RU62836U1

RU62836U1 - DYNOMETRIC SIMULATOR FOR BOXING AND OTHER KINDS

Info

Publication number: RU62836U1
Application number: RU2006145063/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Лазукин
Original assignee: Александр Николаевич Лазукин
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Изобретение относится к спорту и касается конструкции учебно-тренировочных снарядов для контроля и отработки ударов в боксе и других видах силовых единоборств. Оно может использоваться также при обследовании профессионалов силовых структур оборудовании спортивных аттракционов, компьютерных игр и т.п. Решаемая техническая задача - оснащение тренажера жетоноприемником из унифицированных элементов для ограничения длительности работы тренажера. Динамометрический содержит ударный снаряд, внутри которого расположена эластичная капсула, связанная с блоком индикации 17 с помощью последовательно соединенных первого звукового пьезоэлектрического излучателя мембранного типа и блока функциональных преобразователей 16, вход которого подключен к пьезоэлектрическому слою первого звукового пьезоэлектрического излучателя непосредственно или через согласующий элемент 5. Тренажер дополнительно содержит жетоноприемник, таймер 14 и коммутатор 15, при этом в жетоноприемнике установлен второй звуковой пьезоэлектрический излучатель 7 мембранного типа с возможностью контактирования принимаемого жетона с мембраной данного излучателя, причем вход таймера 14 подключен к пьезоэлектрическому слою второго звукового пьезоэлектрического излучателя 7, выход таймера 14 подключен к управляющему входу коммутатора 15, а коммутируемые контакты коммутатора включены в цепь электрической связи первого звукового пьезоэлектрического излучателя с блоком индикации 17 для запуска и отключения тренажера по сигналу таймера 14. 1 нз. п.ф., 3 фиг.The invention relates to sports and relates to the construction of training apparatus for controlling and practicing strikes in boxing and other types of power martial arts. It can also be used when examining professionals in power structures, equipment for sports attractions, computer games, etc. The technical task to be solved is equipping the simulator with a token receiver of unified elements to limit the duration of the simulator. The dynamometer contains a percussion shell, inside of which there is an elastic capsule connected to the indicating unit 17 with the help of a series-connected first sound piezoelectric emitter of the membrane type and a block of functional transducers 16, the input of which is connected to the piezoelectric layer of the first sound piezoelectric emitter directly or through a matching element 5. Simulator additionally contains a token receiver, a timer 14 and a switch 15, while the second is installed in the token oh sound piezoelectric emitter 7 of the membrane type with the possibility of contacting the received token with the membrane of the emitter, and the input of the timer 14 is connected to the piezoelectric layer of the second sound piezoelectric emitter 7, the output of the timer 14 is connected to the control input of the switch 15, and the switched contacts of the switch are included in the electrical communication circuit the first sound piezoelectric emitter with an indication unit 17 for starting and disabling the simulator by the signal of timer 14. 1 NC. pf, 3 Fig.

Description

Полезная модель отнесется к спорту и касается конструкции учебно-тренировочных снарядов для контроля и отработки ударов в боксе и других видах силовых единоборств. Она может использоваться также при обследовании профессионалов силовых структур, отборе перспективных кандидатов для работы в указанных структурах, контроле за уровнем подготовки единоборцев, оборудовании спортивных аттракционов, компьютерных игр и т.п.The utility model relates to sports and relates to the design of training shells for controlling and practicing strikes in boxing and other types of power martial arts. It can also be used when examining professionals of law enforcement agencies, selecting promising candidates for work in these structures, monitoring the level of training of martial artists, equipping sports attractions, computer games, etc.

