CN108905167A - 足球运动感应分析*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种足球运动感应分析***，涉及体育训练技术领域，包括足球发射器；还包括：采集子***，用于采集数据信息并传输至控制***；天气预测模块，用于预测未来天气并发送给控制***和环境模拟子***；磁场子***，用于形成环形磁场；控制***，用于根据数据信息控制导向轮，以及改变磁场子***的磁场方向；环境模拟子***，用于根据未来天气给守门员模拟真实的环境。本发明解决了现有技术不能模拟比赛时的真实环境对守门员进行训练的问题，主要用于提供比赛时的真实环境以提升对守门员的反应力训练。

Description

足球运动感应分析***
技术领域
本发明涉及体育训练技术领域，特别涉及一种足球运动感应分析***。
背景技术
足球，有“世界第一运动”的美誉，是全球体育界最具影响力的单项体育运动，是主要以脚支配球为主，但也可以使用头、胸部等部位触球(除守门员外，其他队员不得用手或臂触球；守门员只能在己方禁区内，能用手或臂触球)两个队在同一场地内进行攻守的体育运动项目。随着科学技术的发展，生产力的提高，人们对竞技足球的期望也越来越高。目前人们一般应用网络信息技术实时记录训练和比赛过程，用现代先进的足球理论和技术，指导和帮助提高足球训练水平。
足球运动中,守门员的任务是关注球场上的足球及运动员的动向,及时调整位置与姿态,将射击而来的足球阻挡在球门外。足球守门员是射门运动员突破防线后的最后一关，守门员的观察力、反应力和防守能力是比赛胜败的关键，因此守门员平时的训练就显得尤为重要。
目前一般是通过足球发射器来对守门员进行训练，足球发射器包括壳体，壳体内设有腔体，壳体的外表面包括上表面、前表面和后表面，上表面设置有与腔体连通的喂球口，前表面设置有与腔体连通的发射口，前表面设置有图像采集模块和嵌入式及单片机控制***，腔体内壁关于发射口环形分布有若干导向轮，腔体的后侧设有设置有内嵌控制***；后表面设置有USB接口和电源接头。图像采集模块能够对球门门框、守门员以及守门员的双手进行图像识别以及定位，并通过控制***控制不同的导向轮的转向和转速以及该导向轮的启动时间，从而通过差速得到不同弧线、发向不同位置的球。
但是现有的训练方法中，不能模拟比赛的环境来对守门员进行训练，在真正比赛的时候，由于外界环境因素的影响，比如：天气、风向和降雨量的改变会对球的转向发生改变，守门员还是无法准确判断出发射而来的足球位置而不能将球阻挡在球门外。
发明内容
本发明意在提供一种足球运动感应分析***，通过模拟比赛时的真实环境和踢球情境以提升对守门员的观察力、反应力和防守能力训练
为解决上述技术问题，本发明提供的基础方案如下：
足球运动感应分析***，包括足球发射器，足球发射器包括壳体，壳体内开设有空腔，壳体上设有连通空腔的喂球口和发射口，壳体的空腔内壁沿发射口环形分布有多个导向轮，壳体内还设有用于控制不同导向轮的转向和转速的控制***；
还包括采集子***、球场外的磁场子***、球场内的环境模拟子***和天气预测模块；
所述采集子***，用于采集比赛前运动员、足球和天气的数据信息并传输至控制***；
所述天气预测模块，用于预测未来天气并发送给控制***和环境模拟子***；
所述磁场子***，用于形成环形磁场，包括以球场中心为圆心环形设置电磁铁，以及球内部设置的铁块，电磁铁与所述控制***信号连接；
所述控制***，用于根据接收到的运动员、足球和天气的数据信息以及未来天气控制导向轮的转向和转速，以及控制电磁铁的通断以改变磁场子***的磁场方向；
所述环境模拟子***，用于根据未来天气给守门员模拟真实的环境。
基础方案的使用场景为：在运动员日常踢球时，采集子***采集运动员、足球和天气的数据信息并传输至控制***，运动员的数据信息可包括运动员踢球的姿势，足球的数据信息可包括足球的初速度和足球的起始点位置，天气的数据信息可包括当天的天气情况；天气预测模块是用于预测未来天气并发送给控制***和环境模拟子***，例如，两天后有一场足球比赛，天气预测模块就会预测两天后的天气；例如，两天后的天气为阴天、微风，控制***就会根据两天后的天气与之前日常采集的运动员、足球和天气的数据信息控制导向轮的转向和转速；
