技术领域
[0001] 本发明涉及一种控制领域，特别是涉及一种自动发球系统及方法。
相关背景技术
[0002] 随着运动员训练的系统化，陪练的方式已由人工转换成发球机，以达到高强度训练运动员的目的。
[0003] 现有的自动发球机，如乒乓球发球机等，是基于机械式随机角度发球。更智能的发球机通常辅以摄像头来识别运动员的位置、姿态，进而控制发球速度和角度等。
[0004] 现有技术虽然可以根据运动员的位置和姿态来控制发球，但是缺乏对运动员回球失误率的数据分析，同样，也无法针对运动员的弱点进行优化训练。
[0005] 针对运动员的训练需求的不断更新，技术人员需要对自动发球机进行改进。
具体实施方式
[0026] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027] 请参阅图1，本发明提供一种自动发球系统。所述自动发球系统1用于帮助如羽毛球、网球、乒乓球运动员等进行训练和赛前热身等。其包括：受控发球单元11、感应单元12、控制单元13。
[0028] 所述受控发球单元11设置在球场一侧，用于基于所接收的发射角度区间向运动员发球。其中，所述发射角度区间包括但不限于：二维角度区间，三维角度区间。所述发射角度区间最小为一具体的发射角度，此时，所述受控发球单元11按照该发射角度来向运动员发球。所述发射角度区间最大为使得运动员在不犯规情况下所能接到球的最大范围。当所述受控开发球单元接收到发射角度区间在上述最大值和最小值之间，则可以在所述发射角度区间内按照预设的步进逐次递增或递减发球。
[0029] 事实上，所述受控发球单元11在每次发球之前并非一定能够接收到所述发射角度区间，当所述受控发球单元11没收到所述发射角度区间时，其可以按照历史最后一次发球的发射角度进行发球。所述受控发球单元11还可以随机选择一发射角度来向运动员发球。
[0030] 优选地，所述受控发球单元11还可以在上一次所接收到的发射角度区间内随机选择发射角度来向运动员发球。例如，所述受控发球单元11最近一次接收到的发射角度区间为[(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)]，则所述受控发球单元11在此区间内随机选择一发射角度进行发球。
[0031] 所述感应单元12设置在球场内，用于感应运动员接球后球的回弹信息。具体地，所述感应单元12包括但不限于以下至少一种：布置在球场内外的压力传感器，布置在球场边线上的光电传感器等。各传感器将所感应到的压力或光干扰以电平信号的形式传递出去。所传递的电平信号为所述回弹信息。
[0032] 所述控制单元13与所述感应单元12和受控发球单元11相连，用于基于所述受控发球单元11发球时的发射角度和所对应的回弹信息来分析所述运动员接球失误率高于预设阈值所对应的发射角度区间，并将所得到的发射角度区间传输给所述受控发球单元11。
[0033] 具体地，所述控制单元13预先保存有所述感应单元12中各传感器在位置，并设置有根据回弹信息来确定接收成功或失败的对应关系。例如，所述控制单元13接收到位于所述受控发球单元11所在球场一侧球场内的传感器所传回的回弹信息时，根据预设的所述对应关系能够确定运动员的此次接球成功。
[0034] 由此，所述控制单元13按照预设的统计算法将运动员多次接球所产生的回弹信息和所对应的发射角度进行分析计算，并得到所述运动员接球失误次数与发射角度的统计曲线。所述控制单元13再根据所述统计曲线中接球失误次数大于预设阈值的部分来得到所述发射角度区间，并将所述发射角度区间传输至所述受控发球单元11。
[0035] 根据图1所示，所述自动发球系统1的工作过程举例如下：
[0036] 所述受控发球单元11在接收到发射角度区间之前随机的向运动员发球，在运动员接球期间，所述受控发球单元11和感应单元12将相应的发射角度和回弹信息传递给所述控制单元13，所述控制单元13在积累了预设数量的发射角度和回弹信息后，按照统计算法进行分析，以得到所述运动员接球失误率最高的发射角度区间，并将所得到的发射角度区间传输给所述受控发球单元11。则所述受控发球单元11在所接收到的发射角度区间内随机选择一发射角度向所述运动员发球。如此来加强所述运动员在该发射角度区间内的回球成功率。
[0037] 作为一种优选方案，所述自动发球系统1还包括：存储单元，用于将所述运动员回球过程中所产生的发射角度、所对应的回弹信息及所述运动员的人员信息予以对应保存。(未予图示)
[0038] 则所述控制单元13还用于基于所述存储单元所保存的历史信息来分析所述运动员接球失误率高于预设阈值所对应的发射角度区间，并将所得到的发射角度区间传输给所述受控发球单元11。
[0039] 其中，所述人员信息包括但不限于：运动员名称、运动员身份证号码等。
[0040] 具体地，所述自动发球系统1还可以通过如显示屏、鼠标、触摸屏等人机交互装置来输入运动员的人员信息。当运动员每次使用所述自动发球系统1时，先输入自己的人员信息，则所述控制单元13能够根据所述运动员的人员信息得到历史的发射角度和所对应的回弹信息，并在所述受控发球单元11发球前利用预设的统计算法得到发射角度区间，并向所述受控发球单元11予以传递。由此，所述受控发球单元11基于所述发射角度区间来进行发球。由此来有效提高运动员的训练效率。
