【羽毛球训练监测器项目】--项目简介及研发计划

justd0

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由于疫情影响，本该在学校完成毕设答辩的我，貌似让小时候的一个笑话变成了现实：

某家长:”以后想上哪所大学啊？”

我:“家里蹲大学，哈哈哈”

呵呵，这可好。真的要“家里蹲大学”研究生毕业了。所以这两周一直忙忙着各种毕业相关事项，这个比赛就搁置了一阵子。

 

其实还有个原因，我的项目内容是：羽毛球训练监测器。

 

总体上就是做一个小设备放在羽毛球拍上监控打击动作，这个过程需要挥拍打球，收集大量的运动数据。但不巧的是，我唯一的一个羽毛球，被我家泰迪给啃了！！！

幸好它放过了我的球拍，不然这个项目可能就完不成了（穷…）

 

于是我斥巨资，又买了三个羽毛球，这次绝对不会再把球放在沙发上了。

 

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好了，不说废话了。

 

俗话说：工欲善其事，必先利其器。

 

上个月，我比较详细系统的学习了LSM6DSOX的FSM、MLC模块的特征和使用方法，写了几篇经验分享帖，管理员已经整理到了汇总贴之中。

按照之前的进程计划，本帖将详细介绍下我的“羽毛球训练监测器”项目。

 

一、项目背景

 

       最初立项时，看了下官方提供的资料和例程，了解到LSM6DSOX具有6轴运动感知的同时，还有状态机和机器学习的功能，那么将对运动感知的相关应用将会有很好的支持作用，比如活动识别、运动，震动强度检测、携带位置、姿态识别等。正巧，报名的那段时间，天气回暖，时不时下楼打打羽毛球，就想到这个传感器能不能跟羽毛球运动建立起一定的联系？经过前期一段时间的学习和使用，对LSM6DSOX有了较为充分的认识，也对本项目的思路更加清晰和明确。

 

二、项目介绍

 

      “羽毛球训练监测器”项目我最初的想法是感知挥动球拍的动作的形式、力度，是否击中羽毛球和击中的位置等，记录一场比赛下来，所有挥动的质量，结合上位机做个羽毛球击打练习分析系统。依靠LSM6DSOX中的MLC和FSM模块对动作进行分析识别，减少MCU的数据处理要求，就能够节省出资源完成提示或者记录的功能。

 

总的来讲，“羽毛球训练监测器”设定为一个便携的小模块，安装在羽毛球拍上，通过对挥拍动作和击球震动的分析，来识别出对应的状态，并记录在模块上的SD卡中，可以通过上位机分析其中数据。

 

         项目整体的思路如图所示：

 

      “羽毛球训练监测器”在功能上能够感知挥拍动作类型、击球状态和挥拍力度；通过LED或者声音提示来显示出相应的状态；并将上述数据记录下来，以便后期分析。

 

        在开发计划上，前期先用官方的开发板充分学习和了解LSM6DSOX传感器；并且针对性的学习下动作识别的使用方法等；之后把开发板安装在球拍上，实际采集一定量的运动数据，训练出识别模型；再研究下如何将传感器独立出来使用；后面如果有时间的话，做个小模块，搭载前期训练的模型，测试下实际使用效果；

       

三、开发前期

        此前一段时间已经基本完成了对传感器基本特性和使用方法的熟悉过程，都写到了分享帖中。总的来感受，这个传感器的FSM和MLC功能模块是很强大，但由于较为有限的寄存器空间和参数调节范围，使其还不足够强大。当然，2*3mm的传感器模块要什么2080ti，况且就目前的功能性，对我来说能不能充分用好都是件困难的事儿，所以就走一步看一步了。

 

        本人理工男一枚，平时不会特别热衷于运动，此前以为自己了解的羽毛球击球动作已经涵盖了大部分，直到这两天特意查了查，才发现自己“too simple too native”。

