PL 70 909 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest urzadzenie do automatycznego asystowania w trakcie cwi- czen ruchowych majace zastosowanie we wspomaganiu cwiczen ruchowych oraz rehabilitacji. Cwiczenia fizyczne odbywaja sie zazwyczaj w dedykowanych do tego salach do cwiczen, takich jak silownie czy sale do rehabilitacji. Tradycyjne wyposazenie sali do cwiczen stanowia maszyny dedy- kowane do cwiczenia konkretnej partii miesni oraz tzw. wolne ciezary, przykladowo hantle czy sztangi. Podczas cwiczen na maszynie ruch wykonywany jest w ograniczonej plaszczyznie, co powoduje zaan- gazowanie jedynie wyizolowanych miesni, a miesnie stabilizujace i synergistyczne nie sa angazowane jak w przypadku cwiczen z wolnymi ciezarami, przez co rozwijaja sie znaczenie wolniej. W przypadku wolnych ciezarów do prawidlowego rozwoju miesni niezbedna jest poprawna technika wykonywania cwiczen. Niewlasciwa technika, czy tez zbyt duze obciazenie zarówno przy cwiczeniach na maszynach, jak i z wolnymi ciezarami stwarzaja ryzyko wystapienia kontuzji. W celu zminimalizowania takiego ryzyka oraz maksymalizacji efektywnosci cwiczen, przykladowo poprzez wykonywanie ruchów wymuszonych, cwiczacy moze byc wspomagany przez trenera lub asystenta, który na podstawie obserwacji i wlasnego doswiadczenia koryguje ruch lub odciaza cwiczacego. W przypadku wystapienia naglej niedyspozycji cwiczacego, a wiec w przypadku naglego spadku jego sily lub wystapienia kontuzji, osoba asystujaca przy cwiczeniach moze zareagowac zbyt wolno, co z kolei moze skutkowac powaznymi uszkodzeniami ciala zagrazajacymi zdrowiu cwiczacego. W stanie techniki opisanych jest szereg maszyn wyposazonych w systemy zabezpieczajace cwi- czacego na wypadek spadku sily czy kontuzji. Znanym przykladem maszyny zmniejszajacej ryzyko wystapienia kontuzji w przypadku spadku sily podczas cwiczen ze sztanga jest tzw. suwnica Smith’a przedstawiona na Fig. 1. Umozliwia ona odlozenie podnoszonej sztangi w przypadku braku sily niezbednej do dokonczenia ruchu. Urzadzenie to sklada sie ze sztangi na sztywno zamontowanej na pionowej suwnicy oraz uchwytów umieszczonych w równych odstepach pozwalajacych, po wykonaniu obrotu sztanga, na bezpieczne zahaczenie sztangi o uchwyt i odlozenie jej w dowolnym etapie ruchu. Suwnica Smith’a wplywa na wykonywany ruch po- przez wymuszenie ruchu w linii pionowej, który rózni sie od naturalnej, prawidlowej trajektorii ruchu sztangi w trakcie jej podnoszenia i opuszczania oraz wplywa na podnoszony ciezar, uniemozliwiajac rzeczywista ocene podnoszonego ciezaru. Znane jest z amerykanskiego zgloszenia patentowego US20120058859A1 urzadzenie do auto- matycznej asysty przy podnoszeniu ciezarów, w którym podnoszony ciezar, przykladowo sztanga, jest zawieszony na linach. Parametry ruchu monitorowane sa przez bezkontaktowe i kontaktowe czujniki podlaczone do procesora sterujacego dobierajacego sile odciazenia, tak aby cwiczacy dokonczyl ruch w przypadku braku sily. Liny, na których jest zwieszona sztanga, polaczone sa z serwomotorem. Urza- dzenie umozliwia odciazenie cwiczacego podnoszac ciezar w osi pionowej Y, i ma ograniczona mozli- wosc asysty w osi poziomej X, ponadto nie ma mozliwosci korekty polozenia sztangi tylko w osi pozio- mej, a tym samym wlasciwego ksztaltowania trajektorii ruchu. W przypadku uszkodzenia liny, przykla- dowo pekniecia, urzadzenie zagraza cwiczacemu, mimo obecnosci zainstalowanego hamulca. Urza- dzenie umozliwia ograniczone definiowanie profili ruchu, które przechowywane sa w lokalnej pamieci urzadzenia. Wykonanie cwiczenia kalibracyjnego skutkuje zapisaniem go jako wzorca profilu ruchu w pamieci kontrolera, z mozliwoscia nadpisania po wybraniu takiej opcji przez cwiczacego. Bezkontak- towe czujniki ruchu umieszczone sa na ramie, w znaczacej odleglosci od obserwowanego obiektu (np. sztangi), pojawienie sie nieoczekiwanego obiektu w polu czujnika powoduje nieprawidlowe dziala- nie systemu. Podobne rozwiazania, wykorzystujace liny, opisane sa w amerykanskich zgloszeniach pa- tentowych US20040192519A1 oraz US20090312162A1. Znane jest ze stanu techniki urzadzenie opisane w amerykanskim patencie US5993356A wyko- rzystujace serwomotor do generowania obciazenia miesni cwiczacego, stalego lub zmiennego w czasie zastepujace tradycyjne obciazenie. Podobne rozwiazania ujawnione sa równiez w patencie amerykan- skim US4934694 oraz w amerykanskim zgloszeniu patentowym US 20130310230A1. Znane sa ponadto ze stanu techniki metody zwiekszania efektywnosci cwiczen poprzez monito- rowanie realizacji planu treningowego tj. wykonanych cwiczen, przerw pomiedzy cwiczeniami, wielkosc obciazenia podczas kazdego cwiczenia oraz wizualizacji