CN104307153A篮球飞行轨迹导航装置及方法

CN104307153A篮球飞行轨迹导航装置及方法 (10)申请公布号104307153A (43)申请公布日xx.01.28104307153A (21)申请号xx10532650.0 (22)申请日xx.10.09A63B69/00(xx.01)A63B71/06(xx.01) (71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号 (72)发明人郭端 (74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人李智 (54)发明名称篮球飞行轨迹导航装置及方法 (57)摘要本发明公开了一种篮球飞行轨迹导航装置，包括支架和导航限位机构，其中，支架为成对布置的两个，包括底座、立柱以及设置在立柱上的两个托架，两个托架在对应支架上沿竖直方向的相对距离可调整；导航限位机构为两个，每个导航限位机构包括限位发起单元和限位接收单元，分别设置在同一高度处的两托架上，用于产生水平方向的高度限位标记，通过调整两个导航限位机构的相对高度，使高度限位标记作为篮球飞行轨迹抛物线的最高点的最高极限高度和最低极限高度，从而使得两高度限位标记之间的区域成为篮球飞行轨迹有效区间，从而对篮球飞行轨迹实现控制。 本发明可以提供提供实时、直观和立体的投篮方式，帮助投篮者科学有效练习，提高投篮命中率，在篮球投篮训练和教学中具有广泛的实用价值。 (51)Int.Cl.权利要求书2页说明书5页附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图1页 (10)申请公布号104307153A104307153A1/2页21.一种篮球飞行轨迹导航装置，用于使得篮球的飞行轨迹能被控制在一定范围内，以能够引导篮球准确入框，从而提高投篮命中率，其特征在于，该装置包括支架 (100)和设置在该支架 (100)上导航限位机构 (200)，其中，所述支架 (100)为在水平面上相隔一定距离成对布置的两个，所述支架 (100)包括底座 (110)、竖直设置在底座 (110)上的立柱 (120)以及设置在立柱 (120)上的两个托架 (130)，所述两个托架 (130)在对应支架 (100)上沿竖直方向的相对距离可调整；所述导航限位机构 (200)为两个，每个导航限位机构 (200)包括一个限位发起单元 (210)和一个限位接收单元 (220)，其分别设置在两个支架 (100)的处于同一高度处的两托架 (130)上，用于产生水平方向的高度限位标记，通过调整两个导航限位机构 (200)的相对高度，使所述两高度限位标记分别作为篮球飞行轨迹抛物线的最高点的最高极限高度和最低极限高度，使得两高度限位标记之间的区域成为篮球飞行轨迹有效区间，从而可实现对篮球飞行轨迹实现控制。 2.根据权利要求1所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，每个所述立柱 (100)表面在竖直方向设置有竖直的滑槽 (1201)，所述两个托架 (130)在高度上间隔一定距离设置在所述滑槽 (1201)上，其中每个托架 (130)包括滑座 (1301)和固定在该滑座 (1301)上的托板 (1302)，所述导航限位机构 (200)设置在该托板 (1302)上，所述滑座 (1301)设置在滑槽 (1201)上并可相对该滑槽 (1201)在竖直方向滑动，从而实现两个托架 (130)在对应支架 (100)上沿竖直方向的相对距离的调整。 3.根据权利要求1或2所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，所述托架 (130)上设置有锁紧装置 (1303)，用于在所述托架 (130)在支架 (100)上滑动到位后锁紧该托架 (130)。 4.根据权利要求1所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，所述立柱 (120)由在高度上可相对伸缩的多级筒体 (1204)相互套接而成，所述两个托架 (130)分别设置在不同的筒体 (1204)上，通过立柱筒体 (1204)的相对伸缩实现所述两个托架 (130)在对应支架 (100)上沿竖直方向的相对距离的调整。 5.