本发明涉及乒乓球训练技术领域，特别涉及一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置及方法。
背景技术：
乒乓球是一项集速度、力量、旋转、落点和弧线为一体的球类运动，同时又是技术和战术完美结合的典型。
从健身的角度而言，乒乓球运动对场地和器材的要求不高，且简单易学。
对健身者身体条件的要求相对较为宽松，无论男女老幼均可以收到良好的健身效果。
1.预防治疗近视：打乒乓球能使眼球内部不断运动，血液循环增强，眼神经机能提高，因而能使眼睛疲劳消除或减轻，起到预防治疗近视的作用；
2.可健脑益智：乒乓球的球体小，速度快，攻防转换迅速，技术打法丰富多样，既要考虑技术的发挥，又要考虑战术的运用。乒乓球运动中要求大脑快速紧张地思考，这样可以促进大脑的血液循环，供给大脑充分的能量，具有很好的健脑功能。
3.可以提高协调性：乒乓球运动中既要有一定的爆发力，又要有动作的高度精确，要做到眼到、手到和步伐到。提高了身体的协调和平衡能力。
4.提供了一个减压的途径：不管学习还是工作，每天都或多或少有点压抑，打球能使大脑的兴奋与抑制过程合理交替，避免神经系统过度紧张。
5.能够让运动者具有良好的心理素质：由于乒乓球运动以上所示的特点和锻炼价值，使得乒乓球运动员和该项运动的爱好者们逐渐形成了良好的心理品质并在其它某些方面超出常人。据心理学人士运用心理测验法对我国部分省市优秀少年儿童乒乓球运动员心理品质的研究结果表明：他们普遍表现为智力水平较高，操作能力优于普通学生，情绪稳定，自信心、自恃力、独立性、思维敏捷性均较强，智力因素与个性因素发展协调。在日常生活中，这些人常常显得机敏过人、动作灵活、协调。
乒乓球作为一种竞技运动，专业运动员和业余选手对自身技战术的关心毋庸置疑。而针对技战术部分，包括前三板、相持球、拉攻、反手拧以及削球等，均是速度、力量、旋转、落点和弧线相结合，现在对技战术的评价的训练完全依靠教练和运动员的主观意识(例如：经验等)，并没有客观的评价和提高乒乓球运动员的技战术的方法和乒乓球拍，由于缺乏客观评价，训练效率低，并且无法将训练过程转化为可视化的数据，难以直观反映训练的效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，包括头戴式vr眼镜和乒乓球拍手柄，头戴式vr眼镜和乒乓球拍手柄之间通过有线/无线的方式连接，头戴式vr眼镜的背面上安装有扎带组件，头戴式vr眼镜内置显示组件，扎带组件套在运动员头部，且运动员双眼观看显示组件；
所述乒乓球拍手柄的正反两面上分别安装有击球仿生组件，乒乓球拍手柄的握把内安装有感应组件和蓄电池，蓄电池为击球仿生组件和感应组件供电，显示组件用于显示模拟的乒乓球台以及乒乓球运动画面，并且根据感应组件检测的乒乓球拍手柄移动以及角度，实时反馈至显示组件上，模拟出击球的动作，并通过击球仿生组件的工作，模拟乒乓球拍手柄与乒乓球碰撞感。
进一步地，扎带组件包括额骨带和顶骨带，顶骨带的两端固定在头戴式vr眼镜的两侧，用于佩戴在运动员的一圈顶骨上；顶骨带一端固定在头戴式vr眼镜上，另一端固定在额骨带的中部，用于套在运动员的额骨上。
进一步地，显示组件包括显示屏框、背光板、显示驱动板和透镜，背光板、显示驱动板和透镜依次安装在显示屏框内，显示屏框通过螺栓固定在头戴式vr眼镜内。
进一步地，乒乓球拍手柄包括底板、握把和面板，底板和握把之间固定，底板上开设有贯穿的凹槽，面板与底板的两侧相接，并且面板覆盖凹槽。
进一步地，击球仿生组件包括左支撑架、转框、球体、右支撑架、弹簧和气缸，左支撑架和右支撑架的两端插入凹槽的两侧壁内，转框的两端分别插入左支撑架和右支撑架的中部轴承内，球体套在转框的一端上固定，弹簧的一端与球体连接，弹簧的另一端固定在面板上；所述气缸的一端与凹槽的外壁通过耳座活动连接，气缸另一端的伸缩杆套在转框的另一端上活动，气缸驱动伸缩杆伸缩用于球体与另一个面板发生碰撞，并在面板与球体的接触位置安装有压力传感器和扬声器，用于检测球体与面板的接触压力大小，扬声器根据压力大小改变播放的击球音量。
进一步地，感应组件包括陀螺仪、速度传感器、心率传感器和温度传感器，陀螺仪和速度传感器安装在握把的内部，分别用于检测乒乓球拍手柄的倾斜角度以及挥拍的速度，并且乒乓球拍手柄的挥拍动作同步传输至显示驱动板上，用于显示挥拍的画面，心率传感器和温度传感器固定在握把的外壁上，通过运动员手部与心率传感器和温度传感器接触，分别用于检测心率以及体表温度。