postepów w czasie. Do znanych metod zali- cza sie reczne notatki lub logowania danych w aplikacji na urzadzeniu mobilnym wykonywane przez cwiczacego. Oba rozwiazania wymagaja recznego wpisywania danych, zaburzajac cykl cwiczen. PL 70 909 Y1 3 W przypadku notatek recznych i uzycia aplikacji rejestrowana jest wylacznie liczba powtórzen bez reje- stracji parametrów ruchu. Inne metody monitorowania aktywnosci cwiczacego wykorzystuja czujniki zamontowane w malych urzadzeniach noszonych przez cwiczacego, automatycznie rejestrujace parametry ciala w urzadzeniu mobilnym, tak jak metoda ujawniona w amerykanskim zgloszeniu patentowym US20150364026 A1. Ponadto amerykanski opis patentowy US20150251055A1 ujawnia urzadzenie pomiarowo reje- strujace predkosc i liczbe wykonanych ruchów. Urzadzenie montowane jest na czas cwiczenia do uzy- wanego sprzetu. Inne znane z amerykanskiego patentu US7666118B1 rozwiazanie umozliwia bezkontaktowa akwizycje danych, rejestrujac pozycje sztangi w trakcie podnoszenia wylacznie w osi Y. Ponadto patenty amerykanskie US6231481B1 i US6224512B1 ujawniaja kontaktowy pomiar szybkosci podnoszenia sztangi. Zastosowanie mechanizmów zabezpieczajacych optymalny przebieg ruchu w czasie, przestrzeni i stosowanym oporze zewnetrznym, w stosunku do obecnej – tradycyjnej formuly pokonywania ciezarów tzw. wolnych (gryfy, sztangielki, hantle), przy jednoczesnym braku ingerencji, kiedy ruch pod wzgledem technicznym jest prawidlowy, moze w zasadniczy sposób zrewolucjonizowac zarówno proces trenin- gowy, jak i dzialania rehabilitacyjne, moze równiez, co wydaje sie byc czynnikiem wiodacym, w zdecy- dowany sposób ograniczyc czestotliwosc oraz zakres mikro i makro urazów w sporcie oraz rekreacji ruchowej. Celowym byloby zatem opracowanie rozwiazania do bezkontaktowego pomiaru trajektorii i para- metrów ruchu monitorowanego obiektu niewplywajacego na komfort cwiczacego podczas poprawnego ruchu oraz korygujacego ruch zarówno w kierunku pionowym jak i poziomym, a zatem zapewniajacego ruch jak najbardziej zblizony do naturalnego w trakcie odciazania cwiczacego w razie potrzeby podczas wykonywania cwiczen, tak aby zapobiec wystapieniu kontuzji lub innego uszczerbku na zdrowiu. Przedmiotem wzoru uzytkowego jest urzadzenie do automatycznego asystowania w trakcie cwi- czen ruchowych wykonywanych z uzyciem wolnych ciezarów, skladajace sie z ramy, do której przy- twierdzone sa silowniki z glowicami pomiarowo-wykonawczymi, w których zainstalowane sa czujniki sily, przy czym silowniki sa polaczone z serwonapedami oraz z mikrokontrolerem posiadajacym uklady wejsc co najmniej dla czujników sily, a na glowicach sa zainstalowane bezkontaktowe czujniki laserowe, a urzadzenie zawiera ponadto czytnik polaczony z mikrokontrolerem. Urzadzenie do automatycznego asystowania wedlug wzoru rozwiazuje szereg problemów zwia- zanych z wykonywaniem cwiczen silowych czy zajec rehabilitacyjnych. Urzadzenie wprowadza korzystne zmiany, zarówno w ujeciu biomechanicznym (utrzymanie wla- sciwej trajektorii ruchu w ujeciu katowym w stawach), fizjologicznym (wykorzystanie w optymalny spo- sób mechanizmów buforowych ustroju z jednoczesnym zabezpieczeniem wzglednie stalej homeostazy organizmu), psychicznym (wzrost poczucia bezpieczenstwa w trakcie wykonywanych cwiczen oraz wyz- szy poziom motywacji do podejmowanej pracy treningowej), diagnostycznym (wzrost mozliwosci w za- kresie optymalizacji obciazen treningowych badz rehabilitacyjnych, a takze staly i obiektywny monitoring postepów treningowych), logistycznym (mniejsze zaangazowanie obslugi instruktorsko-trenerskiej i fi- zjoterapeutycznej w dzialania korekcyjno-techniczne w trakcie pojedynczych cwiczen, co zwieksza mo- bilnosc w stosunku do wiekszej liczby cwiczacych w tym samym czasie), zdrowotno-prewencyjnym (ograniczona urazowosc i wypadkowosc w trakcie wykonywanych cwiczen), ekonomicznym (zmniej- szona ilosc obslugi-personelu, przy jednoczesnym wzroscie równoczesnie trenujacych lub rehabilitowa- nych osób). Urzadzenie powoduje obnizenie ryzyka kontuzji poprzez odciazenie lub zatrzymanie cwiczenia w przypadku braku sily cwiczacego, a ponadto zabezpiecza cwiczacego w przypadku nieoczekiwanych zdarzen jak wspomniany spadek sily czy kontuzja. Urzadzenie umozliwia równiez doskonalenie techniki poprzez korekte niepoprawnego ruchu, oraz zwiekszenie efektywnosci cwiczen, poprzez mozliwosc bezpiecznego i kontrolowanego wykonywania ruchów wymuszonych. Dalej urzadzenie do asystowania pozwala na przeprowadzenie efektywnego i bezpiecznego tre- ningu bez koniecznosci pomocy innych osób oraz analize danych historycznych przez trenera badz rehabilitanta, co z kolei umozliwia modyfikacje