磁场子***用于形成环形磁场，由于磁场子***包括以球场中心为圆心环形设置电磁铁，足球内部设有铁块，通过改变电磁铁的通断电以及相对的电磁铁之间的磁性大小，就能够控制磁场的磁性，从而改变位于球场内的足球的受力方向，也就是模拟了风对足球运动的影响；控制***还能控制电磁铁的通断以改变磁场子***的磁场方向，例如，天气预测模块已经预测到两天后的风向为北吹向南，控制***就会使朝南的电磁铁通电，朝北的电磁铁断电，足球就会受到向南的吸引力；由于控制***已经知道了足球的起点位置、发射角度和初速度，所以通过控制足球发射器的位置、导向轮的转向和转速，即可模拟足球在两天后的发射轨迹，从而实现对守门员的训练。
环境模拟子***用于根据未来天气给守门员模拟真实的环境，通过环境模拟子***，能够让守门员真实地感受到两天后比赛时的环境，从而实现了在同等环境下对守门员观察力、反应力和防守能力的训练。
基础方案的有益效果为：与现有的对守门员进行训练的方法相比，本发明通过预测未来天气来模拟足球的运动轨迹，以及为守门员模拟真实的环境，让守门员能够提前感受到比赛时的真实场景和足球来自各个方向的运动轨迹，实现了在同等环境下对守门员观察力、反应力和防守能力的训练。
进一步，所述采集子***包括用于采集足球员运动行为的行为采集模块、用于采集足球起点位置的位置采集模块、用于采集足球初速度的速度采集模块，以及用于采集环境天气的气象采集模块；
所述采集子***，用于将采集的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度和天气传输至控制***。
行为采集模块采集的是足球员踢球的姿势，也就是足球的发射角度；位置采集模块采集的是足球发射点的位置；速度采集模块采集的是足球的初速度，气象采集模块采集的是足球发射的天气情况。
进一步，所述控制***包括存储模块、调用模块和控制模块；
所述存储模块，用于对接收到的某一天气下的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度进行存储；
所述调用模块，用于根据接收到的未来天气向存储模块中搜寻相同天气下的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度，并发送给控制模块；
所述控制模块，用于根据接收到的运动员和足球的数据信息控制导向轮的转向和转速。
存储模块存储有在不同天气下的不同的足球发射角度、不同的足球初速度和不同的足球起点位置的数据信息，当天气预测模块预测到未来天气时，调用模块根据未来天气向存储模块中搜寻相同天气的数据信息，并传递给控制模块。
进一步，还包括用于向草坪渗水的渗水子***，所述渗水子***包括布设在球场草坪底下的渗水管，渗水子***与控制***信号连接，控制***还与天气预测模块信号连接，所述控制***还用于根据未来天气控制渗水管的喷水量。
采用上述设计，渗水子***可模拟下雨时草坪湿滑的效果，假设天气预测模块预测到两天后比赛时的天气为小雨，控制***就会根据未来天气控制渗水管启动并向外喷水；并且控制***能够根据天气的变化来控制渗水管喷水量的多少。
进一步，所述环境模拟子***包括设置在球门门框顶部的降雨机，以及门框两侧的风机，所述降雨机和风机均与控制***信号连接，控制***还与天气预测模块信号连接，所述控制***还用于根据未来天气控制降雨机和风机的启闭，以及控制降雨和风量的大小。
降雨机能够为守门员提供下雨的环境，风机能够为守门员提供吹风的环境，控制***能够根据未来天气控制降雨和风量的大小，让守门员能够提前感受到比赛时真实的环境，从而能够得到更好地训练。
进一步，所述足球发射器还包括壳体底部设置的行走机构，行走机构与控制***连接，所述控制***还用于控制行走机构行走至起点位置处。
采用上述设计，控制***能够控制行走机构行走至任意的起点位置，不需要人工搬动足球发射器，从而实现了足球发射器的自动化控制。
附图说明
图1为本发明足球运动感应分析***实施例的示意性框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
如图1所示，本发明足球运动感应分析***，包括足球发射器，足球发射器包括壳体，壳体内开设有空腔，壳体上设有连通空腔的喂球口和发射口，壳体的空腔内壁沿发射口环形分布有多个导向轮，本实施例中的足球发射器还包括壳体底部设置的行走机构，壳体内还设有用于控制不同导向轮的转向和转速的控制***，行走机构与控制***连接；
