SU814373A1 - Device for measuring parameters of fencer weapon movement - Google Patents

Device for measuring parameters of fencer weapon movement Download PDF

Info

Publication number
SU814373A1
SU814373A1 SU792759397A SU2759397A SU814373A1 SU 814373 A1 SU814373 A1 SU 814373A1 SU 792759397 A SU792759397 A SU 792759397A SU 2759397 A SU2759397 A SU 2759397A SU 814373 A1 SU814373 A1 SU 814373A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
accelerometers
components
block
fencer
Prior art date
Application number
SU792759397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Архангельский
Александр Федорович Бочаров
Борис Петрович Лазарев
Михаил Михайлович Синицын
Original Assignee
Ленинградский Государственный Ор-Дена Ленина И Ордена Красного Зна-Мени Институт Физической Культурыим.П.Ф.Лесгафта
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Государственный Ор-Дена Ленина И Ордена Красного Зна-Мени Институт Физической Культурыим.П.Ф.Лесгафта filed Critical Ленинградский Государственный Ор-Дена Ленина И Ордена Красного Зна-Мени Институт Физической Культурыим.П.Ф.Лесгафта
Priority to SU792759397A priority Critical patent/SU814373A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU814373A1 publication Critical patent/SU814373A1/en

Links

Description

Изобретение относится к устройствам’ для контроля, применяемых в спорте. Известно устройство для измерения параметре® движения оружия фехтовальщика, содержащее блок акселерометре®, ортогонально закрепленных на гарде оружия, и блок регистрации [1].The invention relates to devices ’for control used in sports. A device is known for measuring the parameter® movement of a fencer’s weapon, comprising an accelerometer® block orthogonally mounted on the arms guard and a registration unit [1].

Однако такое .устройство обладает ма лой точностью ввиду того, что акселерометры измеряют сумму собственно проекции ускорения движения точки на теле спортсмена и проекции ускорения силы тя жести на оси чувствительности акселерометра. Проекции ускорения точки тела спортсмена характеризуют его движение, а составляющая ускорения сипы тяжести, возникающая при наклонах снаряда относительно плоскости горизонта, обуславливает погрешность измерения. Устранение погрешности возможно путем синхронной ’ киносъемки движения и определения по ки нопленке углов наклона спортсмена и вычисления погрешности в каждый момент времени. Такой метод обладает чрезвы чайно малой оперативностью из-за необходимости проявления пленки, измерения углов и вычисления погрешности.However, such a device has low accuracy due to the fact that accelerometers measure the sum of the projection of the point acceleration on the athlete’s body and the projection of gravity acceleration on the sensitivity axis of the accelerometer. The projections of the acceleration of the point of the athlete’s body characterize his movement, and the component of the acceleration of the type of gravity, which occurs when the projectile is inclined relative to the horizon, determines the measurement error. The error can be eliminated by synchronously filming the motion and determining the angles of inclination of the athlete from the film and calculating the error at any time. This method has extremely low efficiency due to the need for film development, angle measurement, and error calculation.

Цепь изобретения - увеличение точности измерений и оперативности получения данных.The chain of invention is an increase in the accuracy of measurements and the efficiency of data acquisition.

Для этого в известное устройство, содержащее блок акселерометров, ортогонально закрепленных на гарде оружия, . и блок регистрации, введены последовательно соединенные блок гироскопических датчиков угловых скоростей, блок интеграторов, функциональный блок и сумматор, ко второму входу которого подключен блок·.' акселерометров и выход соединен с блоком регистрации, причем блок гироскопических датчиков угловых скоростей установлен на гарде оружия так, что оси чувствительности гироскопов блока параллельны осям чувствительности соответствующих им акселерометров блока.To do this, in a known device containing a block of accelerometers orthogonally mounted on the arms guard,. and a registration unit, a series-connected unit of gyroscopic angular velocity sensors, an integrator unit, a functional unit and an adder, to the second input of which a unit is connected ·. 'are introduced accelerometers and the output is connected to the registration unit, and the block of gyroscopic angular velocity sensors is mounted on the arms guard so that the sensitivity axes of the gyroscopes of the block are parallel to the sensitivity axes of the corresponding accelerometers of the block.

На чертеже приведена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of the device.

