BG64134B1 - Device for the control of kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle - Google Patents

Device for the control of kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle Download PDF

Info

Publication number
BG64134B1
BG64134B1 BG104632A BG10463200A BG64134B1 BG 64134 B1 BG64134 B1 BG 64134B1 BG 104632 A BG104632 A BG 104632A BG 10463200 A BG10463200 A BG 10463200A BG 64134 B1 BG64134 B1 BG 64134B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
unit
rowing
digital
inputs
outputs
Prior art date
Application number
BG104632A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG104632A (en
Inventor
Вихрен С. Бачев
Александър Н. Тацов
Original Assignee
Вихрен С. Бачев
Александър Н. Тацов
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 Вихрен С. Бачев, Александър Н. Тацов filed Critical Вихрен С. Бачев
Priority to BG104632A priority Critical patent/BG64134B1/en
Publication of BG104632A publication Critical patent/BG104632A/en
Publication of BG64134B1 publication Critical patent/BG64134B1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

The device is used for electronic data processing basically in the process of carrying out and control of training in rowing and in other sports. By it the efficiency of the process of teaching and training can be assessed for efficiency of the rowing cycle by means of recording some of its basic characteristics. The device comprises a tenso-converter (1), mounted to oar (3), connected, by means of a tenso-amplifier (2) to one of the inputs of a data processing digital unit (6). To another input of the digital unit (6) keyboard (4) is connected, and to its outputs and indicator attachment (7), interface (8) and sound reproducing unit (9) are coupled. Unit (6) includes a microcontroller with a memory device, current time recorder, analogue and digital inputs and outputs. In unit (6) the three outputs of a 3-component accelerometer (5) enter. For telemetric connection, radio frequency transceiver (10) is used, which exchanges information data between unit (6) and an analogical radio frequency transceiver (11), found at desk (16) of the trainer. 3 claims, 1 figure

Description

Област на техникатаTechnical field

Изобретението е в областта на електронната обработка на информация и се отнася за устройство за измерване на кинематични характеристики на гребната лодка, а именно ускорение, скорост и път, както и за измерване и моделиране на прилаганото усилие в ръкохватката на греблото при гребане и за измерване на извършената механична работа от гребеца.The invention is in the field of electronic information processing and relates to a device for measuring the kinematic characteristics of the rowing boat, namely acceleration, speed and travel, as well as to measure and model the applied force in the handle of the rowing handle and to measure the mechanical work done by the rower.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известно е устройство за определяне на прилаганото усилие при гребане (2), което се състои от тензопреобразувател, изходът на който е свързан чрез делител към блок за определяне на усилието, чийто първи изход е включен през логически елемент към индикатор за наличие на усилие в греблото, а останалите три входа - през логически блок, съответно към индикатор за усилие под нормата, към индикатор за усилие над нормата и към индикатор за усилие в нормата. Устройството съдържа и блок за функционално преобразуване, съставен от линеен и нелинеен потенциометър. Изходът на първия операционен усилвател е подаден през буфер към телеметричен изход за ъгъла на завъртане на греблото, както и към входа за определяне на ъгъла, към другия вход на който е включен с изхода си блок за задаване на ъгъла. Изходът на блока за определяне на ъгъла е свързан към входа на логически блок. Изходът на втория операционен усилвател е свързан към телеметричен изход за ефективна сила и към входа на блока за определяне на силата. При това блокът за задаване на силата е изпълнен като блок за задаване на ефективна сила.A device for determining the applied rowing force (2) is known, which consists of a strain gauge, the output of which is connected via a divider to a force determination unit, the first output of which is connected through a logic element to an indicator for the presence of a rowing force. and the other three inputs through a logic block, respectively, to the effort indicator below the norm, to the effort indicator above the norm, and to the effort indicator in the norm. The device also contains a functional conversion unit composed of a linear and non-linear potentiometer. The output of the first operational amplifier is fed through a buffer to the telemetry output for the angle of rotation of the paddle, as well as to the input for determining the angle, to the other input of which is included with its output a block for setting the angle. The output of the angle determination block is connected to the input of a logic block. The output of the second operational amplifier is connected to the telemetry output for effective force and to the input of the power determination unit. In this case, the force setting unit is designed as an effective force setting unit.

