自動發球系統及方法
2023-06-14 00:30:36
自動發球系統及方法
【專利摘要】本發明提供一種自動發球系統及方法。其中，所述系統包括：設置在球場一側的受控發球單元，用於基於所接收的發射角度區間向運動員發球；設置在球場內的感應單元，用於感應運動員接球後球的回彈信息；與所述感應單元和受控發球單元相連的控制單元，用於基於所述受控發球單元發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。由此可見，本發明通過分析運動員的回球情況來得到相應接球失誤率最高的發射角度區間，並控制所述受控發球單元側重發球角度，以達到訓練運動員薄弱環節的目的。
【專利說明】自動發球系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種控制領域，特別是涉及一種自動發球系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著運動員訓練的系統化，陪練的方式已由人工轉換成發球機，以達到高強度訓練運動員的目的。
[0003]現有的自動發球機，如桌球發球機等，是基於機械式隨機角度發球。更智能的發球機通常輔以攝像頭來識別運動員的位置、姿態，進而控制發球速度和角度等。
[0004]現有技術雖然可以根據運動員的位置和姿態來控制發球，但是缺乏對運動員回球失誤率的數據分析，同樣，也無法針對運動員的弱點進行優化訓練。
[0005]針對運動員的訓練需求的不斷更新，技術人員需要對自動發球機進行改進。
【發明內容】
[0006]鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種自動發球系統及方法，用於解決現有技術中無法針對運動員的回球失誤率來及時調整發球角度等問題。
[0007]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種自動發球系統，包括:設置在球場一側的受控發球單元，用於基於所接收的發射角度區間向運動員發球；設置在球場內的感應單元，用於感應運動員接球後球的回彈信息；與所述感應單元和受控發球單元相連的控制單元，用於基於所述受控發球單元發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。
[0008]優選地，所述受控發球單元還用於在接收到所述發射角度區間之前隨機選擇發射角度來向運動員發球。
[0009]優選地，所述受控發球單元還用於在所接收的發射角度區間內隨機選擇發射角度來向運動員發球。
[0010]優選地，所述自動發球系統還包括:存儲單元，用於將所述運動員回球過程中所產生的發射角度、所對應的回彈信息及所述運動員的人員信息予以對應保存。
[0011]優選地，所述控制單元還用於基於所述存儲單元所保存的歷史信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。
[0012]基於上述目的，本發明還提供一種自動發球方法，包括:基於所接收的發射角度區間向運動員發球；感應運動員接球後球的回彈信息；基於發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間予以發送。
[0013]優選地，所述方法還包括:在接收到所述發射角度區間之前隨機選擇發射角度來向運動員發球的步驟。
[0014]優選地，所述基於所接收的發射角度區間向運動員發球的方式包括:在所接收的發射角度區間內隨機選擇發射角度來向運動員發球。
[0015]優選地，所述自動發球方法還包括:將所述運動員回球過程中所產生的發射角度、所對應的回彈信息及所述運動員的人員信息予以對應保存。
[0016]優選地，所述基於發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間的方式包括:基於所述存儲單元所保存的歷史信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間予以發送。
[0017]如上所述，本發明的自動發球系統及方法，具有以下有益效果:通過分析運動員的回球情況來得到相應接球失誤率最高的發射角度區間，並控制所述受控發球單元側重發球角度，以達到訓練運動員薄弱環節的目的；另外，將運動員的人員信息錄入所述自動發球系統，能夠針對每個運動員及時調整發球角度，避免每次訓練時積累回彈信息和發球角度的數量這一過程，提高了訓練效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1顯示為本發明的自動發球系統的結構示意圖。