Схема для измерения параметре® движения вооруженной руки фехтовальщиц . ка включает блок 1 гироскопических датчиков абсолютных угловых скоростей, предназначенный для определения двух 5 составляющих угловой скорости вращения вооруженной руки фехтовальщика, выходы которого подключены ко входу бпо ка 2 интеграторов, предназначенного для определения двух углов поворота систе- ю мы координат, связанной с вооруженной рукой фехтовальщика относительно инерциальной системы координат. Выхода блока 2 интеграторов подключены ко входам функционального блока 3 .предназ- 15 наченного для определения трех составляющих гравитационного ускорения на оси системы координат, связанной с воо-!/ руженной рукой фехтовальщика. Выхода функционального блока 3 подключены ко входам сумматора 4. Блок 6 акселерометров предназначен для измерения трех составляющих полного ускорения на оси системы координат, связанной с вооруженной рукой фехтовальщика. Выходы блока 6 акселерометров подключены ко входам сумматора 4, который служит для алгебраического сложения сигналов акОелерометров, пропорциональных составляющим полного ускорения и сигналов функционального блока 3, пропорциональных составляющим гравитационного ускорения на оси системы координат, связанной с вооруженной рукой фехтовальщика. Выходы сумматора 4 подключены ко входам блока 5 регистрации, предназначенного для запйси трех составляющих кинематического ускорения вооруженной руки фехтовальщика на оси, связанной с системой координат.Scheme for measuring the parameter® movement of the armed hands of fencers The ka includes a block 1 of gyroscopic sensors of absolute angular velocity, designed to determine two 5 components of the angular velocity of rotation of the armed arm of the fencer, the outputs of which are connected to the input of the side 2 integrators, designed to determine two angles of rotation of the coordinate system associated with the armed arm of the fencer relative to the inertial coordinate system. The outputs of block 2 of the integrators are connected to the inputs of the functional block 3, which was designed to determine the three components of gravitational acceleration on the axis of the coordinate system associated with the armed fencer's hand. The outputs of the functional block 3 are connected to the inputs of the adder 4. Block 6 of the accelerometers is designed to measure the three components of full acceleration on the axis of the coordinate system associated with the armed arm of the fencer. The outputs of the unit 6 of the accelerometers are connected to the inputs of the adder 4, which serves for the algebraic addition of the signals of aOelerometers proportional to the components of full acceleration and the signals of the functional unit 3, proportional to the components of gravitational acceleration on the axis of the coordinate system associated with the armed arm of the fencer. The outputs of the adder 4 are connected to the inputs of the registration unit 5, designed to record the three components of the kinematic acceleration of the armed arm of the fencer on the axis associated with the coordinate system.

Устройство работает следующим обраэом«The device operates as follows

При движении оружия акселерометры 6 измеряют составляющие полного ускорения, действующего на их чувствительные элементы (составляющие суммы кинематического и гравитационного ускорений). Сигналы с гироскопических дат'чиков 1 абсолютной углевой скорости интегрируются в блоке 2 интеграторе® и вычисляются углы поворота оружия относительно исходного (горизонтального) по* ложения . Сигналы с выхода блока 2 интеграторе® подаются на функциональный блок 3, в котором рассчитываются составляющие гравитационного ускорения в системе координат, связанной с оружием. Полученные сигналы алгебраически складываются с сигналами акселерометров 6 в сумматоре 4, с выхода которого на регистратор 5 поступают составляющие кинематического ускорения, точно характеризующие движение вооруженной руки фехтовальщика в пространстве.When moving weapons, accelerometers 6 measure the components of the total acceleration acting on their sensitive elements (the sum of the kinematic and gravitational accelerations). Signals from gyroscopic sensors 1 of absolute angular velocity are integrated in integrator® unit 2 and the angle of rotation of the weapon relative to the initial (horizontal) position is calculated. The signals from the output of unit 2 of the integrator® are fed to the functional unit 3, in which the components of gravitational acceleration are calculated in the coordinate system associated with the weapon. The received signals are algebraically added to the signals of the accelerometers 6 in the adder 4, from the output of which the kinematic acceleration components, which accurately characterize the movement of the fencer's armed arm in space, enter the recorder 5.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерений и оперативность получения данных об исследуемых параметрах системы’движений фехтовальщике®.The application of the proposed device can improve the accuracy of measurements and the speed of obtaining data about the studied parameters of the system’s movements fencer®.

