RU2772192C1

RU2772192C1 - Wakeboard trainer

Info

Publication number: RU2772192C1
Application number: RU2022101198A
Authority: RU
Inventors: Олег Вячеславович Галкин
Original assignee: Олег Вячеславович Галкин
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2022-05-18

Abstract

FIELD: sports.

SUBSTANCE: invention relates to the field of sports in relation to devices for exercising and acquiring wakeboarding skills. A wakeboard simulator is presented, containing a landing movable platform installed on a prefabricated frame with a drive and with stoppers, an arc-shaped support with a curved guide with bearings and drives of rotation rods along the edges for moving along an arc in the up-down direction in a given plane with the help of a drive and holding the entire structure on an arcuate support. Also, the simulator contains a wheel-shaped support with rollers connected to the arc-shaped support to ensure the movement of the arc-shaped support around the axis, connected to the wheel-shaped support to hold it and with the possibility of rotation in a given plane, a rotation rod with a drive and bearings, an arcuate curvilinear guide placed on the arc-shaped support with the ability to move back and forth and a carriage connected to the wakeboard in the form of a board with a drive and fasteners for fastening on it and moving the athlete-rider's legs back and forth on it in a given plane with the help of a drive. In addition, a support with a straight guide is installed on the prefabricated frame with a carriage installed on it with the possibility of moving up and down with fastening belts for the body of an athlete-rider, connected to the carriage for fastening and moving legs, a roller system for a halyard with a handle, made with the possibility of simulating winch pull. Also, a processor with software and a power supply is connected to the prefabricated frame.

EFFECT: increased reliability of the entire structure and safety during operation.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение «Тренажёр для вейкборда» предназначено для обучения флэтовым трюкам в вейкбординге. Эти трюки выполняются с поверхности воды на специальной доске - вейкборде. The invention "Wakeboard simulator" is intended for teaching flat tricks in wakeboarding. These tricks are performed from the surface of the water on a special board - a wakeboard.

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Тренажер относится к области спорта, в частности к устройствам для упражнений и приобретения навыков вейкбординга.The simulator belongs to the field of sports, in particular to devices for exercising and acquiring wakeboarding skills.

Уровень техникиState of the art

Известно изобретение ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ГОРНОЛЫЖНИКОВ И СПОСОБ ТРЕНИРОВКИ НА НЕМ (патентный номер RU2728086C1), содержащий платформу, установленные на ней имитаторы лыж, каждый из которых соединен через соединительный элемент со своей рукой робота-манипулятора, контроллеры для управления движением рук роботов-манипуляторов, кроме того, датчики положения имитаторов лыж и сил, действующих на имитаторы лыж, защитные сетки, отличающийся тем, что он дополнительно содержит седло для крепления корпуса горнолыжника (пользователя), которое через соединительный элемент соединено с рукой дополнительного робота-манипулятора, контроллер для управления движением этого робота-манипулятора и датчики положения корпуса горнолыжника (пользователя), скорости перемещения корпуса горнолыжника (пользователя) сил, действующих на корпус горнолыжника (пользователя), и датчики скорости перемещения имитаторов лыж, кроме того, защитные сетки снабжены системой роликов и натяжителей. Способ тренировки горнолыжников, при котором осуществляют имитацию прохождения поворотов путем перемещения стоп пользователя, закрепленных на платформах имитаторов лыж, с помощью рук роботов-манипуляторов, где движения выполняются с использованием программы моделирования, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют перемещение корпуса горнолыжника (пользователя), закрепленного в седле, с помощью дополнительной руки робота-манипулятора, где движения выполняют с использованием программы моделирования, кроме того, при осуществлении имитации поворотов осуществляют создание усилий на стопы через имитаторы лыж и на корпус горнолыжника (пользователя) через седло с помощью рук роботов-манипуляторов, работающих в режиме поддержания заданных усилий, задаваемых программой моделирования.It is known the invention SIMULATOR FOR SKIERS AND METHOD OF TRAINING ON IT (patent number RU2728086C1), containing a platform, ski simulators installed on it, each of which is connected through a connecting element with its own arm of a robotic arm, controllers for controlling the movement of the arms of robotic manipulators, in addition , position sensors for ski simulators and forces acting on ski simulators, protective nets, characterized in that it additionally contains a saddle for attaching the body of the skier (user), which is connected through a connecting element to the arm of an additional robotic arm, a controller for controlling the movement of this robot -manipulator and sensors for the position of the skier's (user's) body, the speed of movement of the skier's (user's) body, the forces acting on the skier's (user's) body, and sensors for the speed of movement of ski simulators, in addition, protective nets are equipped with a system of rollers and tensioners. A method for training skiers, in which the passage of turns is simulated by moving the user's feet fixed on the platforms of ski simulators with the help of the arms of robotic manipulators, where the movements are performed using a simulation program, characterized in that the body of the skier (user) is additionally moved in the saddle, with the help of an additional arm of the robot-manipulator, where movements are performed using the simulation program, in addition, when simulating turns, forces are generated on the feet through ski simulators and on the body of the skier (user) through the saddle using the arms of robotic manipulators, operating in the mode of maintaining the specified forces specified by the simulation program.