根据权利要求4所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，相邻的两筒体 (1204)之间设置有锁紧机构 (1205)，用于在两筒体 (1204)伸缩到位后锁紧两筒体 (1204)。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，所述导航限位机构内还设置有报警器 (230)，其具有传感器，用于在所述篮球触碰所述高度限位标记或者不处于所述有效区间内时产生报警信息。 7.根据权利要求6所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，所述报警信息为声或光信息。 8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，所述水平方向的高度限位标记为可视光线，所述限位发起单元 (210)为可视光发射器，所述限位接收单元 (220)为可视光接收器。 9.根据权利要求8所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，所述可视光线为激光。 10.根据权利要求1-7中任一项所述的一种篮球飞行轨迹导航装置，其中，所述水平方向的高度限位标记为绳索，其一端固定在所述限位发起单元(210)上，另一端固定在限位接收单元(220)上。 权利要求书104307153A22/2页311.一种篮球飞行轨迹导航方法，用于使得篮球的飞行轨迹能被控制在一定范围内，以能够引导篮球准确入框，从而提高投篮命中率，其特征在于，该方法包括在篮球飞行轨迹所在的抛物线的最高点所在的竖直平面内设置两条水平布置的高度限位标记线，该两条高度限位标记线分别为所述最高点的最高极限高度和最低极限高度所在的水平线，从而使得两条水平布置的高度限位标记线之间在竖直平面内的区域形成投篮有效区间，控制篮球飞行轨迹的最高点位于该有效区间，即可使得篮球入框几率提高，从而提高投篮命中率。 12.根据权利要求11所述的一种篮球飞行轨迹导航方法，其中，所述高度限位标记线的高度根据投篮出手角度、出手高度和投篮距离而确定。 13.根据权利要求11或12所述的一种篮球飞行轨迹导航方法，其中，所述高度限位标记线可以为可视光线或者绳索。 权利要求书104307153A31/5页4篮球飞行轨迹导航装置及方法技术领域0001本发明属于体育器材领域，具体涉及一种篮球飞行轨迹导航装置和方法，适用于篮球投篮训练或教学中。 背景技术0002篮球能否被投进篮筐主要取决于篮球在空中的飞行轨迹，飞行轨迹合理，投篮命中率就会很高，即提高投篮命中率的关键是控制篮球的飞行轨迹。 0003篮球飞行轨迹为抛物线，篮球飞行轨迹与很多因素相关，包括例如出手高度、出手角、投篮力度、投篮距离、球的重心以及投篮者(投篮人或投篮机)自身因素等等，使得篮球飞行轨迹的控制非常复杂。 0004飞行抛物线轨迹的主要参数指标包括出手角、入篮角和抛物线高度，即投篮时与水平面的角度、篮球入框时与水平面的角度以及篮球飞行中的最高点高度，这三个参数相互在一定范围内即可确保投进篮筐，其他因素的影响都体现在上述三个参数指标上，只要能够确保这三个参数能够被有效控制，即可大大提高投篮命中率。 0005在篮球投篮训练或教学中，对出手角、入篮角和抛物线的高度这些因素的控制，早期投篮者往往一般是凭感觉去估算投篮的最高点和最低点，以确定篮球的运行轨迹，所以导致投篮动作不稳定，而出现投篮命中率忽高忽低的现象。 为了更有效进行投篮轨迹控制，出现了先在篮球场对投篮者的投篮动作和飞行轨迹进行录像，然后在场下对动作进行分析比较，以校正飞行轨迹的方式，获得更有效的投篮动作和飞行轨迹的方案。 0006但是，这种对投篮者投篮动作以及飞行轨迹的控制首先是过于复杂繁琐，设备要求高，而且因为投篮动作与飞行轨迹影响因素过于复杂，使得对于投篮命中率的精度控制并不高。 更为重要的是，这种分析控制方式通常都是在场下进行的，然后再传递给场上的投篮者，并不能指导和控制投篮者去实时实现飞行轨迹的控制，无法及时纠正投篮者的动作，所以对投篮命中率提高效果并不好。 发明内容0007针对现有技术的以上缺陷，本发明提供了一种篮球飞行轨迹导航装置，通过在投篮空间中布置导航路径，使得篮球的飞行轨迹能被控制在一定范围内，从而可以直观实时地对投篮者进行投篮训练，提高投篮命中率。 