RU2729327C1 - Device with variable surface for rock-climbing - Google Patents

Device with variable surface for rock-climbing Download PDF

Info

Publication number
RU2729327C1
RU2729327C1 RU2019141870A RU2019141870A RU2729327C1 RU 2729327 C1 RU2729327 C1 RU 2729327C1 RU 2019141870 A RU2019141870 A RU 2019141870A RU 2019141870 A RU2019141870 A RU 2019141870A RU 2729327 C1 RU2729327 C1 RU 2729327C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotary
cells
sensors
electric motors
rotary cells
Prior art date
Application number
RU2019141870A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Аркадьевна Орлова
Светлана Владимировна Соколовская
Алексей Львович Умнов
Станислав Вячеславович Соколовский
Татьяна Геннадьевна Филиппова
Денис Андреевич Беспалов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского"
Priority to RU2019141870A priority Critical patent/RU2729327C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729327C1 publication Critical patent/RU2729327C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B9/00Climbing poles, frames, or stages

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: training simulators; sport.SUBSTANCE: present invention relates to training devices, a device with a variable surface for rock climbing, which can be used for training and preparation of mountaineers and climbers. Device comprises frame made of sections. Sections are made of their metal profile and are connected to each other. Rotary cells are made in the form of triangular prisms. Metal half-axles are fixed on upper and lower faces of rotary cells along vertical axis of symmetry. Assemblies of bearings are axially fixed on upper and lower sections in sections at installation of rotary cells. Rotary cells are fixed in sections by fitting metal half-axles in bearing assemblies. Grips are fixed on side faces of rotary cells. Rotary cell control system includes electric motors with drives, electric motors drivers, rotary cells faces position sensors, fixators of rotary cells position, pickups of rotary cells position fixation locks, sensors control and monitoring units, electric motors with drives and rotary cell position retainers, common control unit, control computer. Device also includes power supply unit. At that drivers of electric motors, sensors of position of rotary cell faces, fixators of rotary cells position, transducers of positioning of rotary cells are connected to control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and locks of rotary cells. Control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and rotary cell position fixators are connected to common control unit. Drivers of electric motors, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and locks of rotary cells position and common control unit are connected to power supply unit. Common control unit is connected to control computer.EFFECT: simplified assembly and maintenance of the device, increased number of trajectories and training scenarios.10 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к тренировочным устройствам, касается устройства с изменяемой поверхностью для скалолазания, которое может быть использовано для тренировок и подготовки альпинистов и скалолазов.The proposed invention relates to training devices, relates to a device with a variable surface for rock climbing, which can be used for training and training climbers and rock climbers.

В настоящее время широко применяются тренажеры, имитирующие стену для скалолазания, содержащие раму и закрепленный на ней бесконечный гибкий элемент (ленту), несущий рейки или пластины, установленные одна над другой. Непрерывно движущаяся поверхность стены обеспечивает возможность уменьшения высоты тренажера, имитацию непрерывного восхождения на любую высоту и тренировку выносливости.Currently, simulators that simulate a climbing wall are widely used, containing a frame and an endless flexible element (tape) attached to it, carrying rails or plates mounted one above the other. The continuously moving wall surface provides the ability to reduce the height of the machine, simulate continuous climbing to any height, and exercise endurance.

Так, например, известен тренажер (авт. св-во 280284, кл. А63В 17/00, 1969 г.), содержащий раму, закрепленный на ней бесконечный гибкий элемент, несущий рейки, установленные одна над другой. Недостатком такого тренажера является низкая эффективность тренировки скалолазов, поскольку создавая возможность имитации непрерывного восхождения, он не воспроизводит рельефа скальной поверхности.So, for example, a simulator is known (ed. St. 280284, class A63B 17/00, 1969), containing a frame, an endless flexible element attached to it, carrying rails mounted one above the other. The disadvantage of such a simulator is the low efficiency of training climbers, since creating the ability to simulate continuous ascent, it does not reproduce the relief of the rock surface.

Для воспроизведения реальных условий тренировки в тренажерах, имитирующих стену для скалолазания, либо используют композитные панели с поверхностями, имитирующими поверхность скалы, либо используют подвижные рамы, которые позволяют менять угол наклона и высоту стены, что позволяет регулировать нагрузку и повышает эффективность тренировки.To simulate real-life training conditions, climbing wall simulators either use composite panels with surfaces that simulate the surface of a rock, or use movable frames that allow you to change the angle and height of the wall, which allows you to regulate the load and increase training efficiency.

Например, известен тренажер «Стена» (авт. св-во №646998, кл. А63В 69/00, опубл. 15.02.1979 г.), содержащий раму, закрепленный на ней бесконечный гибкий элемент, несущий рейки, установленные одна над другой, панели с криволинейной поверхностью, имитирующие скальный рельеф, средства для крепления панелей к рейкам и цанговые зажимы для размещения скальных крюков, установленные в рейках, при этом рейки связаны шарнирно одна с другой. Недостатком указанного тренажера является небольшая вариативность траекторий восхождения.For example, the known simulator "Wall" (ed. St. No. 646998, class A63B 69/00, publ. 02/15/1979), containing a frame, an endless flexible element attached to it, carrying rails mounted one above the other, panels with a curved surface imitating a rocky relief, means for attaching the panels to the slats and collet clamps for placing rocky hooks installed in the slats, the slats being hinged to one another. The disadvantage of this simulator is the small variability of the ascent trajectories.

Известна, также, моделируемая стена для скалолазания (US 5125877, кл. А63В 69/00, опубл. 30.06.1992 г.), состоящая из рамы, по меньшей мере, двух направляющих элементов, прикрепленных с возможностью поворота в верхней части рамы, и цепной конструкции, включающей множество панелей, причем каждая стеновая панель имеет съемную поверхностную панель, при этом каждая стеновая панель гибко прикреплена к следующей в непрерывной цепи. Цепная структура направляется направляющими элементами так, что имитируемая стенка для скалолазания имеет ориентацию относительно вертикали, которая соответствует ориентации направляющих элементов, так что шаг, угол скалолазной стенки регулируется и так, что панели могут перемещаться вниз контролируемым образом по мере подъема альпиниста. Это обеспечивает возможность перемещения пластин во время прохождения скалолазного пути, но довольно ограниченную вариативность трасс для различных тренировок.Also known is a simulated climbing wall (US 5125877, class A63B 69/00, publ. 06/30/1992), consisting of a frame, at least two guide elements pivotally attached to the upper part of the frame, and a chain structure comprising a plurality of panels, each wall panel having a removable surface panel, with each wall panel being flexibly attached to the next in a continuous chain. The chain structure is guided by the guiding elements so that the simulated climbing wall has an orientation relative to the vertical that matches the orientation of the guiding elements so that the pitch, the angle of the climbing wall is adjustable and so that the panels can move downward in a controlled manner as the climber climbs. This provides the ability to move the plates while climbing the path, but rather limited variability in trails for different workouts.

