RU222502U1 - Тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов - Google Patents
Тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов Download PDFInfo
- Publication number
- RU222502U1 RU222502U1 RU2023127233U RU2023127233U RU222502U1 RU 222502 U1 RU222502 U1 RU 222502U1 RU 2023127233 U RU2023127233 U RU 2023127233U RU 2023127233 U RU2023127233 U RU 2023127233U RU 222502 U1 RU222502 U1 RU 222502U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- eccentric
- control unit
- input
- training
- electronic control
- Prior art date
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000036039 immunity Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 abstract description 4
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 abstract description 3
- 210000003857 wrist joint Anatomy 0.000 abstract description 3
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 201000001119 neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 230000007823 neuropathy Effects 0.000 description 1
- 208000033808 peripheral neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области спорта, в частности к снарядам и устройствам для физических упражнений в компьютерном спорте, а также к области медицины для стимуляции мышечной активности и кровообращения предплечья и лучезапястного сустава. Технический результат – повышение помехоустойчивости киберспортсмена. В тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов, содержащее компьютерную мышь, в корпус компьютерной мыши введен вибромассажер с автоматической регулировкой частоты и продолжительности включения вибромотора, установленный эксцентриком вниз и перпендикулярно плоскости перемещения мыши по поверхности опоры, который, в свою очередь, состоит из щеточного электродвигателя с эксцентриком, блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком и питающего элемента. Выход щеточного электродвигателя с эксцентриком подключен к входу электронного блока управления щеточным электродвигателем с эксцентриком и входу питающего элемента, а его вход подключен к выходу питающего элемента, кроме того, вход питающего элемента соединен с выходом блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком, второй выход блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком соединен с отрицательным полюсом коннектора, а второй вход блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком соединен с отрицательным полюсом коннектора. 4 ил.
Description
Полезная модель относится к области спорта, в частности к снарядам и устройствам для физических упражнений в компьютерном спорте, а также к области медицины для стимуляции мышечной активности и кровообращения предплечья и лучезапястного сустава.
До настоящего времени в арсенале тренера по компьютерному спорту имелись виртуальные тренажерные устройства, реализованные в виде программ для персонального компьютера и приборы, меняющие условия взаимодействия с ПК путем изменения условий взаимодействия оператора и устройства ввода (компьютерной мыши). Эти тренажерные устройства позволяют развивать специальную координацию в виртуальной среде у тренирующихся, а также способности к контролю цели, переключению внимания, развитию зрительной памяти, повышению скорости и точности стрельбы, скорости реакции, моторной асимметрии и др.
Однако указанные выше тренажеры не оказывают комплексного воздействия для одновременного обеспечения развития специальных способностей киберспортсменов, а именно, не позволяют одновременно формировать специальную помехоустойчивость, обеспечивая при этом профилактический эффект в отношении развития у них карпальной туннельной невропатии.
Поэтому создание тренажеров, одновременно решающих задачи формирования специальных спортивных навыков у киберспортсменов, таких как помехоустойчивость при использовании устройств ввода, и обеспечивающих медицинский профилактический эффект является актуальным.
Известна компьютерная мышь по патенту на полезную модель [1], содержащая компьютерную мышь с установленным на ней фиксирующим элементом, в котором закрепляется пишущее перо с подпружиненным наконечником.
К недостаткам данного устройства можно отнести то, что оно не позволяет во время тренировочного процесса развивать такое необходимое качество для киберспортсменов, как помехоустойчивость.
Известна также компьютерная мышь [2]. Данная компьютерная мышь содержит корпус с плоской нижней поверхностью для размещения на рабочей поверхности и верхней поверхностью с управляющими кнопками для размещения руки пользователя, причем, верхняя поверхность и управляющие кнопки мыши оснащенными выступами. Как следует из отличительной части формулы полезной модели, выступы размещены по всей верхней поверхности корпуса и кнопок, а концы выступов выполнены игольчатыми или закругленными.