0008为实现本发明的上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种篮球飞行轨迹导航装置，用于使得篮球的飞行轨迹能被控制在一定范围内，以能够引导篮球准确入框，从而提高投篮命中率，其特征在于，该装置包括支架和设置在该支架上导航限位机构，其中，0009所述支架为在水平面上相隔一定距离成对布置的两个，所述支架包括底座、竖直设置在底座上的立柱以及设置在立柱上的两个托架，所述两个托架在对应支架上沿竖直方向的相对距离可调整；0010所述导航限位机构为两个，每个导航限位机构包括一个限位发起机构和一个限位说明书104307153A42/5页5接收机构，其分别设置在两个支架的处于同一高度处的两托架上，用于产生水平方向的高度限位标记，通过调整两个导航限位机构的相对高度，使所述高度限位标记作为篮球飞行轨迹抛物线的最高点的最高极限高度和最低极限高度，从而使得两高度限位标记之间的区域成为篮球飞行轨迹有效区间，从而对篮球飞行轨迹实现控制。 0011作为本发明的改进，每个所述立柱表面在竖直方向设置有竖直的滑槽，所述两个托架在高度上间隔一定距离设置在所述滑槽上，其中每个托架包括滑座和固定在该滑座上的托板，所述导航限位机构设置在该托板上，所述滑座设置在滑槽上并可相对该滑槽在竖直方向滑动，从而实现两个托架在对应支架上沿竖直方向的相对距离的调整。 0012作为本发明的改进，所述托架上设置有锁紧装置，用于在所述托架在支架上滑动到位后锁紧该托架。 0013作为本发明的改进，所述立柱由在高度上可相对伸缩的多级筒体相互套接而成，所述两个托架分别设置在不同的筒体上，通过立柱筒体的相对伸缩实现所述两个托架在对应支架上沿竖直方向的相对距离的调整。 0014作为本发明的改进，相邻的两筒体之间设置有锁紧机构，用于在两筒体伸缩到位后锁紧两筒体。 0015作为本发明的改进，所述导航限位机构内还设置有报警器，其具有传感器，用于在所述篮球触碰所述高度限位标记或者不处于所述有效区间内时产生报警信息。 0016作为本发明的改进，所述报警信息为声或光信息。 0017作为本发明的改进，所述水平方向的高度限位标记为可视光线，所述限位发起机构为可视光发射器，所述限位接收机构为可视光接收器。 0018作为本发明的改进，所述可视光线为激光。 0019作为本发明的改进，所述水平方向的高度限位标记为绳索，其一端固定在所述限位发起机构上，另一端固定在限位接收机构上。 0020通过将本发明的装置设置在投篮者与篮筐之间的位置，并使其离篮筐的水平距离大致位于投篮轨迹抛物线最高点所在位置，通过投篮者出手高度以及投篮者与篮筐距离，调整两个导航限位机构在高度上的位置，从而形成投篮有效区间，只要投篮抛物线位于该区间内，将大大提高投篮的命中率。 0021本发明的装置可以在空中用激光显示抛物线的绝对值高度，帮助形成良好的投篮习惯，通过红外线语音报警装置及时指正运动员错误动作，从而大大提高命中率。 0022为实现本发明的上述目的，按照本发明的另一个方面，提供一种一种篮球飞行轨迹导航方法，用于使得篮球的飞行轨迹能被控制在一定范围内，以能够引导篮球准确入框，从而提高投篮命中率，其特征在于，该方法包括在篮球飞行轨迹所在的抛物线的最高点所在的竖直平面内设置两条水平布置的高度限位标记线，该两条高度限位标记线分别为所述最高点的最高极限高度和最低极限高度所在的水平线，从而使得两条水平布置的高度限位标记线之间在竖直平面内的区域形成投篮有效区间，控制篮球飞行轨迹的最高点位于该有效区间，即可使得篮球入框几率提高，从而提高投篮命中率。 0023作为本发明的改进，所述高度限位标记线的高度根据投篮出手角度、出手高度和投篮距离而确定。 0024作为本发明的改进，所述高度限位标记线可以为可视光线或者绳索。 说明书104307153A53/5页60025总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果0026 (1)本发明的装置采用限定篮球飞行抛物线最高点的有效区域的方式，提供控制篮球飞行轨迹来控制投篮者的出手角度、力度等；0027 (2)本发明的装置采用可视化的限位标记，而且还设置有报警装置，可以非常直观、实时地提示投篮者，无需在场下进行分析和纠正，练习效果更佳；0028 (3)本发明的装置可以在篮球投篮训练和教学中，提供提供实时、直观和立体的投篮方式，帮助投篮者科学有效练习，提高投篮命中率，在专业训练以及教学中具有广泛的实用价值。 