Известен, также, тренажер для скалолазания (CN 106215394, кл. А63В 69/00, опубл. 14.12.2016 г.), который содержит нижнюю опору, стенку для скалолазания и два качающих электрических цилиндра. Опорные основания шарнира расположены соответственно с двух сторон нижней опоры, а вращающийся вал расположен в нижней части рамы для скалолазания. Днища корпусов цилиндров двух качающихся электрических цилиндров шарнирно прикреплены к двум сторонам нижней опоры соответственно, а концы поршневых штоков двух качающихся электрических цилиндров шарнирно прикреплены к двум опорным основаниям соответственно. Два опорных вала установлены на двух опорных основаниях, а опорные пружины установлены на двух опорных валах соответственно. Две скользящие гильзы расположены на двух сторонах верхней части скалолазной стены, два скользящих стержня установлены в двух скользящих гильзах соответственно в режиме скольжения, нижние концы скользящих гильз снабжены опорными валами и опорные колеса установлены на верхних концах подвижных штанг. Два вращающихся двигателя расположены на внешних сторонах двух поддерживающих основание шарниров соответственно, главные валы вращающихся двигателей соосно соединены с цепными колесами, а пластины для скалолазания установлены параллельно между цепями. Свободная и безопасная тренировка по скалолазанию достигается за счет установки вращающейся стены для скалолазания, а тренажер для скалолазания является разумным по структуре и удобным в эксплуатации. Независимость от электропитания делает данную конструкцию довольно экономичной. Вращающаяся конструкция позволяет непрерывно взбираться по стене, развивая выносливость, но, из-за невозможности изменения трассы, клиент быстро теряет интерес к ней, а, следовательно, и мотивацию к дальнейшим занятиям на данной конструкции.Also known is a climbing simulator (CN 106215394, class A63B 69/00, publ. 12/14/2016), which contains a lower support, a climbing wall and two rocking electric cylinders. The hinge support bases are respectively located on both sides of the lower support, and the rotating shaft is located in the lower part of the climbing frame. The cylinder barrel bottoms of the two swinging electric cylinders are pivotally attached to the two sides of the lower support, respectively, and the ends of the piston rods of the two swinging electric cylinders are pivotally attached to the two supporting bases, respectively. The two support shafts are mounted on two support bases, and the support springs are mounted on two support shafts, respectively. Two sliding sleeves are located on two sides of the upper part of the climbing wall, two sliding rods are installed in two sliding sleeves, respectively, in sliding mode, the lower ends of the sliding sleeves are equipped with support shafts and support wheels are installed on the upper ends of the movable rods. The two rotating motors are located on the outer sides of the two base supporting hinges, respectively, the main shafts of the rotating motors are coaxially connected to the chain wheels, and the climbing plates are installed in parallel between the chains. Free and safe climbing training is achieved by installing a rotating climbing wall, and the climbing machine is reasonable in structure and convenient to operate. The independence from power supply makes this design quite economical. The rotating structure allows you to continuously climb the wall, developing endurance, but, due to the impossibility of changing the route, the client quickly loses interest in it, and, consequently, the motivation for further studies on this structure.

Известна переносная стена для скалолазания (US 15897644, кл. А63В 69/00, опубл. 16.08.2018 г.), которая содержит стенки для лазания, подвижно соединенные друг с другом вдоль верхнего края так, что образуют А-образную раму. Это позволяет варьировать угол между ними и обеспечивать тем самым разный уровень сложности при лазании. Поверхности стенок выполнены с отверстиями для вставных деталей - анкеров для стабильности ног, захватов, препятствий (камней), веревок. Переносная стена для скалолазания является достаточно устойчивой, мобильной и обеспечивает переменные конфигурации траекторий движения. Недостатком такой конструкции является отсутствие вариативности трасс во время тренировки.Known portable climbing wall (US 15897644, class A63B 69/00, publ. 08/16/2018), which contains walls for climbing, movably connected to each other along the upper edge so that they form an A-shaped frame. This allows you to vary the angle between them and thus provide a different level of difficulty when climbing. Wall surfaces are made with holes for insertion parts - anchors for leg stability, grips, obstacles (stones), ropes. The portable climbing wall is stable, mobile and offers variable trajectory configurations. The disadvantage of this design is the lack of variability of the tracks during training.

Известен многоцелевой скалодром с регулируемым уклоном (US 16028931, кл. А63В 69/00, А63В 23/12, А63В 21/04, А63В 21/068, А63В 21/00, опубл. 31.01.2019 г.), Стена скалодрома состоит из панелей, закрепленных на раме, и системы для регулирования уклона рамы. Уклон можно регулировать, активируя привод, который расширяет верхнюю часть рамы на расстояние от опорной стены, наклоняя скалодром до нужного уклона. В некоторых вариантах скалодром может, также, содержать один или несколько фитнес-аксессуаров, которые могут быть доведены до оптимальной высоты для конкретного пользователя путем регулировки наклона скалодрома. Конструкция позволяет регулировать угол наклона скалодрома, что позволяет более правдоподобно воспроизводить условия реальной скалы, но вариативность трасс не предусмотрена.Known multipurpose climbing wall with adjustable slope (US 16028931, class A63B 69/00, A63B 23/12, A63B 21/04, A63B 21/068, A63B 21/00, publ. 31.01.2019), The wall of the climbing wall consists of panels fixed to the frame, and systems for adjusting the slope of the frame. The slope can be adjusted by activating a drive that extends the top of the frame away from the support wall, tilting the climbing wall to the desired slope. In some embodiments, the climbing wall may also contain one or more fitness accessories that can be brought to an optimal height for a particular user by adjusting the incline of the climbing wall. The design allows you to adjust the angle of the climbing wall, which allows you to more faithfully reproduce the conditions of a real rock, but the variability of the tracks is not provided.

Для повышения информативности, усиления обучающих эффектов во время тренировки могут использовать стены с нанесенными на них рисунками, устройствами дополненной реальности, светоизлучающими элементами.To increase the information content, enhance the learning effects during training, walls with drawings, augmented reality devices, and light-emitting elements can be used.

Например, известна стена для скалолазания с дополненной реальностью (CN 206675905, кл. А63В 26/00, опубл. 28.11.2017 г.), содержащая корпус стены для скалолазания и устройство дополненной реальности. Корпус стены для скалолазания содержит основание корпуса стены, две опорные стойки и поверхность стены. Две опорные стойки расположены вертикально на основании корпуса стены. Поверхность стены расположена вертикально на основании корпуса стены и зажата и закреплена между двумя стойками. Устройство дополненной реальности содержит основание шкива, опорный стержень, устройство взаимодействия человека с компьютером и проекционное устройство распознавания. Опорный стержень вертикально установлен на основании шкива, а вращающееся основание вращательно установлено на верхнем конце опорного стержня. Устройство проекции распознавания горизонтально установлено на вращающемся основании. Подъемный скользящий рельс вертикально расположен на опорном стержне, а задняя грань устройства взаимодействия человека и компьютера закреплена на подъемном скользящем рельсе и может скользить вверх и вниз вдоль подъемного скользящего рельса. Идентификационное проекционное устройство содержит камеру высокой четкости и проектор высокой четкости. Оборудование для взаимодействия человека и компьютера соответственно соединено с камерой высокой четкости и проектором высокой четкости. Камера высокой четкости и проектор высокой четкости подходят для поверхности стены. Во время использования пользователь устанавливает соответствующую схему скалолазания через оборудование человеко-машинного взаимодействия, а затем проецирует изображение скалолазания на поверхность стены через проектор высокой четкости. Камера высокой четкости может собирать движущееся изображение человека, занимающегося скалолазанием, в реальном времени, так что оборудование человек-машина может анализировать действие человека, поднимающегося на скалолазание. Датчик глубины принимает существующую камеру глубины изображения для получения информации о глубине. Устройство человеко-машинного взаимодействия может быть устройством с сенсорным экраном или планшетным компьютером. Стена для скалолазания увеличивает опыт потребителя в скалолазании, требующиеся мульти-схемы могут использоваться без фактической замены стены скалолазания. Недостатком указанного решения является сложное аппаратное исполнение.For example, a climbing wall with augmented reality is known (CN 206675905, class A63B 26/00, published on November 28, 2017), which contains a climbing wall and an augmented reality device. The climbing wall body comprises a wall body base, two support posts, and a wall surface. The two support posts are located vertically on the base of the wall body. The wall surface is positioned vertically on the base of the wall body and is clamped and secured between two posts. The augmented reality device contains a pulley base, a support rod, a human-computer interaction device, and a projection recognition device. The support bar is vertically mounted on the pulley base, and the rotating base is rotationally mounted on the upper end of the support bar. The recognition projection device is horizontally mounted on a rotating base. The lift slide rail is vertically disposed on the support bar, and the rear face of the human-computer interaction device is fixed to the lift slide rail and can slide up and down along the lift slide rail. The ID projection device contains a high definition camera and a high definition projector. The equipment for human-computer interaction is respectively connected with a high-definition camera and a high-definition projector. High definition camera and high definition projector are suitable for wall surface. During use, the user sets the appropriate climbing pattern through the human-machine interaction equipment, and then projects the image of the climbing onto the wall surface through a high definition projector. The high-definition camera can collect the moving image of the climbing person in real time, so that the human-machine equipment can analyze the action of the climbing person. The depth sensor takes an existing image depth camera to obtain depth information. The human-machine interaction device can be a touch screen device or a tablet computer. The climbing wall enhances the consumer's climbing experience, the required multi-circuits can be used without actually replacing the climbing wall. The disadvantage of this solution is the complex hardware implementation.