К недостаткам данного устройства, в части применения его как тренажерного, можно отнести невозможность изменения условий взаимодействия с ПК путем изменения характера перемещения компьютерной мыши и, как следствие, отсутствие тренирующего воздействия.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по выполняемой функции, а именно, к оказанию тренировочных нагрузок в виде повышения помехоустойчивости киберспортсмена путем формирования специальных двигательных умений перемещения компьютерной мыши, и выбранным в качестве прототипа, является устройство, описанное в полезной модели по патенту [3]. Оно представляет собой тренажерное устройство в виде компьютерной мыши, оборудованное нагрузочной системой и установкой ее на специальную платформу, выполняющую функции коврика для компьютерной мыши и фиксатора нагрузочной системы в виде резиновых жгутов, прикрепляемых к компьютерной мыши через кольца-крепления, установленные в ее корпусе.
Конструктивные особенности устройства, обеспечивают развитие специальных физических качеств, таких как быстрота и ловкость, за счет создания новой среды управления компьютерной мышью.
К причинам, препятствующим использованию данного устройства в качестве тренажера в компьютерном спорте, следует отнести отсутствие Функции создания случайной или задаваемой помехи перемещению мыши в виде вибрации д, что не позволяет обеспечить эффект, связанный с формированием помехоустойчивости при взаимодействии киберспортсмена с компьютерной мышью, что, в свою очередь, лишает тренера возможности формирования необходимых двигательных программ, способствующих повышению помехоустойчивости у спортсмена в измененных условиях внешней среды.
Задачей, которую решает заявляемая полезная модель, является повышение уровня помехоустойчивости киберспортсменови развитие специальных физических качеств, таких как быстрота и ловкость, за счет создания новых условий среды управления компьютерной мышью, а также упрощение устройства при сохранении его функциональных возможностей.
Указанные задачи достигаются за счет того, что в тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов, содержащее компьютерную мышь, которая выполнена с возможностью подключения ее к персональному компьютеру проводом с USB коннектором, в корпус компьютерной мыши введен вибромассажер с автоматической регулировкой частоты и продолжительности включения вибромотора и установленный эксцентриком вниз и перпендикулярно плоскости перемещения мыши по поверхности опоры, который, в свою очередь, состоит из щеточного электродвигателя с эксцентриком, блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком и питающего элемента, при этом выход щеточного электродвигателя с эксцентриком подключен к входу электронного блока управления щеточным электродвигателем с эксцентриком и входу питающего элемента, а его вход подключен к выходу питающего элемента, кроме того, вход питающего элемента соединен с выходом блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком, второй выход блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком соединен с отрицательным полюсом коннектора, а второй вход блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком соединен с отрицательным полюсом коннектора.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается за счет дооснащения известных устройств ввода вибрационной системой с регулируемой частотой и интенсивностью вибрации, параметры которой регулируются автоматически в задаваемых периодах времени.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся, признаками, тождественным (идентичными) всем существенным признакам заявленной полезной модели. Следовательно, заявляемая полезная модель обладает новизной.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется с помощью чертежей, где:
Фиг. 1. - вид сбоку тренажерного устройства для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов;
Фиг. 2. - вид сверху тренажерного устройства для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов
Фиг. 3. - блок-схема тренажерного устройства для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов;
Фиг. 4. - программный код реализующий алгоритм работы модуля управления электродвигателем с эксцентриком.
Предлагаемое тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов (см. фиг. 1-3) включает:
1. Компьютерная мышь (1);
2. Щеточный микродвигатель постоянного тока с эксцентриком (2);
3. Электронный блок управления щеточным электродвигателем с эксцентриком (3);
4. Питающий элемент (4);
5. Провод компьютерной мыши с USB коннектором (5);
6. Персональный компьютер (6).
Тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов (фиг. 1-3) состоит из манипулятора (компьютерная мышь) (1), жестко закрепленного в корпусе манипулятора щеточного микродвигателя постоянного тока (модель 300DC) или аналогичный по патенту [4] с установленным на вал эксцентриком (2), встроенного в корпус манипулятора электронного блока управления щеточным электродвигателем реализованного на базе программируемой микросхема ATtiny 25-20 pu (или аналога) (3), питающего элемента 3.7V (4); провода компьютерной мыши с USB коннектором (5);
Устройство работает следующим образом:
В собранном виде тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов размещают на поверхности компьютерного стола. Компьютерную мышь (1) подключают через провод (5) в порт универсальной последовательной шины (USB) и использует его идентично стандартному манипулятору. Тренажер готов к работе.
При подключении устройства помимо функций манипулятора инициализируется встроенный электронный блок управления вибрацией (3). В этом блоке начинает выполняться программа (Фиг. 4) включения и выключения интегрированного в конструкцию щеточного электродвигателя с эксцентриком. Периоды и продолжительность работы электродвигателя выбираются электронным блоком автоматически, исходя из предварительно заложенных в его прошивке (программном коде) параметров. Так период включения выбирается случайным образом в интервале от 300 мс до 3000 мс, а пауза между включениями от 100 мс до 5000 мс.(строки кода 7 и 9 на фиг. 4)
Для развития и тренировки координации киберспортсмен выполняет следующие действия с помощью заявляемой полезной модели:
Вариант 1.
На персональном компьютере, используя ГВС «интернет» пользователь запускает клиент избранной киберспортивной дисциплины (игры).
В клиенте избранной киберспортивной дисциплины выбирают тренировочный режим, требующий от спортсмена высокой точности перемещения курсора мыши и взаимодействия с игровыми объектами путем нажатий кнопок манипулятора.
Так во время работы встроенного в заявленную полезную модель электродвигателя с эксцентриком создается интенсивная вибрация манипулятора и происходит его инерционное смещение на плоскости. Создаются новые условия среды взаимодействия пользователя и ПК (помеха), требующие развития состояния готовности и адаптации к случайному по продолжительности и времени возникновения помехосодержащему фактору.
В процессе работы заявленной полезной модели по варианту 1 в клиенте игры оценивают эффективность спортсмена путем подсчета среднего количества очков за 1 проведенную тренировочную серию. Увеличение количества набранных очков после проведения нескольких тренировочных сессий свидетельствует о росте помехоустойчивости спортсмена.
Вариант 2.
В средстве просмотра WEB-страниц (интернет-браузере) производят переход на страницу интернет-портала https://cyberten.ru/, где выбирают раздел под названием «скорость и точность стрельбы», применяемый для тренировки и повышения уровня координационных способностей киберспортсменов. Выбирают уровень сложности задания, это размер мишеней 2, количество мишеней 100. К персональному компьютеру подключают заявленную полезную модель. Позицию размещения выбирают индивидуально, исходя из антропометрических параметров тела тренируемого (длина предплечья, размеры кисти), а также с учетом ведущей конечности (левая или правая).
Спортсмен принимает исходное положение, сидя на стуле за компьютерным столом, спина прямая, локти на опоре (поверхности компьютерного стола), голова развернута к монитору персонального компьютера, условная прямая, проведенная через центры глазных яблок, параллельна условной прямой, проведенной через височные ямки черепной коробки и параллельна плоскости экрана персонального компьютера. Одну руку размещают на клавиатуре персонального компьютера, другую - на заявленной полезной модели, имитируя хват обычной компьютерной мыши, таким образом, чтобы клавиши и колесико мыши оказались под дистальными фалангами указательного и безымянного пальцев кисти. По команде «старт», тренируемый начинает поражать появляющиеся на экране мишени, отображаемые в форме круга желтого цвета путем перемещения подвижной части тренажерного устройства. Во время этой тренировочной попытки на персональном компьютере в автоматическом режиме производят регистрацию следующих показателей:
1. Время игры, в секундах (время тренировочной попытки, показанное тренируемым);
2. Темп стрельбы, количество выстрелов в минуту;
3. Количество попаданий;
4. Количество промахов;
5. Общее количество выстрелов (нажатий на левую кнопку подвижной части тренажерного устройства, находящейся под дистальной фалангой указательного пальца);
6. Точность в % в виде соотношения промахов к попаданиям;
7. Скорость указателя мыши: пиксель в секунду;
8. Количество набранных очков.