Известен динамометрический тренажер для силовых единоборств, содержащий способную деформироваться упругую подвеску, которая имеет сжимающуюся под действием удара область и растягивающиеся области, охватываемые пьезоэлектрической лентой, соединенной с блоком индикации. По периметру платы, реагирующей на прилагаемую к ней силу, проходит пьезоэлектрический датчик волн, возникающих при ударном воздействии на плату (РСТ 89/10166, А63В 69/20). Для измерения и записи общей силы нанесенных ударов тренажер содержит подвешиваемую боксерскую грушу, к которой прикреплен датчик давления, два видеоканала и контрольно-измерительную систему на базе компьютера, связанную с датчиком через функциональные преобразователи (US 4941660, А63В 69/00, 1990). К данному направлению проектирования относится также динамометрический тренажер, содержащий программно управляемую модель боксерского мешка с ударными подвижными конечностями, снабженного средствами координатного подведения его к спортсмену по сигналам о координатах местоположения последнего на ринге, и систему непрерывного контроля функционального состояния спортсмена по датчикам, расположенным в модели боксерского мешка, а также и психофизического состояния спортсмена по датчикам, расположенным на его теле и экипировке в виде параметров частоты сердечных сокращений, кровяного давления, A known dynamometer simulator for martial arts, containing a flexible suspension capable of deforming, which has a region contracting under the action of a shock and stretching regions covered by a piezoelectric tape connected to the display unit. A piezoelectric sensor of waves arising from the impact on the board (PCT 89/10166, A63B 69/20) passes along the perimeter of the board, which responds to the force applied to it. To measure and record the total force of strikes, the simulator contains a suspended punching bag, to which a pressure sensor is attached, two video channels and a computer-based control and measurement system connected to the sensor via functional converters (US 4941660, А63В 69/00, 1990). This direction of designing also includes a dynamometer simulator containing a software-controlled model of a boxing bag with shock moving limbs, equipped with means of coordinate bringing it to the athlete by signals about the coordinates of the latter’s location in the ring, and a system of continuous monitoring of the athlete’s functional state by sensors located in the boxing model bag, as well as the psychophysical state of the athlete by sensors located on his body and equipment in the form Parameters of heart rate, blood pressure,

кожного сопротивления и температуры (RU 2201784, А63В 69/00, 69/32, 2003).skin resistance and temperature (RU 2201784, А63В 69/00, 69/32, 2003).

Известен также динамометрический тренажер для бокса и других видов единоборств, включающий набивной снаряд, представляющий собой ударную подушку с основанием и расположенной на нем эластичной квазизакрытой пневмокамерой, снабженной отводом, в котором установлен микроэлектронный полупроводниковый тензодатчик (МПТД). При этом ударная подушка жестко закреплена в вертикальной плоскости, а микроэлектронный полупроводниковый тензодатчик связан с блоком индикации с помощью пороговых функциональных преобразователей силовых и/или психофизических характеристик единоборца: силы, резкости (производной силы удара по времени), количества и темпа эффективных ударов, а также быстроты реакции спортсмена на сигнал атаки или защиты от внезапного нападения (RU 2118194, А63В 69/00, 69/20, 69/34, 24/00, 1998).A dynamometer simulator for boxing and other martial arts is also known, including a stuffed shell, which is an impact pillow with a base and an elastic quasi-closed pneumatic chamber located on it, equipped with a tap, in which a microelectronic semiconductor strain gauge (MPTD) is installed. In this case, the shock pad is rigidly fixed in the vertical plane, and the microelectronic semiconductor strain gauge is connected to the display unit using threshold functional transducers of power and / or psychophysical characteristics of a martial artist: strength, sharpness (time derivative of the impact force), the number and pace of effective strokes, and the speed of response of an athlete to an attack signal or defense against a sudden attack (RU 2118194, А63В 69/00, 69/20, 69/34, 24/00, 1998).