Недостатком данного изобретения является то, что при схожести некоторых конструктивных элементов с заявляемым изобретением, данный тренажёр предназначен для горнолыжников и в функциональном плане позволяет тренировать только навыки необходимые для горнолыжных видов спорта.The disadvantage of this invention is that with the similarity of some structural elements with the claimed invention, this simulator is designed for skiers and functionally allows you to train only the skills necessary for skiing.

Известен СИМУЛЯТОР ВЕЙКБОРДА (патентный номер KR101429847B1), изобретение включает в себя: доску для поддержки ног пользователя; рельс, установленный в нижней части доски и движущийся в направлении, в котором приложена сила, между левым направлением и правым направлением, когда сила прилагается к доске; исполнительный механизм для конфигурирования следующего движения для возврата в исходное положение, когда движение осуществляется в левом или правом направлении через рельс; опора для поддержки доски, рельса и привода; ручку, соединенную с передней поверхностью опоры через линию и помогающую пользователю сохранять равновесие, когда пользователь сидит на доске; и датчик, расположенный ниже или на боковой поверхности платы, направляющей и привода и установленный на опоре.Known WAKEBOARD SIMULATOR (patent number KR101429847B1), the invention includes: a board to support the user's legs; a rail mounted at the bottom of the board and moving in the direction in which the force is applied between the left direction and the right direction when the force is applied to the board; an actuator for configuring the next movement to return to the original position when the movement is in the left or right direction across the rail; support to support the board, rail and drive; a handle connected to the front surface of the support through a line and assisting the user in maintaining balance when the user is sitting on the board; and a sensor located below or on the side of the board, guide and drive and mounted on a support.

Недостатком является то, что данное изобретение не предназначено для обучения трюкам на поверхности воды, а только позволяет тренировать навыки удержание райдера на воде.The disadvantage is that this invention is not intended to teach tricks on the surface of the water, but only allows you to train the skills of keeping the rider on the water.