planu treningowego w zaleznosci od zarejestrowanych parametrów ruchu. Dodatkowo wizualizacja postepów cwiczacego stanowi dodatkowa motywacje. PL 70 909 Y1 4 Ponadto, wykorzystanie urzadzenia do asystowania pozwala na zwiekszenie liczby rehabilitowa- nych osób dzieki zastapieniu rehabilitanta czy trenera urzadzeniem, powtarzajacym cwiczenia wedlug parametrów ustawionych przy pierwszym cwiczeniu z rehabilitantem. Urzadzenie do asystowania umozliwia wspomaganie rehabilitanta podczas wykonywania ruchu w fazie wymagajacej dodatkowego wysilku oraz w celu zapewnienia poprawnosci zakresu wykonywa- nego ruchu. Ponadto, pozwala ono na rejestracje parametrów ruchu, takich jak predkosc, sila, przyspieszenie i zakres ruchu w celu monitorowania postepów oraz tworzenia najefektywniejszego programu cwicze- niowego czy tez rehabilitacyjnego. Dalej, pozwala ono na zwiekszenie efektywnosci cwiczen silowych poprzez kontrolowane, wymu- szone ruchy, a takze zabezpieczenie cwiczacego w przypadku utraty sily czy tez innych czynników, które moglyby skutkowac uszkodzeniem ciala lub ciezka kontuzja. Urzadzenie do asystowania umozliwia równiez zabezpieczenie zawodników dyscyplin silowych przed kontuzjami, dzieki wczesnemu wykryciu niebezpiecznego ruchu i zatrzymanie ruchu zanim wy- stapi zagrozenie zdrowia zawodnika. Dzieki bezkontaktowej asyscie urzadzenie w zaden sposób nie wplywa na sposób wykonywania zadania. Wzór zostal przedstawiony na rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia suwnice Smith’a w widoku perspektywicznym (stan techniki); Fig. 2 przedstawia urzadzenie do automatycznego asystowania w trakcie cwiczen ruchowych w widoku perspektywicznym; Fig. 3 przedstawia uklad do monitorowania i wspierania ruchu w widoku perspektywicznym; Fig. 4 przedstawia pierwszy przyklad wykonywania cwiczenia z wykorzystaniem urzadzenia we- dlug wzoru; Fig. 5 przedstawia drugi przyklad wykonywania cwiczenia z wykorzystaniem urzadzenia wedlug wzoru; Fig. 6 przedstawia trzeci przyklad wykonywania cwiczenia z wykorzystaniem urzadzenia wedlug wzoru; Fig. 7 przedstawia czwarty przyklad wykonywania cwiczenia z wykorzystaniem z urzadzenia we- dlug wzoru; Fig. 8 przedstawia schematycznie system bazodanowy w komunikacji z urzadzeniem do asysto- wania wedlug wzoru. Na Fig. 2 przedstawiono urzadzenie do automatycznego asystowania w trakcie cwiczen rucho- wych wykonywanych z uzyciem wolnych ciezarów. Urzadzenie sklada sie z ramy scalajacej wszystkie elementy, do której przytwierdzone sa silowniki 101, 102, 103, 104, przykladowo silowniki liniowe, z glo- wicami pomiarowo-wykonawczymi 105, 106. Silowniki liniowe 101, 103 z enkoderami odpowia- daja za ruch glowic pomiarowo-wykonawczych 105, 106 w osi pionowej Y, natomiast silowniki liniowe 102, 104 z enkoderami odpowiadaja za ruch korektorów ruchu 119, 120 glowic pomiarowo-wykonaw- czych 105, 106 w osi poziomej X. Jak przedstawiono na Fig. 3 na jednej z glowic pomiarowo-wykonawczych, przykladowo glo- wicy 105, zainstalowana jest para bezkontaktowych czujników odleglosci 111, 112, które umozliwiaja pomiar pozycji monitorowanego obiektu 115, np. sztangi z obciazeniem dobranym odpowiednio do moz- liwosci i potrzeb cwiczacego 10. Umiejscowienie czujników 111, 112 w bliskiej odleglosci od monitoro- wanego obiektu 115 zapobiega blednym odczytom pochodzacym z tych czujników, a w konsekwencji nieprawidlowego dzialania urzadzenia. Bezkontaktowe czujniki odleglosci 111, 112 moga byc na przy- klad czujnikami laserowymi, które okreslaja pozycje wspomnianego obiektu 115 w dwuwymiarowym ukladzie wspólrzednych w jednym lub wiecej punktach, gdzie czujnik 112 mierzy odleglosc obiektu mo- nitorowanego 115 od glowicy pomiarowo-wykonawczej 105 w osi pionowej Y, a czujnik 111 mierzy od- leglosc obiektu monitorowanego 115 od glowicy pomiarowo-wykonawczej 105 w osi poziomej X. Zatem, pozycja w przestrzeni monitorowanego obiektu 115 wzgledem glowicy 105 stanowi sume pozycji od- czytanej z enkoderów silowników liniowych 101, 102 oraz wspólrzednych polozenia obiektu 115 odczy- tywanych z bezkontaktowych czujników odleglosci 111, 112. Takie rozwiazanie sprawia, ze podczas wykonywania pomiaru pozycji monitorowanego obiektu 115 urzadzenie do automatycznego asystowa- nia nie wplywa w zaden sposób na podnoszony ciezar lub ruch cwiczacego 10. Ponadto, w glowicy pomiarowo-wykonawczej 105, zainstalowany jest równiez co najmniej je- den czujnik sily 107, przykladowo czujnik tensometryczny, odczytujacy obciazenie, a tym samym wykrywajacy rozpoczecie ruchu cwiczacego 10. Rozpoczecie asysty nastepuje po wykryciu przez PL 70 909 Y1 5 czujnik sily 107 zmniejszenia sily nacisku na ten czujnik w procencie okreslonym