Близким к заявляемому в отношении конструкции снаряда является динамометрический тренажер, содержащий смонтированный на упругой подвеске ударный набивной снаряд, внутри которого установлена эластичная гидрокапсула, внутри которой расположен пьезоэлектрический датчик давления сферической формы, связанный с блоком индикации через один или два функциональных преобразователя для измерения силы и/или силы и числа ударов (SU 1718994, А63В 69/20, 1992).Close to the claimed one in relation to the design of the projectile is a dynamometer simulator, mounted on an elastic suspension punch stuffed shell, inside of which is mounted an elastic hydrocapsule, inside of which there is a piezoelectric pressure sensor of a spherical shape, connected to the display unit through one or two functional transducers for measuring force and / or strength and number of strokes (SU 1718994, A63B 69/20, 1992).

Для повышения точности и информативности обследования единоборцев, обладающих высокой силой и частотой ударов, тренажер содержит подвешиваемый ударный набивной снаряд, внутри которого установлена эластичная гидрокапсула, связанная с блоком индикации с помощью МПТД давления, расположенного внутри гидрокапсулы, и одного или нескольких функциональных преобразователей сигнала датчика давления порогового типа. Оболочка гидрокапсулы может быть выполнена из полиамида, а внутри гидрокапсулы может быть дополнительно установлен пневмокомпенсатор давления (RU 42960, А63В 69/00, 69/20, 69/34, 2004).To increase the accuracy and informativeness of the examination of martial artists with high strength and frequency of strokes, the simulator contains a suspended stuffed shell, inside which an elastic hydrocapsule is installed, connected to the display unit using MPTD pressure, located inside the hydrocapsule, and one or more functional pressure sensor signal transducers threshold type. The shell of the hydrocapsule can be made of polyamide, and a pneumatic pressure compensator can be additionally installed inside the hydrocapsule (RU 42960, А63В 69/00, 69/20, 69/34, 2004).

Однако конструкция данного тренажера является сложной, вследствие чего он нетехнологичен в изготовлении и использовании. Кроме того, известная конструкция не позволяет непосредственно использовать ее в комплекте с универсальными средствами контроля и измерения, выполненными на базе ЭВМ.However, the design of this simulator is complex, as a result of which it is low-tech in manufacturing and use. In addition, the known design does not allow direct use in conjunction with universal monitoring and measurement tools made on the basis of a computer.

Для упрощения тренажера, повышения технологичности его изготовления и расширения сферы использования в нем в качестве датчика давления установлен звуковой пьезоэлектрический излучатель (ЗПИ) мембранного типа, снабженный подмембранной камерой, входы функциональных преобразователей связаны с пьезоэлектрическим слоем ЗПИ непосредственно или через согласующий элемент, а эластичная капсула выполнена из вязкоупругого несжимаемого материала. При этом функциональные преобразователи и блок индикации тренажера могут быть выполнены на базе компьютера, в качестве входа функциональных преобразователей удобно использовать звуковую карту компьютера, что, в частности, дает возможность непосредственного озвучивания ударов, наносимых по снаряду, компьютером. Для расширения диапазона измеряемых силовых характеристик тренажер может быть оснащен пороговыми функциональными преобразователями из ряда преобразователей силы, резкости, количества и темпа эффективных ударов. Для определения психофизической характеристики единоборца возможно оснащение тренажера дополнительным функциональным преобразователем быстроты реакции спортсмена на сигнал атаки или защиты от внезапного нападения, а для исключения кабельного соединения электрических элементов, расположенных в снаряде, с элементами, находящимися во внешней электрической цепи, целесообразно использовать радиоканал связи (RU 2265470, А63В 69/32, 2005; WO/2006/075933, А63В 69/32, 2006).To simplify the simulator, increase the manufacturability of its manufacture and expand the scope of use, a sound-type piezoelectric emitter (ZPI) of the membrane type equipped with a sub-membrane chamber is installed as a pressure sensor, the inputs of the functional transducers are connected to the piezoelectric layer of the ZPI directly or through a matching element, and the elastic capsule is made from viscoelastic incompressible material. At the same time, the functional converters and the display unit of the simulator can be made on the basis of a computer, it is convenient to use a computer sound card as an input to the functional converters, which, in particular, makes it possible to directly sound strikes delivered by a computer. To expand the range of measured power characteristics, the simulator can be equipped with threshold functional transducers from a number of transducers of force, sharpness, quantity and pace of effective shocks. To determine the psychophysical characteristics of a martial artist, it is possible to equip the simulator with an additional functional converter of the athlete’s reaction speed to an attack signal or defense against a surprise attack, and to exclude cable connections between electrical elements located in the projectile and elements located in an external electric circuit, it is advisable to use a radio communication channel (RU 2265470, А63В 69/32, 2005; WO / 2006/075933, А63В 69/32, 2006).