Также, известна обучающая система для восхождения на искусственную скальную стену (KR 1020170014676, кл. А63В 69/00, А63В 24/00, А63В 71/06, опубл. 28.06.2018 г.), которая содержит: множество альпинистских держателей, установленных на искусственной скальной стене при помощи болтов, в которых в продольном направлении образовано пространство для вставки как светоизлучающего элемента для излучения света различных цветов, так и фотодатчика; блок управления, принимающий сигнал обнаружения, подаваемый фотодатчиком, передающий информацию о сенсорном движении пользователя наружу, и рабочие движения светоизлучающего элемента в соответствии с управляющим сигналом, подаваемым извне; блок связи, подключенный к блоку управления; и системный контроллер, подключенный к блоку связи для предоставления информации, необходимой для движений блока управления. Таким образом, обучающая система для восхождения на искусственную скальную стену способна увеличить обучающие эффекты за счет работы светоизлучающего элемента в соответствии с режимом обучения пользователя с помощью держателей подъема. Указанная система позволяет в автоматическом режиме менять сценарии тренировки, однако, также, обладает небольшой вариативностью трасс.Also, a training system for climbing an artificial rock wall is known (KR 1020170014676, class А63В 69/00, А63В 24/00, А63В 71/06, published on 28.06.2018), which contains: a lot of climbing holders installed on an artificial rock wall by means of bolts in which a space is formed in the longitudinal direction for inserting both a light emitting element for emitting light of different colors and a photosensor; a control unit receiving a detection signal supplied by the photosensor, transmitting sensory movement information of the user outwardly, and operating movements of the light-emitting element in accordance with a control signal supplied from the outside; communication unit connected to the control unit; and a system controller connected to the communication unit for providing information necessary for movements of the control unit. Thus, the artificial rock wall climbing training system is able to enhance the training effects by operating the light emitting element in accordance with the training mode of the user with the climbing holders. This system allows you to automatically change training scenarios, however, it also has a small variability of the tracks.

Анализ технических решений по указанным патентным документам показал, что основным их недостатком является ограниченная вариативность траекторий и/или отсутствие динамической автоматической смены сценариев тренировки, что снижает ее эффективность.The analysis of technical solutions according to the indicated patent documents showed that their main disadvantage is the limited variability of trajectories and / or the absence of dynamic automatic change of training scenarios, which reduces its effectiveness.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является свободно комбинируемая рама для скалолазания, защищенная патентом CN 207055867, кл. А63В 69/00, опубл. 02.03.2018 г., принятая за ближайший аналог (прототип).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a freely combinable climbing frame, protected by patent CN 207055867, class. A63V 69/00, publ. 03/02/2018, taken as the closest analogue (prototype).

Устройство по прототипу включает в себя крепежный кронштейн и скалолазную стенку, закрепленную на крепежном кронштейне, состоящую сверху донизу из множества заменяемых композитных панелей. Крепежный кронштейн содержит основную раму и множество поперечных балок, закрепленных в основной раме. Каждая поперечная балка имеет поперечное сечение, соответствующее форме канавки («ласточкин хвост»), выполненной на задней стороне каждой композитной панели. При этом композитные панели зафиксированы на поперечных балках посредством совмещения поперечного сечения поперечных балок и канавок композитных панелей. Передние поверхности композитных панелей могут быть гладкими, или на них могут быть закреплены захваты. Количество и расположение захватов на различных композитных панелях различно. Основная рама снабжена сменной механической системой, способной автономно менять композиционные пластины. Это обеспечивает возможность изменения траектории восхождения во время тренировки. Недостатком свободно комбинируемой рамы для скалолазания является сложность конструкции из-за необходимости использования сложной сменной системы композиционных пластин.The prototype device includes a mounting bracket and a climbing wall mounted on the mounting bracket, consisting from top to bottom of a plurality of replaceable composite panels. The mounting bracket includes a main frame and a plurality of crossbeams fixed to the main frame. Each crossbeam has a cross-section corresponding to the shape of a dovetail groove in the rear side of each composite panel. In this case, the composite panels are fixed to the cross beams by aligning the cross section of the cross beams and the grooves of the composite panels. The front surfaces of the composite panels can be smooth or grips can be attached to them. The number and location of the grips on different composite panels is different. The main frame is equipped with a replaceable mechanical system capable of autonomously changing composite plates. This provides the ability to change the climbing trajectory during training. The disadvantage of a freely combinable climbing frame is the complexity of the structure due to the need to use a complex interchangeable system of composite plates.

В задачу изобретения положено создание нового устройства с изменяемой поверхностью для скалолазания.The object of the invention is to create a new device with a variable surface for rock climbing.

Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является упрощение монтажа и обслуживания устройства, увеличение числа траекторий и сценариев тренировок.The technical result from the use of the proposed invention is to simplify the installation and maintenance of the device, increase the number of trajectories and training scenarios.

Поставленная задача достигается тем, что устройство с изменяемой поверхностью для скалолазания содержит раму, выполненную из секций, изготовленных из металлического профиля, соединенных друг с другом, поворотные ячейки, выполненные в виде треугольных призм, на верхней и нижней гранях которых по вертикальной оси симметрии закреплены металлические полуоси, узлы подшипников, аксиально закрепленные на верхнем и на нижнем профиле секций в местах установки поворотных ячеек, причем поворотные ячейки закреплены в секциях путем установки металлических полуосей в узлах подшипников, зацепы, закрепленные на боковых гранях поворотных ячеек, систему управления поворотными ячейками, включающую электродвигатели с приводами, драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек, общий блок управления, компьютер управления, и блок питания, при этом драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек соединены с блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек соединены с общим блоком управления, драйверы электродвигателей, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек и общий блок управления соединены с блоком питания, общий блок управления соединен с компьютером управления.The task is achieved by the fact that the device with a variable surface for climbing contains a frame made of sections made of a metal profile, connected to each other, rotary cells made in the form of triangular prisms, on the upper and lower faces of which along the vertical axis of symmetry metal half-shafts, bearing assemblies, axially fixed on the upper and lower profile of the sections in the places of installation of the rotary cells, and the rotary cells are fixed in the sections by installing metal half-shafts in the bearing assemblies, hooks fixed on the lateral faces of the rotary cells, the control system for the rotary cells, including electric motors with drives, electric motor drivers, position sensors for the edges of rotary cells, position latches for rotary cells, actuation sensors for the position of rotary cells, control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and position latches for rotary cells, general the control unit, the control computer, and the power supply, while the electric motor drivers, position sensors of the edges of the rotary cells, the position latches of the rotary cells, the sensors of the operation of the position latches of the rotary cells are connected to the control and monitoring units of the sensors, electric motors with drives and the position latches of the rotary cells, control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and rotary cell position latches are connected to a common control unit, electric motor drivers, control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and rotary cell position latches and a common control unit are connected to a power supply, a common control unit is connected with a control computer.

