一种篮球训练系统的制作方法

本发明属于篮球训练技术领域，具体涉及一种篮球训练系统。

背景技术：

篮球作为我国普及范围广泛、参与人数众多的运动项目，深受校园师生的喜爱，在校园内有良好的发展基础，但尚存在训练观念陈旧、考核机制不科学的弊端。现有训练和测试主要为人工和秒表为主，不能对球员的运球、传球和投篮进行整体训练和测试，不能对球员的技能水平进行全面的训练和评估。因此，需要推出科学、专业、全面、高效的篮球训练和测试系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种篮球训练系统，实现了对球员对篮球运球、传球和投篮的整体基础能力的训练和能力全面测试，解决了目前在篮球领域存在的训练方式不科学、考核机制不客观的问题。

本发明的技术方案是，一种篮球训练系统包括置球装置a、多个障碍栏杆b、传球训练装置、篮筐入球检测组件e和数据采集与分析中心f；置球装置a、多个障碍栏杆b、传球训练装置、篮筐入球检测组件e和数据采集与分析中心f均固定在训练场内；

球员从置球装置上取走篮球时，置球装置开始计时，训练完毕后将篮球放回置球装置上，置球装置终止计时，同时将终止时刻发送至数据采集与分析中心f；

多个障碍栏杆b沿一条直线排列，障碍栏杆b防止球员作弊而没有运球依次穿过障碍栏杆b，即具有检测一次穿过两个障碍栏杆b或更多障碍栏杆b的功能；

传球训练装置包括电子围栏c和传球检测组件d，电子围栏c具有限定球员传球距离的功能，确保球员在电子围栏c外围传球，传球检测组件d检测球员是否传球命中目标，并检测进球的时间；

篮筐入球检测组件e检测球员是否将篮球投入篮筐，并检测进球的时间，且具有防止球员从篮筐下向上抛球的功能；

数据采集与分析模块f实时采集置球装置a、多个障碍栏杆b、传球训练装置、篮筐入球检测组件e的数据，判定球员是否依次完成所有环节、是否有漏过障碍栏杆b、传球时是否违规和投篮是是否违规，从而得到球员整个训练或测试过程的用时和各阶段的用时，并获得球员能力指标。

所述置球装置a包括置球架、托盘2、微动开关一3和电路板一5；托盘2固定在置球架顶端，托盘2为弧形托盘，托盘2内的底部中心固定有微动开关一3，微动开关一3与电路板一5相连，电路板一5接收微动开关一3信号，并将此断开信号发送至数据采集与分析中心f。

所述障碍栏杆b包括指示灯一8、传感器信号采集模块一10和支撑架11；指示灯一8固定在支撑架11上端，传感器信号采集模块一10包括电路板二、红外发射器和红外接收器，指示灯一8、红外发射器和红外接收器均通过线缆与电路板二连接，电路板二用于控制指示灯一8的显示、球员通过该栏杆的时刻、控制红外发射器和红外接收器，红外发射器和外接收器固定在支撑架11的两个相对面上，一个红外发射器对应一个红外接收器，且相对应的红外发射器和红外接收器分别固定在相邻的2个支撑架11。

所述电子围栏c包括发射杆和接收杆；发射杆和接收杆的结构相同；发射杆包括指示灯二12、两个传感器信号采集模块二13和支撑杆15，两个传感器信号采集模块二13沿支撑杆15的高度方向分布，两个传感器信号采集模块二13之间的间距大于篮球的直径，指示灯二12固定在支撑杆15上，发射杆上的指示灯二12均与2个传感器信号采集模块二13相连；发射杆上的传感器信号采集模块二13包括电路板三、红外发射器；接收杆上的传感器信号采集模块二13包括电路板三、红外接收器；发射杆上的2个红外发射器与接收杆上的2个红外接收器一一对应，2个红外发射器通过线缆与发射杆上的电路三连接，2个红外接收器通过线缆与接收杆上的电路三连接，同时接收杆上的电路三控制2个指示灯二12。