[0041] 其中，所述统计算法可以根据最近预设时限(如一个月)内所述运动员的回弹信息和所对应的发射角度来进行设计。
[0042] 请参阅图2，本发明提供一种自动发球方法。所述自动发球方法主要由自动发球系统来执行。所述自动发球方法用于帮助如羽毛球、网球、乒乓球运动员等进行训练和赛前热身等。所述自动发球系统包括：受控发球单元、感应单元、控制单元。其中，所述受控发球单元设置在球场一侧。所述感应单元设置在球场内外。所述感应单元包括但不限于以下至少一种：布置在球场内外的压力传感器，布置在球场边线上的光电传感器等。
[0043] 在步骤S1中，所述受控发球单元基于所接收的发射角度区间向运动员发球。其中，所述发射角度区间包括但不限于：二维角度区间，三维角度区间。所述发射角度区间最小为一具体的发射角度，此时，所述受控发球单元按照该发射角度来向运动员发球。所述发射角度区间最大为使得运动员在不犯规情况下所能接到球的最大范围。当所述受控开发球单元接收到发射角度区间在上述最大值和最小值之间，则可以在所述发射角度区间内按照预设的步进逐次递增或递减发球。
[0044] 事实上，所述受控发球单元在每次发球之前并非一定能够接收到所述发射角度区间，当所述受控发球单元没收到所述发射角度区间时，其可以按照历史最后一次发球的发射角度进行发球。所述受控发球单元还可以随机选择一发射角度来向运动员发球。
[0045] 优选地，所述自动发球方法还包括：按照上一次所接收到的发射角度区间内随机选择发射角度来向运动员发球。例如，所述受控发球单元最近一次接收到的发射角度区间为[(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)]，则所述受控发球单元在此区间内随机选择一发射角度进行发球。
[0046] 在步骤S2中，所述感应单元感应运动员接球后球的回弹信息。具体地，所述感应单元中的各传感器将所感应到的压力或光干扰以电平信号的形式传递出去。所传递的电平信号为所述回弹信息。
[0047] 在步骤S3中，所述控制单元基于所述受控发球单元发球时的发射角度和所对应的回弹信息来分析所述运动员接球失误率高于预设阈值所对应的发射角度区间，并将所得到的发射角度区间传输给所述受控发球单元。
[0048] 具体地，所述控制单元预先保存有所述感应单元中各传感器在位置，并设置有根据回弹信息来确定接收成功或失败的对应关系。例如，所述控制单元接收到位于所述受控发球单元所在球场一侧球场内的传感器所传回的回弹信息时，根据预设的所述对应关系能够确定运动员的此次接球成功。
[0049] 由此，所述控制单元按照预设的统计算法将运动员多次接球所产生的回弹信息和所对应的发射角度进行分析计算，并得到所述运动员接球失误次数与发射角度的统计曲线。所述控制单元再根据所述统计曲线中接球失误次数大于预设阈值的部分来得到所述发射角度区间，并将所述发射角度区间传输至所述受控发球单元。
[0050] 根据图2所示，所述自动发球系统的工作过程举例如下：
[0051] 所述受控发球单元在接收到发射角度区间之前随机的向运动员发球，在运动员接球期间，所述受控发球单元和感应单元将相应的发射角度和回弹信息传递给所述控制单元，所述控制单元在积累了预设数量的发射角度和回弹信息后，按照统计算法进行分析，以得到所述运动员接球失误率最高的发射角度区间，并将所得到的发射角度区间传输给所述受控发球单元。则所述受控发球单元在所接收到的发射角度区间内随机选择一发射角度向所述运动员发球。如此来加强所述运动员在该发射角度区间内的回球成功率。
[0052] 作为一种优选方案，所述自动发球方法还包括：将所述运动员回球过程中所产生的发射角度、所对应的回弹信息及所述运动员的人员信息予以对应保存的步骤。(未予图示)
[0053] 则所述步骤S3还包括：所述控制单元基于所述存储单元所保存的历史信息来分析所述运动员接球失误率高于预设阈值所对应的发射角度区间，并将所得到的发射角度区间传输给所述受控发球单元。
[0054] 其中，所述人员信息包括但不限于：运动员名称、运动员身份证号码等。
[0055] 具体地，所述自动发球系统还可以通过如显示屏、鼠标、触摸屏等人机交互装置来输入运动员的人员信息。当运动员每次使用所述自动发球系统时，先输入自己的人员信息，则所述控制单元能够根据所述运动员的人员信息得到历史的发射角度和所对应的回弹信息，并在所述受控发球单元发球前利用预设的统计算法得到发射角度区间，并向所述受控发球单元予以传递。由此，所述受控发球单元基于所述发射角度区间来进行发球。由此来有效提高运动员的训练效率。
[0056] 其中，所述统计算法可以根据最近预设时限(如一个月)内所述运动员的回弹信息和所对应的发射角度来进行设计。
[0057] 综上所述，本发明的自动发球系统及方法，通过分析运动员的回球情况来得到相应接球失误率最高的发射角度区间，并控制所述受控发球单元侧重发球角度，以达到训练运动员薄弱环节的目的；另外，将运动员的人员信息录入所述自动发球系统，能够针对每个运动员及时调整发球角度，避免每次训练时积累回弹信息和发球角度的数量这一过程，提高了训练效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0058] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