附图说明0029图1为按照本发明一个实施例的导航装置的结构示意图；0030图2为按照本发明另一个实施例的导航装置的支架立柱的结构示意图；0031图3为按照本发明又一个实施例的导航装置的导航限位机构的结构示意图；0032图4为本发明的篮球飞行轨迹原理示意图。 具体实施方式0033为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 0034如图1所示，本实施例的导航装置包括支架100和设置在该支架上导航限位机构200。 0035本实施例的导航装置中，支架100为两个，工作时两者置于球场水平面上，并相隔一定距离，形成成对布置。 支架包括有底座 110、竖直设置在底座110上的立柱120，以及设置在立柱120上的两个托架130，两个托架130在对应支架110上沿竖直方向的相对距离可调整，从而可使得两个托架130位于球场上不同的高度处。 0036导航限位机构200为两个，每个导航限位机构200包括一个限位发起单元210和一个限位接收单元220，其分别设置在两个支架100的处于同一高度处的两托架130上，通过该导航限位机构200可在两支架100的同一高度上产生水平方向的高度限位标记。 两个不同高度处的限位导航机构200可产生两条不同高度的高度限位标记。 0037导航限位机构200上优选设置有用于测量高度信息的传感器，并具有可显示该高度信息的显示单元。 0038作为优选的实施例，限位发起单元210为可视光发射器，对应地限位接收单元220为可视光接收器，通过该限位发起单元210发射可视光线至同一高度处的限位接收单元220，从而产生水平方向上的可视光线，以作为高度限位标记。 0039优选地，可视光可以为可视的激光，其色彩可以为显眼的绿色、红色或其他色彩。 0040作为另一优选的实施例，如图3所示，高度限位标记为由绳索绷直而构成，相应地限位发起单元210为用于固定绳索一端的器件，对应的限位接收单元220为固定绳索另说明书104307153A64/5页7一端的器件。 绳索的类型和种类并不限定，比如可以为弹力线等。 0041一般来说，用激光反映篮球运行轨迹最高点和最低点实用于室内教学和训练，用弹力线或是其他物品显示篮球运行轨迹最高点和最低点实用于室外教学和训练。 0042两个不同高度的高度限位标记分别代表投篮时的篮球飞行抛物线轨迹的最高点位置的极限高度值，即能够使得篮球准确入框的抛物线的最高点允许的最高值和最低值，两高度限位标记之间的区域成为篮球飞行轨迹有效区间，抛物线的最高点落在该区间内，则篮球入框的几率很大，使得这样可以大大提高命中率。 0043作为一个优选实施例，每个立柱120表面在竖直方向设置有竖直的滑槽1201，所述两个托架130在高度上间隔一定距离设置在所述滑槽1201中，其中每个托架130包括滑座1301和固定在该滑座1301上的托板1302，导航限位机构200设置在该托板1302上，所述滑座1301设置在滑槽1201中并可相对该滑槽1201在竖直方向滑动，从而实现两个托架13-在对应支架100上沿竖直方向的相对距离的调整。 0044托架130上可以设置有锁紧装置1303，用于在所述托架130在支架100上滑动到位后锁紧该托架130。 0045作为另一个优选实施例，如图2所示，立柱120由在高度上可相对伸缩的多级筒体1204相互套接而成，所述两个托架130分别设置在不同的筒体1204上，通过立柱筒体1204的相对伸缩实现两个托架130在对应支架100上沿竖直方向的相对距离的调整。 0046相邻的两筒体1204之间设置有锁紧机构1205，用于在两筒体1204伸缩到位后锁紧两筒体1204。 0047作为进一步的优选，导航限位机构内还可设置有报警器230，其具有传感器，用于在所述篮球触碰所述高度限位标记或者不处于所述有效区间内时产生报警信息，报警信息可以为声信息或光信息，或者其他可以被引起显著注意的信息。 0048通过将本发明的装置设置在投篮者与篮筐之间的位置，并使其离篮筐的水平距离大致位于投篮轨迹抛物线最高点所在位置，通过投篮者出手高度以及投篮者与篮筐距离，调整两个导航限位机构在高度上的位置，从而形成投篮有效区间，只要投篮抛物线位于该区间内，将大大提高投篮的命中率。 0049本发明中，对于两个导航限位机构在高度上的位置的确定，即水平方向的两个高度限位标记的确定，是使用者可以根据实际情况计算确定的，或者可以事先存储于数据库中。 0050具体地，如图4所示，出手角即篮球在离开