所述传球检测组件d包括触发圆盘19、背板、指示灯三17、电路板四22、4个导向柱、4个复位弹簧18和4个微动开关21；传球检测组件d位于电子围栏c的正前方，4个导向柱均固定在背板上，且4个导向柱沿圆周方向均匀分布，4个复位弹簧18分别套装在4个导向柱上，且4个复位弹簧18的一端分别固定在触发圆盘19背部，4个复位弹簧18的另一端分别固定在背板上，4个微动开关二21分别固定在背板上，且4个微动开关二21分别位于4个导向柱内侧，指示灯三17固定在背板上，指示灯三17和4个微动开关二21均与电路板四22连接，电路板四22的功能为接收微动开关二21的触发信号，并将触发信号无线发送至数据采集与分析中心f。

所述篮筐入球检测组件e包括上位传感器25、下位传感器28、指示灯四23、电路板五27、篮板24和篮框26；篮板24和篮框26固定在墙面上，上位传感器25固定在篮框26上，且上位传感器25位于篮框26上侧与篮板24之间，并紧贴篮框26，下位传感器28固定在支架上，支架固定在篮板上，下位传感器28位于篮框26下方，并位于篮板24后侧；上位传感器25、下位传感器28和指示灯四23均与电路板五27连接，电路板五27的功能用于检测上位传感器25和下位传感器28触发顺序，同时电路板五27将正确进球信号发送至数据采集与分析模块f。

所述电路板均通过无线方式将数据传送至数据采集与分析中心。

本发明的有益效果是，本发明实现了科学的训练和考核机制，通过三项能力的有效完成和完成时间，真正评价一个球员的篮球水平和能力，解决了通过单一项目对球员的评价片面的技术问题，可以用于选拔球员和平时训练；实现了同时训练或测试球员的运球、传球、投篮技术，整个训练或测试过程具有科学、全面、高效的特点；还可以通过调整各个点的位置，完成不同战术训练的目的；本系统结构相对简单、成本低，可适用于室内室外场地。

附图说明

图1为本发明一种篮球训练系统的构成结构示意图；

图2为采用本发明进行训练的流程图；

图3为本发明中置球架的结构示意图；

图4为本发明中障碍栏杆的结构示意图；

图5为本发明中电子围栏的结构示意图；

图6为本发明中传球检测组件的结构示意图；

图7为图6的右视图；

图8为本发明中篮筐入球检测组件的结构示意图。

图9为图8的右视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本发明一种篮球训练系统包括置球装置a、多个障碍栏杆b、传球训练装置、篮筐入球检测组件e和数据采集与分析中心f。

置球装置a、多个障碍栏杆b、传球训练装置、篮筐入球检测组件e和数据采集与分析中心f均固定在训练场内。球员从置球装置上取走篮球时，置球装置开始计时，训练完毕后将篮球放回置球装置上，置球装置终止计时，同时将终止时刻发送至数据采集与分析中心f。

篮筐入球检测组件e检测球员是否将篮球投入篮筐，并检测进球的时间，且具有防止球员从篮筐下向上抛球的功能。

数据采集与分析中心f实时采集置球装置a、多个障碍栏杆b、传球训练装置、篮筐入球检测组件e输出的数据，并进行统筹分析，得到球员整个测试过程的用时。

如图3所示，置球装置a包括置球架、托盘2、微动开关一3和电路板一5。托盘2固定在置球架顶端。托盘2为弧形托盘，托盘2用于放置篮球1，托盘2内的底部中心固定有微动开关一3，微动开关一3与电路板一5相连。当训练开始时，球员从置球架上的托盘2内取走篮球1时，微动开关一3断开，电路板一5接收到微动开关一3断开信号，并将此断开信号发送至数据采集与分析中心f，数据采集与分析中心f开始计时，并伴有声音或指示灯等提示测试开始；一个训练循环或考试完毕后，球员将篮球1放回置球架上的托盘2内，并触发微动开关一3接通，电路板一5接到微动开关一3的接通信号，将此接通信号通过电路板一5的天线无线传输给数据采集与分析中心f。

如图4所示，多个障碍栏杆b沿一条直线排列，且相邻两个障碍栏杆之间的距离为0.5米～3米。训练和测试时，球员运球从多个障碍栏杆b排列的一端依次逐个绕过多个障碍栏杆b。