На фиг. 1 представлено изображение конкретного осуществления устройства с изменяемой поверхностью для скалолазания в соответствии с примером 1.FIG. 1 is an illustration of a specific embodiment of a variable surface climbing device in accordance with Example 1.

На фиг. 2 представлено изображение конкретного осуществления поворотной ячейки устройства с изменяемой поверхностью для скалолазания в соответствии с примером 1.FIG. 2 is an illustration of a particular embodiment of a pivot cell of a variable surface climbing device according to Example 1.

На фиг. 3 представлена функциональная схема системы управления поворотными ячейками устройства с изменяемой поверхностью для скалолазания.FIG. 3 is a functional diagram of a control system for rotary cells of a device with a variable surface for rock climbing.

Конструктивно устройство с изменяемой поверхностью для скалолазания на фиг. 1-3 содержит:Structurally, the variable surface climbing device in FIG. 1-3 contains:

1 - раму;1 - frame;

2 - секции;2 - sections;

3 - поворотные ячейки;3 - rotary cells;

4 - отверстия;4 - holes;

5 - узлы подшипников;5 - bearing units;

6 - зацепы;6 - hooks;

7 - электродвигатели с приводами;7 - electric motors with drives;

8 - драйверы электродвигателей;8 - electric motor drivers;

9 - датчики положения граней поворотных ячеек;9 - position sensors of the edges of the rotary cells;

10 - шторка датчика положения граней поворотных ячеек;10 - shutter of the sensor of the position of the edges of the rotary cells;

11 - фиксаторы положения поворотных ячеек;11 - position clamps for rotary cells;

12 - датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек;12 - sensors for actuation of the position latches of the rotary cells;

13 - стержень фиксатора положения поворотной ячейки;13 - rod of the rotary cell position lock;

14 - блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек;14 - control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and position fixtures of rotary cells;

15 - общий блок управления;15 - general control unit;

16 - блок питания;16 - power supply unit;

17 - компьютер управления;17 - control computer;

18 - фальш-панели.18 - false panels.

Рама 1 выполнена из секций 2, изготовленных их металлического профиля, соединенных друг с другом.The frame 1 is made of sections 2 made of a metal profile, connected to each other.

Поворотные ячейки 3 выполнены в виде треугольных призм.Rotary cells 3 are made in the form of triangular prisms.

На верхних гранях поворотных ячеек 3 выполнены отверстия 4 для стержней фиксаторов положения поворотной ячейки 13.On the upper faces of the rotary cells 3, holes 4 are made for the rods of the position fixers of the rotary cell 13.

На верхних и нижних гранях поворотных ячеек 3 по вертикальной оси симметрии закреплены металлические полуоси.Metal semiaxes are fixed on the upper and lower faces of the rotary cells 3 along the vertical axis of symmetry.

Узлы подшипников 5 аксиально закреплены на верхнем и на нижнем профиле секций 2 в местах установки поворотных ячеек 3.The bearing assemblies 5 are axially fixed on the upper and lower profile of the sections 2 in the places where the rotary cells 3 are installed.

Поворотные ячейки 3 закреплены в секциях 2 путем установки металлических полуосей в узлах подшипников 5.Rotary cells 3 are fixed in sections 2 by installing metal axle shafts in bearing assemblies 5.

Зацепы 6 закреплены на боковых гранях поворотных ячеек 3.The hooks 6 are fixed on the side faces of the turning cells 3.

Система управления поворотными ячейками 3 включает: электродвигатели с приводами 7, драйверы электродвигателей 8, датчики положения граней поворотных ячеек 9, фиксаторы положения поворотных ячеек 11, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек 12, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14, общий блок управления 15, компьютер управления 17.The control system for rotary cells 3 includes: electric motors with drives 7, electric motor drivers 8, position sensors of the edges of the rotary cells 9, position latches of the rotary cells 11, sensors for the actuation of the position latches of the rotary cells 12, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells cells 14, general control unit 15, control computer 17.

Драйверы электродвигателей 8, датчики положения граней поворотных ячеек 9, фиксаторы положения поворотных ячеек 11, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек 12 соединены с блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14.The drivers of electric motors 8, position sensors of the edges of the rotary cells 9, the position latches of the rotary cells 11, the sensors of the operation of the position latches of the rotary cells 12 are connected to the control and monitoring units of the sensors, electric motors with drives and the position latches of the rotary cells 14.

Блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 соединены с общим блоком управления 15.The control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells 14 are connected to a common control unit 15.

Драйверы электродвигателей 8, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 и общий блок управления 15 соединены с блоком питания 16.Drivers of electric motors 8, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position fixers of rotary cells 14 and a common control unit 15 are connected to the power supply 16.

Общий блок управления 15 соединен с компьютером управления 17.The general control unit 15 is connected to the control computer 17.

Секции 2 изготовлены, например, в виде прямоугольных параллелепипедов и соединены между собой с помощью болтов.Sections 2 are made, for example, in the form of rectangular parallelepipeds and are connected to each other using bolts.

В каждой секции 2 закреплено, например, по четыре поворотные ячейки 3.In each section 2, for example, four rotary cells 3 are fixed.

Каждая поворотная ячейка 3 содержит каркас, выполненный из металлического профиля, боковые грани которой облицованы, например, фанерой, а верхняя и нижняя грань выполнены из металла.Each rotary cell 3 contains a frame made of a metal profile, the side faces of which are lined, for example, with plywood, and the top and bottom edges are made of metal.

Зацепы 6 выполнены, например, различной формы и различных цветов из дерева или пластмассы.The hooks 6 are made, for example, of various shapes and colors from wood or plastic.

На боковых гранях поворотных ячеек 3 закреплено различное количество зацепов 6.On the side faces of the rotary cells 3, a different number of hooks 6 are fixed.

Электродвигатели с приводами 7, драйверы электродвигателей 8, датчики положения граней поворотных ячеек 9, фиксаторы положения поворотных ячеек 11, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотной ячейки 12, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 закреплены, например, на верхнем металлическом профиле, из которого изготовлены секции рамы, над каждой поворотной ячейкой 3.Electric motors with drives 7, electric motor drivers 8, position sensors of the edges of the rotary cells 9, position latches of the rotary cells 11, actuation sensors of the position latches of the rotary cell 12, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells 14 are fixed, for example, on the upper metal profile from which the frame sections are made, above each rotary cell 3.

Драйверы электродвигателей 8, датчики положения граней поворотных ячеек 9, фиксаторы положения поворотных ячеек 11, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек 12 соединены с блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14, например, посредством проводных линий связи.Drivers of electric motors 8, position sensors of the edges of the rotary cells 9, position latches of the rotary cells 11, actuation sensors of the position latches of the rotary cells 12 are connected to control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells 14, for example, via wired communication lines.

Блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 соединены с общим блоком управления 15, например, посредством проводных линий связи.The control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position detectors of rotary cells 14 are connected to a common control unit 15, for example, via wired communication lines.

Драйверы электродвигателей 8, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 и общий блок управления 15 соединены с блоком питания 16, например, посредством проводных линий электропитания.Drivers of electric motors 8, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position detectors of rotary cells 14 and a common control unit 15 are connected to the power unit 16, for example, by means of wired power lines.

Общий блок управления 15 соединен с компьютером управления 17 посредством проводной USB, Ethernet или беспроводной Wi-fi, Bluetooth линий связи.The common control unit 15 is connected to the control computer 17 via wired USB, Ethernet or wireless Wi-fi, Bluetooth communication lines.

Рама 1 облицована фальш-панелями 18, при этом для поворотных ячеек 3 в фальш-панелях 18 выполнены вырезы, размеры которых превышают размеры поворотных ячеек 3 на 1-4 мм.The frame 1 is lined with bezel panels 18, while for the pivot cells 3 in the bezel panels 18 cutouts are made, the dimensions of which exceed the dimensions of the pivot cells 3 by 1-4 mm.

