SI23792A - Sistem za urjenje tehnike veslanja - Google Patents

Sistem za urjenje tehnike veslanja Download PDF

Info

Publication number
SI23792A
SI23792A SI201100243A SI201100243A SI23792A SI 23792 A SI23792 A SI 23792A SI 201100243 A SI201100243 A SI 201100243A SI 201100243 A SI201100243 A SI 201100243A SI 23792 A SI23792 A SI 23792A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
rowing
rower
forces
biomechanical parameters
values
Prior art date
Application number
SI201100243A
Other languages
English (en)
Inventor
Roman Kamnik
Tadej Bajd
TomaĹľ ÄŚERNE
Marko Munih
Original Assignee
Univerza V Ljubljani
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 Univerza V Ljubljani filed Critical Univerza V Ljubljani
Priority to SI201100243A priority Critical patent/SI23792A/sl
Priority to PCT/SI2012/000027 priority patent/WO2013006145A1/en
Publication of SI23792A publication Critical patent/SI23792A/sl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003—Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • G09B19/0038—Sports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/0076—Rowing machines for conditioning the cardio-vascular system
    • A63B2022/0079—Rowing machines for conditioning the cardio-vascular system with a pulling cable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • A63B2024/0012—Comparing movements or motion sequences with a registered reference
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • A63B2024/0012—Comparing movements or motion sequences with a registered reference
    • A63B2024/0015—Comparing movements or motion sequences with computerised simulations of movements or motion sequences, e.g. for generating an ideal template as reference to be achieved by the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/06—Training appliances or apparatus for special sports for rowing or sculling
    • A63B2069/062—Training appliances or apparatus for special sports for rowing or sculling by pulling on a cable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B2071/065—Visualisation of specific exercise parameters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B2071/0655—Tactile feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/28—Devices for two persons operating in opposition or in cooperation
    • A63B21/285—Devices for two persons operating in opposition or in cooperation in cooperation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2208/00—Characteristics or parameters related to the user or player
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/17—Counting, e.g. counting periodical movements, revolutions or cycles, or including further data processing to determine distances or speed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/30—Speed
    • A63B2220/36—Speed measurement by electric or magnetic parameters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50—Force related parameters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50—Force related parameters
    • A63B2220/58—Measurement of force related parameters by electric or magnetic means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/83—Special sensors, transducers or devices therefor characterised by the position of the sensor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/20—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment with means for remote communication, e.g. internet or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2225/00—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
    • A63B2225/50—Wireless data transmission, e.g. by radio transmitters or telemetry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/01—User's weight
    • A63B2230/015—User's weight used as a control parameter for the apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/62—Measuring physiological parameters of the user posture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
    • A63B2230/62—Measuring physiological parameters of the user posture
    • A63B2230/625—Measuring physiological parameters of the user posture used as a control parameter for the apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Sistem za urjenje gibalne tehnike pri športu, prednostno veslanju, ali za rehabilitacijo oseb za vzdrževanje in povrnitev gibalnih in funkcionalnih sposobnosti, ki vsebuje napravo za izvajanje gibanja, prednostno vadbo veslanja, kot je simulator veslanja in je poljubne znane vrste, lahko pa je tudi čoln, na napravi in izvajalcu nameščene merilnike za zaznavanje in merjenje sil in premika in inercijske senzorje, procesno enoto za obdelavo izmerjenih in predhodno vnesenih veličin skupaj z napravami za informiranje izvajalca, značilen po tem, da procesna enota (3) vsebuje modul (16) biomehanskih parametrov, modul (17) inverznega dinamičnega modela, modul (18) referenčnega modela in so na enoti za prikaz prikazane trenutne in ciljne vrednosti biomehanskih parametrov zavesljaja.

Description

SISTEM ZA URJENJE TEHNIKE VESLANJA
Predmet izuma
Predmet izuma je sistem za urjenje gibalne tehnike pri športu, prednostno veslanju, ali za rehabilitacijo oseb za vzdrževanje in povrnitev gibalnih in funkcionalnih sposobnosti.