przez trenera 20 lub cwiczacego 10. Po wykryciu rozpoczecia asysty glowica pomiarowo-wykonawczych 105 obniza sie na pozycje okreslona poprzez profil ruchu, przekazujac caly ciezar cwiczacemu 10. W analo- giczny sposób dziala glowica 106 z czujnikiem 108, przy czym obie glowice 105, 106 obnizaja sie równoczesnie. Czujniki 107, 108, 111, 112, 113, 114 oraz serwonapedy 110 silowników 101, 102, 103, 104 sa polaczone z mikrokontrolerem 109, który zawiera uklady wejsc do rejestracji sygnalów z tych czujni- ków oraz serwonapedów 110 z czestotliwoscia powyzej setek herców oraz oblicza róznice pomiedzy odczytywanymi dystansami, a poprawnym wczytanym profilem ruchu, a ponadto oblicza poprawna po- zycje, predkosc i przyspieszenie dla kazdej z osi ruchu glowic pomiarowo-wykonawczych 105, 106 oraz generuje sygnaly sterujace dla kazdego z silowników 101, 102, 103, 104 powodujac przemieszczenie glowic pomiarowo-wykonawczych 105, 106 do wlasciwej pozycji. Zatem, urzadzenie do automatycz- nego asystowania w trakcie cwiczen zarówno podczas bezkontaktowego monitoringu jak i fizycznego wspomagania rejestruje wszystkie parametry ruchu, przy czym podczas prawidlowej fazy ruchu kazda z glowic pomiarowo-wykonawczych 105, 106 porusza sie w okreslonej odleglosci od monitorowanego obiektu 115, dzieki czemu wspomaganie nie jest odczuwalne dla cwiczacego 10. Ponadto, urzadzenie jest wyposazone w czytnik 117 do identyfikacji cwiczacego i wczytywania profilu ruchu oraz pozostalych danych zwiazanych z cwiczacym 10, np. informacji o poprawnym obcia- zeniu, pozycji cwiczacego 10, liczbie planowanych powtórzen w kazdej serii, czas odstepu pomiedzy kolejnymi seriami, które to dane sa odczytywane z centralnej bazy danych 121 przy uzyciu mikrokon- trolera 109, po przylozeniu do czytnika 117 identyfikatora skojarzonego z cwiczacym 10 i wyswietlane na interfejsie uzytkownika 118, które moze miec postac urzadzenia mobilnego z uzyciem dedykowanej aplikacji, polaczonym bezprzewodowo z centralna baza danych 121. Ponadto, profil ruchu ustalany jest na podstawie danych zgromadzonych w trakcie trybu uczenia sie urzadzenia oraz recznej korekty tre- nera 20 w zaleznosci od zalozonych celów treningowych. Dodatkowo, urzadzenie przypisuje parametry ruchu do cwiczacego 10 i zapisuje je w centralnej bazie danych 121. Centralna baza danych 121 zapewnia dostep do danych, wizualizacji i analiz za po- srednictwem przegladarki internetowej lub innej aplikacji. Dostep do systemu ma cwiczacy 10 oraz au- toryzowany trener 20 badz rehabilitant 30. Wyniki analizy danych sluza optymalizacji treningu i monito- ringu postepów. Mikrokontroler 109 ma zaimplementowane algorytmy do obliczania parametrów kazdego kolej- nego kroku ruchu serwonapedów 110 silowników liniowych 101, 102, 103, 104, które przesylane sa do serwonapedów 110 wszystkich silowników liniowych na podstawie ostatnich odczytów z czujni- ków 107, 108, 109 i ich porównania z wczytanym profilem ruchu skojarzonym z profilem danego uzyt- kownika, a wiec cwiczacego 10. W przypadku, gdy cwiczacy 10 lub trener 20 ustawi za pomoca dedy- kowanej aplikacji intensywnosc cwiczen tzn. zdefiniuje maksymalna sile wspomagania podczas wyko- nywania tzw. ruchów wymuszonych, po przekroczeniu maksymalnej sily urzadzenie uniemozliwi konty- nuacje wykonywania cwiczenia. Urzadzenie do automatycznego asystowania w trakcie cwiczen ruchowych umozliwia modyfi- kacje wzorcowej trajektorii ruchu przy wykorzystaniu dedykowanej aplikacji. Gdy cwiczacy 10 lub tre- ner 20 za pomoca aplikacji zdefiniuje tolerancje parametrów ruchu, a wiec trajektorie, predkosc czy tez przyspieszenie, np. podczas wykonywania martwego ciagu jak na Fig. 4, przysiadów ze sztanga na barkach jak na Fig. 5, uginania przedramion ze sztanga w podchwycie jak na Fig. 6 lub wyciskania sztangi na laweczce jak na Fig. 7, które to parametry traktowane sa podczas asystowania jako parametry brzegowe, to po ich przekroczeniu urzadzenie aktywuje tryb fizycznej korekty trajek- torii ruchu. Seria cwiczen zostaje przerwana po przekroczeniu parametrów krytycznych okreslo- nych przez trenera 20, przy czym parametry krytyczne moga byc korygowane nawet w trakcie trwania ruchu. Z kolei, gdy nie zostana zdefiniowane parametry ruchu urzadzenie aktywuje tryb uczenia, a wiec tryb rejestracji poprawnego ruchu, który przy kolejnych powtórzeniach bedzie sluzyl jako ruch wzorcowy. Ponadto, urzadzenie do asystowania umozliwia konfiguracje róznych trybów cwiczenia np. ko- rekty pozycji w danej plaszczyznie, zwalniania przy zbyt szybkim ruchu, dynamiczne pomaganie przy treningu silowym itd. Urzadzenie do asystowania jest wyposazone w bateryjny system zasilania 116 aktywowany w