还包括采集子***、球场外的磁场子***、球场内的环境模拟子***和天气预测模块；
采集子***，用于采集比赛前运动员、足球和天气的数据信息并传输至控制***；具体地，采集子***包括用于采集足球员运动行为的行为采集模块、用于采集足球起点位置的位置采集模块、用于采集足球初速度的速度采集模块，以及用于采集环境天气象数据采集模块气的气象采集模块；采集子***用于将采集的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度和天气传输至控制***；
天气预测模块，用于预测未来天气并发送给控制***和环境模拟子***；
磁场子***，用于形成环形磁场，包括以球场中心为圆心环形设置电磁铁，以及球内部设置的铁块，电磁铁与控制***信号连接；
控制***，用于根据接收到的运动员、足球和天气的数据信息以及未来天气控制导向轮的转向和转速，以及控制行走机构行走至起点位置处，还用于控制电磁铁的通断以改变磁场子***的磁场方向；具体地，控制***包括存储模块、调用模块和控制模块；存储模块用于对接收到的某一天气下的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度进行存储；调用模块用于根据接收到的未来天气向存储模块中搜寻相同天气下的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度，并发送给控制模块；控制模块用于根据接收到的运动员和足球的数据信息控制导向轮的转向和转速。
环境模拟子***，用于根据未来天气给守门员模拟真实的环境；具体地，环境模拟子***包括设置在球门门框顶部的降雨机，以及门框两侧的风机，降雨机和风机均与控制***信号连接，控制***还与天气预测模块信号连接，控制***还用于根据未来天气控制降雨机和风机的启闭，以及控制降雨和风量的大小。
本实施例中的足球运动感应分析***还包括用于向草坪渗水的渗水子***，渗水子***包括布设在球场草坪底下的渗水管，渗水子***与控制***信号连接，控制***还与天气预测模块信号连接，控制***还用于根据未来天气控制渗水管的喷水量。
该足球运动感应分析***的原理及使用场景为：
在运动员日常踢球时，采集子***采集运动员、足球和天气的数据信息并传输至控制***，运动员的数据信息可包括运动员踢球的姿势，即足球的发射角度，足球的数据信息可包括足球的初速度和足球的起点位置，天气的数据信息可包括当时的天气情况，从而采集子***可通过日常采集的数据得知在某一天的天气情况下，足球在某一位置以某一发射角度和某一初速度向球门射出；
天气预测模块是用于预测未来天气并发送给控制***和环境模拟子***，例如，两天后有一场足球比赛，天气预测模块就会预测两天后的天气；控制***根据接收到的运动员、足球和天气的数据信息以及未来天气控制导向轮的转向和转速；例如，两天后的天气为阴天、微风，调用模块根据阴天和微风的天气信息向存储模块中搜寻相同天气的天气信息，在两天后的天气情况下，存储模块中可能存储有多个运动员和足球数据信息，调取模块可调用多个运动员和足球数据信息发送给控制模块，控制模块挨个根据运动员和足球数据信息控制足球到达指定位置以指定发射角度和初速度发射；例如，在天气为阴天、微风的条件下，存储模块中存储的该天气下的运动员和足球数据信息为m个，第一个数据信息中的足球的起点位置为S1、发射角度为A1、初速度为V1；第二个数据信息中的足球的起点位置为S2、发射角度为A2、初速度为V2…第m个数据信息中的足球的起点位置为Sm、发射角度为Am、初速度为Vm；通过改变足球的起点位置或者发射角度或者初速度，就能够改变足球的运动轨迹，从而实现在与两天后的同等环境下对守门员进行守门的训练。
磁场子***用于形成环形磁场，由于磁场子***包括以球场中心为圆心环形设置电磁铁，足球内部设有铁块，通过改变电磁铁的通断电以及相对的电磁铁之间的磁性大小，就能够控制磁场的磁性，从而改变位于球场内的足球的受力方向，也就是模拟了风对足球运动的影响；