Tehnični problem
Tehnični problem, ki ga rešuje izum, je kako zasnovati tak sistem za urjenje gibalne tehnike, kot je tehnika veslanja, ali za namene rehabilitacije, ki bo uporabniku neposredno v času vadbe na jasen in razumljiv način podajal informacijo o njegovem izvajanju gibanja posameznih delov telesa, ki sodelujejo pri izvajanju tega gibanja, prednostno zavesljaja, in mu hkrati podal informacijo o potrebni korekciji gibanja, zlasti glede na smer delovanja sile posameznega dela telesa in obremenitve posameznih sklepov z namenom pravilnega izvajanja gibalne tehnike ob čimmanjši porabi energije in s tem preprečevanja poškodb, prednostno veslanja, in s tem omogočiti pravilno in optimalno obremenjevanje sklepov izvajalca, pri čemer bodo vsakokrat upoštevane antropometrične lastnosti izvajalca. Hkrati mora biti sistem udoben do take mere, da ne ovira izvajalca pri izvajanju gibanja, relativno lahek in enostaven za montažo, da ga je moč namestiti tako na vadbeno napravo kot tudi na sam čoln.
Stanje tehnike
Veslanje je šport, ki za doseganje razultatov, še zlasti vrhunskih, zahteva pravilno in optimalno tehniko izvedbe zavesljaja hkrati pa povzroča velike obremenitve sklepov, ki v primeru nepravilno izvedenega zavesljaja pogosto vodijo v poškodbe hrbtenice in posameznih sklepov okončin. Zato je zelo pomemben nadzor in spremljanje gibanja, ki se običajno izvaja posredno preko trenerja, ki odvisno od izkušenj in izostrenega očesa, posreduje navodila izvajalcu, ali s kamero in zaznavali, ki posnamejo gibanje za naknadno analizo in se nato pri naslednjih vajah poskuša odpraviti napake. Poleg tega se te vrste šport odvija na vodi in je v večini področij mogoča vadba v naravi zgolj polovico leta. Da bi se ohranila kontinuiteta vadbe preko celega leta in bi bilo mogoče tudi v obdobju t.im. suhega treninga napredovati s tehniko veslanja, so bile razvite številne vadbene naprave, ki omogočajo vadbo tudi izven veslaške sezone.
Tako je v patentu US 6,682,351 (Abraham-Fuchs, Birkhoelzer, Schmidt) opisan sistem za nadzorovanje položaja izvajalca na veslaški vadbeni napravi zlasti položaja trupa in rok. Na osnovi njunega medsebojnega razmerja se ugotavlja pravilnost izvedbe celotnega zavesljaja. Naprava sestoji iz vadbene naprave, na kateri so nameščena zaznavala, ki so sposobna zaznati kinematične parametre, kot je položaj, hitrost, pospešek, na izvajalcu - veslaču nameščenih zaznaval za določanje položaja izvajalca med veslanjem, enote za vrednotenje rezultatov in enote za prikaz rezultatov. Zaznavala beležijo trenutne lege, t.j. pozicijo in orientacijo, posameznih delov telesa veslača med izvajanjem zavesljaja, ki se nato preko enote za vrednotenje prikazujejo na zaslonu. Veslač dobiva informacijo o trenutni legi svojega telesa. Na osnovi lege trupa in rok se določa pravilnost zavesljaja, ki se preko zvočnega oziroma svetlobnega signala posreduje izvajalcu gibanja kot informacija ali je ta lega pravilna ali ne. Kakšna je pravilna lega in za koliko odstopa njegova trenutna lega, mora veslač vedeti sam in sproti določati svoja odstopanja od optimalne lege. Za tako vadbo so potrebne že precejšnje izkušnje in znanje, poleg tega pa je s tem pozornost preusmerjena iz izvajanja veslanja na pregledovanje rezultatov in primerjavo. Da se usmeri pozornost veslača zgolj na veslanje, je na takem treningu prisoten trener, ki spremlja rezultate na zaslonu, jih komentira in posreduje informacijo o potrebni spremembi izvedbe zavesljaja veslaču.