Наиболее близким изобретением является ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ИМИТАЦИИ КАТАНИЯ НА СНОУБОРДЕ И ЛЫЖАХ СОДЕРЖИТ ОПОРНУЮ РАМУ, К КОТОРОЙ ПРИКРЕПЛЕНЫ КАЧЕЛИ ДЛЯ ДОСКИ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПОВОРАЧИВАТЬСЯ ВОКРУГ ОСИ (патентный документ DE19843472A1). Изобретение относится к тренажеру, который используется для занятий спортом на доске. В зависимости от размера доски, которая должна храниться на опоре качели, которая может вращаться вокруг оси поворота, доска сама по себе может вызывать раскачивающие движения за счет изменения веса, так что кататься на коньках и сноубордистах можно хаф-пайп или фул-пайп можно смоделировать с вращением на 360 градусов вокруг оси поворота. Вместо вращающейся вокруг вертикальной оси опоры сноуборда сноуборд может быть также установлен на шаровом шарнире или на пружине, которая позволяет наклонять сноуборд в любом направлении, так что во время движения вокруг оси поворота также наклоняется позиции, и Вращение границы возможны. Поворотная рама может быть снабжена противовесами в области оси поворота, с помощью которых уменьшается момент инерции массы подвижных частей имитатора, так что вращение вокруг оси поворота облегчается.The closest invention is SIMULATOR FOR SIMULATION OF SNOWBOARDING AND SKIING CONTAINS A BASE FRAME TO WHICH IS ATTACHED A BOARD SWING WHICH CAN ROTATING AROUND THE AXIS (patent document DE19843472A1). The invention relates to a simulator that is used for playing sports on the board. Depending on the size of the board to be stored on a swing support that can rotate around the pivot point, the board itself can induce swinging motions through weight changes, so that skating and snowboarding can be done half-pipe or full-pipe can be simulated with 360 degree rotation around the axis of rotation. Instead of a pivoting snowboard support, the snowboard can also be mounted on a ball joint or on a spring, which allows the snowboard to be tilted in any direction, so that during movement around the pivot axis, the position also tilts, and rotation of the border is possible. The swivel frame can be provided with counterweights in the region of the swivel axis, by means of which the moment of inertia of the mass of the moving parts of the simulator is reduced, so that rotation around the swivel axis is facilitated.

Тренажер снабжен защитными устройствами, например, удерживающих ремни или держатели для ног, так что граница с фиксированным положением вне времени его движения на тренажере по отношению к доске. В соревновательной версии симулятора предусмотрены на опорной раме одна или несколько качающихся рам, так что, по крайней мере, два участника могут использовать симулятор в прямом соревновании или в качестве одновременной презентации одновременно. В другом варианте симулятора ось поворота может сама осуществляться с помощью двигателя или подходящего подшипника и наконечника для переноса веса, так что на практике обеспечивается поворотное движение в пространстве. Такое хранилище может быть выполнено, например, аналогично карданному шарниру. Недостатком является отсутствие возможности обучению выполнению трюков для вейкбордингу. Кроме того, траектория движений в данном тренажёре не является чёткой и не задана процессором по выбору тренера.The simulator is equipped with protective devices, such as holding straps or leg holders, so that the boundary is in a fixed position outside the time of its movement on the simulator in relation to the board. In the competitive version of the simulator, one or more swing frames are provided on the support frame, so that at least two participants can use the simulator in a direct competition or as a simultaneous presentation at the same time. In another version of the simulator, the axis of rotation can itself be driven by a motor or a suitable bearing and a weight-transferring tip, so that in practice a rotational movement in space is provided. Such storage can be made, for example, similarly to a cardan joint. The disadvantage is the lack of opportunity to learn how to perform tricks for wakeboarding. In addition, the trajectory of movements in this simulator is not clear and is not set by the processor at the choice of the coach.

Задачей настоящего изобретения является создание тренажера для вейкборда, позволяющего получать и закреплять навыки выполнения трюков на воде и обеспечить возможность максимально свести к минимуму получения травм на тренировках путем развития мышечной памяти тела спортсмена (райдера).The objective of the present invention is to create a wakeboard simulator that allows you to acquire and consolidate the skills of performing tricks on the water and provide the opportunity to minimize injuries during training by developing muscle memory of the athlete's (rider's) body.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Техническим результатом является создание тренажера для вейкборда позволяющего получать и закреплять навыки выполнения трюков на воде и обеспечить возможность максимально свести к минимуму получения травм на тренировках путем развития мышечной памяти тела спортсмена (райдера).The technical result is the creation of a wakeboard simulator that allows you to acquire and consolidate the skills of performing tricks on the water and provide the opportunity to minimize injuries during training by developing muscle memory of the athlete's (rider's) body.

