體育運動中的傳感器

關(guān)于體育運動中的傳感器第1頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三柔性壓力傳感器1生物電、聲傳感器2體感游戲3目錄體育運動中的傳感器第2頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三柔性陣列壓力傳感器數(shù)字跑道數(shù)字跑鞋體育運動中的傳感器第3頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三柔性陣列壓力傳感器這個元件聽上去復(fù)雜，其實實物就像一張紙一樣，可以任意按壓彎曲。而對接觸物形狀自適應(yīng)的特性，也就是為什么賦予它“柔性”的緣故。

具體說來，傳感器是由上下兩層聚酯薄膜組成，中間在陣列與行列方向上，分布著一些導體，兩根不同方向的導體相交的點上，裝有傳感器單元。第4頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三柔性陣列壓力傳感器第5頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三

標準的Tekscan壓力傳感器（美國Tekscan公司研制得到）由2片很薄的聚酯薄膜組成，導體外表有特殊的壓敏半導體材料涂層。當2片薄膜合為一體時，大量的橫向?qū)w和縱向?qū)w的交叉點就形成了壓力感應(yīng)點陣列。柔性陣列壓力傳感器第6頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三

當外力作用到這些感應(yīng)點上時，半導體的阻值會隨外力的變化而成比例變化，由此來反映感應(yīng)點的壓力值。當壓力為0時，阻值最大；壓力越大，阻值越小，從而可以反映出兩接觸面間的壓力分布情況。通過掃描和測量每一個施力單元的電阻變化，確定表面力的幅值和時間特征，使用Tekscan的配套分析軟件，得到實時二維或三維圖像。柔性陣列壓力傳感器第7頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三柔性陣列壓力傳感器——數(shù)字跑道第8頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三

當運動員踩在跑道上時，由于受力情況不同，兩層薄膜的接觸面積發(fā)生改變，從而引發(fā)其中的電阻大小發(fā)生改變。傳感器再將這些變化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c之相連的電腦里，經(jīng)過專門軟件的分析，就可以得出運動員在訓練中的各項參數(shù)，結(jié)合運動項目的基本規(guī)律和訓練專家的知識與經(jīng)驗，還能知道此次動作完成的好壞。柔性陣列壓力傳感器——數(shù)字跑道第9頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三柔性陣列壓力傳感器——數(shù)字跑鞋第10頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三

兩只鞋的外側(cè)，各伸出來一個像U盤接口一樣的東西，這叫信號采集器，是用來采集傳感器的信息并向運動員的特制腕表發(fā)送信號的裝置。而傳感器呢，就藏在鞋底與鞋墊之間。運動員在訓練時的技術(shù)數(shù)據(jù)，首先由鞋底發(fā)送到腕表上，教練員再在自己的手持終端上進行查詢，接收來自腕表發(fā)送過來的信息。柔性陣列壓力傳感器——數(shù)字跑鞋第11頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三生物電、聲傳感器JY-1八道肌電遙測儀體育運動中的傳感器第12頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三測量記錄運動員在相距50~100米遠處各種運動狀態(tài)下八塊肌肉的電信號。

生物電、聲傳感器——八道肌電遙測儀第13頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三4、測得的8塊肌電之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，可以分析不同運動員的技術(shù)動作特點，從而找到最佳的運動時間的強度。3、運動員神經(jīng)機能變化的情況，因為腦神經(jīng)（除眼神經(jīng)外）的所有外部表現(xiàn)都可歸納為肌肉活動。2、運動員肌肉的疲勞和恢復(fù)情況，以便科學的安排運動量。1、運動員在運動情況下肌肉的力量、功能、技能狀態(tài)，以掌握運動員身體素質(zhì)的發(fā)展情況。生物電、聲傳感器——八道肌電遙測儀作用第14頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三發(fā)送部分放在運動員身上體積小生物電、聲傳感器——八道肌電遙測儀重量輕功耗低第15頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三八道肌電遙測儀是一個脈輻調(diào)頻制遙測系統(tǒng)（PAM—FM）。生物電、聲傳感器——八道肌電遙測儀第16頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三發(fā)送部分:

選擇脈沖發(fā)生器產(chǎn)生按時間順序排列的脈沖,分別通過電子開關(guān)(TG)將放大了的肌電信號進行采樣,得到按固定時間順序幅度變化的脈沖序列(群路信號)去調(diào)制發(fā)射機,通過天線發(fā)送出去。生物電、聲傳感器——八道肌電遙測儀第17頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三生物電、聲傳感器——八道肌電遙測儀第18頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三接收部分:

接收天線將信號送到調(diào)頻接收機得到群路信號,經(jīng)緩沖放大后,解出幀同步信號及路同步信號,由此產(chǎn)生選通脈沖經(jīng)電子開關(guān)將八路信號的脈沖序列進行分路。此斷續(xù)的脈沖通過采樣保持電路和濾波器,使信號得到恢復(fù),進行記錄和顯示。生物電、聲傳感器——八道肌電遙測儀第19頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三體感運動體育運動中的傳感器第20頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三體感游戲第21頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三體感游戲第22頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三體感游戲慣性感測主要是以慣性傳感器為主，例如用重力傳感器，陀螺儀以及磁傳感器等來感測使用者肢體動作的物理參數(shù)，分別為加速度、角速度以及磁場，再根據(jù)此些物理參數(shù)來求得使用者在空間中的各種動作。第23頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三光學感測主要代表廠商為Sony及Microsoft。早在2005年以前，Sony便推出了光學感應(yīng)套件——EyeToy，主要是通過光學傳感器獲取人體影像，再將此人體影像的肢體動作與游戲中的內(nèi)容互動，主要是以2D平面為主，而內(nèi)容也多屬較為簡易類型的互動游戲。體感游戲第24頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三

直到2010年，Microsoft發(fā)表了跨世代的全新體感感應(yīng)套件——Kinect，號稱無需使用任何體感手柄，便可達到體感的效果，而比起EyeToy更為進步的是，Kinect同時使用激光及攝像頭（RGB）來獲取人體影像信息，可捕捉人體3D全身影像，具有比起EyeToy更為進步的深度信息，而且不受任何燈光環(huán)境限制。體感游戲第25頁，講稿共28頁，2023年5月2日，星期三聯(lián)合感測

主要代表廠商為Nintendo及Sony。2006年所推出的Wii，主要是在手柄上放置一個重力傳感器，用來偵測手部三軸向的加速度，以及一紅外線傳