基于运动信息获取及智能处理的运动员训练指导系统研究

【摘要】：随着科学技术的快速发展，信息技术逐渐在体育科研中发挥出越来越重要的作用，为人们采用科学的训练方法和手段对运动员进行指导提供了重要的保障。为了合理科学地评价运动动作的正确性，提高运动员训练的准确性和科学性，如何完善其理论研究，使其更好地应用到运动员的训练指导之中已经成为迫切需要研究和发展的前沿课题。本文围绕铅球运动中人体运动信息的获取及其智能处理以及运动员训练指导系统的研究应用进行了一些探索性的研究，具有理论意义和实际应用价值。 本文以铅球为例，对国内外的铅球运动及运动员训练指导系统进行了广泛的调研和分析，在实现运动员的各种信息的全方位采集、运动信息的智能处理以及基于此基础之上的运动员训练指导系统的构建等方面进行了研究。本文主要在以下几个方面作了拓展和创新性的工作。 1．系统阐述了运动员投掷铅球的力学行为过程，以当前主流投掷技术——背向滑步推球为例将运动员投掷铅球的动作过程分解为五个阶段，并对每个阶段力学行为特点进行了详细分析，这一部分是后续工作的基础。此外，从人体力学行为生理机理和人体力学行为控制过程及模型建立的基本方法角度对人体力学行为进行了比较全面的阐述。为对人体运动的进一步分析和运动员训练指导系统的构建作好理论准备。 2．构建了一种对铅球运动员投掷运动过程中各种信息进行全方位采集的信息获取综合测试系统，详细介绍了系统的主要组成模块的设计原理、硬件装置及综合测试平台的工作原理。该综合测试系统已经可以对运动员的惯性参数、运动学参数、动力学参数及肌电数据进行测量。系统整体采用总线结构控制，具有很好的扩展性和开放性；测试系统数据采集和同步机制采用软件配置，测试方法更灵活；测试数据处理和存储格式采用统一的规范，后续处理简单。这种测试系统不仅应用于铅球运动，通过简单的调整即可推广到很多体育运动的信息获取中，具有较高的应用价值。 3．分析了数字铅球、测力平台以及肌电仪所检测数据的特点，提出了一种自适应小波去噪算法。这一方法结合了软、硬阈值折衷法和区域相关算法的优点，可