障碍栏杆b包括指示灯一8、传感器信号采集模块一10和支撑架11。指示灯一8的两个工作状态分别为红色和绿色，指示灯一8默认为红色，指示灯一8固定在支撑架11上端，指示灯一8、红外发射器和红外接收器均通过线缆与电路板二连接。传感器信号采集模块一10包括电路板二、红外发射器和红外接收器。电路板二用于控制指示灯一8的显示、球员通过该栏杆的时刻、控制红外发射器和红外接收器。红外发射器和外接收器固定在支撑架11的两个相对面上。相邻两个支撑架11上的红外发射器和红外接收器相对安装，即一个红外发射器对应一个红外接收器，且相对应的红外发射器和红外接收器分别固定在相邻的2个支撑架11。当球员运球通过相邻两个障碍栏杆b之间时，球员切断红外发射器与红外接收器之间的红外光束，红外接收器无接收信号，电路板二将接收到断开信号后，控制当前障碍栏杆b上的指示灯一8由红变绿，同时电路板二以无线传输方式将该信号实时发送至数据采集与分析中心f。数据采集与分析中心可以识别球员穿过了多少个障碍栏杆b；如果球员运球时失球，待捡回球后，通过观察障碍栏杆b上的指示灯一8的颜色，球员可以判定哪个障碍栏杆b没有穿过，球员继续从没有穿过的障碍栏杆b处继续运球，因为在穿越过程中运球中断，没有成功穿越，所以需要运动员拾球后从指示灯一8仍然是红色的障碍栏杆b处继续运球，完成整个穿越。

障碍栏杆b具有训练球员运球能力，防止球员作弊而没有运球依次穿过障碍栏杆b，即具有检测一次穿过两个障碍栏杆b或更多障碍栏杆b的功能。

传球训练装置包括电子围栏c和传球检测组件d。电子围栏c具有限定球员传球距离的功能，确保球员在电子围栏c外围传球。传球检测组件d检测球员是否传球命中目标，并检测进球的时间。

如图5所示，电子围栏c包括发射杆和接收杆。发射杆和接收杆的结构相同。发射杆包括指示灯二12默认为绿色、两个传感器信号采集模块二13和支撑杆15。两个传感器信号采集模块二13沿支撑杆15的高度方向分布，两个传感器信号采集模块二13之间的间距大于篮球的直径。指示灯二12固定在支撑杆15上。发射杆和接收杆上的指示灯二12均与2个传感器信号采集模块二13相连。传感器信号采集模块二13与传感器信号采集模块一10类似，发射杆上的传感器信号采集模块二13包括电路板三、红外发射器。接收杆上的传感器信号采集模块二13包括电路板三、红外接收器。发射杆上的2个传感器信号采集模块二13与接收杆上的2个传感器信号采集模块二13一一对应，即发射杆上的2个红外发射器与接收杆上的2个红外接收器一一对应，构成两束红外光束。电路板三与电路板二实际上是同一块电路板，只是前面的电路板二即连接了红外发射器又连接了红外接收器；此处的电路三，发射杆上的电路三只连接了红外发射器。接收杆上的电路三只连接了红外接收器；同时接收杆上的电路三控制顶部指示灯二12的颜色。

球员在电子围栏c外侧传球，若球员完成传球动作且命中目标时，没阻断光束或阻断一束红外光束，2个指示灯二12为绿色，表明传球位置符合规定；球员越过电子围栏c时，即同时阻断两束红外光束时，2个指示灯二12为红色，此时表明球员传球时身体越过电子围栏c，设定为犯规。如果犯规，球员需要拾球后重新传球。电子围栏c保证球员在规定距离外传球。

如图6和图7所示，传球检测组件d包括触发圆盘19、背板、指示灯三17、电路板四22、4个导向柱、4个复位弹簧18和4个微动开关21。传球检测组件d位于电子围栏c的正前方，传球检测组件d距离地面高度根据测试和训练人群可调，范围在1.3米～1.8米。