Claims (2)

Изобретение относитс  к устройствам дл  контрол ,примен емых в спорте. Известно устройство дп  измерени  параметре® движени  оружи  фехтовапьтика , содержащее блок акселерометре, opforoHanbHo.закрепленных на гарде оружи , и бпок регистрации 1. Однако такое -устройство обладает малой точностью ввиду того, что акселерометры измер ют сумму собственно проек ции ускорени  движени  точки на теле спортсмена и проекции ускорени  силы т  жести на оси чувствительности акселерометра . Проекции ускорени  точки тела спортсмена характеризуют его движение, а составл юща  ускефени  силы т жести, возникающа  при наклонах снар да относительно плоскости горизонта, обуславливает погрешность измерени . Устранение погрешности возможно путем синхронной киносъемки движени  и определени  по ки нопленке углов наклона спортсмена и вычислени  погрешности в каждый момент времени. Такой метод обладает чрезвычайно малой оперативностью иэ-за необходимости про влени  пленки, измерени  углов и вычислени  погрешности. Цель изобретени  - увеличение точности измерений и оперативности получени  данных. Дл  этого в известное устройство, содержащее блок акселерометров, ортогонально закрепленных на гарде оружи , . и блок регистрации, введены последовательно соединенные блок гироскопических датчике угловых скореютей, блок интеграторов , функциональный блок и сумматор , ко второму входу которого подклк чен блок . акселерометров и выход со&динен с блоком регистрации, причетл блок гироскопических датчиков угловых скоростей установлен на гарде оружи  так, что оси чувствительности гирехзкопов блока параллельны ос м чувствительности соответствующих им акселерометре блока. На чертеже приведена структурна  схема устройства. Схема дл  измерени  параметре движени  вооруженной руки фехтовальщ ка включает блок 1 гироскопических да-рчиксв абсолютных угловых скоростей, предназначенный дл  определени  двух составл ющих угловой скорости вращени  вооруженной руки фехтовальщика, выходы которого подключены ко входу бло ка 2 интеграторов, предназначенного дл  определени  двух углов поворота системы координат, св занной с вооруженной рукой фехтовалыдика относительно инерциальной системы координат. Выходы бло ка 2 интеграторов подключены ко входам функционального блока 3 ,предназначенного дл  определени  трех составп кицих гравитационного ускорени  на оси системы координат, св занной с вооружейной рукой фехтовальщика, Выхощ функционального блока 3 подключены ко входам сумматора 4. Блок б акселерометров предназначен дл  измерени  трех составл ющих полного ускорени  на оси системы координат, св занной с вооружен ной рукой фехтовальщика. Выходы блока 6 акселерометров подключены ко входам сумматора 4, который служит дл  алгебраического сложени  сигналов акЬелерометров , пропорциональных составлжпощим полного ускорени  и сигналов функционал кого блока 3, пропорциональных составл  щим гравитационного ускорени  на оси системы координат, св занной с вооружен ной рукой фехтсеальщика. Выходы сумматора 4 подключены ко входам блока 5 регистрации, предназначенного дл  запис трех составл ющих кинематического уско рени  вооруженной руки фехтовальщика на оси, св занной с системой координат. Устройство работает следующим образом . При движении оружи  акселерометры измер ют составл ющие полного ускорени , действующего на их чувс-тительные элементы (составл ющие суммы кинематического и гравитационного уско рений). Сигналы с гироскопических датчвксж I абсолютной углевой скорости ин тегрируютс  в блоке 2 интеграторов и ЫЧИСЛЯЮТСЯ углы поворота оружи  отноительно исходного (горизонтального) по ожени  . Сиглалы с выхода блока 2 инеграторов подаютс  на функциональный лок 3, в котором рассчитываютс  составл ющие гравитационного ускорени  в истеме координат, св занной с оружиемь Полученные сигналы алгебраически склаываютс  с сигналами акселерометров 6 сумматоре 4, с выхода которого на реистратор 5 поступают составл ющие киематического ускорени , точно характеизующие движение вооруженной руки феховальщика в пространстве. Применение предлагаемого устройства позвол ет псеысить точность измерений и оперативность получени  данных об исследуемых параметрах системыдвижений фехтовальщиксе. Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  параметров движени  оружж фехтовальщика, содержащее блок акселерометров, ортогонально закрепленных на гарде оружи , и блок регистрации, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно mvfeeT последова- . тельно соединенные блок гироскопических датчике угловых скоростей, блок интеграторов , функциональный блок и сумматор, ко второму входу которого подключен блок акселерометров и выход соединен с блоком регистрации. This invention relates to control devices used in sports. A device is known for measuring the movement parameters of a fencing weapon’s weapon containing an accelerometer unit, opforoHanbHo.the arms fixed on the guard, and registration bpc 1. However, such a device has low accuracy due to the fact that accelerometers measure the sum of the actual projection of the acceleration of a point on the athlete’s body and projections of accelerated gravity force on the accelerometer's sensitivity axis. The projections of the accelerated point of the athlete's body characterize his movement, and the force of gravity, which appears when the projectile is tilted relative to the horizon plane, causes a measurement error. The elimination of the error is possible by synchronously filming the motion and determining the angles of inclination of the athlete from the film and calculating the error at each moment of time. Such a method has extremely low operational efficiency due to the need to film the film, measure the angles and calculate the error. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy and speed of data acquisition. To do this, in a known device containing a block of accelerometers, orthogonally mounted on the guard of weapons,. and a registration unit, the series-connected gyroscopic sensor of angular scattering, the integrator unit, the functional unit and the adder, to the second input of which the unit is connected, are entered. accelerometers and an output with & dinen with a registration unit, a unit of gyroscopic angular velocity sensors is installed on the guard of weapons, so that the sensitivity axes of the unit gyrexes are parallel to the sensitivity axes of the corresponding accelerometer unit. The drawing shows a block diagram of the device. The scheme for measuring the movement parameter of an armed arm of a fencer includes a unit 1 of gyroscopic curves of absolute angular velocities, designed to determine the two components of the angular velocity of rotation of the fencer’s armed arm, the outputs of which are connected to the input of a block of 2 integrators designed to determine two angles of rotation of the system coordinates associated with an armed fencing arm relative to an inertial coordinate system. The outputs of block 2 of the integrators are connected to the inputs of the functional unit 3, designed to determine the three components of gravitational acceleration on the axis of the coordinate system associated with the swordsman’s arm. The exhaust of the functional unit 3 is connected to the inputs of the adder 4. The accelerometer b block is designed to measure three components full acceleration on the axis of the coordinate system associated with the swordsman’s armed hand. The outputs of accelerometer unit 6 are connected to the inputs of adder 4, which serves to algebraically add signals from accelerometers proportional to the total acceleration and signals from functional block 3 proportional to the components of gravitational acceleration on the axis of the coordinate system associated with the arm of the fechtsealschik. The outputs of the adder 4 are connected to the inputs of the registration unit 5, designed to record the three components of the kinematic acceleration of the fencer’s armed arm on an axis associated with the coordinate system. The device works as follows. When moving weapons, accelerometers measure the components of total acceleration acting on their sensing elements (the sum of the kinematic and gravitational accelerations). The signals from the gyroscopic dachvksh I absolute coal velocity are integrated in block 2 of the integrators and the angle of rotation of the weapon relative to the initial (horizontal) angle is calculated. Siglals from the output of block 2 of the integrators are fed to the functional lock 3, in which the components of gravitational acceleration are calculated in the coordinate system associated with the weapon. The signals obtained are algebraically combined with the signals of accelerometers 6 of the adder 4, from which the components of the accelerator are received, accurately characterizing the movement of an arm of a swordsman in space. The application of the proposed device allows to pseis measurement accuracy and efficiency of obtaining data about the studied parameters of the system of movements of the fencer. Claim 1. A device for measuring the movement parameters of a fencer's weapon, comprising a unit of accelerometers orthogonal to the gun guard and a recording unit, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it is mvfeeT sequentially. the gyroscopic sensor of angular velocities, the integrator unit, the functional unit and the adder, to the second input of which the accelerometers unit is connected and the output is connected to the registration unit are connected. 2.Устройство по п. 1,отличают е е с   тем, что блок гироскопических датчиков угловых скоростей устанот лен на гарде так, что оси чувствительности гироскопе блока параллельны ос м чувствительности соответствующих им акселерометре® блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 618119, кп. А 63 В 71/06.2. The device according to claim 1, is distinguished by the fact that the gyroscopic angular velocity sensor unit is installed on the guard so that the sensitivity axes of the gyro unit are parallel to the sensitivity axes of the corresponding accelerometer® unit. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 618119, p. A 63 B 71/06. ЛL ±i±J± i ± J - -- - -- т п J kt p j k
SU792759397A 1979-04-26 1979-04-26 Device for measuring parameters of fencer weapon movement SU814373A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759397A SU814373A1 (en) 1979-04-26 1979-04-26 Device for measuring parameters of fencer weapon movement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759397A SU814373A1 (en) 1979-04-26 1979-04-26 Device for measuring parameters of fencer weapon movement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU814373A1 true SU814373A1 (en) 1981-03-23