[0019]圖2顯示為本發明的自動發球方法的流程圖。
[0020]元件標號說明
[0021]I自動發球系統
[0022]11 受控發球單元
[0023]12感應單元
[0024]13控制單元
[0025]SI ?S3 步驟
【具體實施方式】
[0026]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不衝突的情況下，以下實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0027]請參閱圖1，本發明提供一種自動發球系統。所述自動發球系統I用於幫助如羽毛球、網球、桌球運動員等進行訓練和賽前熱身等。其包括:受控發球單元11、感應單元12、控制單元13。
[0028]所述受控發球單元11設置在球場一側，用於基於所接收的發射角度區間向運動員發球。其中，所述發射角度區間包括但不限於:二維角度區間，三維角度區間。所述發射角度區間最小為一具體的發射角度，此時，所述受控發球單元11按照該發射角度來向運動員發球。所述發射角度區間最大為使得運動員在不犯規情況下所能接到球的最大範圍。當所述受控開發球單元接收到發射角度區間在上述最大值和最小值之間，則可以在所述發射角度區間內按照預設的步進逐次遞增或遞減發球。
[0029]事實上，所述受控發球單元11在每次發球之前並非一定能夠接收到所述發射角度區間，當所述受控發球單元11沒收到所述發射角度區間時，其可以按照歷史最後一次發球的發射角度進行發球。所述受控發球單元11還可以隨機選擇一發射角度來向運動員發球。
[0030]優選地，所述受控發球單元11還可以在上一次所接收到的發射角度區間內隨機選擇發射角度來向運動員發球。例如，所述受控發球單元11最近一次接收到的發射角度區間為[(xl，yl，zl)，(X2，y2，z2)]，則所述受控發球單元11在此區間內隨機選擇一發射角度進行發球。
[0031]所述感應單元12設置在球場內，用於感應運動員接球後球的回彈信息。具體地，所述感應單元12包括但不限於以下至少一種:布置在球場內外的壓力傳感器，布置在球場邊線上的光電傳感器等。各傳感器將所感應到的壓力或光幹擾以電平信號的形式傳遞出去。所傳遞的電平信號為所述回彈信息。
[0032]所述控制單元13與所述感應單元12和受控發球單元11相連，用於基於所述受控發球單元11發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元11。
[0033]具體地，所述控制單元13預先保存有所述感應單元12中各傳感器在位置，並設置有根據回彈信息來確定接收成功或失敗的對應關係。例如，所述控制單元13接收到位於所述受控發球單元11所在球場一側球場內的傳感器所傳回的回彈信息時，根據預設的所述對應關係能夠確定運動員的此次接球成功。
[0034]由此，所述控制單元13按照預設的統計算法將運動員多次接球所產生的回彈信息和所對應的發射角度進行分析計算，並得到所述運動員接球失誤次數與發射角度的統計曲線。所述控制單元13再根據所述統計曲線中接球失誤次數大於預設閾值的部分來得到所述發射角度區間，並將所述發射角度區間傳輸至所述受控發球單元11。
[0035]根據圖1所示，所述自動發球系統I的工作過程舉例如下:
[0036]所述受控發球單元11在接收到發射角度區間之前隨機的向運動員發球，在運動員接球期間，所述受控發球單元11和感應單元12將相應的發射角度和回彈信息傳遞給所述控制單元13，所述控制單元13在積累了預設數量的發射角度和回彈信息後，按照統計算法進行分析，以得到所述運動員接球失誤率最高的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元U。則所述受控發球單元11在所接收到的發射角度區間內隨機選擇一發射角度向所述運動員發球。如此來加強所述運動員在該發射角度區間內的回球成功率。
[0037]作為一種優選方案，所述自動發球系統I還包括:存儲單元，用於將所述運動員回球過程中所產生的發射角度、所對應的回彈信息及所述運動員的人員信息予以對應保存。(未予圖示)
