一种手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置及方法

本发明涉及手球运动训练领域，具体涉及一种手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置及方法。

背景技术：

1、手球是综合篮球运动和足球运动特点而发展起来的球类运动。射门能力是手球运动的重要基本功之一，也是比赛取胜的重要环节。在手球训练中，提高射门技术是重中之重。因此，设计并采用高效的手球射门训练方法，已成为提升运动员水平的核心途径。

2、目前，传统手球射门训练方法为教练从旁观察并通过语言、动作示范进行指导，通过观看训练录像分析射门问题等。传统方法会出现教练精力分配不均，观看录像不仔细等问题无法对运动员正确、及时的指导，运动员只能花大量精力进行重复的射门训练，缺乏更加精准的信息化数据支撑。随着信息化和自动化技术的发展，出现了视频图像智能分析、光电感应分析、生物传感器辅助等训练方法。但上述方法均未考虑手球涂胶问题，手球表面涂胶可以增加手球的摩擦力，方便运动员握球、控制、传递和射门，手球的涂胶量会影响运动员对力度、角度等参数的判断，每次涂胶量均为运动员用手涂抹，具有一定的主观性，无法精确控制胶量。本发明提出一种基于控制涂胶量的射门训练装置及方法。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置及方法，从而解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：一种手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，包括上位机、训练球场、球门训练系统以及涂胶系统；

3、所述球门训练系统与涂胶系统均布置于训练球场上，所述上位机分别与球门训练系统和涂胶系统电性连接；

4、所述球门训练系统包括球门主体与射门监测模块；所述球门主体内设置有用于标定射门落点的网格；所述射门监测模块设置于球门主体的后方；

5、所述射门监测模块包括前置金属承接板、力传感阵列与速度传感器；所述前置金属承接板平行于球门平面布置，所述力传感阵列贴合安装于前置金属承接板的背面，所述速度传感器设置于前置金属承接板的侧方。

6、进一步的，还包括手球收集装置和传送带；

7、所述手球收集装置为上宽下窄的漏斗形结构，设置于射门监测模块下方，用于承接射门后的手球并将其导入传送带；所述传送带为循环式输送机构，布置于训练球场台面下方，其起始端对应手球收集装置的底部出口，末端延伸至涂胶系统的进料端，用于将射门后的手球输送回涂胶系统。

8、进一步的，所述涂胶系统设置于训练球场远离球门训练系统的一端，包括运送电梯、推杆机构、涂胶工位与检验工位；

9、所述运送电梯设置于传送带末端的下方；所述推杆机构设置于运送电梯的最高位侧方，将运送电梯上的手球水平推送至涂胶工位内；

10、所述涂胶工位内设置有上下对称布置的两组固定端组件、左右对称布置的两组涂胶端组件，所述固定端组件用于从上下方向夹持固定手球并带动手球绕轴自转，所述涂胶端组件用于向手球表面定量喷涂胶液并均匀涂覆；所述检验工位设置于涂胶工位的出料侧，其底部设置有重量传感器。

11、进一步的，固定端组件均包括夹紧驱动电机、固定转轴与弧形夹紧头；所述弧形夹紧头的内弧面弧度与手球外轮廓适配，上下两组弧形夹紧头从上下两侧夹持手球；所述固定转轴与弧形夹紧头传动连接，用于带动被夹持的手球绕水平轴匀速自转。

12、进一步的，涂胶端组件上设置有涂胶喷嘴阵列；涂胶喷嘴阵列的弧度与手球外轮廓适配，涂胶喷嘴阵列由多个喷嘴组成，喷嘴通过胶管与外部的储胶罐、计量泵连接。

13、进一步的，所述检验工位设置于涂胶工位的出料侧，包括承接托盘与重量传感器，所述重量传感器设置于承接托盘的底部，用于采集涂胶后手球的总重量，并与预设基准重量对比计算实际涂胶量与胶层平均厚度。

