深屈，重心下降，上体前倾，屈腕用手指和指根部位短促地按拍球的后上部，使球的落点在身体的侧面，反弹高度保持在膝关节以下，以便更好地控制球和摆脱防守。
74.综上，本设计，可以通过原地运球进行难度切换，通过投球手势或者传球手势进行模式选择，也可以通过脚步进行运球模式的选择，减少了不必要的控制端口，使得训练人员能够全身心的进入训练状态，长久的把握篮球手感，无需中断出去进行模式的选择。
75.还包括有打分单元8，打分单元8用于获取频率监测器54的频率数据、数据记录模块46的手臂位置以及全息投影单元2的投射数据，根据抛球的加速度数据、高度数据以及击球准确数据进行打分操作。
76.传球和投球时都需要讲究快准狠，通过该频率监测器54能够了解抛球时的加速度(即为出手速度)，通过手部监测部5获取抛球时的出球高度，再根据全息投影单元2所投射的定点打击区，判断出球是否打击准确，打分单元8根据各种数据，对训练过程进行打分操作。
77.全息显示单元1上设置有收球部9，中控模块43内设置有收球动作，当训练人员做出收球动作时，中控模块43控制全息投影单元2向收球部9投射影像，收球部9包括有收球腔和用于封堵收球腔的收球板以及控制收球板移动的驱动装置，驱动装置与中控模块43连
接。
78.该收部的设计，当训练人员作出收球动作时，在下一个或者下几个全息投影投射至收球部9，此时收球部9的驱动装置将收球板收下，使得篮球投入收球部9内。
79.另外基于上述技术得到的一种训练项目生成方法，首先进行各种单项训练，通过手部监测部、脚部监测部、腰部监测部以及打分单元，评判每一项单项训练中的完成度以及合格度，当进行综合训练时，中控模块确定第一项训练动作，再进行难度调节，中控模块根据训练人员所选择难度情况，根据动作与动作之间的切换难度进行组合训练，生成训练项目。
80.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。