Технический результат достигается путём создания тренажёра, представляющего собой напольную сборную конструкцию, содержащую посадочную подвижную площадку с приводом (или без него), со стопорами, системой стопоров и тормозов, элементами вращения и скольжения, процессором с ПО и блоком питания, отличающийся сборной рамой на регулируемых виброопорах для крепления всех элементов конструкции, соединенной с подвижным стержнем вращения, имеющим привод и подшипники, который перемещает в заданной плоскости прикрепленную колесообразную опору с роликами, соединённую с дугообразной опорой с криволинейной направляющей со стержнями вращения по краям, стержни вращения имеют подшипники и приводы, один из стержней вращения соединён с опорой с прямолинейной направляющей, содержащей перемещающуюся вверх-вниз каретку с ремнями-креплениями для тела райдера, другой стержень вращения соединен с криволинейной направляющей (дугой), содержащей привод и имеющей перемещающуюся взад-вперед в заданной плоскости каретку с приводом, соединенную с вейкбордом (доской), которая содержит крепления для ног райдера (спортсмена), к этой же каретке присоединена роликовая система для фала с рукояткой, имитирующая тягу лебедки.The technical result is achieved by creating a simulator, which is a floor-mounted prefabricated structure containing a landing movable platform with a drive (or without it), with stoppers, a system of stoppers and brakes, rotation and sliding elements, a processor with software and a power supply unit, characterized by a prefabricated frame on adjustable vibration mounts for fastening all structural elements, connected to a movable rotation rod having a drive and bearings, which moves an attached wheel-shaped support with rollers in a given plane, connected to an arcuate support with a curved guide with rotation rods at the edges, the rotation rods have bearings and drives, one of the rotation rods is connected to a support with a straight guide containing a carriage moving up and down with straps for the rider's body, the other rotation rod is connected to a curved guide (arc) containing a drive and having a car moving back and forth in a given plane a powered tag connected to a wakeboard (board), which contains fastenings for the rider's (athlete's) legs, a roller system for a halyard with a handle is attached to the same carriage, imitating winch traction.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 представлена схема тренажёра для вейкборда вид сбоку.In FIG. 1 shows a diagram of a wakeboard simulator, side view.

1 - Каретка для крепления ног райдера с вейкбордом, с приводом.1 - Carriage for fastening the legs of a rider with a wakeboard, with a drive.

2 - Криволинейная направляющая для перемещения каретки 1 взад-вперед в заданной плоскости при помощи привода.2 - Curvilinear guide for moving the carriage 1 back and forth in a given plane with the help of a drive.

3 - Каретка с ремнями-креплениями тела райдера.3 - Carriage with rider's body straps.

4 - Опора с прямолинейной направляющей для перемещения каретки с ремнями-креплениями вверх-вниз в заданной плоскости.4 - Support with a straight guide for moving the carriage with fastening belts up and down in a given plane.

5 - Вращающиеся стержни с подшипниками и приводом, удерживающие конструкцию с опорами и каретками на дугообразной опоре.5 - Rotating rods with bearings and a drive that hold the structure with supports and carriages on an arcuate support.

6 - Дугообразная опора с криволинейной направляющей для движения по дуге в направлении вверх-вниз в заданной плоскости при помощи привода.6 - Arc-shaped support with a curved guide for moving along an arc in the up-down direction in a given plane with the help of a drive.

7 - Колесообразная опора с роликами для обеспечения движения дугообразной опоры вокруг оси. 7 - Wheel-shaped support with rollers to ensure the movement of the arc-shaped support around the axis.

8 - Стержень, вращающийся в заданной плоскости, с приводом и подшипниками, удерживающий колесную опору.8 - A rod rotating in a given plane, with a drive and bearings, holding the wheel support.