przypadku wykrycia anomalii w pracy urzadzenia lub zaniku zasilania sieciowego, który uruchamia mechaniczne elementy zatrzymujace urzadzenie. W przypadku wystapienia anomalii w fazie ruchu PL PLEN 70 909 Y1 2 Description of the design The subject of the utility model is a device for automatic assistance during movement exercises, which is used in supporting movement exercises and rehabilitation. Physical exercises usually take place in dedicated exercise rooms, such as gyms or rehabilitation rooms. The traditional equipment of the exercise room are machines dedicated to practicing a specific part of the muscles and the so-called free weights, for example dumbbells or barbells. During the exercises on the machine, the movement is performed in a limited plane, which causes the involvement of only isolated muscles, and the stabilizing and synergistic muscles are not engaged as in the case of exercises with free weights, which means that they develop significantly more slowly. In the case of free weights, proper muscle development is essential for the correct exercise technique. Incorrect technique, or too high a load, both when exercising with machines and with free weights, pose a risk of injury. In order to minimize such risk and maximize the effectiveness of the exercises, for example by performing forced movements, the practitioner may be supported by a trainer or assistant who, based on observation and his own experience, corrects the movement or relieves the practitioner. In the event of a sudden indisposition of the exerciser, i.e. in the event of a sudden decrease in his strength or an injury, the person assisting in the exercises may react too slowly, which in turn may result in serious damage to the body that threatens the health of the exerciser. The prior art describes a number of machines equipped with systems to protect against a loss of strength or injury. A well-known example of a machine reducing the risk of injury in the event of a decrease in strength during exercise with a barbell is the so-called Smith's crane shown in Fig. 1. It makes it possible to put away the lifted barbell in case of lack of force necessary to complete the movement. This device consists of a barbell rigidly mounted on a vertical crane and handles placed at equal intervals allowing, after the bar is rotated, for a safe hooking of the bar on the handle and putting it away at any stage of the movement. Smith's crane influences the performed movement by forcing a movement in a vertical line, which differs from the natural, correct trajectory of the barbell's movement during its lifting and lowering, and affects the lifted weight, making it impossible to actually assess the lifted weight. A device for automatic weightlifting assistance is known from the American patent application US20120058859A1, in which the lifted weight, for example a barbell, is suspended on ropes. The parameters of the movement are monitored by non-contact and contact sensors connected to the control processor which selects the unloading force, so that the practitioner makes the movement in the absence of force. The ropes on which the barbell is suspended are connected to the servomotor. The device makes it possible to relieve the practitioner by lifting the weight in the vertical axis Y, and has a limited possibility of assisting in the horizontal axis X, moreover, it is not possible to correct the position of the bar only in the horizontal axis, and thus to properly shape the trajectory of movement. In the event of damage to the rope, for example, it breaks, the device poses a risk to the user, despite the presence of an installed brake. The device allows for limited definition of traffic profiles, which are stored in the local device memory. Performing the calibration exercise results in saving it as a pattern of the motion profile in the controller's memory, with the possibility of overwriting it after choosing such an option by the exercising person. Non-contact motion sensors are placed on the frame at a considerable distance from the observed object (eg a barbell), the appearance of an unexpected object in the sensor field causes the system to malfunction. Similar solutions, using ropes, are described in the US patent applications US20040192519A1 and US20090312162A1. A device described in the American patent US5993356A, which uses a servo motor to generate a load on a working muscle, constant or variable in time, replacing the traditional load, is known in the art. Similar solutions are also disclosed in the US patent US4934694 and in the US patent application US 20130310230A1. There are also known from the prior art methods of