Family

ID=20824824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792759397A SU814373A1 (en) 1979-04-26 1979-04-26 Device for measuring parameters of fencer weapon movement

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU814373A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035184A3 (en) * 2000-10-20 2003-01-16 Fibersense Technology Corp Methods and systems for analyzing the motion of sporting equipment
US8589114B2 (en) 2008-08-19 2013-11-19 Angelo Gregory Papadourakis Motion capture and analysis
US8696482B1 (en) 2010-10-05 2014-04-15 Swingbyte, Inc. Three dimensional golf swing analyzer
US9211439B1 (en) 2010-10-05 2015-12-15 Swingbyte, Inc. Three dimensional golf swing analyzer
US10213645B1 (en) 2011-10-03 2019-02-26 Swingbyte, Inc. Motion attributes recognition system and methods

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035184A3 (en) * 2000-10-20 2003-01-16 Fibersense Technology Corp Methods and systems for analyzing the motion of sporting equipment
US8589114B2 (en) 2008-08-19 2013-11-19 Angelo Gregory Papadourakis Motion capture and analysis
US9656122B2 (en) 2008-08-19 2017-05-23 New Spin Sports Llc Motion capture and analysis
US10434367B2 (en) 2008-08-19 2019-10-08 New Spin Sports Llc Motion capture and analysis
US8696482B1 (en) 2010-10-05 2014-04-15 Swingbyte, Inc. Three dimensional golf swing analyzer
US9211439B1 (en) 2010-10-05 2015-12-15 Swingbyte, Inc. Three dimensional golf swing analyzer
US10213645B1 (en) 2011-10-03 2019-02-26 Swingbyte, Inc. Motion attributes recognition system and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8577595B2 (en) Location and path-map generation data acquisition and analysis systems
CA1222153A (en) Inertial systems
CA1095749A (en) Self-aligning pitch and azimuth reference unit
Ladetto et al. Digital magnetic compass and gyroscope integration for pedestrian navigation
CN111678538A (en) Dynamic level meter error compensation method based on speed matching
US8768621B2 (en) Signal processing module, navigation device with the signal processing module, vehicle provided with a navigation device and method of providing navigation data
CN109540130A (en) A kind of continuous milling machine inertial navigation positioning and orienting method
CN107560613A (en) Trajectory Tracking System and method in robot chamber based on nine axle inertial sensors
CN106662443A (en) Methods and systems for vertical trajectory determination
RU2256881C2 (en) Method of estimation of orientation and navigation parameters and strap-down inertial navigation system for fast rotating objects
SU814373A1 (en) Device for measuring parameters of fencer weapon movement
RU2504734C1 (en) Method for determining parameters of model of measurement errors of accelerometers of inertial navigation system as per satellite navigation measurements
Chang et al. Improved cycling navigation using inertial sensors measurements from portable devices with arbitrary orientation
RU2003107688A (en) METHOD FOR DETERMINING ORIENTATION AND NAVIGATION PARAMETERS AND A FREE PLATFORM INERTIAL NAVIGATION SYSTEM FOR RAPID FACILITIES
CN110954096B (en) Method for measuring course attitude based on MEMS device
RU2313067C2 (en) Method of determination of flying vehicle navigational parameters and device for realization of this method
RU2479859C2 (en) Method for determining acceleration of gravity force on moving object, and device for determining acceleration of gravity force on moving object
RU2130588C1 (en) Method of measuring magnetic heading of mobile object
RU199568U1 (en) ANGULAR POSITION SENSOR
CN110108301A (en) Modulus value detects moving base robust alignment methods
RU2059205C1 (en) Method of determination of orientation and navigation parameters of mobile objects
CN115031785B (en) Soft soil investigation method based on multi-sensor fusion technology
JPH06207830A (en) Apparatus and method for measuring shape of roadway
Tikhomirov et al. Calibration of a strapdown INS with an inertial measurement unit installed on shock absorbers
RU2671291C1 (en) Method of determining the angles of orientation of an aircraft on vertical trajectories of flight