9 - Роликовая система для фала с рукояткой, имитирующая тягу лебедки (или тягу кайта в кайтсерфинге), соединенная с кареткой для крепления ног райдера с вейкбордом.9 - Roller system for a halyard with a handle, simulating the pull of a winch (or pull of a kite in kitesurfing), connected to a carriage for fastening the legs of a rider with a wakeboard.

10 - Посадочная площадка (подвижная) с приводом (или без него), со стопорами.10 - Landing pad (movable) with or without a drive, with stoppers.

11 - Сборная рама для крепления всех элементов конструкции: опор, приводов, стопоров, элементов вращения и скольжения, посадочной площадки на регулируемых виброопорах.11 - Prefabricated frame for fastening all structural elements: supports, drives, stoppers, elements of rotation and sliding, landing platform on adjustable vibration mounts.

12 - Процессор с ПО, блоком питания.12 - Processor with software, power supply.

На фиг. 2 представлена схема тренажёра для вейкборда, вид сверху.In FIG. 2 shows a diagram of a wakeboard simulator, top view.

На фиг. 3 представлена схема тренажёра для вейкборда, вид спереди.In FIG. 3 shows a diagram of a wakeboard simulator, front view.

2 - Криволинейная направляющая для перемещения каретки 1 взад-вперед в заданной плоскости при помощи привода.2 - Curvilinear guide for moving the carriage 1 back and forth in a given plane using a drive.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Спортсмен (райдер) под руководством и с помощью тренера (инструктора-оператора) закрепляет свое тело ремнями страховочной системы (привязи) к каретке (3), находящейся на прямолинейной направляющей (4), а ноги с доской (вейком) к каретке (1), находящейся на криволинейной направляющей (дуге) (2). Оператор отодвигает на безопасное расстояние посадочную площадку (10). Оператор при помощи ПО (12) задает алгоритм движения райдера (трюк), выбирая его из базы данных, запускает тренажер. Тело райдера выполняет принудительное движение по заданной оператором траектории со скоростью, приближенной к реальной (на воде) или в замедленном варианте. Оператор может остановить движение в любой точке траектории. По завершении трюка возможно повторить его снова любое количество раз или выполнить другой трюк. An athlete (rider), under the guidance and with the help of a coach (instructor-operator), fastens his body with a safety system (leash) to the carriage (3) located on a straight guide (4), and legs with a board (wake) to the carriage (1) located on the curved guide (arc) (2). The operator moves the landing pad (10) to a safe distance. The operator, using software (12), sets the rider's movement algorithm (trick), selecting it from the database, starts the simulator. The rider's body performs a forced movement along the trajectory set by the operator at a speed close to the real one (on the water) or in a slowed down version. The operator can stop the movement at any point of the trajectory. At the end of the trick, it is possible to repeat it again any number of times or perform another trick.

По окончании тренировки оператор отключает тренажер, активирует тормоза и стопора системы, подкатывает посадочную площадку и помогает райдеру снять страховочную привязь и сойти с площадки.At the end of the workout, the operator turns off the simulator, activates the brakes and stopper of the system, rolls up the landing pad and helps the rider to remove the harness and get off the landing.

Тренажер ориентирован на обучение и тренировку флэтовым трюкам на вейкборде. Флэтовые трюки выполняются с поверхности воды. Флэтовый трюк состоит из нескольких элементов: The simulator is focused on teaching and training flat tricks on a wakeboard. Flat tricks are performed from the surface of the water. The flat trick consists of several elements:

- Зарезка (движение райдера по дуге с увеличением силы упора доски),- Kick-off (rider movement in an arc with an increase in board stop force),

- Релиз (окончание зарезки на максимуме упора и вылет с поверхности воды),- Release (end of kickoff at the maximum stop and departure from the surface of the water),

- Непосредственно трюк (вращения в воздухе, порядка 60 видов),- Direct trick (rotation in the air, about 60 types),

- Завершение (приводнение).- Completion (splashdown).