Недостатък на устройството е, че при действието си то регистрира само приложената от гребеца сила, без да има възможност да се взема под внимание времето на нейното действие и ефекта върху кинематичните характеристики (ускорение, скорост и изминат път) на гребната лодка.The disadvantage of the device is that in its operation it registers only the force applied by the rower, without being able to take into account the time of its action and the effect on the kinematic characteristics (acceleration, speed and distance traveled) of the rowing boat.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на устройството, предмет на изобретението, е да се определя прилаганото 5 усилие при гребане, при което едновременно с това да се измерва времето за прилагане на силата и се следи за ефекта върху ускорението, скоростта и изминатия път от гребната лодка, като по този начин да се осъществява кон10 трол върху някои основни характеристики на гребния цикъл.The object of the device of the invention is to determine the rowing effort applied, while simultaneously measuring the time of application of the force and monitoring the effect on acceleration, speed and distance traveled by the rowing boat, such as a way to carry out a control on some basic features of the rowing cycle.

Задачата се решава чрез устройство за контрол на кинематични, динамични и енергетични характеристики на гребния цикъл. 15 Устройството се състои от монтиран на греблото на лодката тензопреобразувател, изходът на който е свързан с цифров блок за обработване на информацията. Тензопреобразувателят е свързан с един от входовете на цифро20 вия блок за обработване на информацията. Към други входове на блока за обработване на информацията са свързани още клавиатура и трите изхода на трикомпонентен акселерометър. Към изхода на цифровия блок за обработване 25 на информацията са свързани индикаторна приставка, интерфейс за връзка с други елементи на устройството и звуковъзпроизвеждащ блок. Цифровият блок за обработване на информацията включва микроконтролер със за30 паметяващо устройство и измервател на текущо време (таймер), аналогови и цифрови входове и изходи. Към интерфейса е свързан радиочестотен приемо-предавател, който се намира във връзка с аналогичен радиочестотен 35 приемо-предавател, намиращ се при треньора (изследователя).The task is solved by a device for controlling the kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle. 15 The apparatus consists of a strain gauge mounted on the boat mast, the output of which is connected to a digital data processing unit. The strain gauge is connected to one of the inputs of the digital data processing unit. Keyboards and the three outputs of a three-component accelerometer are connected to other inputs of the information processing unit. An indicator plug, an interface for connecting to other elements of the device, and a sound reproducing unit are connected to the output of the digital data processing unit 25. The digital data processing unit includes a microcontroller with a 30 memory device and a current timer (timer), analog and digital inputs and outputs. An RF transmitter is connected to the interface, which is in connection with an analog radio frequency 35 transceiver located with the trainer (researcher).

Предимствата на устройството са, че се дава възможност за определяне на ефективна работа, придвижваща лодката напред, както 40 и за определяне границите на най-пълно преобразуване на вложената от гребеца полезна работа. Подобрява се и ефективността на учебно-тренировъчния процес чрез осъществяване на обратна връзка с гребеца и за оценка ефек45 тивността на гребния цикъл чрез енергетичните му характеристики: работа (мощност) и импулс на силата по трите оси.The advantages of the device are that it allows to determine the efficient work moving the boat forward as well as 40 and to determine the limits of the most complete conversion of the useful work done by the rower. The efficiency of the training process is also improved by providing feedback to the rower and assessing the efficiency of the rowing cycle through its energy characteristics: work (power) and momentum of force along the three axes.

