一种室内桨池赛艇等效速度预测方法和训练装置

本发明涉及室内桨池赛艇训练，尤其是涉及一种室内桨池赛艇等效速度预测方法和训练装置。背景技术：1、赛艇运动是一项传统的水上竞技体育项目，运动员用桨划水从而使赛艇获取向前的速度进行竞速，既对个人的力量、速度、耐力以及身体的协调性要求较高，又对整个团队的配合有很高的要求。赛艇运动员在日常训练过程中，除了在室内的器械训练，还需要在实际的河道环境中进行实地训练，从而更好的适应室外的赛场环境。2、室内赛艇桨池是一种专门针对赛艇运动室内训练的解决方案，主要用于在室内模拟室外的训练环境，并且为数字化系统的建设提供良好的带宽，便于对运动员训练数据的收集。目前国内还没有成熟的室内桨池以及与之配套的数字化系统。而在国外，已有的和室内桨池类似的设备，其设计的目的也不是为了专业运动员训练，而是为入门者提供安全的体验环境，因此数字化程度低，并且没有考虑到室内环境下，赛艇和桨池中水流相对静止的问题。由于这个问题的存在，运动员在桨池中划桨时感受到的反作用力会比在实际环境下大，从而影响训练效果。技术实现思路1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在室内赛艇桨池没有考虑到室内环境下，赛艇和桨池中水流相对静止的问题，反作用力会比在实际环境下大，从而影响训练效果的缺陷而提供一种室内桨池赛艇等效速度预测方法和训练装置。2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：3、一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，包括以下步骤：4、预先设定赛艇人数规模和桨频；5、在采用室内桨池赛艇进行训练过程中，采集各个运动员的划桨参数；6、根据赛艇人数规模和桨频选取预先训练好的预测模型，将各个运动员的划桨参数输入选取的预测模型中，得到等效速度预测结果；7、采集室内桨池内水的流速，控制室内桨池内的水泵，使得室内桨池内水的流速向所述等效速度预测结果改变。8、进一步地，所述划桨参数包括划桨力、水平桨角、垂直桨角、脚蹬力、滑座位移和流速。9、进一步地，所述预测模型为多层神经网络模型。10、进一步地，所述预测模型包括依次连接的输入层、特征提取层、预测层和输出层，所述输入层用于将采集的划桨参数输入模型中，所述特征提取层用于对模型输入数据进行特征提取，所述预测层用于根据特征提取层提取到的特征进行运算，得到预测值；所述输出层用于根据预测值输出等效速度预测结果。11、进一步地，所述桨频在预先设定的桨频档位中进行设置。12、进一步地，所述预测模型预先采用运动员的在实际环境下的训练数据进行模型训练。13、本发明还提供一种采用如上所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法的室内桨池赛艇训练装置，包括赛艇，该赛艇设有多个运动员位置，所述装置还包括服务器、网关、流速仪和与各个运动员位置一一对应的多个传感设备，所述流速仪用于测量室内桨池内的水流速度，所述流速仪和各个传感设备均通过网关连接所述服务器，在服务器中执行如上所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，从而控制室内桨池内的水泵，所述传感设备包括：14、电阻应变片，用于获取划桨力以及脚蹬力；15、陀螺仪，用于获取桨杆水平桨角和垂直桨角；16、激光测距传感器，用于获取滑座滑动的距离。17、进一步地，所述网关用于将各个传感器的数据转换为统一格式传输到服务器中。18、进一步地，所述服务器为多核服务器，并满足室内桨池内各个传感设备所测数据的存储要求。19、进一步地，所述服务器内按照时间点存储传感器采集数据和等效速度预测数据。20、与现有技术相比，本发明具有以下优点：21、(1)本发明通过采集运动员的划桨参数，并根据赛艇人数规模和桨频，预测在实景环境下水流的等效速度，从而控制水泵使桨池内的水以相应的速度流动起来，模拟实际环境中赛艇向前运动，从受力角度，更加贴合在实际环境下的训练，有效提升了运动员的训练效果。22、(2)本发明考虑到在固定桨频下，赛艇的实际前进速度也是波动的，而不是一种匀速的运动状态，现有室内桨池赛艇完全平稳的水流速度是不利于运动员训练的；因此进行了实际环境下的赛艇水流速度预测，实现训练效果的提升。23、(3)从参数采集和传输方面，本发明设置多种传感器设备以及专门的网关，所采集的参数频率更高，响应速度更快，可以对赛艇训练进行更加精细的描述，更多的相关数据也有利于等效速度的预测。技术特征：1.一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，其特征在于，所述划桨参数包括划桨力、水平桨角、垂直桨角、脚蹬力、滑座位移和流速。3.根据权利要求1所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，其特征在于，所述预测模型为多层神经网络模型。4.根据权利要求1所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，其特征在于，所述预测模型包括依次连接的输入层、特征提取层、预测层和输出层，所述输入层用于将采集的划桨参数输入模型中，所述特征提取层用于对模型输入数据进行特征提取，所述预测层用于根据特征提取层提取到的特征进行运算，得到预测值；所述输出层用于根据预测值输出等效速度预测结果。5.根据权利要求1所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，其特征在于，所述桨频在预先设定的桨频档位中进行设置。6.根据权利要求1所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，其特征在于，所述预测模型预先采用运动员的实际训练数据进行模型训练。7.一种采用如权利要求1-6任一所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法的室内桨池赛艇训练装置，包括赛艇，该赛艇设有多个运动员位置，其特征在于，所述装置还包括服务器、网关、流速仪和与各个运动员位置一一对应的多个传感设备，所述流速仪用于测量室内桨池内的水流速度，所述流速仪和各个传感设备均通过网关连接所述服务器，在服务器中执行如权利要求1-6任一所述的一种室内桨池赛艇等效速度预测方法，从而控制室内桨池内的水泵，所述传感设备包括：8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述网关用于将各个传感器的数据转换为统一格式传输到服务器中。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述服务器为多核服务器，并满足室内桨池内各个传感设备所测数据的存储要求。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述服务器内按照时间点存储传感器采集数据和等效速度预测数据。技术总结本发明涉及一种室内桨池赛艇等效速度预测方法和训练装置，方法包括以下步骤：预先设定赛艇人数规模和桨频；在采用室内桨池赛艇进行训练过程中，采集各个运动员的划桨参数；根据赛艇人数规模和桨频选取预先训练好的预测模型，将各个运动员的划桨参数输入选取的预测模型中，得到等效速度预测结果；采集室内桨池内水的流速，控制室内桨池内的水泵，使得室内桨池内水的流速向所述等效速度预测结果改变。与现有技术相比，本发明预测在实景环境下水流的等效速度，模拟实际环境中赛艇向前运动，从受力角度，更加贴合在实际环境下的训练，有效提升了运动员的训练效果。技术研发人员：赵晓羽,周宇智,于恒权,管梓彤,任久春,田秉鑫受保护的技术使用者：复旦大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16