Сборку предлагаемого устройства с изменяемой поверхностью для скалолазания осуществляют следующим образом.The assembly of the proposed device with a variable surface for rock climbing is carried out as follows.

Изготавливают раму 1 необходимой высоты и ширины, жестко соединяя секции 2 друг с другом, например, с помощью болтов. Секции 2 изготавливают, из металлического профиля, сваривая каркас в виде прямоугольных параллелепипедов.The frame 1 is made of the required height and width, rigidly connecting the sections 2 to each other, for example, using bolts. Sections 2 are made from a metal profile by welding the frame in the form of rectangular parallelepipeds.

На верхнем и на нижнем профиле секций 2 в местах установки поворотных ячеек 3 аксиально закрепляют узлы подшипников 5, например, марки UP004ER ISB.On the upper and lower profile of the sections 2, in the places where the rotary cells 3 are installed, the bearing units 5, for example, of the UP004ER ISB brand, are axially fixed.

Изготавливают поворотные ячейки 3 в виде равносторонних треугольных призм. Для этого из металлического профиля сваривают каркас в форме треугольных призм. Боковые грани треугольных призм облицовывают, например, фанерными листами. Верхние и нижние грани поворотных ячеек 3 выполняют из металла. К верхним и нижним граням поворотных ячеек 3 по вертикальной оси симметрии крепят металлические полуоси.Rotary cells 3 are made in the form of equilateral triangular prisms. For this, a frame in the form of triangular prisms is welded from a metal profile. The side faces of the triangular prisms are faced, for example, with plywood sheets. The upper and lower edges of the rotary cells 3 are made of metal. Metal semiaxes are attached to the upper and lower faces of the rotary cells 3 along the vertical axis of symmetry.

На боковых гранях поворотных ячеек 3 закрепляют зацепы 6, например, с помощью болтов. Зацепы 6 выполняют различной формы и различных цветов, например, из дерева, или пластмассы. При этом на боковых гранях поворотных ячеек 3 устанавливают различное количество зацепов 6. Количество устанавливаемых зацепов 6 зависит от их размеров.On the lateral faces of the pivot cells 3, hooks 6 are fixed, for example, with bolts. The hooks 6 are made of various shapes and different colors, for example, of wood or plastic. In this case, a different number of hooks 6 are installed on the lateral faces of the turning cells 3. The number of hooks 6 to be installed depends on their sizes.

В каждой секции 2 закрепляют поворотные ячейки 3 путем установки металлических полуосей поворотных ячеек 3 в узлах подшипников 5. В каждой секции 2 закрепляют, например, по четыре поворотные ячейки 3.In each section 2, pivot cells 3 are fixed by installing metal semiaxes of the pivot cells 3 in the bearing assemblies 5. In each section 2, for example, four pivot cells 3 are fixed.

Для автоматического управления поворотными ячейками 3 собирают систему управления, включающую: электродвигатели с приводами 7; драйверы электродвигателей 8; датчики положения граней поворотных ячеек 9 со шторками 10; фиксаторы положения поворотных ячеек 11; датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек 12; блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14; общий блок управления 15; компьютер управления 17.For automatic control of rotary cells 3, a control system is assembled, including: electric motors with drives 7; electric motor drivers 8; position sensors of the edges of the rotary cells 9 with shutters 10; latches of position of rotary cells 11; sensors of operation of the latches of the position of the rotary cells 12; control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells 14; common control unit 15; control computer 17.

В качестве электродвигателей 7 используют, например, шаговые двигатели Purelogic PL42H48-D5. В качестве приводов электродвигателей 7 используются, например, зубчатые передачи, состоящие из зубчатых шестерней РМ27036 Sati и СМ27072 Sati.As the electric motors 7, for example, Purelogic PL42H48-D5 stepper motors are used. As drives of electric motors 7 are used, for example, gears consisting of gears PM27036 Sati and CM27072 Sati.

В качестве драйверов электродвигателей 8 используют, например, драйверы ТТТД Purelogic PLD331.As drivers of electric motors 8, for example, TTTD Purelogic PLD331 drivers are used.

В качестве датчиков положения граней поворотных ячеек 9 используют, например, комбинации, состоящие из трех, смещенных по радиусу относительно друг друга, фотоэлектрических датчиков KTIR0521DS со шторками, работающих по принципу прерывания луча. При этом на верхних металлических гранях поворотных ячеек 3 устанавливают смещенные по радиусу относительно друг друга шторки 10 датчиков положения граней поворотных ячеек 9, так что каждая шторка способна прервать световой луч одного из трех датчиков KTIR0521DS.As sensors for the position of the edges of the rotary cells 9, for example, combinations of three radially offset KTIR0521DS photoelectric sensors with shutters operating on the principle of beam interruption are used. In this case, on the upper metal faces of the rotary cells 3, curtains 10 of the position sensors of the faces of the rotary cells 9 are installed radially relative to each other, so that each curtain is able to interrupt the light beam of one of the three KTIR0521DS sensors.

Также в качестве датчиков положения граней поворотных ячеек 9 могут быть использованы, например, контактные датчики, представляющие собой пару металлических контактов, закрепленных на металлическом профиле секций 2 рамы 1, которые замыкаются третьим скользящим контактом, вращающимся вместе с поворотной ячейкой 3. При этом число пар контактов, закрепленных на металлическом профиле, равно трем и число скользящих контактов также равно трем - каждый скользящий контакт замыкает свою пару закрепленных на металлическом профиле контактов.Also, as sensors of the position of the edges of the rotary cells 9 can be used, for example, contact sensors, which are a pair of metal contacts fixed on the metal profile of sections 2 of the frame 1, which are closed by the third sliding contact rotating together with the rotary cell 3. In this case, the number of pairs of contacts fixed on the metal profile is equal to three and the number of sliding contacts is also equal to three - each sliding contact closes its own pair of contacts fixed on the metal profile.

В качестве фиксаторов положения поворотных ячеек 11 используют, например, соленоидные замки с втягивающимся стержнем TAU 0530-Т. При этом на верхних металлических гранях поворотных ячеек 3 выполняют отверстия 4 для стержней 13.For example, TAU 0530-T solenoid locks with a retractable rod are used as position latches for the rotary cells 11. In this case, holes 4 for rods 13 are made on the upper metal faces of the rotary cells 3.

Также в качестве фиксаторов положения поворотных ячеек 11 могут быть использованы, например, фиксаторы в виде подпружиненных электромагнитов, закрепленных на металлическом профиле секций 2 рамы 1, которые могут в небольших пределах перемещаться в вертикальном направлении, не смещаясь в горизонтальном направлении. При этом для фиксации поворотных ячеек 3 на их верхней поверхности (на месте расположения отверстий 4) закрепляют стальные пластины.Also, latches in the form of spring-loaded electromagnets attached to the metal profile of the sections 2 of the frame 1, which can move within a small range in the vertical direction without moving in the horizontal direction, can also be used as fixers for the position of the rotary cells 11. In this case, to fix the rotary cells 3 on their upper surface (at the location of the holes 4), steel plates are fixed.

В качестве датчиков срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек 12 используют, например, микропереключатели KLS7-KW10-Z2P045.For example, microswitches KLS7-KW10-Z2P045 are used as sensors for actuation of the position latches of rotary cells 12.

В качестве блоков управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 используют, например, микроконтроллеры MassDuino UNO R3.As control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and position fixers of rotary cells 14, for example, MassDuino UNO R3 microcontrollers are used.

В качестве общего блока управления 15 используют, например, микроконтроллер NodeMCU WeMos.As a common control unit 15, for example, the NodeMCU WeMos microcontroller is used.