Примери за изпълнение на изобретението 50EXAMPLES 50

Едно примерно изпълнение на устройството за контрол на кинематични, динамични и енергетични характеристики на гребния цикъл, поясняващо изобретението, е показано на фигура 1 като блоково-функционална схема. В случая, към греблото 3 е монтиран тензопреобразувател 1. Последният е свързан през тензоусилвател 2 към един от входовете на цифров блок за обработване на информацията 6. Към други входове на цифровия блок за обработване на информацията 6 е свързана и клавиатурата 4. Към изходите на цифровия блок за обработване на информацията 6 са свързани индикаторна приставка 7, интерфейс 8 и звуковъзпроизвеждащ блок 9. Устройството се захранва от акумулаторен енергиен блок, който е вграден в блока за обработване на информация 6. Последният включва микроконтролер със запаметяващо устройство, измервател на текущо време (таймер), аналогови и цифрови входове и изходи. Той работи под управлението на специализирана програма. В цифровия блок за обработване на информацията 6 влизат трите изхода на трикомпонентния акселерометър 5, ориентиран по съответните оси на гребната лодка и на които изходи е приложена текущата стойност на ускорението по съответната ос. По този начин се отчитат ускоренията в координатна система от три взаимно перпендикулярни оси, едната от които е ориентирана по надлъжната ос на лодката. Цифровият блок за обработване на информацията 6 чрез цифрови операции в реално време изработва моментни стойности на скоростта и изминатия път по съответната ос. Във всеки момент от времето цифровият блок за обработване на информацията 6 изработва пакет от информационни данни, който включва:An exemplary embodiment of the device for controlling the kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle illustrating the invention is shown in Figure 1 as a block diagram. In this case, a strain gauge 1. is attached to the oar 3. The latter is connected via a strain gauge 2 to one of the inputs of the digital information processing unit 6. The keyboard 4 is also connected to the other inputs of the digital information processing unit 6. the digital information processing unit 6 is connected an indicator plug 7, an interface 8 and a sound production unit 9. The device is powered by a battery power unit that is integrated into the information processing unit 6. The latter includes a microphone memory troller, current timer, analog and digital inputs and outputs. It operates under the management of a specialized program. The digital data processing unit 6 includes the three outputs of the three-component accelerometer 5 oriented along the respective rows of the rowing boat and to which the current acceleration value of the respective axis is applied. In this way, accelerations in a coordinate system of three mutually perpendicular axes are taken into account, one of which is oriented along the longitudinal axis of the boat. The digital data processing unit 6, through digital operations in real time, produces instantaneous values of the speed and distance traveled along the respective axis. At any given time, the digital data processing unit 6 produces a data packet that includes:

- текущата стойност на вложената от гребеца сила;- the current value of the force applied by the rower;

- текущата стойност на времето, отчетена от някаква начална точка;- the current value of time recorded from some starting point;

- текущата стойност, съответно на ускоренията по трите оси, на скоростите по трите оси и на преместването по трите оси.- the current value, respectively, of the accelerations on the three axes, of the speeds on the three axes and of the displacement on the three axes.

Действието на устройството е следното: при загребване с греблото 3, приложената в ръкохватката му от гребеца пълна сила Р го деформира. Тензопреобразувателят 1 изработва пропорционален на пълната сила Р електрически сигнал. Усиленият от тензоусилвателя 2 електрически сигнал се подава на входа на цифровия блок за обработване на информацията 6. Посредством клавиатурата 4 към цифро вия блок за обработване на информацията 6 се задават стойностите на зададената сила на гребане и зададеното време за поддържане на тази сила. Към други входове на блока 6 са свързани трите изхода на акселерометъра 5. Чрез зададената програма цифровият блок за обработване на информацията 6 осигурява такъв алгоритъм на работа, който изчислява всички необходими параметри за всеки гребен цикъл, а именно - време за подържане на зададената сила (достигане или недостигане) и извършена работа. Алгоритъмът може да се променя по основните си параметри или напълно чрез интерфейса 8. Промени в основните параметри може да се извършват ръчно чрез клавиатура 4. Индикацията 7 в този случай се използва за визуализация и контрол на процеса на промяна на задаваните от клавиатурата 4 параметри. Освен това тя индикира аварийни ситуации и вътрешни състояния на системата. Звуковъзпроизвеждащият блок 9 се използва за директна връзка с гребеца, комуто той показва дали е в границите на зададения параметър, дали ги надхвърля или е под тях. За телеметрична връзка се използва радиочестотен приемо-предавател 10, който обменя информационни данни между цифровия блок за обработване на информацията 6 и аналогичен радиочестотен приемо-предавател 11, намиращ се при пулт 16 на треньора (изследовател). Едновременно с това приемо-предавателите поддържат дуплексна разговорна връзка между треньора и гребците. Това позволява осъществяването на обратна връзка, тъй като на треньорския пулт се визуализира в реално време част от информацията, характеризираща ефективността на гребния цикъл.The action of the device is the following: when scooping with the paddle 3, the full force P applied to its handle by the paddler deforms it. The strain gauge 1 produces a full electric power proportional to P. The electric signal amplified by the strain gauge 2 is fed to the input of the digital data processing unit 6. The keypad 4 to the digital data processing unit 6 sets the values of the set rowing force and the set time to maintain this power. The three inputs of the accelerometer 5 are connected to other inputs of block 6. Through the set program, the digital data processing unit 6 provides such a work algorithm that calculates all the necessary parameters for each rowing cycle, namely, the time for maintaining the set force ( reaching or underperforming) and work done. The algorithm can be changed by its basic parameters or completely through the interface 8. Changes in the basic parameters can be done manually via the keyboard 4. The indication 7 in this case is used to visualize and control the process of changing the 4 parameters set by the keyboard. It also indicates emergency situations and internal states of the system. The sound-producing unit 9 is used for direct communication with the rower, to whom it indicates whether it is within the set parameter, whether it exceeds or is below them. For telemetry, a radio transmitter 10 is used which exchanges information data between the digital data processing unit 6 and a similar radio transmitter 11 located at the trainer's remote 16 (researcher). At the same time, the transceivers maintain a duplex conversational link between the coach and rowers. This allows for feedback as the coaching console displays in real time some of the information that characterizes the efficiency of the rowing cycle.