[0038]則所述控制單元13還用於基於所述存儲單元所保存的歷史信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元11。
[0039]其中，所述人員信息包括但不限於:運動員名稱、運動員身份證號碼等。
[0040]具體地，所述自動發球系統I還可以通過如顯示屏、滑鼠、觸控螢幕等人機互動裝置來輸入運動員的人員信息。當運動員每次使用所述自動發球系統I時，先輸入自己的人員信息，則所述控制單元13能夠根據所述運動員的人員信息得到歷史的發射角度和所對應的回彈信息，並在所述受控發球單元11發球前利用預設的統計算法得到發射角度區間，並向所述受控發球單元11予以傳遞。由此，所述受控發球單元11基於所述發射角度區間來進行發球。由此來有效提高運動員的訓練效率。
[0041]其中，所述統計算法可以根據最近預設時限(如一個月)內所述運動員的回彈信息和所對應的發射角度來進行設計。
[0042]請參閱圖2，本發明提供一種自動發球方法。所述自動發球方法主要由自動發球系統來執行。所述自動發球方法用於幫助如羽毛球、網球、桌球運動員等進行訓練和賽前熱身等。所述自動發球系統包括:受控發球單元、感應單元、控制單元。其中，所述受控發球單元設置在球場一側。所述感應單元設置在球場內外。所述感應單元包括但不限於以下至少一種:布置在球場內外的壓力傳感器，布置在球場邊線上的光電傳感器等。
[0043]在步驟SI中，所述受控發球單元基於所接收的發射角度區間向運動員發球。其中，所述發射角度區間包括但不限於:二維角度區間，三維角度區間。所述發射角度區間最小為一具體的發射角度，此時，所述受控發球單元按照該發射角度來向運動員發球。所述發射角度區間最大為使得運動員在不犯規情況下所能接到球的最大範圍。當所述受控開發球單元接收到發射角度區間在上述最大值和最小值之間，則可以在所述發射角度區間內按照預設的步進逐次遞增或遞減發球。
[0044]事實上，所述受控發球單元在每次發球之前並非一定能夠接收到所述發射角度區間，當所述受控發球單元沒收到所述發射角度區間時，其可以按照歷史最後一次發球的發射角度進行發球。所述受控發球單元還可以隨機選擇一發射角度來向運動員發球。
[0045]優選地，所述自動發球方法還包括:按照上一次所接收到的發射角度區間內隨機選擇發射角度來向運動員發球。例如，所述受控發球單元最近一次接收到的發射角度區間為[(xl，yl，zl)，(x2，y2，z2)]，則所述受控發球單元在此區間內隨機選擇一發射角度進行發球。
[0046]在步驟S2中,所述感應單元感應運動員接球後球的回彈信息。具體地,所述感應單元中的各傳感器將所感應到的壓力或光幹擾以電平信號的形式傳遞出去。所傳遞的電平信號為所述回彈信息。
[0047]在步驟S3中，所述控制單元基於所述受控發球單元發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。
[0048]具體地，所述控制單元預先保存有所述感應單元中各傳感器在位置，並設置有根據回彈信息來確定接收成功或失敗的對應關係。例如，所述控制單元接收到位於所述受控發球單元所在球場一側球場內的傳感器所傳回的回彈信息時，根據預設的所述對應關係能夠確定運動員的此次接球成功。
[0049]由此，所述控制單元按照預設的統計算法將運動員多次接球所產生的回彈信息和所對應的發射角度進行分析計算，並得到所述運動員接球失誤次數與發射角度的統計曲線。所述控制單元再根據所述統計曲線中接球失誤次數大於預設閾值的部分來得到所述發射角度區間，並將所述發射角度區間傳輸至所述受控發球單元。
[0050]根據圖2所示，所述自動發球系統的工作過程舉例如下:
[0051]所述受控發球單元在接收到發射角度區間之前隨機的向運動員發球，在運動員接球期間，所述受控發球單元和感應單元將相應的發射角度和回彈信息傳遞給所述控制單元，所述控制單元在積累了預設數量的發射角度和回彈信息後，按照統計算法進行分析，以得到所述運動員接球失誤率最高的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。則所述受控發球單元在所接收到的發射角度區間內隨機選擇一發射角度向所述運動員發球。如此來加強所述運動員在該發射角度區間內的回球成功率。
[0052]作為一種優選方案，所述自動發球方法還包括:將所述運動員回球過程中所產生的發射角度、所對應的回彈信息及所述運動員的人員信息予以對應保存的步驟。(未予圖示)