Изменение показателей, а именно: сокращение времени игры, повышение темпа стрельбы, увеличение числа попаданий, снижение количества промахов, приближение общего числа выстрелов к значению количества мишеней, повышение показателя после проведения заданного тренером количества тренировочных занятий свидетельствуют о достижении тренировочного эффекта, достигнутого при изменении условий взаимодействия тренируемого с программным обеспечением путем применения заявленной полезной модели, а достижение поставленной задачи подтверждается стабильным улучшением достигнутого результата в перечисленных выше показателях при использовании обычного манипулятора - компьютерная мышь.
Решение поставленной задачи достигается, во-первых, за счет повышения помехоустойчивости, связанной с необходимостью более точного контроля движений кисти спортсмена, вызванного невозможностью проявления антиципации к случайно возникающему фактору вибрации манипулятора и его непредсказуемого смещения в пространстве. Во-вторых, за счет повышения концентрации внимания, вызванного необходимостью выбора ближайшей цели для перемещения курсора мыши с целью уменьшения степени воздействия помехосодержащего фактора. Помимо этого, благодаря вибрационным воздействиям на биокинематическую цепь кисти, возможно достижение эффекта вибромассажа, обеспечивающего стимуляцию мышечной активности и улучшение обменных процессов в тканях кисти, предплечья и лучезапястного сустава.
Все другие упражнения осуществляют путем усложнения задач по взаимодействию с игровым или тренировочным программным обеспечением в цифровой среде. Подбор таких условий проводят индивидуально, исходя из текущего уровня тренированности киберспортсмена.
Заявленная полезная модель изготовлена из общедоступных манипуляторов типа «компьютерная мышь», общедоступных электронных компонентов и программного обеспечения с открытым исходным кодом, на производственной базе Университета, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию промышленная применимость.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент на полезную модель №217608 Российская Федерация, МПК А63В 69/00. Тренажер-манипулятор для подготовки киберспортсменов: №2022112750: заявл. 06.05.2022: опубл. 07.04.2023 / Е.А. Косьмина, И.В. Косьмин, Н.Д. Каведуке.
2. Патент на полезную модель №117026 Российская Федерация, МПК G06F 3/033. компьютерная мышь: №2011132525/14: заявл. 02.08.2011: опубл. 10.06.2012 / Ю.М. Мифтахов.
3. Патент на полезную модель №216634 Российская Федерация, МПК А63В 69/00. тренажерное устройство для тренировки киберспортсменов: №2022106895: заявл. 15.03.2022: опубл. 16.02.2023 / Е.А. Косьмина, И.В. Косьмин - прототип.
4. Патент №2042253 Российская Федерация, МПК Н02К 13/14. Микродвигатель постоянного тока: №4835688/07: заявл. 08.06.1990: опубл. 20.08.1995 / О.П. Сидоров.