В резултат на посочената по-горе обработка на информацията се откриват възможности за предприемане на действия относно подобряване ефективността на учебно-тренировъчния процес. На първо място се дава възможност за осъществяване на обратна връзка с гребеца. Тази връзка е звукова, като диапазонът на задаване на силата и времето за поддържане на тази сила, се определят чрез клавиатурата 4. Ако гребецът не излиза от така зададения оптимален режим на гребане (сила и време), звуков сигнал не се подава. Обратно - ако гребецът излиза от режима на гребане, се подава звуков сигнал. Честотата на звуковия сигнал има две стойности - ниска и висо3 ка. Това зависи от факта дали има превишаване или недостигане на границите на оптималния режим.As a result of the above processing of information, opportunities are opened for action to improve the effectiveness of the training process. First of all, it is possible to provide feedback to the rower. This connection is audible, with the power setting range and the time to maintain this force determined by the keypad 4. If the rower does not exit from the optimum rowing mode (force and time) so set, no sound signal is output. Conversely - if the rower exits rowing mode, an acoustic signal sounds. The audio frequency has two values - low and high. This depends on the fact that there is an exceeding or shortfall of the optimum mode limits.

Другата възможност е за оценка ефективността на гребания цикъл чрез енергетич- 5 ните му характеристики: работа (мощност) и импулс на силата по трите оси.Another possibility is to evaluate the efficiency of the rowing cycle by its energy characteristics: operation (power) and momentum of force on the three axes.

Приложение на изобретениетоApplication of the invention

Устройството намира приложение предимно в процеса на реализация и управление на тренировките по гребане. При определени условия устройството е приложимо и в други спортове. То служи като средство за получаването обективна информация за качеството на двигателната дейност на спортистите, за натоварването по време на функционалната диагностика и като средство за контрол върху равнището на физическата и техническата подготовка на състезателите.The device is mainly used in the process of realization and management of rowing training. Under certain conditions, the device is applicable in other sports. It serves as a means of obtaining objective information about the quality of athletes' motor activity, of exercise load during functional diagnostics, and as a means of controlling the level of physical and technical training of competitors.

