应用木基摩擦电传感器的智能乒乓球桌系统利用乒乓球撞击桌面产生能量

编辑:一号门 文章类型:原创 发布于2022-03-26 07:02:20 人阅读 分享到
文章导读

应用木基摩擦电传感器的智能乒乓球桌系统利用乒乓球撞击桌面产生的能量,为乒乓球落点分布统计系统和擦边球判断系统提供动力,还能够采集并实时显示乒乓球撞击位置、运动速度和轨迹等统计信息,帮助运动员和教练展开运动分析,从而促进科学训练。现实比赛中,高速飞行的乒乓球给裁判员判断擦边球带来很大挑战。根据规则,裁判员须判定一个触及球台边缘的球是触及了球台的上表面还是侧面。...

乒乓球擦边球如何判罚?新型智能乒乓球桌可“感知”撞击位置

木质摩擦纳米发电机(W-TENG)和智能乒乓球台示意图

在球类比赛中,我们经常会看到鹰眼或基于高速摄像机的VAR(视频助理裁判)。此类技术的应用可以避免裁判员主观判断引起的纠纷,提高竞技体育的公平性。但是由于成本比较高,在小级别赛事和日常训练中很难推广。北京时间11月27日0时,发表在《自然-通讯》杂志上的论文提出了一种新的解决方案——一种可以检测乒乓球速度、跟踪运动路径、帮助裁判的智能乒乓球台判断边球。

与基于视觉感知的鹰眼不同,中国科学院北京纳米能源与系统研究所教授王忠林和他的同事们开发了一种可以感知“触觉”的木基摩擦电传感器由乒乓球撞击桌面产生,以监测乒乓球的运动。运动的。采用木质摩擦电传感器的智能乒乓球台系统,利用乒乓球撞击台面产生的能量,为乒乓球落球分布统计系统和边球判断系统提供动力。它还可以收集和显示撞击位置、运动速度和轨迹等统计数据,帮助运动员和教练员进行运动分析乒乓球规则,从而促进科学训练。

乒乓球规则_乒乓双打发球规则_乒乓后旋球

该研究由中国科学院北京纳米能源与系统研究所、中国科学院大学纳米科学与技术学院、佐治亚理工学院和普渡大学的研究人员共同完成。

“相比鹰眼技术,它的成本和成本更低,这将使该系统在小型体育赛事和球员日常训练中得到普及。其次,由于其体积小、结构薄,整个系统可以兼容多种传感器,广泛分布的传感器可以实现大数据采集和统计,提供乒乓球比赛数据和运动员训练指标的系统分析。可以弥补鹰眼视觉技术的不足,两者可以一起使用乒乓球规则,也可以单独使用,可以根据实际需要进行选择。” 王忠林在电子邮件采访中告诉澎湃新闻。

乒乓球规则_乒乓双打发球规则_乒乓后旋球

在乒乓球比赛中,擦边球并不少见,关键时刻会成为比赛的转折点。真正的比赛中,高速飞行的乒乓球给裁判员判边球带来了极大的挑战。因此,研究人员除了建立有利于运动员训练的乒乓球分布统计系统外,还在智能乒乓球台上设计了一个自动判边球系统。

乒乓球比赛规则没有直接定义边球。他们只规定比赛面是台面的上表面,台面的侧面不是比赛面。它还规定,将球击中对手的比赛场地是合法的击球。根据规则,裁判员必须判断触及台面边缘的球是触及台面还是台面。如果球触及球台上檐边缘,则为合法边球并得分;但如果球只触及比赛场地的一侧,则为无效边球,不得分。

王忠林介绍,基于摩擦纳米发电机的摩擦球测定系统可以很好地解决这个问题。当擦球发生时,分布在屋檐边缘和桌边的两个传感器可以实时检测到球撞击桌边的具体位置。冲击产生的机械能转化为电信号并传输到信号记录系统。系统通过比较两个传感器信号的有无和强度来判断球的撞击位置,从而准确判断是否为边球。

乒乓球擦边球如何判罚?新型智能乒乓球桌可“感知”撞击位置

自动判边球系统原理

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