第 ３７ 卷 第 １ 期 吉 林 化 工 学 院 学 报 Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．１ ２０２０ 年 １ 月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＪＩＬＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊａｎ． ２０２０收稿日期： ２０１９１１１２基金项目 ： ２０１８ 年校级大学生创新创业计划训练项目作者简介： 泽雅达（ １９９１ ），男，也门，北华大学硕士研究生，硕士，主要从事智能控制方面的研究 ． 通信作者： 高帆， Ｅｍａｉｌ ： ３５３８５４８６５＠ ｑｑ．ｃｏｍ 北华大学 ２０１９ 级硕士研究生；  北华大学 ２０１６ 级学生 文章编号： １００７２８５３ （ ２０２０ ） ０１００３００３智能滑雪板训练指导系统的研究泽雅达，高 帆 ，刘晓飞  ，卢壮旗 （北华大学机械工程学院，吉林吉林 １３２０２１ ）摘要： 为解决冰雪爱好者对滑雪教练的需求，设计出一种基于 ＳＴＭ３２ 为核心控制的智能滑雪教练系统 ．采用零力矩点判...

　　第 ３７ 卷 第 １ 期 吉 林 化 工 学 院 学 报 Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．１ ２０２０ 年 １ 月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＪＩＬＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊａｎ． ２０２０收稿日期： ２０１９１１１２基金项目 ： ２０１８ 年校级大学生创新创业计划训练项目作者简介： 泽雅达（ １９９１ ），男，也门，北华大学硕士研究生，硕士，主要从事智能控制方面的研究 ． 通信作者： 高帆， Ｅｍａｉｌ ： ３５３８５４８６５＠ ｑｑ．ｃｏｍ 北华大学 ２０１９ 级硕士研究生；  北华大学 ２０１６ 级学生 文章编号： １００７２８５３ （ ２０２０ ） ０１００３００３智能滑雪板训练指导系统的研究泽雅达，高 帆 ，刘晓飞  ，卢壮旗 （北华大学机械工程学院，吉林吉林 １３２０２１ ）摘要： 为解决冰雪爱好者对滑雪教练的需求，设计出一种基于 ＳＴＭ３２ 为核心控制的智能滑雪教练系统 ．采用零力矩点判定平衡方法来评价用户实时的滑雪状态，决策生成相适应的滑雪指导 ． 经过模拟实验表明，该系统可实现实时姿态采集、动态评价、预先决策，为使用者提供稳定可靠的滑雪指导 ．关键词： 智能滑雪；零力矩点（ ＺＭＰ ）；动态评价中图分类号： ＴＰ ２３ 文献标志码： Ａ ＤＯＩ ： １０．１６０３９／ ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ２２－１２４９．２０２０．０１．００７ 当前滑雪运动缺少完整的评价体系，极大的影响了滑雪体验，限制了智能滑雪装备的发展［ １ ］ ．目前已有 Ｍｏｔｉｏｎ Ｍｅｔｒｉｃｓ 推出的 Ｃａｒｖ 滑雪智能检测系统，可以根据动作和足底压力数据为用户提供相应的分析和反馈［ ２ ］ ．南斯拉夫学者Ｖｕｋｏｂｒａｔｏｖｉｃ 提出用于评价动态步行稳定性的零力矩点理论（ Ｚｅｒｏ Ｍｏｍｅｎｔ Ｐｏｉｎｔ ， ＺＭＰ ） ． 即 ＺＭＰ 是地面上的一点，重力和惯性力对这一点的力矩水平分量为零，若其在运动者与地面的支撑面内，则其运动稳定［ ３ ］ ． 但其目前仅用于慢速行步于平面的机器人动态稳定性判定，对于在地形复杂的快速滑雪方面尚未有可靠的动态稳定性判定与指导评价系统 ． 我国目前大力推行冰雪项目，急需智能化冰雪训练装备，本文基于 ＺＭＰ 判稳原理研究滑雪运动中的动态平衡判定决策方法，为新人滑雪者提供智能滑雪指导 ．１ 智能滑雪指导系统总体结构及工作原理 智能滑雪指导系统由信息采集计算单元、核心控制器单元、滑雪动态评价单元、人机交互单元组成 ． 信息采集计算单元包括加速度计与陀螺仪，用于采集人体滑雪时腿部、腰部的状态信息，并算出 ＺＭＰ 坐标 ． 动态评价单元以零力矩点位置为输入，根据自定义的滑雪动态评价函数，得到用户滑雪平衡状态，并给出滑雪评价 ． 控制器单元依据采集到的用户各项运动数据，根据决策结果给出相应滑雪指导 ． 人机交互单元将滑雪指导通过语音向用户传达 ． 其结构图如图 １ 所示 ．图 １ 智能滑雪指导系统结构图２ 滑雪运动模型构建将滑雪时的人体简化成若干个刚体连接成的运动链［ ４ ］ 如图２ 所示 ．图 ２ 人体运动链示意图