多传感器组合在滑雪训练上的应用(2)

　　2.2 拉压力传感器

　　拉压力传感器置于运动员雪鞋下方，拉压力传感器是为了测量越野滑雪运动员左右脚的后蹬力。可以有两种办法，一种是使用拉压力传感器，直接测量拉压力数据；另一种是使用压力传感器，置于雪鞋下方，可以通过压力和面积计算出压力数据。两种方法除采集数据不同外，其它处理都是一致的。我们选用的是拉压力传感器。设备包括（拉）压力传感器、A/D转换器显示器、单片机、无线数据发射器、数据存储器和电源等。

　　2.3 拉压力传感器解析

　　通过拉压力传感器，可以测量出运动员每一步的瞬间力量大小，蹬地时间，摆腿时间，也可以看出步频步幅，双脚力量是否平衡，与其它曲线配合，可以看出运动员的力量、耐力、爆发力的优缺点，也可以将数据和别人比对，知己知彼。曲线数据如下图：

　　通过全程压力曲线，可以很好地反映出一名运动员的全程的体力分布情况，力量及耐力情况一目了然。也可以分析出全程的频率分布，以及战术是否合理等等。

　　但是，仅凭全程曲线，并不能发现一名运动员的蹬地动作的详细优缺点。因此，我们可以查看不同阶段的单步拉压力曲线。通过单步曲线，就可以看出运动员每一时刻的蹬地用力大小，用力的形态，用力是否均匀，蹬地和腾空时间等。

　　蹬地拉压力曲线，可以很好地发现运动员的优缺点，从而制定有针对性的训练计划，提高训练效率。不但可以指导训练，也能为选拔人才提供数据依据。

　　3 根据加速度数据，计算速度和位移

　　实际上没有速度传感器，GPS可测速度，但精度不高。因此，本系统利用加速度传感器数据积分，来取得速度和位移数据。速度的数据是通过加速度数据经由公式V=a*t换算得来（V：速度，a：加速度，t：时间）；位移的数据也是通过加速度数据经换算而来（S：位移）。因为本系统更接近惯性系统，以上公式可以使用。

　　4 应用前景

　　根据加速度和拉压力数据，我们很容易计算出运动员的单步做功，也很容易计算出全程做功。用单步功和全程做功来判断运动员的能力将更加直接有效。我们会在以后加以介绍。

　　参考文献：

　　[1]王冲，施玉霞，陆熊.基于加速度传感器的无线人体动作测量设备[J].单片机与嵌入式系统应用，2011（08）：95-98.

　　[2]梁欣荣.国外电子元器件[J].压力传感器及其应用，2001（09）：69-70.

　　[3]孙新香.上海交通大学[J].基于三轴加速度传感器的跌倒检测技术的研究与应用，2008（10）.

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