Однако при использовании известных тренажеров в составе игровых автоматов и при оснащении соответствующих аттракционов их необходимо оснастить жетоно- или монетоприемниками для ограничения длительности However, when using known simulators as part of slot machines and when equipping the corresponding attractions, they must be equipped with tokens or coin acceptors to limit the duration

пользования. С этой целью тренажер, в принципе, может быть дополнительно оборудован любым из общеизвестных конструкций жетоноприемника. Тем не менее, использование в качестве датчика ударов ЗПИ, имеется возможность упростить и унифицировать конструкцию комплекса тренажер-жетоноприемник, что и является технической задачей предлагаемой полезной модели.use. For this purpose, the simulator, in principle, can be additionally equipped with any of the well-known designs of the token receiver. Nevertheless, using ZPI as a shock sensor, it is possible to simplify and unify the design of the simulator-token receiver complex, which is the technical task of the proposed utility model.

Для решения указанной технической задачи в конструкцию динамометрического тренажера для бокса и других видов единоборств, содержащего ударный снаряд, внутри которого расположена эластичная капсула, связанная с блоком индикации с помощью последовательно соединенных первого ЗПИ мембранного типа и блока функциональных преобразователей, вход которого подключен к пьезоэлектрическому слою первого звукового пьезоэлектрического излучателя непосредственно или через согласующий элемент, вносятся следующие изменения:To solve the indicated technical problem, the design of a dynamometer simulator for boxing and other martial arts containing an impact projectile, inside of which there is an elastic capsule connected to the indicating unit with the help of a series-connected first ZPI of membrane type and a block of functional converters, the input of which is connected to the piezoelectric layer of the first sound piezoelectric emitter directly or through a matching element, the following changes are made:

1) тренажер дополнительно содержит жетоноприемник, таймер и коммутатор;1) the simulator further comprises a token receiver, a timer and a switch;

2) в жетоноприемнике установлен второй ЗПИ мембранного типа с возможностью контактирования принимаемого жетона с мембраной данного излучателя;2) a second membrane-type RFI is installed in the token receiver with the possibility of contacting the received token with the membrane of this emitter;

3) вход таймера подключен к пьезоэлектрическому слою второго звукового пьезоэлектрического излучателя;3) the timer input is connected to the piezoelectric layer of the second sound piezoelectric emitter;

4) выход таймера подключен к управляющему входу коммутатора;4) the timer output is connected to the control input of the switch;

5) коммутируемые контакты коммутатора включены в цепь электрической связи первого звукового пьезоэлектрического излучателя с блоком индикации для запуска и отключения тренажера по сигналу таймера.5) the switched contacts of the switch are included in the electrical circuit of the first sound piezoelectric emitter with an indication unit for starting and disconnecting the simulator by a timer signal.

Таким образом, основным элементом как целевой части конструкции, так и жетоно-(монето)приемника является звуковой пьезоэлектрический излучатель. Это и обеспечивает унификацию и упрощение основных функциональных узлов конструкции.Thus, the main element of both the target part of the structure and the token (coin) receiver is a sound piezoelectric emitter. This ensures the unification and simplification of the main functional units of the design.