Основное предназначение тренажера – наработка мышечной памяти райдера на суше, что ускорит выполнение трюка на воде и максимально обезопасит спортсмена.The main purpose of the simulator is to develop the rider's muscle memory on land, which will speed up the performance of the trick on the water and protect the athlete as much as possible.

Для обучения правильной зарезки предназначены следующие элементы конструкции тренажёра: опора с прямолинейной направляющей (4), содержащей перемещающуюся вверх-вниз каретку с ремнями-креплениями для тела райдера (3) и криволинейная направляющая (дуга), содержащая привод (2) и имеющая перемещающуюся взад-вперед в заданной плоскости каретку соединенную с вейкбордом (доской) (1), которая содержит крепления для ног райдера (спортсмена).The following design elements of the simulator are intended for teaching correct cutting: a support with a straight guide (4) containing a carriage moving up and down with fastening belts for the rider's body (3) and a curved guide (arc) containing a drive (2) and having a moving backwards - forward in a given plane, a carriage connected to a wakeboard (board) (1), which contains bindings for the rider's (athlete's) legs.

Для обучения релизу и приводнению предназначена дугообразная опора с криволинейной направляющей (6) со стержнями вращения по краям (5).For training in release and splashdown, an arcuate support with a curved guide (6) with rotation rods at the edges (5) is designed.

Синхронизированная работа следующих элементов отвечает за обучение вращению: стержень вращения имеющей приводы и подшипники (8), который перемещает в заданной плоскости колесообразную опору с роликами (7) соединённую с дугообразной опорой с криволинейной направляющей (6) со стержнями вращения по краям (5), стержни имеют подшипники и приводы, один из стержней соединен с опорой с прямолинейной направляющей (4) содержащей перемещающуюся вверх-вниз каретку с ремнями-креплениями для тела райдера (3), другой стержень вращения соединен с криволинейной направляющей (дугой) содержащей привод (2) и имеющей перемещающуюся взад-вперед в заданной плоскости каретку соединенную с вейкбордом (доской), которая содержит крепления для ног райдера (спортсмена) (1).The synchronized operation of the following elements is responsible for learning to rotate: a rotation rod with drives and bearings (8), which moves in a given plane a wheel-shaped support with rollers (7) connected to an arcuate support with a curved guide (6) with rotation rods at the edges (5), rods have bearings and drives, one of the rods is connected to a support with a straight guide (4) containing a carriage moving up and down with fastening belts for the rider's body (3), the other rotation rod is connected to a curved guide (arc) containing a drive (2) and having a carriage moving back and forth in a given plane connected to a wakeboard (board), which contains fastenings for the rider's (athlete's) legs (1).

Система приводов и стопоров предназначена для своевременного начала и завершения движения и вращения в нужную сторону, согласно правилам выполнения трюка.The system of drives and stoppers is designed for the timely start and completion of movement and rotation in the right direction, according to the rules for performing the trick.

Claims

A wakeboard simulator, comprising a landing movable platform with a drive and stoppers installed on a prefabricated frame, an arc-shaped support with a curved guide with rotation rods having bearings and drives along the edges for moving along an arc in the up-down direction in a given plane with the help of a drive and holding the entire structure on an arcuate support, a wheel-shaped support with rollers connected to the arcuate support to ensure the movement of the arcuate support around the axis, connected to the wheel-shaped support to hold it and with the possibility of rotation in a given plane, a rotation rod with a drive and bearings, an arcuate curvilinear guide placed on the arcuate support with mounted on it with the ability to move back and forth and connected to the wakeboard in the form of a board with a carriage with a drive and fasteners for fastening on it and moving the athlete-rider's legs back and forth on it in a given plane using a drive, a support with a straight guide th with a carriage installed on it with the ability to move up and down with straps for fastening the body of an athlete-rider, a roller system for fastening and moving legs connected to the carriage for fastening and moving legs, a roller system for a halyard with a handle, made with the possibility of simulating winch thrust, software and power supply.