智能实心球以及智能实心球实训系统的制作方法

本实用新型涉及运动器械领域，具体是智能实心球以及智能实心球实训系统。

背景技术：

随着人们逐渐重视运动锻炼和身体素质，科学的锻炼和训练方式显得尤其重要。

实心球，是体育训练和素质测试的常见项目之一，采用实心的球体作为专用器械，讲究力量和动作的控制技巧。对于实心球的实训成绩，有三个关键因素：实心球的出手速度、出手角度及出手高度，在实训中，往往要针对性的进行大量、枯燥的重复练习方可获得成效。这个过程，对于学员和教练而言，都具有较高的难度。

因此，如何提高学习兴趣、掌握正确的技术，提高训练成绩是实心球项目实训中亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种智能实心球，在实训过程中实时监测关键的动作指标，用以复盘分析训练过程利于掌握正确的技术，从而提高训练成绩。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案。

智能实心球，包括球体，球体内设有：

用于逻辑运算的微处理器，微处理器配置有信号读取模块；

用于实时侦测球体运动状态的惯性测量单元；

用于对外通信的无线传输单元；

电池、供电电路和充电电路，电池通过供电电路为微处理器、惯性测量单元、无线传输单元供电，电池还通过充电电路连接外部电源得以充电；

其中，微处理器与惯性测量单元、无线传输单元通过电路连接，微处理器内建电路逻辑，用以根据惯性测量单元侦测到的数据得出球体的状态信息和运动信息，并通过无线传输单元对外输出；

并且，球体的外壳上设有供充电电路连接外部电源的充电接口。

基于上述技术方案，本实用新型还提供了一种智能实心球实训系统，以甄别不同的用户，在实训过程中按用户身份进行实时监测关键的动作指标，用以复盘分析训练过程，利于掌握正确的技术，从而提高训练成绩。具体的，其技术方案如下。

智能实心球实训系统，包括上述技术方案所述的智能实心球，还包括：

供用户佩戴于腕部的身份手环，身份手环内置有存储用户身份信息的id芯片；用户持拿智能实心球后，该智能实心球的微处理器通过信号读取模块读取id芯片以获得用户的身份信息；

与微处理器通过无线传输单元建立无线通信连接的服务器，服务器从微处理器获得用户的身份信息、用户所持拿智能实心球的状态信息和运动信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)球体内的微处理器通过惯性测量单元侦测和记录球体的状态信息和运动信息，进而获得用户投掷实心球的角度、轨迹、距离；

(2)在实训过程中按用户身份进行实时监测关键的动作指标，用以复盘分析训练过程，利于掌握正确的技术，从而提高训练成绩。

下面，结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型中智能实心球的结构示意图。

图2是本实用新型中微处理器的电路原理示意图。

图3是本实用新型中供电电路的电路原理示意图。

图4是本实用新型中充电电路的电路原理示意图。

图5是本实用新型中惯性测量单元的电路原理示意图。

图6是本实用新型中智能实心球实训系统的逻辑框图。

具体实施方式

如图1到图5所示，智能实心球，包括球体1，球体1内设有：

用于逻辑运算的微处理器11，微处理器11配置有信号读取模块18；

用于实时侦测球体1运动状态的惯性测量单元12；

用于对外通信的无线传输单元13；

电池14、供电电路15和充电电路16，电池14通过供电电路15为微处理器11、惯性测量单元12、无线传输单元13供电，电池14还通过充电电路16连接外部电源得以充电；

其中，微处理器11与惯性测量单元12、无线传输单元13通过电路连接，微处理器11内建电路逻辑，用以根据惯性测量单元12侦测到的数据得出球体1的状态信息和运动信息，并通过无线传输单元13对外输出；

并且，球体1的外壳上设有供充电电路16连接外部电源的充电接口17。

上述技术方案所提供的智能实心球，其球体1内的微处理器11通过惯性测量单元12侦测和记录球体1的状态信息和运动信息，进而获得用户投掷实心球的角度、轨迹、距离；后期通过对上述状态信息和运动信息进行分析，可以得出实训过程中的关键动作指标，用以复盘分析训练过程，利于掌握正确的技术，从而提高训练成绩。

如图2所示，微处理器11采用型号为nrf52840的芯片u1构建，无线传输单元13亦由芯片u1配置而成。

可选的，信号读取模块18采用芯片u1集成的蓝牙通信模块或采用外部电路配置而成的nfc读取电路。

如图3所示，供电电路15采用型号为sgm40561的芯片u4构建。

如图4所示，充电电路16采用型号为lp5907的芯片u6构建。

如图5所示，惯性测量单元12采用型号为mpu-9250的多轴传感器u3构建。

如图6所示，智能实心球实训系统，包括如前所述的智能实心球，还包括：

供用户佩戴于腕部的身份手环2，身份手环2内置有存储用户身份信息的id芯片21；用户持拿智能实心球后，该智能实心球的微处理器11通过信号读取模块18读取id芯片21以获得用户的身份信息；

与微处理器11通过无线传输单元13建立无线通信连接的服务器3，服务器3从微处理器11获得用户的身份信息、用户所持拿智能实心球的状态信息和运动信息。

鉴于读取模块18采用芯片u1集成的蓝牙通信模块或采用外部电路配置而成的nfc读取电路，相应的，id芯片21为与读取模块18相匹配的蓝牙芯片或nfc芯片。

上述技术方案所提供的智能实心球实训系统，其所采用的智能实心球内的微处理器11通过惯性测量单元12侦测和记录球体1的状态信息和运动信息，进而获得用户投掷实心球的角度、轨迹、距离；后期通过对上述状态信息和运动信息进行分析，可以得出实训过程中的关键动作指标，用以复盘分析训练过程，利于掌握正确的技术，从而提高训练成绩。

为便于理解上述技术方案所提供的智能实心球实训系统，下面将对其典型的工作过程进行举例：

(1)用户佩戴好身份手环2，抓取智能实心球，惯性测量单元12侦测到球体1被移动，随即启动微处理器11和信号读取模块18；

(2)微处理器11通过信号读取模块18扫描当前用户所佩戴的身份手环2获取用户信息，对智能实心球和用户信息进行绑定；

(3)用户抓取智能实心球举手并保持准备投球的动作，此时微处理器11通过惯性测量单元12检测智能实心球的动态信息，确认智能实心球处于相对平稳的状态，则进行投掷测量前的初始化动作；

(4)初始化完成后，可通过微处理器11控制内置在球体1内的蜂鸣器(图未示出)提示用户；

(5)用户收到提示信息后，即开始投掷智能实心球；

(6)智能实心球被投掷出后，微处理器11根据惯性测量单元12检测到的数据计算出投掷的角度/轨迹/距离；

(7)投掷完实心球后，微处理器11会根据惯性测量单元12的数据检测出实心落地的时间及对应绑定的用户信息储存整个过程相关数据；

(8)当投掷实心球后，微处理器11通过惯性测量单元12检测到实心球已落地，即控制无线传输单元13切换成广播模式；

(9)服务器3主动进行连线广播中的智能实心球，以获取记录的数据。

对于本领域技术人员而言，本实用新型的保护范围并不限于上述示范性实施例的细节，在没有背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员基于本实用新型的要件所做出的等同含义和保护范围内的所有变化的实施方式均应囊括在本实用新型之内。

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