进一步地，显示驱动板显示模拟乒乓球台、乒乓球以及乒乓球拍画面，乒乓球拍手柄与乒乓球拍动作同步，并且乒乓球与乒乓球拍碰撞时，面板与球体发生碰撞，用于模拟击球动作并发出音效。
本发明提出的另一种技术，包括乒乓球运动员技战术可视化训练装置的方法，包括以下步骤：
s1：运动员戴上头戴式vr眼镜，额骨带和顶骨带绑紧后，显示组件显示乒乓球运动画面；
s2：运动员手握乒乓球拍手柄根据乒乓球的运动画面挥动，乒乓球拍手柄与乒乓球拍动作同步，并且面板与球体发生碰撞后，根据挥拍的角度以及速度计算出乒乓球击退的角度以及速度，用于模拟技战术；
s3：并同步上传画面至训练大厅屏幕，并在屏幕以数字形式显示出击球的力度、速度以及运动员的心率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提出的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置及方法，透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素，于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素，达到d的效果，并且背光板的设置避免漏光。
2、本发明提出的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置及方法，弹簧的一端与球体连接，弹簧的另一端固定在面板上，弹簧具有一定的支撑力，同时在气缸驱动伸缩杆的运动过程中，气缸驱动伸缩杆伸缩用于球体与另一个面板发生碰撞，并在面板与球体的接触位置安装有压力传感器和扬声器，用于检测球体与面板的接触压力大小，扬声器根据压力大小改变播放的击球音量。
3、本发明提出的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置及方法，运动员手握乒乓球拍手柄根据乒乓球的运动画面挥动，乒乓球拍手柄与乒乓球拍动作同步，并且面板与球体发生碰撞后，根据挥拍的角度以及速度计算出乒乓球击退的角度以及速度，用于模拟技战术，同步上传画面至训练大厅屏幕，并在屏幕以数字形式显示出击球的力度、速度以及运动员的心率。
附图说明
图1为本发明的整体立体图；
图2为本发明的显示组件结构图；
图3为本发明的乒乓球拍手柄结构图；
图4为本发明的击球仿生组件立体图；
图5为本发明的感应组件结构图；
图6为本发明的显示驱动板画面显示图。
图中：1、头戴式vr眼镜；2、乒乓球拍手柄；21、底板；211、凹槽；22、握把；23、面板；3、扎带组件；31、额骨带；32、顶骨带；4、显示组件；41、显示屏框；42、背光板；43、显示驱动板；44、透镜；5、击球仿生组件；51、左支撑架；52、转框；53、球体；54、右支撑架；55、弹簧；56、气缸；6、感应组件；61、陀螺仪；62、速度传感器；63、心率传感器；64、温度传感器；7、蓄电池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，包括头戴式vr眼镜1和乒乓球拍手柄2，头戴式vr眼镜1和乒乓球拍手柄2之间通过有线/无线的方式连接，通过其有线的方式其传输画质稳定，无线则无线束困扰，头戴式vr眼镜1的背面上安装有扎带组件3，头戴式vr眼镜1内置显示组件4，扎带组件3套在运动员头部，且运动员双眼观看显示组件4；
乒乓球拍手柄2的正反两面上分别安装有击球仿生组件5，乒乓球拍手柄2的握把22内安装有感应组件6和蓄电池7，蓄电池7为击球仿生组件5和感应组件6供电，显示组件4用于显示模拟的乒乓球台以及乒乓球运动画面，并且根据感应组件6检测的乒乓球拍手柄2移动以及角度，实时反馈至显示组件4上，模拟出击球的动作，并通过击球仿生组件5的工作，模拟乒乓球拍手柄2与乒乓球碰撞感，通过其碰撞感提高其训练的真实性。
扎带组件3包括额骨带31和顶骨带32，顶骨带32的两端固定在头戴式vr眼镜1的两侧，用于佩戴在运动员的一圈顶骨上；顶骨带32一端固定在头戴式vr眼镜1上，另一端固定在额骨带31的中部，用于套在运动员的额骨上，利用额骨带31和顶骨带32保证了头戴式vr眼镜1的稳定性，避免在运动过程中掉落。