4个导向柱均固定在背板上，且4个导向柱沿圆周方向均匀分布，4个复位弹簧18分别套装在4个导向柱上，且4个复位弹簧18的一端分别固定在触发圆盘19背部，4个复位弹簧18的另一端分别固定在背板上。4个微动开关二21分别固定在背板上，且4个微动开关二21分别位于4个导向柱内侧。指示灯三17固定在背板上，指示灯三17和4个微动开关二21均与电路板四22连接。电路板四22的功能为检测微动开关二21的触发并将触发信号无线发送至数据采集与分析中心f。

篮球击中触发圆盘19时，触发圆盘19向背板方向移动，并触发至少一个微动开关二21，此时指示灯三17变为绿色，判定传球正确，同时微动开关二21的触发信号通过电路板四22以无线传输方式实时发送至数据采集与分析中心f，否则，一个微动开关二21都没有触发，指示灯三17仍然红色，判定传球失误。

传球训练装置的功能，球员站在电子围栏c外侧，将篮球传向触发圆盘19，如果没有命中触发圆盘19，即没有任何微动开关二21触发，需要球员拾回篮球后重新传球，当至少一个微动开关二21触发，则判定命中，电路板四22记录命中时刻。

如图8和图9所示，篮筐入球检测组件e包括上位传感器25、下位传感器28、指示灯四23、电路板五27、篮板24和篮框26。篮板24和篮框26按照标准固定在墙面上。上位传感器25固定在篮框26上，且位于篮框26上侧与篮板24之间，并紧贴篮框26。下位传感器28固定在支架上，支架固定在篮板上，下位传感器28位于篮框26下方，并位于篮板24后侧，防止篮球砸中下位传感器28。下位传感器28距离篮框26的距离为半个篮球直径至一个篮球直径之间。上位传感器25、下位传感器28和指示灯四23均与电路板五27连接。电路板五27的功能用于检测上位传感器25和下位传感器28触发顺序，如果由上向下顺序触发，表示投篮或上篮成功，电路板五27控制指示灯四23变成绿色，同时将正确进球信号发送至数据采集与分析模块f；如果由下向上顺序触发则表明篮球从下向上抛，为不合格，指示灯四23仍然为红色。篮筐入球检测组件e采用两个传感器，且两个传感器不通讯，两个传感器均与数据采集与分析模块f通讯，从而得知触发顺序。电路板五27只传送正确投篮的信号。传感器采用反射式传感器。

篮筐入球检测组件e的功能，球员将篮球投入篮框24时，通过电路板五27判断上位传感器25和下位传感器28的触发顺序，从而检测篮球投进与否，并检测进球的时刻，具有防止球员从篮筐下向上抛球的功能。

数据采集与分析模块f采用计算机，实时采集各个电路板的数据，并进行数据分析，并判定球员是否依次完成所有环节、是否有漏过障碍栏杆b、传球时是否违规和投篮是是否违规，从而得到球员整个训练或测试过程的用时和各阶段的用时，并获得球员能力指标，进一步根据指标和自己以往的成绩、同龄人进行对比分析。

各个电路板均通过无线方式wi-fi、蓝牙或433等将数据传送至数据采集与分析中心，结束时，数据采集与分析中心自动检测所有流程，球员也可以通过看所有灯如果是绿色，则表明所有任务完成正确，同时，系统在屏幕上显示完成的时间。

使用本发明的球员在系统中的训练流程：

1、球员从置球架的托盘上取下篮球，电路板一将取球信号发送至数据采集与分析模块f，数据采集与分析模块f计时开始。

2、球员开始运球依次通过障碍栏杆b左右两个方向绕过均可，但必须依次绕过，运球绕过障碍栏杆b时，每个障碍栏杆b顶端的灯由红色变为绿色。

3、球员站在电子围栏外侧，将球传向墙上的触发圆盘19，投中后，至少一个微动开关21触发，指示灯二变成绿色，可以进行下一步投篮。

4、球员在篮筐入球检测组件e处投篮，当篮球弹回来之后，球员接住篮球并进行投篮或带球上篮；球进入篮筐后，球员持球并将球放回置球架上的托盘内，电路板一将完成信号发送至数据采集与分析模块f，数据采集与分析模块f计时结束。

5、注意事项：上述过程必须依次完成，若某环节没完成，可重复继续，直至所有环节完成；若超过规定最长时间未完成，则判定此次测试不合格，停止测试。