increasing the effectiveness of exercises by monitoring the implementation of the training plan, ie performed exercises, breaks between exercises, the amount of load during each exercise and visualization of progress over time. The known methods include manual notes or data logging in the application on a mobile device performed by the trainee. Both solutions require manual data entry, disrupting the exercise cycle. EN 70 909 Y1 3 In case of handwriting and application use, only the number of repetitions is logged without recording motion parameters. Other methods of monitoring the activity of the exerciser use sensors mounted in small devices worn by the exercising person that automatically record body parameters in the mobile device, such as the method disclosed in US patent application US20150364026 A1. Moreover, the American patent specification US20150251055A1 discloses a measuring device for recording the speed and number of movements performed. The device is mounted to the equipment in use during the exercise. Another solution known from the American patent US7666118B1 enables contact-free data acquisition, recording the position of the bar during lifting only in the Y axis. Moreover, US patents US6231481B1 and US6224512B1 disclose a contact measurement of the barbell lifting speed. The use of mechanisms securing the optimal course of motion in time, space and the external resistance used, in relation to the current - traditional formula of overcoming weights, the so-called free (bars, dumbbells, dumbbells), with the simultaneous lack of interference, when the movement is technically correct, can fundamentally revolutionize both the training process and rehabilitation activities, it can also, which seems to be the leading factor in - a given way to reduce the frequency and scope of micro and macro injuries in sport and physical recreation. Therefore, it would be advisable to develop a solution for non-contact measurement of the trajectory and parameters of the movement of the monitored object that does not affect the comfort of the exercising person during correct movement and corrects the movement both in the vertical and horizontal directions, and thus ensuring the movement as close to the natural as possible during unloading the exercising person, if necessary when exercising to prevent injury or other health damage. The subject of the utility model is a device for automatic assistance during exercise exercises performed with the use of free weights, consisting of a frame to which actuators with measuring and actuating heads are attached, in which force sensors are installed, while the actuators are connected with servo drives and with a microcontroller with input systems for at least force sensors, and non-contact laser sensors are installed on the heads, and the device also includes a reader connected to the microcontroller. The pattern-assisted automatic assist device solves a number of problems related to the performance of strength exercises or rehabilitation activities. The device introduces beneficial changes, both in the biomechanical approach (maintaining the right trajectory of movement in the angular view in the joints), physiological (optimal use of the buffering mechanisms of the system while securing a relatively constant organism homeostasis), and mental (increasing the sense of security during performed exercises and a higher level of motivation to undertake training work), diagnostic (increased possibilities in terms of optimization of training or rehabilitation loads, as well as constant and objective monitoring of training progress), logistic (less involvement of instructor-coaching and physiotherapy service) in corrective and technical actions during single exercises, which increases mobility in relation to a larger number of exercising at the same time), health and preventive (limited trauma and accident rate during exercises), economic (reduced number of service personnel , with simultaneous increase of people training or rehabilitating). The device reduces the risk of injury by relieving or stopping the exercise in the event of a lack of exercise strength, and also protects the practitioner in the event of unexpected events such as the aforementioned loss of strength or injury. The device also enables the improvement of the technique by correcting incorrect movement and increasing the effectiveness of exercises through the possibility of safe and controlled execution of forced movements. Furthermore, the assisting device allows for effective and safe training without the need for the help of other people and for the analysis of historical data by the trainer