14、进一步的，所述上位机内置参数存储模块、运动控制模块、数据采集模块与分析模块；所述参数存储模块预存有手球基准参数、胶液密度参数、涂胶厚度与涂胶量的对应映射关系，以及运动员个人训练账号与历史数据；所述运动控制模块用于向传送带、涂胶系统的各驱动电机下发运动控制指令；所述数据采集模块用于接收射门监测模块与重量传感器的实时采集数据；所述分析模块用于建立涂胶量、射门速度、射门力量与射门落点的关联分析模型。

15、本发明还提出了一种手球运动中基于控制涂胶量的射门训练方法，包括以下步骤：

16、步骤1：账号建立与参数设置；

17、步骤2：定量涂胶作业；

18、步骤3：涂胶量在线校核；

19、步骤4：运动员将涂胶后的手球取出并完成射门训练；射门监测模块采集本次射门的力量、瞬时速度与落点坐标数据并上传至上位机，上位机将本次涂胶量参数与射门数据关联存储，生成单组训练样本；

20、步骤5：射门后的手球落入手球收集装置，经传送带输送至涂胶系统侧；

21、步骤6：上位机调用多组训练样本数据，通过算法进行拟合分析，建立涂胶量与射门参数的关联模型，识别最优涂胶量区间，输出射门动作优化建议，指导运动员调整训练方案。

22、本发明能够取得以下技术效果：

23、本发明在上位机控制下，控制手球涂胶量，便于运动员获得固定的控球、射门手感；

24、本发明建立涂胶量-速度-力量-球门位置的关系，科学地提高运动员训练效率。

25、本发明分析不同涂胶量的射门样本，优化运动员射门力度、角度与涂胶量的关系，推动运动员射门水平进阶。

1.一种手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，其特征在于，包括上位机(1)、训练球场(2)、球门训练系统(3)以及涂胶系统(5)；

2.根据权利要求1所述的手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，其特征在于，还包括手球收集装置(303)和传送带(4)；

3.根据权利要求2所述的手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，其特征在于，所述涂胶系统(5)设置于训练球场(2)远离球门训练系统(3)的一端，包括运送电梯(501)、推杆机构(502)、涂胶工位(503)与检验工位(504)；

4.根据权利要求3所述的手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，其特征在于，固定端组件(505)均包括夹紧驱动电机、固定转轴与弧形夹紧头；所述弧形夹紧头的内弧面弧度与手球外轮廓适配，上下两组弧形夹紧头从上下两侧夹持手球；所述固定转轴与弧形夹紧头传动连接，用于带动被夹持的手球绕水平轴匀速自转。

5.根据权利要求4所述的手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，其特征在于，涂胶端组件(506)上设置有涂胶喷嘴阵列(507)；涂胶喷嘴阵列(507)的弧度与手球外轮廓适配，涂胶喷嘴阵列(507)由多个喷嘴组成，喷嘴通过胶管与外部的储胶罐、计量泵连接。

6.根据权利要求5所述的手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，其特征在于，所述检验工位(504)设置于涂胶工位(503)的出料侧，包括承接托盘与重量传感器，所述重量传感器设置于承接托盘的底部，用于采集涂胶后手球的总重量，并与预设基准重量对比计算实际涂胶量与胶层平均厚度。

7.根据权利要求6所述的手球运动中基于控制涂胶量的射门训练装置，其特征在于，所述上位机(1)内置参数存储模块、运动控制模块、数据采集模块与分析模块；所述参数存储模块预存有手球基准参数、胶液密度参数、涂胶厚度与涂胶量的对应映射关系，以及运动员个人训练账号与历史数据；所述运动控制模块用于向传送带(4)、涂胶系统(5)的各驱动电机下发运动控制指令；所述数据采集模块用于接收射门监测模块(302)与重量传感器的实时采集数据；所述分析模块用于建立涂胶量、射门速度、射门力量与射门落点的关联分析模型。

8.一种手球运动中基于控制涂胶量的射门训练方法，应用权利要求1~7任一项所述的射门训练装置，其特征在于，包括以下步骤：