华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (9): 68-75.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240589
魏政君1 梁子健1 郑昆1 陈亮2
1. 华南理工大学机械与汽车工程学院,广东 广州510640;
2. 华南理工大学设计学院,广东 广州 510006
WEI Zhengjun1 LIANG Zijian1 ZHENG Kun1 CHEN Liang2
1. School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China;
2. School of Design, South China University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong, China
摘要:
随着健康意识的提高和竞技体育的普及,球类运动训练的科技化和专业化已成为发展趋势。在足球训练中,精确的射球轨迹模拟和个性化训练方案设计成为亟待解决的关键问题。本研究建立了一种智能弹道轨迹仿真足球辅助训练机器人系统,结合了射球机构、视觉采集、数据分析和运动控制等技术,旨在提升训练的科学性和有效性。该系统设计并实现了基于全向移动的三轴云台射球机器人,能够灵活调整射球角度和位置,以适应不同的训练需求。通过优化的RMSProp算法,该机器人实现了反向求解发射参数的功能,使偏航角和俯仰角能够根据目标位置进行精确调整。实验结果表明,机器人在各种训练条件下的射球进球点误差小于0.45m,理论轨迹与实际轨迹的均方根误差小于7.5cm,验证了系统的鲁棒性和精确性。此外,我们建立了详细的射球数据集,为后续的数据科学和人工智能研究提供了重要资源。这一研究推动了足球训练的智能化发展,为运动员提供了更为科学的训练工具,促进了足球运动的整体水平提升。