Claims (1)
- Тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов, содержащее компьютерную мышь, которая выполнена с возможностью подключения ее к персональному компьютеру проводом с USB-коннектором, отличающееся тем, что в корпус компьютерной мыши введен вибромассажер с автоматической регулировкой частоты и продолжительности включения вибромотора, установленный эксцентриком вниз и перпендикулярно плоскости перемещения мыши по поверхности опоры, который, в свою очередь, состоит из щеточного электродвигателя с эксцентриком, блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком и питающего элемента, при этом выход щеточного электродвигателя с эксцентриком подключен к входу электронного блока управления щеточным электродвигателем с эксцентриком и входу питающего элемента, а его вход подключен к выходу питающего элемента, кроме того, вход питающего элемента соединен с выходом блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком, второй выход блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком соединен с отрицательным полюсом коннектора, а второй вход блока электронного управления щеточным электродвигателем с эксцентриком соединен с отрицательным полюсом коннектора.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU222502U1 true RU222502U1 (ru) | 2023-12-29 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011135274A4 (fr) * | 2010-04-30 | 2012-01-05 | Fithealth | Appareil d'exercice physique muni d'un moteur electrique. |
| RU159697U1 (ru) * | 2015-05-21 | 2016-02-20 | Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы "Школа N 929" | Тренажер для рук |
| US20180214741A1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-02 | Danny Levi Harrison | Hand exercise device for gamers |
| RU216634U1 (ru) * | 2022-03-15 | 2023-02-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" | Тренажерное устройство для тренировки киберспортсменов |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011135274A4 (fr) * | 2010-04-30 | 2012-01-05 | Fithealth | Appareil d'exercice physique muni d'un moteur electrique. |
| RU159697U1 (ru) * | 2015-05-21 | 2016-02-20 | Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы "Школа N 929" | Тренажер для рук |
| US20180214741A1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-02 | Danny Levi Harrison | Hand exercise device for gamers |
| RU216634U1 (ru) * | 2022-03-15 | 2023-02-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" | Тренажерное устройство для тренировки киберспортсменов |
| RU217608U1 (ru) * | 2022-05-06 | 2023-04-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" | Тренажер-манипулятор для подготовки киберспортсменов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kocur et al. | Flexing muscles in virtual reality: effects of avatars' muscular appearance on physical performance | |
| Ma et al. | Serious games for movement therapy after stroke | |
| Prahm et al. | Game-based rehabilitation for myoelectric prosthesis control | |
| Heuser et al. | Telerehabilitation using the Rutgers Master II glove following carpal tunnel release surgery: proof-of-concept | |
| Anderson et al. | Virtual reality video games to promote movement recovery in stroke rehabilitation: a guide for clinicians | |
| Kizony et al. | TheraGame: A home based virtual reality rehabilitation system | |
| Batmaz et al. | Touch the wall: Comparison of virtual and augmented reality with conventional 2d screen eye-hand coordination training systems | |
| US10475352B2 (en) | Systems and methods for facilitating rehabilitation therapy | |
| Han et al. | Balancing accuracy and fun: designing camera based mobile games for implicit heart rate monitoring | |
| Decker et al. | Wiihabilitation: rehabilitation of wrist flexion and extension using a wiimote-based game system | |
| Pinto et al. | Adaptive gameplay and difficulty adjustment in a gamified upper-limb rehabilitation | |
| Tseng et al. | A Microsoft Kinect based virtual rehabilitation system | |
| Garcia et al. | The Mobile RehApp™: an AR-based mobile game for ankle sprain rehabilitation | |
| Holmes et al. | Using fitt's law to model arm motion tracked in 3D by a leap motion controller for virtual reality upper arm stroke rehabilitation | |
| Annett et al. | Using a multi-touch tabletop for upper extremity motor rehabilitation | |
| Taylor et al. | Using leap motion and gamification to facilitate and encourage rehabilitation for hand injuries: leap motion for rehabilitation | |
| Holmes et al. | Usability and performance of leap motion and oculus rift for upper arm virtual reality stroke rehabilitation | |
| Havlucu et al. | Flow state feedback through sports wearables: A case study on tennis | |
| Ferreira et al. | A serious game for post-stroke motor rehabilitation | |
| RU222502U1 (ru) | Тренажерное устройство для тренировки помехоустойчивости киберспортсменов | |
| Aung et al. | Development of augmented reality rehabilitation games integrated with biofeedback for upper limb | |
| US10002545B2 (en) | System and method for controlling gaming technology, musical instruments and environmental settings via detection of neuromuscular activity | |
| Born et al. | Motivating Players to Perform an Optional Strenuous Activity in a Virtual Reality Exergame Using Virtual Performance Augmentation | |
| Lai et al. | StrengthGaming: Enabling dynamic repetition tempo in strength training-based exergame design | |
| Kirsch et al. | KiVR sports: Influencing the users physical activity in vr by using audiovisual stimuli in exergames |