穿戴式数字化体育辅助训练平台设计与实现

发布时间：2020-06-03 19:05

【摘要】：近年来,我国的体育事业发展得到了广泛重视,体育文化也渐渐走近了生活,从青少年中选拔奥运储备力量成为当务之急。为了公平、公正地进行广大的青少年的运动队选拔,体育训练逐渐引入了“数字化体育”的思想,结合日趋成熟的信息化技术和网络技术,使用传感器监测姿态信息,使训练和选拔参数化、科学化、数字化。姿态监测技术分为非穿戴式和穿戴两种方式,非穿戴式监测方式不需要与被测者接触,一般采用图像或信号波来定位,但对测量场景要求较高;穿戴式监测方式需要将传感器穿戴在被测者身上,因此需要传感器足够轻便,耗能低。因此,本文设计并实现了一套可以参数化分析训练动作、耗能低、使用方便的应用平台。本课题设计了基于MEMS传感器的穿戴式数字化体育训练系统,并针对训练动作准确性、训练方法科学性和关节损伤预警分析等问题提出了解决方案。首先,结合人体姿态测量和人体模型的基本知识,构建可参数化、可修改的人体模型,根据穿戴式的人体姿态监测技术的基本理论,使用四元数和欧拉角确定采集数据与人体姿态的描述关系。基于现有理论基础提出本系统总体设计方案,包括姿态数据采集模块、无线通信模块和应用软件。本文基于人体模型构建了“关节模型”,对训练数据进行分析。由于各类体育项目差异很大,选取跳远项目采集的姿态数据来分析训练动作准确性、训练方案科学性。其次,姿态数据采集装置总体设计,一套采集装置包括基站和若干节点,节点将采集的数据经滤波等预处理,通过无线方式发送至基站,再由基站上传至软件平台。最后,设计软件平台总体框架,软件平台包括客户端和服务器两部分。客户端的功能主要包括用户管理、三维场景中人体模型的构建与场景实现方法、数据库和数据管理、数据分析等。云端服务器用来实现与客户端之间多线程通信和数据访问,实现体育资源数字化。实验结果表明该系统能够达到为运动员提供训练方案的目的。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 王鑫;杨延红;陈胜勇;;人体几何建模方法综述[J];计算机科学;2015年S2期

2 张衡;张泽宇;;基于MEMS传感器和Unity3D的人体运动捕获系统[J];图学学报;2015年02期

3 杨东;谢菲;杨晓刚;何遵文;Sudong Yang;;分布式数据库技术的研究与实现[J];电子科学技术;2015年01期

4 钱培顺;;转变观念、选拔高考体育生[J];中国教师;2013年S2期

5 王树宏;;体育教育专业招生术科测试模式的影响评价[J];体育学刊;2012年06期

6 周多奇;钱振宇;;数字化虚拟人在运动解剖学教学中的应用[J];赤峰学院学报(自然科学版);2012年11期

7 庞惠;翟正利;;论分布式数据库[J];电脑知识与技术;2011年02期

8 胡一帆;林欣;丁永生;吴怡之;;基于核函数SVM的穿戴式姿态识别系统[J];计算机工程;2010年10期

，

本文编号：2695260