体感技术的内涵及其在体育教学的设计

   体感技术也称为动作感应控制技术，它是通过电子设备的某些特殊的方式对学习者的感官动作进行识别、解析，并与机器发生互动行为的技术，在交互的过程中，机器通过预定的感测模式，对用户的某些动作在机器上作出反馈，进而达到提高用户动作的一致性、协调性，让学习者在寓教于乐中提高自身的技能[1]。一般地，体感技术的实现主要包括硬件（体感的外围设备）和软件（实现体感技术的系统软件）两大部分，系统中的硬件设备主要是实现对人体动作的识别功能，并以信息数据的方式与电脑相连接，安全体感装置咨询，然后，在电脑屏幕上将学习者的动作反映出来，与用户产生交互运动，对学习者的动作进行识别、判断动作的准确性与速度，直接给予学习者以愉悦的体育体验感。而系统的软件能够对硬件系统传递过来的感官、动作信息进行处理，开封安全体感装置，并持续的对学习者的各种感官、动作作出反馈，因此，软件系统对感官、动作信息的处理与感官、动作信息的识别计算是体感技术的关键因素。随着体感技术与现代软件技术的发展，根据体感的方式与原理的不同，将体感技术分为：机械式、光学式、声学式等体感识别技术。例如Kinect就是利用光学技术实现对人体关节点的识别，来实现人体动作的“体感”操作技术，为其在体育教学中提供了应用的基础。

体感技术 的安全教育方式

　　第十七届中国国际高新技术成果交易会(简称：高交会)，在深圳会展中心拉开帷幕，安全体感装置公司，一种采用了体感技术进行研发的安全教育产品引起了教育界的关注。

　　记者在9号馆的广东展团上看到，这款“N-show体感学习机”主要是通过体感操控技术、3D技术和AR增强现实技术，将学前教育和小学教育阶段无法直接体验，但又十分重要的安全知识用接近真实的三维场景呈现出来，孩子通过肢体动作就能轻松操控，互动性和沉浸感非常强。

　　现场的观众表示，孩子的安全是家庭幸福的，平时也经常跟孩子进行安全教育，但是口头的教育形式很容易遗忘。体感教育方式能让孩子沉浸在逼真的三维情景当中互动体验，相比传统的图文、动画、视频等教育方式，更能加深孩子对安全知识的记忆，安全体感装置价格，对提高孩子安全意识有较大的帮助。

舒适是一个模糊的概念，目前尚无公认的量化指标，但仍有一些研究成果可以借鉴。通过理论分析和计算得出量化指标，进而分析舒适度情况。

　　结合体感舒适性相关领域研究[8-10]，可以推测人手舒适范围应具备以下特征：舒适度范围可能与手臂运动角度、方向以及速度有关；为了简化计算，取速度为60°/s，结合体感机械臂控制实践，考虑手臂肘关节的伸展和弯曲两个方向（对应于坐标系中y轴运动），肩关节的内曲和外展方向（对应于坐标系中x轴运动)计算舒适度，绘出的满足舒适性条件的直角坐标形式。

　　结合计算结果分析可知，在假定简化模型的条件下，手臂的舒适控制区域偏坐标系左下方，成椭球形。为了进一步确定手臂的舒适控制区域，设计了让实验者以下臂自然平举正前方为圆心，画z大圆以获得感性z大舒适区，实验结果。经分析可发现整体趋势与理论计算相仿，舒适区域偏向于坐标系左下方。这为后续样本实验提供了有利的参考。

3 测定舒适范围

　　为保证上述理论在模型建立与算法设计过程中具有指导意义，设计了A、B两组实验，分别定量测试了径向平面ρoz内和ρ=C(常数)的圆柱曲面内的手臂舒适范围。系统抽样了习惯使用右手的30名同学作为被测者，穿戴姿态监测模块根据自身习惯与控制舒适程度做出一系列规定的控制指令，将所有动作采集后汇总分析。

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