Claims (3)

1. Устройство за контрол на кинематични, динамични и енергетични характеристики на гребния цикъл, състоящо се от монтиран на греблото (3) на лодка тензопреобразувател (1), изходът на които е свързан с блок за обработване на информацията, чийто друг вход е включен блок за задаване на ефективната сила, характеризиращо се с това, че тензопреобразувателят (1) е свързан с един от входовете на цифров блок за обработване на информацията (6), към други входове на който са свързани още клавиатура (4), трите изхода на трикомпонентен акселерометър (5), а към изходите на цифровия блок за обработване на информацията (6) са свързани индикаторна приставка (7), интерфейс (8) и звуковъзпроизвеждащ блок (9).A device for controlling the kinematic, dynamic and energy characteristics of a rowing cycle, consisting of a boat mounted on the rotor (3) of a strain gauge (1), the output of which is connected to an information processing unit whose other input is a block for setting the effective force, characterized in that the strain gauge (1) is connected to one of the inputs of a digital information processing unit (6) to other inputs to which a keypad (4) is connected, the three outputs of the three-component accelerometer (5), and to ex audits on the digital unit processing information (6) are connected to indicator plug (7), an interface (8) and reproducing unit (9). 2. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че цифровият блок за обработване на информацията (6) включва микроконтролер със запаметяващо устройство и измервател на текущо време (таймер), аналогови и цифрови входове и изходи.A device according to claim 1, characterized in that the digital information processing unit (6) includes a microcontroller with a memory device and a current time meter (timer), analog and digital inputs and outputs. 3. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че към интерфейса (8) е свързан радиочестотен приемо-предавател (10), който се намира във връзка с аналогичен радиочестотен приемо-предавател (11), намиращ се на треньорския пулт (12).Device according to claim 1, characterized in that a radio transceiver (10) is connected to the interface (8), which is in connection with a similar radio transceiver (11) located on the trainer (12). ).
BG104632A 2000-07-24 2000-07-24 Device for the control of kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle BG64134B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG104632A BG64134B1 (en) 2000-07-24 2000-07-24 Device for the control of kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG104632A BG64134B1 (en) 2000-07-24 2000-07-24 Device for the control of kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG104632A BG104632A (en) 2002-01-31
BG64134B1 true BG64134B1 (en) 2004-01-30

Family

ID=3928134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG104632A BG64134B1 (en) 2000-07-24 2000-07-24 Device for the control of kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG64134B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10252134B2 (en) 2011-12-05 2019-04-09 Eyal Postelnik Paddle link—real time paddling performance

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1562680B1 (en) * 2002-11-01 2017-08-02 Catapult Group International Pty Ltd Monitoring sporting events

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10252134B2 (en) 2011-12-05 2019-04-09 Eyal Postelnik Paddle link—real time paddling performance

Also Published As

Publication number Publication date
BG104632A (en) 2002-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7140248B1 (en) Speed measuring device and method
US7857705B1 (en) Auditory feedback for golfers' face closure rate
US7234351B2 (en) Electronic measurement of the motion of a moving body of sports equipment
US7980998B2 (en) Training and instructing support device
Aitken et al. An on-water analysis system for quantifying stroke force characteristics during kayak events
CN107320092A (en) A kind of outdoor swimming state monitoring bracelet and swimming state method for monitoring abnormality
US20080119330A1 (en) Intelligent vehicle meter
US10589159B2 (en) Water-filled punching bag with punch sensor assembly
CN108852333A (en) A kind of heart rate monitoring method and system based on intelligent wearable device
BG64134B1 (en) Device for the control of kinematic, dynamic and energy characteristics of the rowing cycle
CN212880950U (en) Multifunctional musical rhythm body builder
US6980118B2 (en) Method and apparatus for measuring stroke rating in rowing
CN108434698A (en) A kind of sport balls movement tutoring system
CN204649769U (en) A kind of motion state multimedia monitoring system
GB2414195A (en) Electronic physical exercise system
CN204228254U (en) A kind of engine of boat and ship vibrating device
CN110898411B (en) Dragon boat system and using method
JP4280298B2 (en) Biofeedback system and biofeedback method
CN111659098A (en) Multifunctional musical rhythm body builder
CN210781257U (en) Wireless microphone for remote online education
TWM384044U (en) Sweet point detectable racket
CN115245673B (en) Fight dodging training effect evaluation method and device
GB2066676A (en) Measurement and display of impact parameters
SU919690A1 (en) Automated trainer for rower team
Justham et al. Enabling Technologies for Robust Performance Monitoring