На фиг.1 приведена схема расположения элементов в ударном снаряде тренажера; на фиг.2 приведена схема узла жетоноприемника; на фиг.3 представлена блок-схема электрической части тренажера.Figure 1 shows the layout of the elements in the impact shell of the simulator; figure 2 shows a diagram of the node of the token; figure 3 presents a block diagram of the electrical part of the simulator.

Простейший вариант ударного снаряда для работы в составе предлагаемого тренажера (фиг.1) содержит подвешиваемый к опоре 1 ударный снаряд, включающий эластичную капсулу 2, выполненную из вязкоупругого несжимаемого материала и помещенную в кожаный кожух 3. Внутри эластичной капсулы 2 расположен первый ЗПИ 4 мембранного типа марки ЗП-1. В данном варианте исполнения внутри эластичной капсулы 2 расположен также согласующий элемент 5, вход которого подключен к выходу первого ЗПИ (поз.4). Выход элемента 5 (на фиг.1 не показан) предназначен для электрического подключения его к внешней измерительной цепи. Исполнение согласующего элемента 5 определяется характеристиками используемого канала связи и функциональных преобразователей. В частности, при реализации элементов внешней измерительной цепи на базе компьютера элемент 5 представляет собой усилитель-преобразователь.The simplest version of the impact projectile for operation as part of the proposed simulator (Fig. 1) comprises an impact projectile 1 suspended from the support, including an elastic capsule 2 made of a viscoelastic incompressible material and placed in a leather casing 3. Inside the elastic capsule 2 there is a first RFI 4 of membrane type ZP-1 brands. In this embodiment, a matching element 5 is also located inside the elastic capsule 2, the input of which is connected to the output of the first RFI (item 4). The output of element 5 (not shown in FIG. 1) is intended for electrical connection to an external measuring circuit. The execution of the matching element 5 is determined by the characteristics of the used communication channel and functional converters. In particular, when implementing elements of an external measuring circuit based on a computer, element 5 is an amplifier-converter.

Вариант жетоноприемника 6 (фиг.2), подвешиваемого к стенке 7, содержит кожух 8, внутри которого расположены верхний и нижний желобы (поз.9 и 10 соответственно), служащие для перемещения жетона от приемной щели, выполненной на верхней стенке кожуха 8, к кассете 12, расположенной в нижней части жетоноприемника 6 и служащей для сбора жетонов (монет). К боковой стенке кожуха 8 установлен второй ЗПИ (поз.13) мембранного типа марки ЗП-1 таким образом, чтобы на выходе из верхнего желоба 9 жетон в поз. На ударялся в подмембранную стенку второго ЗПИ 13, после чего отлетал в нижний желоб 10 для перемещения в кассету 12 (поз.11б жетона).A variant of the token receiver 6 (FIG. 2), suspended from the wall 7, comprises a casing 8, inside which are located the upper and lower gutters (keys 9 and 10, respectively), which serve to move the token from the receiving slot made on the upper wall of the casing 8, to cassette 12 located at the bottom of the token 6 and used to collect tokens (coins). To the side wall of the casing 8, a second ZPI (pos. 13) of the membrane type of the ZP-1 brand is installed so that at the outlet of the upper trough 9 a token in pos. He bumped into the submembrane wall of the second ZPI 13, and then flew off into the lower groove 10 to move to the cassette 12 (pos. 11b of the token).

Во внешней измерительной цепи расположены таймер, коммутатор 15, блок 16 функциональных преобразователей и блок 17 индикации. Блоки 16 и 17 выполнены как в прототипе.In the external measuring circuit there is a timer, a switch 15, a block 16 of functional converters and a block 17 indication. Blocks 16 and 17 are made as in the prototype.

