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龙图腾网获悉天津大学申请的专利击剑单脚冲刺时关节受力分析方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118470743B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410603412.8，技术领域涉及：G06V40/10；该发明授权击剑单脚冲刺时关节受力分析方法和系统是由李永徽;陈保义;郭睿;李冰设计研发完成，并于2024-05-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本击剑单脚冲刺时关节受力分析方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种击剑单脚冲刺时关节受力分析方法和系统，涉及机器学习技术领域，包括：获取待分析运动员在击剑单脚冲刺时的关键视频帧；基于训练好的区域卷积神经网络对关键视频帧进行特征提取，得到待分析运动员在击剑单脚冲刺时包含关节特征的肢体分段数据；基于肢体分段数据和成年人人体惯性参数，构建待分析运动员的目标关节模型；基于目标关节模型，对待分析运动员关节进行受力分析，得到关节受力和转矩方程；基于关节受力和转矩方程，计算待分析运动员在击剑单脚冲刺时的关节受力和关节力矩。本发明缓解了现有技术中存在的成本高且必须事先进行准备和具有滞后性的技术问题。

本发明授权击剑单脚冲刺时关节受力分析方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种击剑单脚冲刺时关节受力分析方法，其特征在于，包括： 获取待分析运动员在击剑单脚冲刺时的关键视频帧； 基于训练好的区域卷积神经网络对所述关键视频帧进行特征提取，得到所述待分析运动员在击剑单脚冲刺时包含关节特征的肢体分段数据； 基于所述肢体分段数据和成年人人体惯性参数，构建所述待分析运动员的目标关节模型； 基于所述目标关节模型，对所述待分析运动员的关节进行受力分析，得到关节受力和转矩方程； 基于所述关节受力和转矩方程，计算所述待分析运动员在击剑单脚冲刺时的关节受力和关节力矩； 所述方法还包括： 基于击剑运动员的视频数据，提取包含击剑运动员的图像数据集； 基于预设区域卷积神经网络对所述图像数据集进行肢体特征提取，得到肢体段数据集； 提取所述肢体段数据集中的关节特征，并基于所述关节特征构建训练集； 基于所述训练集对所述预设区域卷积神经网络进行训练，得到所述训练好的区域卷积神经网络； 提取所述肢体段数据集中的关节特征，包括： 将所述肢体段数据集中每个肢体段的两端，分别添加半径与肢体段匹配的特征圆； 若所述肢体段数据集中相邻肢体段的特征圆重合，则将重合的特征圆作为所述相邻肢体段的关节特征； 若所述肢体段数据集中相邻肢体段的特征圆不重合，则将所述相邻肢体段的特征圆的连心线中点为圆心构建修正特征圆，并将所述修正特征圆作为所述相邻肢体段的关节特征；所述修正特征圆的半径与所述特征圆的半径匹配； 所述关节受力和转矩方程，包括： 其中，A、B、C、D、E、F分别为所述待分析运动员下肢的关节点，FAB、FBC、FCD、FDE、FEF分别为关节A、B、C、D、E、F之间的各肢体段受到的惯性力矩阵，分别为关节A、B、C、D、E、F处受力矩阵，GAB、GBC、GCD、GDE、GEF分别为关节A、B、C、D、E、F之间的各肢体段受到的重力矩阵，T、T、T、T、T分别为关节A、B、C、D、E、F处驱动矩，MAB、MBC、MCD、MDE、MEF分别为关节A、B、C、D、E、F之间的各肢体段受到的惯性矩，Q为叉乘矩阵，rAB、rBC、rCD、rDE、rEF分别为关节A、B、C、D、E、F之间的各肢体段的向量矩阵。

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