请参阅图2，显示组件4包括显示屏框41、背光板42、显示驱动板43和透镜44，背光板42、显示驱动板43和透镜44依次安装在显示屏框41内，显示屏框41通过螺栓固定在头戴式vr眼镜1内，透镜44下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素，于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素，达到3d的效果，并且背光板42的设置避免漏光。
请参阅图3，乒乓球拍手柄2包括底板21、握把22和面板23，底板21和握把22之间固定，底板21上开设有贯穿的凹槽211，面板23与底板21的两侧相接，并且面板23覆盖凹槽211。
请参阅图4，击球仿生组件5包括左支撑架51、转框52、球体53、右支撑架54、弹簧55和气缸56，左支撑架51和右支撑架54的两端插入凹槽211的两侧壁内，转框52的两端分别插入左支撑架51和右支撑架54的中部轴承内，球体53套在转框52的一端上固定，弹簧55的一端与球体53连接，弹簧55的另一端固定在面板23上，弹簧5具有一定的支撑力，同时在气缸56驱动伸缩杆的运动过程中，气缸56能够实时旋转；气缸56的一端与凹槽211的外壁通过耳座活动连接，气缸56另一端的伸缩杆套在转框52的另一端上活动，气缸56驱动伸缩杆伸缩用于球体53与另一个面板23发生碰撞，并在面板23与球体53的接触位置安装有压力传感器和扬声器，用于检测球体53与面板23的接触压力大小，扬声器根据压力大小改变播放的击球音量。
请参阅图5，感应组件6包括陀螺仪61、速度传感器62、心率传感器63和温度传感器64，陀螺仪61和速度传感器62安装在握把22的内部，分别用于检测乒乓球拍手柄2的倾斜角度以及挥拍的速度，并且乒乓球拍手柄2的挥拍动作同步传输至显示驱动板43上，用于显示挥拍的画面，心率传感器63和温度传感器64固定在握把22的外壁上，通过运动员手部与心率传感器63和温度传感器64接触，分别用于检测心率以及体表温度。
显示驱动板43显示模拟乒乓球台、乒乓球以及乒乓球拍画面，乒乓球拍手柄2与乒乓球拍动作同步，并且乒乓球与乒乓球拍碰撞时，面板23与球体53发生碰撞，用于模拟击球动作并发出音效。
本发明提出的另一种技术，包括乒乓球运动员技战术可视化训练装置的方法，包括以下步骤：
步骤一：运动员戴上头戴式vr眼镜1，额骨带31和顶骨带32绑紧后，显示组件4显示乒乓球运动画面；
步骤二：运动员手握乒乓球拍手柄2根据乒乓球的运动画面挥动，乒乓球拍手柄2与乒乓球拍动作同步，并且面板23与球体53发生碰撞后，根据挥拍的角度以及速度计算出乒乓球击退的角度以及速度，用于模拟技战术；
步骤三：并同步上传画面至训练大厅屏幕，并在屏幕以数字形式显示出击球的力度、速度以及运动员的心率。
综上所述；本发明的乒乓球运动员技战术可视化训练装置及方法，头戴式vr眼镜1和乒乓球拍手柄2之间通过有线/无线的方式连接，通过其有线的方式其传输画质稳定，无线则无线束困扰，头戴式vr眼镜1的背面上安装有扎带组件3，头戴式vr眼镜1内置显示组件4，扎带组件3套在运动员头部，且运动员双眼观看显示组件4；显示组件4用于显示模拟的乒乓球台以及乒乓球运动画面，并且根据感应组件6检测的乒乓球拍手柄2移动以及角度，实时反馈至显示组件4上，模拟出击球的动作，并通过击球仿生组件5的工作，模拟乒乓球拍手柄2与乒乓球碰撞感，通过其碰撞感提高其训练的真实性，同步上传画面至训练大厅屏幕，并在屏幕以数字形式显示出击球的力度、速度以及运动员的心率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，其特征在于，包括头戴式vr眼镜(1)和乒乓球拍手柄(2)，头戴式vr眼镜(1)和乒乓球拍手柄(2)之间通过有线/无线的方式连接，头戴式vr眼镜(1)的背面上安装有扎带组件(3)，头戴式vr眼镜(1)内置显示组件(4)，扎带组件(3)套在运动员头部，且运动员双眼观看显示组件(4)；
所述乒乓球拍手柄(2)的正反两面上分别安装有击球仿生组件(5)，乒乓球拍手柄(2)的握把(22)内安装有感应组件(6)和蓄电池(7)，蓄电池(7)为击球仿生组件(5)和感应组件(6)供电，显示组件(4)用于显示模拟的乒乓球台以及乒乓球运动画面，并且根据感应组件(6)检测的乒乓球拍手柄(2)移动以及角度，实时反馈至显示组件(4)上，模拟出击球的动作，并通过击球仿生组件(5)的工作，模拟乒乓球拍手柄(2)与乒乓球碰撞感。