В качестве компьютера управления используют любой компьютер со специальным программным обеспечением, имеющий сетевой интерфейс, например, IBM или MAC.Any computer with special software that has a network interface, for example, IBM or MAC, is used as a control computer.

Электродвигатели с приводами 7, драйверы электродвигателей 8, датчики положения граней поворотных ячеек 9, фиксаторы положения поворотных ячеек 11, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек 12, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 закрепляют, например, на верхнем металлическом профиле, из которого изготовлены секции 2 рамы 1, над каждой поворотной ячейкой 3.Electric motors with drives 7, electric motor drivers 8, position sensors of the edges of the rotary cells 9, position latches of the rotary cells 11, actuation sensors of the position latches of the rotary cells 12, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells 14 are fixed, for example, on the upper metal profile from which the sections 2 of the frame 1 are made, above each rotary cell 3.

Общий блок управления 15 и блок питания 16 устанавливают, например, в одной из нижних секций.The common control unit 15 and the power unit 16 are installed, for example, in one of the lower sections.

В качестве блока питания 16 используют, например, импульсный источник питания S-350-12 постоянного напряжения 220/12 В.As a power supply unit 16, for example, a switching power supply S-350-12 of constant voltage 220/12 V is used.

Драйверы электродвигателей 8, датчики положения граней поворотных ячеек 9, фиксаторы положения поворотных ячеек 11, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек 12 соединяют с блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 посредством проводных линий связи.The drivers of electric motors 8, position sensors of the edges of the rotary cells 9, position latches of the rotary cells 11, actuation sensors of the position latches of the rotary cells 12 are connected to control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells 14 by means of wired communication lines.

Блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 соединяют с общим блоком управления 15 посредством проводных линий связи.The control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells 14 are connected to a common control unit 15 by means of wired communication lines.

Драйверы электродвигателей 8, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 и общий блок управления 15 соединяют с блоком питания 16 посредством проводных линий электропитания.Drivers of electric motors 8, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells 14 and a common control unit 15 are connected to the power unit 16 by means of wired power supply lines.

Общий блок управления 15 соединяют с компьютером управления 17, например, посредством проводной (USB, Ethernet) или беспроводной (Wi-fi, Bluetooth) линии связи.The common control unit 15 is connected to the control computer 17, for example, via a wired (USB, Ethernet) or wireless (Wi-fi, Bluetooth) communication line.

На компьютере управления 17 устанавливают специальное программное обеспечение.Special software is installed on the control computer 17.

Раму 1 облицовывают фальш-панелями 18. При этом для поворотных ячеек 3 в фальш-панелях 18 выполняют вырезы, размеры которых превышают размеры поворотных ячеек 3 на 1-4 мм.The frame 1 is revetted with false panels 18. At the same time, for the rotary cells 3 in the false panels 18, cutouts are made, the dimensions of which exceed the dimensions of the rotary cells 3 by 1-4 mm.

Собранную конструкцию закрепляют вертикально относительно пола и стен здания с помощью, например, анкерных креплений.The assembled structure is fixed vertically with respect to the floor and walls of the building using, for example, anchors.

Предлагаемое устройство с изменяемой поверхностью для скалолазания работает следующим образом.The proposed device with a variable surface for climbing works as follows.

Человек (тренер), обслуживающий скалодром, с помощью специального программного обеспечения, с использованием графического или текстового интерфейса формирует проект геометрии лицевой рабочей поверхности устройства, выбирая для каждой поворотной ячейки 3 рабочую боковую грань. После того, как проект сформирован, тренер с помощью того же программного обеспечения посылает команду на устройство, по которой все поворотные ячейки 3 поворачиваются на нужный угол и формируют требуемую геометрию на поверхности для скалолазания. Команда, генерируемая программным обеспечением, установленным на компьютер управления 17, по линиям связи поступает на общий блок управления 15. Общий блок управления 15 формирует и передает управляющие команды на блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14. Блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 подают питание на фиксаторы положения поворотных ячеек 11. Вследствие этого происходит подъем стержней 13 фиксаторов положения поворотных ячеек 11 из отверстий 4, выполненных на верхних гранях поворотных ячеек 3, и их разблокирование, а также включение драйверов электродвигателей 8, которые в свою очередь, подают питание на электродвигатели с приводами 7. При достижении необходимого угла поворота каждой поворотной ячейкой 3 срабатывают датчики положения граней поворотных ячеек 9. Этот сигнал регистрируется блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14, которые отключают вращение электродвигателей с приводами 7 подачей соответствующего сигнала на драйверы электродвигателей 8, после чего с небольшой задержкой блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек 14 отключают питание фиксаторов положения поворотных ячеек 11. При этом стержни 13 фиксаторов 11 опускаются в отверстия 4, выполненные на верхних гранях поворотных ячеек 3, и фиксируют их в выбранном положении.The person (trainer) serving the climbing wall, using special software, using a graphical or textual interface, forms a project of the geometry of the front working surface of the device, choosing a working side face for each rotary cell 3. After the project is formed, the trainer, using the same software, sends a command to the device, according to which all rotary cells 3 are rotated to the desired angle and form the required geometry on the climbing surface. The command generated by the software installed on the control computer 17 is fed through the communication lines to the common control unit 15. The common control unit 15 generates and transmits control commands to the control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells 14. Control units and control of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells 14 supply power to the position latches of the rotary cells 11. As a result, the rods 13 of the position latches of the rotary cells 11 are lifted from the holes 4 made on the upper faces of the rotary cells 3 and unlocked, and also turning on the drivers of electric motors 8, which in turn supply power to the electric motors with drives 7. When the required angle of rotation is reached, each rotary cell 3 triggers the position sensors of the edges of the rotary cells 9. This signal is recorded by the control and monitoring units of the sensors, the electric motor switches with drives and position latches of rotary cells 14, which turn off the rotation of electric motors with drives 7 by giving a corresponding signal to the drivers of electric motors 8, after which, with a short delay, the control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells 14 turn off the power to the position latches of rotary cells 11. In this case, the rods 13 of the latches 11 are lowered into the holes 4 made on the upper faces of the rotary cells 3, and fix them in the selected position.

В случае, когда в качестве фиксаторов положения поворотных ячеек 11 используют фиксаторы в виде подпружиненных электромагнитов, закрепленных на металлическом профиле секций 2 рамы 1, при подаче на обмотку электромагнитов напряжения, создаваемое электромагнитами магнитное поле притягивает электромагниты к стальным пластинам, закрепленным на верхних поверхностях поворотных ячеек 3 и тем самым фиксирует поворотные ячейки 3 в нужном положении.In the case when latches in the form of spring-loaded electromagnets fixed on the metal profile of sections 2 of the frame 1 are used as fixers for the position of the rotary cells 11, when the voltage generated by the electromagnets is applied to the winding of the electromagnets, the magnetic field attracts the electromagnets to the steel plates fixed on the upper surfaces of the rotary cells 3 and thereby fixes the rotary cells 3 in the desired position.

Наличие поворотных ячеек 3, автоматически переворачиваемых системой управления, и их конструктивное выполнение обеспечивает увеличение числа траекторий и сценариев тренировок, упрощая при этом монтаж и обслуживание устройства.The presence of rotary cells 3, which are automatically turned over by the control system, and their design provides an increase in the number of trajectories and training scenarios, while simplifying the installation and maintenance of the device.

В целом устройство надежно и удобно в использовании.In general, the device is reliable and easy to use.

Ниже представлен пример конкретного осуществления предлагаемого устройства с изменяемой поверхностью для скалолазания.Below is an example of a specific implementation of the proposed device with a variable surface for climbing.

Пример 1.Example 1.

