惯性陀螺方法与基于标志点虚拟陀螺方法在网球发球中上臂转速测量上的应用.pdf

本文主要探讨了两种不同的方法在网球发球时上臂转速测量中的应用，分别是惯性陀螺方法和基于标志点虚拟陀螺（Marker-Based Virtual Gyroscope, MBVG）方法，并通过与视频拍摄法的比较，验证了这两种方法的有效性。 惯性陀螺方法是利用安装在上臂和胸部的两个陀螺传感器来捕捉网球发球时上臂的转动运动。这种方法基于惯性测量单元（IMU），可以实时监测上臂的旋转速度和角度变化。陀螺传感器能够感知角速度，不受重力影响，因此在动态运动中能提供准确的数据。研究发现，在规范化时间的0.2到1的时间区间内，惯性陀螺方法与视频拍摄法的结果一致性很高，证明了该方法在测量上臂内转动时的准确性。 MBVG方法则依赖于Vicon光学动作捕捉系统来设置标志点，通过追踪标志点的轨迹，利用向量方法和几何原理计算出转动角度。这种方法的优势在于，即使在陀螺超出量程的情况下，仍然能够反映真实的发球动作。MBVG方法的数据与惯性陀螺方法以及视频拍摄法在特征上具有很好的吻合度，表明其在实际应用中具有较高的可靠性。 三种方法——惯性陀螺、MBVG和视频拍摄法在网球发球数据分析中表现出良好的一致性。这为评估网球运动员的发球技术提供了科学的量化依据，有助于教练员和运动员分析动作技巧，改进发球效果。 文章还提到了ARM处理器和内核在数据处理中的作用。在惯性传感器和光学动作捕捉系统中，数据采集和处理通常需要高性能的嵌入式计算平台，如ARM处理器，它以其低功耗和高计算能力在移动和物联网设备中广泛应用。参考文献和专业指导则可能涉及了更多关于传感器技术、运动生物力学以及数据分析的理论和技术。 惯性陀螺和MBVG方法在网球发球上臂转速测量中的应用，结合现代传感器技术和高级数据处理手段，为运动表现分析提供了新的工具。这些技术不仅适用于网球，还可以推广到其他需要精确测量身体部位运动的体育项目中。