控制***不仅能够根据接收到的运动员、足球和天气的数据信息以及未来天气控制导向轮的转向和转速，控制行走机构让足球发射器行走至指定的起点位置，还能控制电磁铁的通断以改变磁场子***的磁场方向，例如，天气预测模块已经预测到两天后的风向为北吹向南，控制***就会使朝南的电磁铁通电，朝北的电磁铁断电，足球就会受到向南的吸引力，以模拟风对足球的作用力；由于控制模块已经知道了足球的起点位置、发射角度和初速度，所以通过控制足球发射器的位置、导向轮的转向和转速，即可模拟足球在两天后的运动轨迹。
环境模拟子***用于根据未来天气给守门员模拟真实的环境，本实施例中的降雨机能够为守门员提供下雨的环境，风机能够为守门员提供吹风的环境，控制***能够根据未来天气控制降雨和风量的大小，通过环境模拟子***，能够让守门员真实地感受到两天后比赛时的环境，从而实现了在同等环境下对守门员观察力、反应力和防守能力的训练。
本实施例中的渗水子***可模拟下雨时草坪湿滑的效果，假设天气预测模块预测到两天后比赛时的天气为小雨，控制***就会根据未来天气控制渗水管启动并向外喷水；并且控制***能够根据天气的变化来控制渗水管喷水量的多少，守门员能够根据下雨天气下足球不同的运动轨迹作出不同的反应，从而实现比赛时的预先演练，既训练了守门员的观察力、反应力和防守能力，也能让守门员更加准确地作出反应以阻挡射来的足球。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.足球运动感应分析***，包括足球发射器，足球发射器包括壳体，壳体内开设有空腔，壳体上设有连通空腔的喂球口和发射口，壳体的空腔内壁沿发射口环形分布有多个导向轮，壳体内还设有用于控制不同导向轮的转向和转速的控制***；其特征在于：
还包括采集子***、球场外的磁场子***、球场内的环境模拟子***和天气预测模块；
所述采集子***，用于采集比赛前运动员、足球和天气的数据信息并传输至控制***；
所述天气预测模块，用于预测未来天气并发送给控制***和环境模拟子***；
所述磁场子***，用于形成环形磁场，包括以球场中心为圆心环形设置电磁铁，以及球内部设置的铁块，电磁铁与所述控制***信号连接；
所述控制***，用于根据接收到的运动员、足球和天气的数据信息以及未来天气控制导向轮的转向和转速，以及控制电磁铁的通断以改变磁场子***的磁场方向；
所述环境模拟子***，用于根据未来天气给守门员模拟真实的环境。
2.根据权利要求1所述的足球运动感应分析***，其特征在于：所述采集子***包括用于采集足球员运动行为的行为采集模块、用于采集足球起点位置的位置采集模块、用于采集足球初速度的速度采集模块，以及用于采集环境天气的气象采集模块；
所述采集子***，用于将采集的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度和天气传输至控制***。
3.根据权利要求2所述的足球运动感应分析***，其特征在于：所述控制***包括存储模块、调用模块和控制模块；
所述存储模块，用于对接收到的某一天气下的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度进行存储；
所述调用模块，用于根据接收到的未来天气向存储模块中搜寻相同天气下的运动员的行为、足球的起点位置、足球的初速度，并发送给控制模块；
所述控制模块，用于根据接收到的运动员和足球的数据信息控制导向轮的转向和转速。
4.根据权利要求1所述的足球运动感应分析***，其特征在于：还包括用于向草坪渗水的渗水子***，所述渗水子***包括布设在球场草坪底下的渗水管，渗水子***与控制***信号连接，控制***还与天气预测模块信号连接，所述控制***还用于根据未来天气控制渗水管的喷水量。
5.根据权利要求1所述的足球运动感应分析***，其特征在于：所述环境模拟子***包括设置在球门门框顶部的降雨机，以及门框两侧的风机，所述降雨机和风机均与控制***信号连接，控制***还与天气预测模块信号连接，所述控制***还用于根据未来天气控制降雨机和风机的启闭，以及控制降雨和风量的大小。
6.根据权利要求2所述的足球运动感应分析***，其特征在于：所述足球发射器还包括壳体底部设置的行走机构，行走机构与控制***连接，所述控制***还用于控制行走机构行走至起点位置处。
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