Изготавливают раму размером 4×3 м. Для этого четыре секции размером 2×1,5 м жестко соединяют друг с другом с помощью болтов. При этом две секции устанавливают внизу - в первом ряду, а две над ними - во втором ряду (фиг. 1). Каждую секцию изготавливают из металлического профиля сечением 60×30 мм.A 4 × 3 m frame is made. For this, four 2 × 1.5 m sections are rigidly connected to each other using bolts. In this case, two sections are installed below - in the first row, and two above them - in the second row (Fig. 1). Each section is made of a metal profile with a cross section of 60 × 30 mm.

На верхнем и на нижнем металлическом профиле секций в местах установки поворотных ячеек аксиально закрепляют узлы подшипников марки UP004ER ISB.Bearing assemblies of the UP004ER ISB brand are axially fixed on the upper and lower metal profiles of the sections in the places where the rotary cells are installed.

Изготавливают поворотные ячейки. Каждую поворотную ячейку выполняют в виде равносторонней треугольной призмы высотой 550 мм и с основанием размером 600×600×600 мм. Для этого из металлического профиля сваривают каркас в форме треугольной призмы и облицовывают ее боковые грани фанерными листами ФСФ толщиной 15 мм. Верхние и нижние грани выполняют из металла. Для этого к металлическому профилю приваривают треугольные листы, выполненные из стали размером 600×600×600 мм. К металлическим верхним и нижним граням поворотных ячеек по вертикальной оси симметрии приваривают металлические полуоси. На верхних металлических гранях поворотных ячеек выполняют отверстия для стержней фиксаторов положения поворотных ячеек диаметром 8 мм и устанавливают шторки датчиков положения граней поворотных ячеек (фиг. 2).Rotary cells are made. Each rotary cell is made in the form of an equilateral triangular prism with a height of 550 mm and a base measuring 600 × 600 × 600 mm. To do this, a frame in the form of a triangular prism is welded from a metal profile and its lateral edges are faced with FSF plywood sheets 15 mm thick. The upper and lower edges are made of metal. For this, triangular sheets made of steel with dimensions of 600 × 600 × 600 mm are welded to the metal profile. Metal semiaxes are welded to the metal upper and lower faces of the rotary cells along the vertical axis of symmetry. On the upper metal faces of the rotary cells, holes are made for the rods of the position fixers of the rotary cells with a diameter of 8 mm, and the curtains of the position sensors of the rotary cells are installed (Fig. 2).

На боковых гранях поворотных ячеек закрепляют зацепы с помощью болтов. Используют зацепы различной формы и различных цветов, выполненные из пластмассы.On the side faces of the pivot cells, the hooks are fixed with bolts. Hooks of various shapes and colors made of plastic are used.

Закрепляют по четыре поворотные ячейки в каждой секции рамы путем установки вертикальных полуосей поворотных ячеек в узлах подшипников.Four pivot cells are fixed in each section of the frame by installing vertical semiaxes of the pivot cells in the bearing assemblies.

Для автоматического управления поворотными ячейками изготавливают систему управления, включающую: электродвигатели с приводами из зубчатых шестерней; драйверы электродвигателей; датчики положения граней поворотных ячеек со шторками; фиксаторы положения поворотных ячеек; датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек; блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек; общий блок управления; компьютер управления.For automatic control of rotary cells, a control system is made, which includes: electric motors with drives from toothed gears; electric motor drivers; position sensors for the edges of rotary cells with shutters; rotary cells position clamps; sensors of actuation of the latches of the position of the rotary cells; control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells; common control unit; computer control.

В качестве электродвигателей используют шаговые двигатели Purelogic PL42H48-D5. В качестве приводов электродвигателей используют зубчатые передачи, состоящие из зубчатых шестерней РМ27036 Sati и СМ27072 Sati.Purelogic PL42H48-D5 stepper motors are used as electric motors. Gear drives are used as drives of electric motors, consisting of gear wheels PM27036 Sati and CM27072 Sati.

В качестве драйверов электродвигателей используют драйверы ШД Purelogic PLD331.Purelogic PLD331 stepper motor drivers are used as electric motor drivers.

В качестве датчиков положения граней поворотных ячеек используют комбинации, состоящие из трех фотоэлектрических датчиков KTIR0521DS со шторками, работающих по принципу прерывания луча.Combinations of three KTIR0521DS photoelectric sensors with shutters operating on the principle of interrupting the beam are used as sensors for the position of the edges of the rotary cells.

В качестве фиксаторов положения поворотных ячеек используют соленоидные замки с втягивающимся стержнем TAU 0530-Т.TAU 0530-T solenoid locks with a retractable rod are used as position fixtures for the rotary cells.

В качестве датчиков срабатывания фиксатора положения поворотной ячейки используют микропереключатели KLS7-KW10-Z2P045.Microswitches KLS7-KW10-Z2P045 are used as sensors for actuation of the rotary cell position lock.

В качестве блоков управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек используют микроконтроллеры MassDuino UNO R3.MassDuino UNO R3 microcontrollers are used as control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and rotary cell positioners.

В качестве общего блока управления используют микроконтроллер NodeMCU WeMos.A NodeMCU WeMos microcontroller is used as a common control unit.

В качестве компьютера управления используют компьютер IBM, имеющий сетевой интерфейс.An IBM computer with a network interface is used as a control computer.

При этом электродвигатели с приводами, драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотной ячейки, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек закрепляют на верхнем металлическом профиле, из которого изготовлены секции рамы, над каждой поворотной ячейкой 3.In this case, electric motors with drives, electric motor drivers, position sensors for the edges of the rotary cells, position latches of the rotary cells, actuation sensors for the position of the rotary cell, control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells are fixed on the upper metal profile from which frame sections, above each pivot cell 3.

В правой нижней секции рамы устанавливают общий блок управления и блок питания (фиг. 1).In the lower right section of the frame, a common control unit and a power supply unit are installed (Fig. 1).

В качестве блока питания используют импульсный источник питания S-350-12 постоянного напряжения 220/12 В.A switching power supply S-350-12 of constant voltage 220/12 V is used as a power supply.

Драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек соединяют с блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек посредством проводных линий связи.Electric motor drivers, position sensors of the edges of the rotary cells, position latches of the rotary cells, actuation sensors of the position latches of the rotary cells are connected to control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells by means of wired communication lines.

Блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек соединяют с общим блоком управления посредством проводных линий связи.Control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells are connected to a common control unit by means of wired communication lines.

Драйверы электродвигателей, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек и общий блок управления соединяют с блоком питания посредством проводных линий электропитания.Drivers of electric motors, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of rotary cells and a common control unit are connected to the power supply unit by means of wired power supply lines.

Общий блок управления соединяют с компьютером управления со специальным программным обеспечением посредством проводной USB линии связи.The common control unit is connected to a control computer with special software via a wired USB communication line.

Раму облицовывают фальш-панелями, изготовленными из фанерных листов ФСФ толщиной 15 мм. При этом для поворотных ячеек в фальш-панелях выполняют вырезы, размеры которых превышают размеры поворотных ячеек на 1-4 мм.The frame is faced with false panels made of 15 mm thick FSF plywood sheets. In this case, for the rotary cells in the false panels, cutouts are made, the dimensions of which exceed the dimensions of the rotary cells by 1-4 mm.

Собранную конструкцию закрепляют вертикально относительно пола и стен помещения с помощью анкерных креплений.The assembled structure is fixed vertically relative to the floor and walls of the room using anchors.