or therapist, which in turn enables the modification of the training plan depending on the recorded movement parameters. Additionally, the visualization of the exercise's progress is an additional motivation. EN 70 909 Y1 4 Moreover, the use of the assisting device allows to increase the number of rehabilitated persons by replacing the therapist or trainer with a device repeating exercises according to the parameters set during the first exercise with the rehabilitator. The assistive device enables the physiotherapist to be assisted in the exercise of movement in the phase requiring additional effort and to ensure the correct range of movement. In addition, it allows you to register movement parameters, such as speed, force, acceleration and range of motion in order to monitor progress and create the most effective exercise or rehabilitation program. Moreover, it allows to increase the effectiveness of strength exercises through controlled, forced movements, as well as securing the exercising person in the event of loss of strength or other factors that could result in damage to the body or a serious injury. The assist device also enables the protection of power discipline players against injuries by early detection of dangerous movement and the stopping of movement before the athlete's health is endangered. Thanks to the non-contact assistance, the device does not affect the way the task is performed. The pattern is shown in the drawing, in which: Fig. 1 is a perspective view of Smith's cranes (prior art); Fig. 2 shows a perspective view of the automatic assistance device during movement exercises; Fig. 3 is a perspective view of the traffic monitoring and assistance system; Fig. 4 shows a first example of performing an exercise using a device in a pattern; Fig. 5 shows a second example of performing an exercise using a device in a pattern; Fig. 6 shows a third example of performing an exercise using a device in a pattern; Fig. 7 shows a fourth example of performing an exercise using a device in a pattern; Fig. 8 is a schematic representation of a database system in communication with an assistance device according to a pattern. Fig. 2 shows a device for automatic assistance during movement exercises with the use of free weights. The device consists of a frame integrating all the elements, to which actuators 101, 102, 103, 104 are attached, for example linear actuators with measuring and actuating heads 105, 106. Linear actuators 101, 103 with encoders are responsible for the movement of the heads and actuators 105, 106 in the vertical Y axis, while linear actuators 102, 104 with encoders are responsible for the movement of the motion correctors 119, 120 of the measuring and actuating heads 105, 106 in the X horizontal axis. As shown in Fig. 3 on one of the of the measuring and execution heads, for example the head 105, a pair of non-contact distance sensors 111, 112 are installed, which enable the measurement of the position of the monitored object 115, e.g. a barbell with a load selected according to the possibilities and needs of the practitioner 10. Location of sensors 111, 112 in close proximity to the monitored object 115 prevents erroneous readings from these sensors and, consequently, malfunction of the device. The non-contact distance sensors 111, 112 can be, for example, laser sensors that determine the position of said object 115 in a two-dimensional coordinate system at one or more points, where the sensor 112 measures the distance of the monitored object 115 from the measurement and actuator head 105 along the vertical axis. Y, and the sensor 111 measures the distance of the monitored object 115 from the measuring and execution head 105 along the horizontal axis X. Thus, the position in the space of the monitored object 115 in relation to the head 105 is the sum of the positions read from the encoders of the linear actuators 101, 102 and the position coordinates object 115 read from non-contact distance sensors 111, 112. This solution means that when measuring the position of the monitored object 115, the device for automatic assistance does not affect the lifted weight or the movement of the exercising person in any way. 105, at least one is also installed a force sensor 107, for example a strain gauge, reading the load and thus detecting the start of the exercise movement 10. The assist starts when the force sensor 107 detects a reduction in the force on this sensor in a percentage determined by the trainer 20 or the exercise 10. Upon detection of the assistance initiation, the measuring and actuating head 105 descends to the position defined by the motion profile, transmitting