V WO 2005/037379 (Kiefer, Schrauger) je opisana vadbena priprava za veslanje, ki vsebuje posebno pozicionimo referenčno napravo, s katero se določa lega telesa in rok med izvajanjem zaveslaj a. Posebna pozicionima naprava je nameščena na napravi za vadbo veslanja in vsebuje zaznavala, ki so nameščena na ročajnem delu naprave oziroma v ušesu ali na sedežu. Izmerjene vrednosti lege dela telesa se v procesni napravi obdelajo in ob upoštevanju antropometričnih lastnosti veslača se oblikuje informacija o veslačevem odstopanju od pravilne tehnike veslanja. Ta informacija se lahko shranjuje in se jo pregleda naknandno ali pa se preko zaslona posreduje veslaču, ki jo lahko uporabi že pri naslednjem zavesljaju.
Tako prva kot tudi druga izvedba opisujeta napravo, ki podaja informacijo o legi rok oz. trupa veslača in njuni medsebojni legi med veslanjem. Za pravilen, predvsem pa energijsko uspešen način veslanja pa ni pomembna zgolj lega rok, trupa in njunega medsebojnega razmerja, pač pa je za izvedbo celotnega zavesljaja, ki se sestoji iz faz potega in povratka, pomembna lega celotnega telesa oziroma lege vseh okončin in trupa in njihova medsebojna razmerja, smer delovanja ter časovna usklajenost, da se s čim manj energije doseže visoke rezultate in posledično s tem tudi manj poškodb, ki pri veslanju niso redke.
Rešitev tehničnega problema
Opisani tehnični problem je rešen s sistemom za urjenje gibalne tehnike pri športu, prednostno veslanju, ali pri rehabilitaciji oseb za povrnitev in vzdrževanje gibalnih in funkcionalnih sposobnosti, ki vsebuje napravo za izvajanje gibanja, prednostno vadbo veslanja, kot je simulator veslanja in je poljubne znane vrste, lahko pa je tudi čoln, na napravi in izvajalcu nameščene merilnike poljubne znane vrste za zaznavanje in merjenje sil in premika in inercijske senzorje poljubne znane vrste, procesno enoto za obdelavo izmerjenih in predhodno vnesenih veličin skupaj z napravami za informiranje izvajalca. Sama naprava, ki ni predmet tega izuma, vsebuje vse značilne elemente tekmovalnega čolna. Na napravi je nameščen vsaj en merilnik, prednostno več merilnikov sil, vsaj en merilnik kinematičnih parametrov gibanja izvajalca, kot so npr. merilnik premika sedeža in premika ročaja ter inercijski senzorji. Merilniki sile kot večdimenzionalni senzorji sil so na napravi nameščeni tako, da merijo oporne sile nog, ki delujejo na nožnik, in sile potega rok, ki delujejo na ročaj vesla. Na ročaju je pritrjen še inercij ski senzor za določanje vseh gibalnih veličin ročaja v prostoru med zavesljajem, t. j. translacijo in rotacijo v prostoru, hitrost in pospešek. Inercijski senzorji so nameščeni tudi na trupu izvajalca gibanja. Izmerjene vrednosti posameznih merilnikov v realnem Času med izvajanjem vaj oz. veslanja na napravi se posredujejo v procesno enoto, kije z napravo oz. merilniki na napravi povezana na njej lasten način. Procesna enota, ki je po izbiri prenosni računalnik ali centralna procesna enota, pridobljene informacije o velikosti in prijemališčih sil v nogah in rokah v določenem času, ki delujejo na izvajalca, informacije o trajektorijah gibanja izvajalca oz. njegovih delih telesa, prevrednoti v biomehanske parametre tehnike veslanja, kot so dolžina zavesljaja, trajanje posamezne faze zavesljaja, ritem, trajektorija gibanja ročaja, lega izvajalca in opravljeno delo. Tako pridobljene vrednosti biomehanskih parametrov tehnike veslanja in vrednosti meritev antropometričnih lastnosti izvajalca se z inverznim dinamičnim modelom in rekurzivnim postopkom po Newton-Eulerju prevrednotijo v sile in navore v odvisnosti od časa, ki delujejo v posameznih sklepih izvajalca med izvajanjem posameznega zavesljaja oziroma veslanja. Procesna enota omogoča tudi žično ali brezžično povezavo in izmenjavo podatkov z drugim enakovrstnim sistemom za vadbo veslanja.