2.如权利要求1所述的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，其特征在于，扎带组件(3)包括额骨带(31)和顶骨带(32)，顶骨带(32)的两端固定在头戴式vr眼镜(1)的两侧，用于佩戴在运动员的一圈顶骨上；顶骨带(32)一端固定在头戴式vr眼镜(1)上，另一端固定在额骨带(31)的中部，用于套在运动员的额骨上。
3.如权利要求2所述的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，其特征在于，显示组件(4)包括显示屏框(41)、背光板(42)、显示驱动板(43)和透镜(44)，背光板(42)、显示驱动板(43)和透镜(44)依次安装在显示屏框(41)内，显示屏框(41)通过螺栓固定在头戴式vr眼镜(1)内。
4.如权利要求3所述的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，其特征在于，乒乓球拍手柄(2)包括底板(21)、握把(22)和面板(23)，底板(21)和握把(22)之间固定，底板(21)上开设有贯穿的凹槽(211)，面板(23)与底板(21)的两侧相接，并且面板(23)覆盖凹槽(211)。
5.如权利要求4所述的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，其特征在于，击球仿生组件(5)包括左支撑架(51)、转框(52)、球体(53)、右支撑架(54)、弹簧(55)和气缸(56)，左支撑架(51)和右支撑架(54)的两端插入凹槽(211)的两侧壁内，转框(52)的两端分别插入左支撑架(51)和右支撑架(54)的中部轴承内，球体(53)套在转框(52)的一端上固定，弹簧(55)的一端与球体(53)连接，弹簧(55)的另一端固定在面板(23)上；所述气缸(56)的一端与凹槽(211)的外壁通过耳座活动连接，气缸(56)另一端的伸缩杆套在转框(52)的另一端上活动，气缸(56)驱动伸缩杆伸缩用于球体(53)与另一个面板(23)发生碰撞，并在面板(23)与球体(53)的接触位置安装有压力传感器和扬声器，用于检测球体(53)与面板(23)的接触压力大小，扬声器根据压力大小改变播放的击球音量。
6.如权利要求5所述的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，其特征在于，感应组件(6)包括陀螺仪(61)、速度传感器(62)、心率传感器(63)和温度传感器(64)，陀螺仪(61)和速度传感器(62)安装在握把(22)的内部，分别用于检测乒乓球拍手柄(2)的倾斜角度以及挥拍的速度，并且乒乓球拍手柄(2)的挥拍动作同步传输至显示驱动板(43)上，用于显示挥拍的画面，心率传感器(63)和温度传感器(64)固定在握把(22)的外壁上，通过运动员手部与心率传感器(63)和温度传感器(64)接触，分别用于检测心率以及体表温度。
7.如权利要求6所述的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置，其特征在于，显示驱动板(43)显示模拟乒乓球台、乒乓球以及乒乓球拍画面，乒乓球拍手柄(2)与乒乓球拍动作同步，并且乒乓球与乒乓球拍碰撞时，面板(23)与球体(53)发生碰撞，用于模拟击球动作并发出音效。
8.如权利要求7所述的一种乒乓球运动员技战术可视化训练装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1：运动员戴上头戴式vr眼镜(1)，额骨带(31)和顶骨带(32)绑紧后，显示组件(4)显示乒乓球运动画面；
s2：运动员手握乒乓球拍手柄(2)根据乒乓球的运动画面挥动，乒乓球拍手柄(2)与乒乓球拍动作同步，并且面板(23)与球体(53)发生碰撞后，根据挥拍的角度以及速度计算出乒乓球击退的角度以及速度，用于模拟技战术；
s3：并同步上传画面至训练大厅屏幕，并在屏幕以数字形式显示出击球的力度、速度以及运动员的心率。
技术总结