the entire weight to the exerciser 10. The head 106 operates in a similar manner with the sensor 108, with both heads 105, 106 lowering simultaneously. Sensors 107, 108, 111, 112, 113, 114 and servo drives 110 of actuators 101, 102, 103, 104 are connected to a microcontroller 109, which includes input circuits for recording signals from these sensors and servo drives 110 with a frequency above hundreds of hertz and calculates the differences between the read distances and the correct loaded motion profile, and also calculates the correct position, speed and acceleration for each axis of movement of the measuring and execution heads 105, 106 and generates control signals for each of the actuators 101, 102, 103, 104 causing the measuring and actuating heads 105, 106 to move to the correct position. Thus, the device for automatic exercise assistance during both non-contact monitoring and physical support records all motion parameters, and during the correct phase of motion, each of the measuring and execution heads 105, 106 moves at a certain distance from the monitored object 115, thanks to which support is not felt by practitioner 10. Moreover, the device is equipped with a reader 117 for identifying the practitioner and loading the traffic profile and other data related to subject 10, e.g. information about the correct load, position of practitioner 10, number of planned repetitions in each series, the time interval between successive bursts, which data are read from the central database 121 using the microcontroller 109, after applying to the reader 117 an identifier associated with exercise 10 and displayed on the user interface 118, which may be a mobile device using dedicated application, fields connected wirelessly to the central database 121. In addition, the traffic profile is established on the basis of the data collected during the learning mode of the device and the manual correction of the trainer 20 depending on the training goals set. In addition, the device assigns motion parameters to exerciser 10 and stores them in the central database 121. The central database 121 provides access to data, visualization and analysis via a web browser or other application. The system can be accessed by practitioner 10 and an authorized trainer 20 or a rehabilitator 30. The results of data analysis are used to optimize training and monitor progress. The microcontroller 109 has implemented algorithms to calculate the parameters of each successive step of the movement of servo drives 110 of linear actuators 101, 102, 103, 104, which are sent to the servo drives 110 of all linear actuators on the basis of the latest readings from sensors 107, 108, 109 and their comparisons with the loaded traffic profile associated with the profile of a given user, that is, of the practitioner 10. If the practitioner 10 or the trainer 20 uses a dedicated application to set the intensity of the exercises, ie define the maximum strength of support during the performance of the so-called forced movements, after exceeding the maximum force, the device will prevent the continuation of the exercise. The device for automatic assistance during movement exercises enables the modification of the model trajectory of movement using a dedicated application. When the exerciser 10 or the trainer 20 uses the application to define the tolerances of the movement parameters, such as trajectories, speed or acceleration, e.g. when performing a deadlift as in Fig. 4, squats with barbells on the shoulders as in Fig. 5, with a barbell in the landing as shown in Fig. 6 or a barbell press on a bench as in Fig. 7, which parameters are treated as boundary parameters during assisting, then after exceeding them, the device activates the mode of physical correction of the trajectory of movement. The series of exercises is interrupted when the critical parameters specified by the trainer are exceeded, and the critical parameters can be adjusted even during the movement. On the other hand, when the motion parameters are not defined, the device activates the learning mode, i.e. the correct motion registration mode, which will be used as a model motion during subsequent repetitions. In addition, the assisting device enables the configuration of various exercise modes, such as correcting the position in a given plane, slowing down when moving too fast, dynamically assisting with strength training, etc. The assistive device is equipped with a battery-operated 116 system that is activated in the event of an anomaly at work. or a power failure that triggers the mechanical stopping devices. In the event of an anomaly in the PL PL movement phase