Zaradi prizadevanj po izboljšanju tehnike izvajanja gibanja, prednostno veslanja, se trenutni izračunani biomehanski parametri veslanja primeijajo z referenčnimi vrednostmi biomehanskih parametrov zavesljaja izvajalca v danem trenutku, ki so optimalne vrednosti biomehanskih parametrov zavesljaja za doseganje najboljših rezultatov veslanja trenutnega izvajalca.
Referenčne vrednosti biomehanskih parametrov veslanja se generirajo s procesno enoto in referenčnim modelom, ki optimalne biomehanske parametre veslanja skupine visoko izurjenih veslačev umeri z antopometričnimi podatki izvajalca. Umerjeni referenčni biomehanski parametri veslanja izvajalca so ciljne vrednosti za izvajalca • · veslanja, da doseže optimalne parametre pri zavesljaju z največjim učinkom in s tako silo in navorom v sklepih, ki ne bodo povzročale poškodb. V primeru povezave z drugim enakovrstnim sistemom za vadbo veslanja so lahko ciljne vrednosti za izvajalca pridobljene od istočasnega ali posnetega veslanja drugega veslača, ki je lahko bolj izkušen veslač - učitelj ali kolega s katerim poteka vadba usklajenosti veslanja.
Trenutne in ciljne vrednosti biomehanskih parametrov veslanja so izvajalcu posredovane kot vizualna in/ali zvočna in/ali vibrotaktilna informacija in/ali kot informacija posredovana z električno stimulacijo. Vizualna informacija je realizirana z grafičnim prikazom trenutnih in ciljnih parametrov na zaslonu na način dveh figur veslača ali drug znan grafični način. Zvočna in/ali svetlobna informacija je realizirana s posredovanjem zgolj zvočnega/svetlobnega sporočila o nepravilnosti izvajanja zavesljaja ali o določeni stopnji odstopanja izvedenega zavesljaja od ciljnega. Vibrotaktilna informacija je realizirana z vibracijskimi moduli, ki so pritrjeni na telo oz. ročaj. Vibracijski moduli s spreminjanjem frekvence, intenzitete in dolžine vibracij posredujejo informacijo o odstopanju ali prekoračitvi odklona od referenčnega gibanja. Informacija z električno stimulacijo je posredovana z električnimi impulzi intenzitete nad zaznavnim pragom preko elektrod pritrjenih na površini kože veslača.
Podrobneje bo bistvo izuma pojasnjeno z opisom izvedbenega primera z ozirom na priloženo risbo, ki kaže
Slika 1 shematski prikaz sistema po izumu
Sistem 1 za urjenje gibalne tehnike pri športu, prednostno veslanju, ali pri rehabilitaciji oseb za povrnitev in vzdrževanje gibalnih in funkcionalnih sposobnosti vsebuje napravo 2 za izvajanje gibanja, prednostno vadbo veslanja, kot je simulator veslanja poljubno znane vrste, lahko pa je tudi čoln, na napravi in izvajalcu nameščene merilnike 5, 6, 7, 8, za zaznavanje in merjenje sil in premika v odvisnosti od časa in inercijske senzorje 9, 10, procesno enoto 3 za sprejemanje in posredovanje informacij ter obdelavo predhodno vnesenih veličin veslanja in merjenih veličin veslanja, in enote 4 za posredovanje informacij izvajalcu o poteku veslanja. Naprava 2, ki je prednostno simulator veslanja in ni predmet tega izuma, vsebuje vse značilne elemente tekmovalnega čolna. V splošnem simulator veslanja vsebuje na okvir naprave pritrjen drseči sedež 11 in ročaju vesla podoben ročaj 12, pritjen na vrtljiv kolut, ki ustvarja vodi podoben upor, in nožniku podoben naslon 13.