[0053]則所述步驟S3還包括:所述控制單元基於所述存儲單元所保存的歷史信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。
[0054]其中，所述人員信息包括但不限於:運動員名稱、運動員身份證號碼等。
[0055]具體地，所述自動發球系統還可以通過如顯示屏、滑鼠、觸控螢幕等人機互動裝置來輸入運動員的人員信息。當運動員每次使用所述自動發球系統時，先輸入自己的人員信息，則所述控制單元能夠根據所述運動員的人員信息得到歷史的發射角度和所對應的回彈信息，並在所述受控發球單元發球前利用預設的統計算法得到發射角度區間，並向所述受控發球單元予以傳遞。由此，所述受控發球單元基於所述發射角度區間來進行發球。由此來有效提聞運動員的訓練效率。
[0056]其中，所述統計算法可以根據最近預設時限(如一個月)內所述運動員的回彈信息和所對應的發射角度來進行設計。
[0057]綜上所述，本發明的自動發球系統及方法，通過分析運動員的回球情況來得到相應接球失誤率最高的發射角度區間，並控制所述受控發球單元側重發球角度，以達到訓練運動員薄弱環節的目的；另外，將運動員的人員信息錄入所述自動發球系統，能夠針對每個運動員及時調整發球角度，避免每次訓練時積累回彈信息和發球角度的數量這一過程，提高了訓練效率。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0058]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種自動發球系統，其特徵在於，包括: 設置在球場一側的受控發球單元，用於基於所接收的發射角度區間向運動員發球； 設置在球場內的感應單元，用於感應運動員接球後球的回彈信息； 與所述感應單元和受控發球單元相連的控制單元，用於基於所述受控發球單元發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。
2.根據權利要求1所述的自動發球系統，其特徵在於:所述受控發球單元還用於在接收到所述發射角度區間之前隨機選擇發射角度來向運動員發球。
3.根據權利要求1所述的自動發球系統，其特徵在於:所述受控發球單元還用於在所接收的發射角度區間內隨機選擇發射角度來向運動員發球。
4.根據權利要求1所述的自動發球系統，其特徵在於:所述自動發球系統還包括:存儲單元，用於將所述運動員回球過程中所產生的發射角度、所對應的回彈信息及所述運動員的人員信息予以對應保存。
5.根據權利要求4所述的自動發球系統，其特徵在於:所述控制單元還用於基於所述存儲單元所保存的歷史信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間傳輸給所述受控發球單元。
6.一種自動發球方法，其特徵在於，包括: 基於所接收的發射角度區間向運動員發球； 感應運動員接球後球的回彈信息； 基於發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間予以發送。
7.根據權利要求6所述的自動發球方法，其特徵在於:所述方法還包括:在接收到所述發射角度區間之前隨機選擇發射角度來向運動員發球的步驟。
8.根據權利要求6所述的自動發球方法，其特徵在於:所述基於所接收的發射角度區間向運動員發球的方式包括:在所接收的發射角度區間內隨機選擇發射角度來向運動員發球。
9.根據權利要求6所述的自動發球方法，其特徵在於:所述自動發球方法還包括:將所述運動員回球過程中所產生的發射角度、所對應的回彈信息及所述運動員的人員信息予以對應保存。
10.根據權利要求9所述的自動發球方法，其特徵在於:所述基於發球時的發射角度和所對應的回彈信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間的方式包括:基於所述存儲單元所保存的歷史信息來分析所述運動員接球失誤率高於預設閾值所對應的發射角度區間，並將所得到的發射角度區間予以發送。
【文檔編號】A63B69/40GK104353234SQ201410658837
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】張灝 申請人:上海斐訊數據通信技術有限公司