面向冰壶技能训练的活动监测与评价系统

发布时间：2020-07-05 07:13

【摘要】：如今科技发展日新月异,物联网与人工智能技术正在迅猛发展,基于物联网技术具有人体活动识别功能的科技产品已逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。从最常见的对人们走路步数的计量,到识别人们长时间的行为动作,都体现出活动识别技术的重要应用价值与巨大发展潜力。而面向体育运动的活动识别应用却较为空白,不同于日常生活中常见的动作,体育运动的技能动作会因项目的不同而有着不同的特点,因此具有研究挑战。本文以冰壶运动为研究背景,以监测与评价其技能训练为研究方向,通过对冰壶运动原理的分析,建立了冰壶技能训练场景模型;设计改造并实际部署了一整套面向冰壶训练的活动监测设备;采集了一定数量的,具有较高精度的,基于运动员训练的冰壶技能动作真实数据;设计并验证了评估冰壶训练质量的评价方法;开发了一套具有两种客户端,适用于冰壶日常训练模式的软件系统。在理论研究部分,本文基于冰壶运动的规则、场地划分、运动员角色分工、几种典型打法等多方面因素对冰壶比赛与训练场景进行建模;进行了系统需求分析,针对冰壶训练最为关注的几个问题设计了相应解决方案;并重点针对冰壶训练质量评估提出了一套评价方法,使用来自于本文设计的活动监测系统采集到的真实运动员数据训练评价模型,在面向整个投掷过程进行分类时,准确率达到了97.66%,在分阶段对投掷过程分类时,使用尾声阶段数据训练的评价模型准确率最高,达到了98.68%,说明了评价方法的可用性。在设计应用部分,本文在对冰壶运动原理深刻剖析的基础上,提出了一套监测设备的详细部署方案,针对实际冰壶场馆进行改造与优化,邀请冰壶运动员配合采集了大量样本训练数据,为评价模型的成功训练奠定了坚实基础;本文设计并开发了一套面向冰壶技能训练的综合性软件系统,包括教练客户端与学员客户端,并具备与传感器交互的功能,适用于日常教学与训练,最后邀请冰壶场馆的教练与学员共同参与系统测试,实现了实用功能与效果。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：G862.6
【图文】：

图 2-1 冰壶场地俯瞰图与运动员起始位置（1）场地划分冰壶运动是冬奥会室内项目，冰壶比赛在冰壶馆内举行，每个场馆有 5-6 条赛道，赛道长度约为 46 米，宽度为 5 米，图 2-1 从左至右标注了冰壶赛道中几

冰壶旋转方向对滑行轨迹的影响

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本文编号：2742277