Na napravi 2 je nameščen vsaj en merilnik 5, 6 sil, prednostno več merilnikov sil, vsaj en merilnik 7, 8 kinematičnih parametrov gibanja izvajalca, prednostno več merilnikov kinematičnih parametrov gibanja za merjenje veličin veslanja v odvisnosti od časa in vsaj en, prednostno več, inercijskih senzorjev 9, 10, ki so nameščeni na napravi in izvajalcu - veslaču. Meritve in informacije o premikanju ročaja 12 v napravi 2 oziroma čolnu podaja na vrtljivem kolutu nameščen merilnik 7 premika, premike sedeža 11 in s tem veslača samega beleži merilnik 8 premikanja. Na ročaju 12 je nameščen inercijski senzor 9 za merjenje premikanja ročaja v prostoru z veličinami, kot so translacija in rotacija v prostoru, hitrost, pospešek. Gibanje veslača v prostoru beleži inercijski senzor 10, kije nameščen na trupu veslača.
Za pravilno izvedbo veslanja so pomembne tudi sile zato se na napravi nahajajo tudi merilniki sil. Sile nog so merjene z merilniki 5 sil, ki so nameščeni na naslonu 13 in podajajo informacijo o silah in njihovih prijemališčih, s katerimi deluje veslač na naslon. Sila potega ročaja 12, ki simulira veslo, med vsemi fazami zavesljaja je merjena z merilnikom 6 sile, kije nemeščen na ročaju 12.
Meritve merilnikov se na brezžičen ali drugačen znan način, odvisno od osnovne zasnove sistema, posredujejo procesni enoti 3. Procesna enota je po izbiri prenosni računalnik ali centralna procesna enota, ki vsebuje znane enote potrebne za svoje delovanje, kot so vhodno/izhodne enote, pomnilnik, sklop za napajanje in podobno.
Enota omogoča zajemanje, shranjevanje in procesiranje podatkov ter sproten dostop in vpogled v trenutne vrednosti podatkov.
Kot vhodne informacije v procesno enoto 3 se v predhodno določenih časovnih intervalih vnašajo merjene vrednosti na vadbeni napravi nameščenih senzorjev 5-10, to so izmerjene vrednosti sil in njihovih prijemališč, premikov, in tvorijo nabor 14 veličin meritev sil in premikov. Vhodne informacije so tudi izmerjene antropometrične vrednosti veslača in predstavljajo nabor 15 veličin antropometričnih vrednosti trenutnega veslača. Navedeni nabori veličin se v modulu 16 biomehanskih parametrov prevrednotijo v biomehanske parametre veslanja danega trenutka veslača, kot so dolžina zavesljaja, trajanje posameznih faz potega, frekvenca, trajektorija gibanja ročaja, lega trupa, opravljeno delo kot funkcija časa. Ti biomehanski parametri se nato v modulu 17 inverznega dinamičnega modela z inverznim dinamičnim modelom in rekurzivnim postopkom po metodi Newton-Euler prevrednotijo v trenutne sile Fv(t) in trenutne navore Nv(t), ki v danem trenutku delujejo na posamezne sklepe veslača. Procesna enota 3 vsebuje tudi modul 18 referenčnega modela v katerem je zajeto znanje o tehniki veslanja izurjenih veslačev. Model je zasnovan na osnovi postopka nelinearnega modeliranja, pri katerem se struktura modela prilagodi tako, da model na izhodu daje želen odziv na vhodne signale. Pri postopku učenja modela so uporabljene vhodne informacije in izhodni biomehanski parametri veslanja v odvisnosti od časa, ki so izmerjeni pri veslanju izurjenih veslačev in predstavljajo optimalne vrednosti zavesljaja v danem trenutku. Izmerjene antropometrične lastnosti veslača-izvajalca so vhodna informacija tudi za referenčni model, ki med vadbo veslača na osnovi teh vrednosti in optimalnih vrednosti izurjenih veslačev zanj izračunava ciljne biomehanske parametre zavesljaja, kot so sile in hitrosti potega ter ciljne obremenitve F0(t) in N0(t) sklepov za dani trenutek zavesljaja.