         粗略一查，就找到了好多的羽毛球打球基本动作：

• 正手搓球

• 反手搓球

• 正手勾球

• 反手勾球

• 正手推球

• 反手直线推球

• 正手高远球

• 反手高远球

• 正手扑球

• 反手扑球

• 低手放球

• 低手放网勾对角

• 正反手抽球

• 挑球

• 吊球

• 突击杀球

• 头顶杀球

 

 

       emmm,,为了降低采集数据的难度，我决定还是从中选取几个比较有特点的动作先作为识别目标好了…

• 从上方向前打的动作，比如正手扑球

• 从下方向前打的动作，比如反手推球

• 正手侧打向前方的动作，比如正手勾球

• 反手测打像前方的动作，比如反手放球

 

嗯，了解了羽毛球动作要领之后，接下来结合运动学特征来分析每个动作下的差异，从而选择合适的数据源，针对性的采集数据，训练模型。

 

本帖分享就先这么多吧，我得思考下如何收集数据集的问题的了…

 

以上羽毛球动作图片来源：

http://www.360doc.com/content/19/0921/20/3798515_862416485.shtml

http://www.360doc.com/content/17/0203/19/29341312_626273888.shtml

 

 

sysjtlwx

之前热衷打羽毛球的时候还真见过网上有卖类似产品的，貌似维克多也出了一款球拍支持这个，还可以蓝牙连接手机记录显示各种击球曲线什么的。但是他们的传感器都是安装在羽毛球手柄底部的，貌似这样对球拍的平衡点变化，阻力影响影响较小。楼主这个放在中杆上，不知道实际应用上会不会有影响。想把这玩意做小做轻应该也还挺有挑战的。

不过楼主这个毕设很新颖额 ，我上大学时候毕设都是老师给题目让我们选择的，相对选择的面也比较窄，基本上贴近电赛和老师手里做的一些项目课题展开给我们的。期待楼主这个设计更多的帖子。

justd0

sysjtlwx 发表于 2020-5-27 20:11 之前热衷打羽毛球的时候还真见过网上有卖类似产品的，貌似维克多也出了一款球拍支持这个，还可以蓝牙连接手 ...

emm~ 这个不是毕设...不然造就可以做完了。

 

感谢提醒，看来是有此类产品存在的哇，安装位置是初步设想，可能像你说的安装在底部会比较合适啊~后面考虑修正下思路

sysjtlwx

justd0 发表于 2020-5-27 20:51 emm~ 这个不是毕设...不然造就可以做完了。   感谢提醒，看来是有此类产品存在的哇，安装位置 ...

几年前这种东西在球友里火过一阵，不过不知道为什么好像后来也没见有人用了。

justd0

sysjtlwx 发表于 2020-5-27 21:11 几年前这种东西在球友里火过一阵，不过不知道为什么好像后来也没见有人用了。

查了查资料，这东西四五年前热了一阵子。不过好像很多都是直接做了个球拍来推广，这不是找病么。。跟传统牛逼运动器具厂家怎么比。再加上价格高、实用性一般，就渐渐消失匿迹了。

 

emm~~我呢，目标也不高，做到他们那种轨迹拟合、数据分析的功能，得拿着原始数据在上位机上下功夫，背离了我参加比赛的意义~所以这个项目可能重点就是通过LSM6DSOX的FSM、MLC模块识别出不同的动作形式啥的，后面有时间精力，在考虑无线、上位机数据处理显示分析等等相关的。

nmg

看完帖后，想约小伙伴一起出去打羽毛球啦

电子微创意

这个有意思

lb8820265

这个有意思，我也做过类似的姿势识别，这个可能需要惯性导航和姿态解算的相关知识。

led2015

泰迪针对羽毛球，这视频蛮好玩的，家里养个小动物也是一种寄托

justd0

led2015 发表于 2020-5-28 23:19 泰迪针对羽毛球，这视频蛮好玩的，家里养个小动物也是一种寄托

就是什么都啃。。