Claims (10)

1. Устройство с изменяемой поверхностью для скалолазания содержит раму, выполненную из секций, изготовленных из металлического профиля, соединенных друг с другом, поворотные ячейки, выполненные в виде треугольных призм, на верхней и нижней гранях которых по вертикальной оси симметрии закреплены металлические полуоси, узлы подшипников, аксиально закрепленные на верхнем и на нижнем профиле секций в местах установки поворотных ячеек, причем поворотные ячейки закреплены в секциях путем установки металлических полуосей в узлах подшипников, зацепы, закрепленные на боковых гранях поворотных ячеек, систему управления поворотными ячейками, включающую электродвигатели с приводами, драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек, общий блок управления, компьютер управлени, и блок питания, при этом драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек соединены с блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек соединены с общим блоком управления, драйверы электродвигателей, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек и общий блок управления соединены с блоком питания, общий блок управления соединен с компьютером управления.1. A device with a variable surface for climbing contains a frame made of sections made of a metal profile, connected to each other, rotary cells made in the form of triangular prisms, on the upper and lower faces of which metal half-shafts are fixed along the vertical axis of symmetry, bearing assemblies , axially fixed on the upper and lower profile of the sections in the places where the rotary cells are installed, and the rotary cells are fixed in the sections by installing metal semi-shafts in the bearing assemblies, the hooks fixed on the lateral faces of the rotary cells, the control system for the rotary cells, including electric motors with drives, drivers electric motors, rotary cell edge position sensors, rotary cell position latches, actuation sensors of rotary cell position latches, control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and rotary cell position latches, general control unit, control computer , and a power supply unit, while the electric motor drivers, position sensors of the edges of the rotary cells, position latches of the rotary cells, actuation sensors of the position latches of the rotary cells are connected to control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and rotary cell position latches are connected to a common control unit, electric motor drivers, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and rotary cell position latches and a common control unit are connected to a power supply, a common control unit is connected to a control computer. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что секции изготовлены в виде прямоугольных параллелепипедов и соединены между собой с помощью болтов.2. The device according to claim 1, characterized in that the sections are made in the form of rectangular parallelepipeds and are interconnected by bolts. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в каждой секции закреплено по четыре поворотные ячейки.3. The device according to claim 1, characterized in that each section contains four rotary cells. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая поворотная ячейка содержит каркас, выполненный из металлического профиля, боковые грани которой облицованы фанерой, а верхняя и нижняя грань выполнены из металла.4. The device according to claim. 1, characterized in that each rotary cell contains a frame made of a metal profile, the side faces of which are lined with plywood, and the upper and lower edges are made of metal. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зацепы выполнены различной формы и различных цветов из дерева или пластмассы.5. The device according to claim. 1, characterized in that the hooks are made of various shapes and different colors of wood or plastic. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на гранях поворотных ячеек закреплено различное количество зацепов.6. The device according to claim 1, characterized in that a different number of hooks are fixed on the faces of the rotary cells. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электродвигатели с приводами, драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек закреплены на верхнем металлическом профиле, из которого изготовлены секции рамы, над каждой поворотной ячейкой.7. The device according to claim 1, characterized in that electric motors with drives, electric motor drivers, position sensors of the edges of the rotary cells, position latches of the rotary cells, actuation sensors of the position latches of the rotary cells, control and monitoring units of sensors, electric motors with drives and position latches of the rotary cells are fixed on the upper metal profile from which the frame sections are made, above each rotary cell. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в драйверы электродвигателей, датчики положения граней поворотных ячеек, фиксаторы положения поворотных ячеек, датчики срабатывания фиксаторов положения поворотных ячеек соединены с блоками управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек, а также блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек соединены с общим блоком управления и драйверы электродвигателей, блоки управления и контроля датчиков, электродвигателей с приводами и фиксаторов положения поворотных ячеек и общий блок управления соединены с блоком питания посредством проводных линий связи.8. The device according to claim 1, characterized in that the electric motor drivers, the position sensors of the edges of the rotary cells, the position latches of the rotary cells, the sensors of the operation of the position latches of the rotary cells are connected to the control and monitoring units of the sensors, the electric motors with drives and the position latches of the rotary cells, as well as control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and rotary cell position latches are connected to a common control unit and electric motor drivers, control and monitoring units for sensors, electric motors with drives and rotary cell position latches and a common control unit are connected to the power supply via wired lines communication. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что общий блок управления соединен с компьютером управления посредством проводной USB, Ethernet или беспроводной Wi-fi, Bluetooth линий связи.9. The device according to claim 1, characterized in that the common control unit is connected to the control computer via wired USB, Ethernet or wireless Wi-fi, Bluetooth communication lines. 10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, рама облицована фальш-панелями, при этом для поворотных ячеек в фальш-панелях выполнены вырезы, размеры которых превышают размеры поворотных ячеек на 1-4 мм.10. The device according to claim 1, characterized in that the frame is lined with false panels, while for the rotary cells in the false panels cutouts are made, the dimensions of which exceed the dimensions of the rotary cells by 1-4 mm.
RU2019141870A 2019-12-13 2019-12-13 Device with variable surface for rock-climbing RU2729327C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141870A RU2729327C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Device with variable surface for rock-climbing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141870A RU2729327C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Device with variable surface for rock-climbing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729327C1 true RU2729327C1 (en) 2020-08-06

Family

ID=72085869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019141870A RU2729327C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Device with variable surface for rock-climbing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729327C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210143U1 (en) * 2021-12-01 2022-03-30 Павел Сергеевич Шишаков Machine for testing and training climbers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100016126A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Yu-Feng Wu Rotatable rock climbing practice device
WO2010119159A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Barriuso Oses Ignacio Improved rock climbing wall
CN108786054A (en) * 2016-07-25 2018-11-13 杨益民 Fire-fighting life-saving, rock-climbing integrated training platform
CN109603129A (en) * 2018-12-20 2019-04-12 周喜荣 A kind of unlimited height rock-climbing training airplane of indoor difficulty rotation adjusting
KR102024749B1 (en) * 2018-10-17 2019-09-25 정현수 Rock climbing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100016126A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Yu-Feng Wu Rotatable rock climbing practice device
WO2010119159A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Barriuso Oses Ignacio Improved rock climbing wall
CN108786054A (en) * 2016-07-25 2018-11-13 杨益民 Fire-fighting life-saving, rock-climbing integrated training platform
KR102024749B1 (en) * 2018-10-17 2019-09-25 정현수 Rock climbing apparatus
CN109603129A (en) * 2018-12-20 2019-04-12 周喜荣 A kind of unlimited height rock-climbing training airplane of indoor difficulty rotation adjusting

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210143U1 (en) * 2021-12-01 2022-03-30 Павел Сергеевич Шишаков Machine for testing and training climbers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220193517A1 (en) Systems and methods for climbing
RU2729327C1 (en) Device with variable surface for rock-climbing
CA2731011C (en) Variable contour floor system
CN1984697B (en) Exercise apparatus for simulating skating movement
CN110506660B (en) Cross water maze for behavior test
CN212067570U (en) Outdoor sports of kindergarten is with climbing device
US7150704B2 (en) Device for walking or running in place
KR100975416B1 (en) Automatic feed target device
CN110681138A (en) Annular rock climbing training equipment
CN1210472A (en) Stationary exercise device
CN215976887U (en) Road and bridge construction is with safe construction platform
CN211388793U (en) Anti-falling education robot
RU92801U1 (en) SPORTS COMPLEX-TRANSFORMER
CN109935126A (en) A kind of practice training device of generic cabling of network engineering
CN106890424A (en) A kind of one side can adjust slope ankle joint exercise machine
CN217722378U (en) Police dog training field
CN211536328U (en) Air plank road device
CN201224266Y (en) Depression angle adjustable blackboard
CN115569350B (en) Motor control system of gait rehabilitation training device with rest chair
KR100885886B1 (en) Electronic rope-jumping apparatus
US20030060300A1 (en) Golf training installation
CN101745199A (en) Qinggong and Wushu teaching and training device
CN115824496B (en) Testing device for robot motion balance
ES2645917B1 (en) TREAD CAMPUS BOARD FOR TRAINING
KR101467510B1 (en) Mat assembly for golf practice