Выход согласующего элемента 5 подключен к входу блока 16 функциональных преобразователей через коммутатор 15 (расположение коммутируемых контактов элемента 15 может быть выполнено также между блоками 4 и 5 или 16 и 17, что эквивалентно). Выход блока 16 функциональных The output of the matching element 5 is connected to the input of the block 16 functional converters through the switch 15 (the location of the switched contacts of the element 15 can also be made between blocks 4 and 5 or 16 and 17, which is equivalent). Block output 16 functional

преобразователей связан с входом блока 17 индикации. Таким образом при замкнутых контактах коммутатора 15 выход первого ЗПИ 4 здесь связан с входом блока 17 индикации через согласующий элемент 5 и блок 16 функциональных преобразователей. Выход (пьезоэлектрический слой) второго ЗПИ (поз.7) соединен с входом таймера 14, а выход таймера 14 подключен к управляющему входу коммутатора 15.converters connected to the input of block 17 indication. Thus, with the closed contacts of the switch 15, the output of the first RFI 4 is here connected with the input of the display unit 17 through the matching element 5 and the block 16 of the functional converters. The output (piezoelectric layer) of the second RFI (item 7) is connected to the input of the timer 14, and the output of the timer 14 is connected to the control input of the switch 15.

При нанесении удара по любому участку снаряда в эластичной капсуле 2 возникает импульс давления, который, воздействуя на мембрану первого ЗПИ 4, вырабатывает на его выходе электрический импульс, пропорциональный силе нанесенного удара. Фронты этого импульса содержат дополнительную информацию о резкости удара. Данный импульс напряжения подается через коммутатор 15 к блоку 16 функциональных преобразователей, где он обрабатывается для получения требуемой информации о силе и резкости удара, его эффективности (по превышению заданных порогов), быстроте реакции и т.д., после чего полученная информация передается на блок 17 для индикации. Этот процесс происходит, начиная от момента удара жетона 11 о корпус второго ЗПИ 7, электрический импульс на выходе которого запускает таймер 14, обеспечивая тем самым подачу сигнала на управляющий вход коммутатора 15 для включения внешней измерительной цепи. По истечении заданного времени таймер 14 по управляющему входу коммутатора 15 разомкнет измерительную цепь.When striking at any part of the projectile in an elastic capsule 2, a pressure impulse arises, which, acting on the membrane of the first RFI 4, generates an electric impulse at its output proportional to the force of the delivered impact. The fronts of this impulse contain additional information about the sharpness of the impact. This voltage pulse is fed through the switch 15 to the block 16 functional converters, where it is processed to obtain the required information about the strength and sharpness of the shock, its effectiveness (by exceeding the specified thresholds), speed of reaction, etc., after which the information is transmitted to the block 17 for indication. This process occurs, starting from the moment the token 11 hits the body of the second RFI 7, the electric pulse at the output of which starts the timer 14, thereby providing a signal to the control input of the switch 15 to turn on the external measuring circuit. After a specified time, the timer 14 on the control input of the switch 15 will open the measuring circuit.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность ограничения времени работы тренажера в составе игровых автоматов или аттракционов после опускания в него монеты или жетона. При этом достигнута простота и технологичность конструкции за счет унификации ее основных элементов.The proposed technical solution provides the ability to limit the time of the simulator as part of slot machines or attractions after lowering a coin or token into it. At the same time, simplicity and manufacturability of the design due to the unification of its basic elements was achieved.

Claims

A dynamometer simulator for boxing and other martial arts, containing an impact projectile, inside of which there is an elastic capsule connected to the display unit with the help of a series-connected first sound piezoelectric radiator of the membrane type and a block of functional transducers, the input of which is connected directly to the piezoelectric layer of the first sound piezoelectric emitter through a matching element, characterized in that it further comprises a token receiver, a timer and a switch, while the second sound piezoelectric emitter of the membrane type is installed in the token receiver with the possibility of contacting the received token with the membrane of this emitter, the timer input being connected to the piezoelectric layer of the second sound piezoelectric emitter, the timer output connected to the control input of the switch, and the switched contacts of the switch included electrical circuit of the first sound piezoelectric emitter with an indication unit for starting and disabling clicked on timer signal.