Tako trenutne kot tudi ciljne vrednosti biomehanskih parametrov zavesljaja in obremenjevanja sklepov veslača se veslaču posredujejo preko izhodnih enot procesne • · • * enote 3 na vizualni, zvočni ali svetlobni, vibrotaktilni ali stimulacijski način. Pri vizualnem načinu so trenutne in ciljne vrednosti biomehanskih parametrov zavesljaja prikazane na zaslonu 12 v obliki grafičnih prikazov, prednostno v obliki dveh figur veslačev, ki ponazarjata trenutno in ciljno držo veslača, lahko pa tudi v poljubni drugi znani grafični obliki. Obremenitve v sklepih, kot so sile F(t) in navori N(t), so prikazane v poljubni znani grafični obliki, na primer v obliki vektorjev, ki delujejo v sklepih posamezne figure, ali kot dinamični grafi oz. številčni grafi. Dinamični grafi, ki so lahko izrisani v dveh ali treh dimenzijah, lahko za primerjavo prikazujejo tudi vrednosti prejšnjih zaveslajev ali vrednosti drugih veslačev. V primeru odstopanja trenutnih vrednosti zavesljaja od ciljnih vrednosti, še zlasti, če so ta odstopanja prevelika, je veslač lahko dodatno opozorjen z zvočnim ali svetlobnim signalom.
Z opisanim sistemom veslač v realnem času sproti dobiva informacije o kvaliteti izvajanja posameznega zavesljaja in predvsem informacije, kakšen bi moral biti njegov zavesljaj, da bi se čimbolj približal optimalnemu zavesljaju glede na njegove antropometrične lastnosti, in bo rezultat zavesljaj, ki bo veslaču omogočal z minimalno količino energije dosegati maksimalni učinek, to je največjo hitrost drsenja čolna po vodni gladini, pri čemer pa bo možnost poškodb minimalna. Prednost sistema opisane vrste je tudi v tem, da ga je mogoče zaradi majhne mase in v primeru, ko se uporabljajo merilniki z brezžično povezavo, vgraditi tudi na čoln in izvajati meritve tudi med dejanskim veslanjem na vodi.

Claims (3)

  1. Patentni zahtevki
    1. Sistem za urjenje gibalne tehnike pri športu, prednostno veslanju, ali za rehabilitacijo oseb za vzdrževanje in povrnitev gibalnih in funkcionalnih sposobnosti, ki vsebuje napravo za izvajanje gibanja, prednostno vadbo veslanja, kot je simulator veslanja in je poljubne znane vrste, lahko pa je tudi čoln, na napravi in izvajalcu nameščene merilnike za zaznavanje in merjenje sil in premika in inercij ske senzorje, procesno enoto za obdelavo izmerjenih in predhodno vnesenih veličin skupaj z napravami za informiranje izvajalca, značilen po tem, da procesna enota (3) vsebuje:
    - modul (16) biomehanskih parametrov, v katerem se merjene vrednosti, kot so izmerjene vrednosti sil in njihovih prijemališč, premikov, na vadbeni napravi (2) nameščenih senzorjev (5 - 10), in izmerjene antropometrične vrednosti veslača prevrednotijo v biomehanske parametre tehnike veslanje danega trenutka veslača,
    - modul (17) inverznega dinamičnega modela, v katerem se biomehanski parametri na osnovi antropometričnih vrednosti veslača prevrednotijo v trenutne sile Fv(t) in trenutne navore Nv(t), ki v danem trenutku delujejo na posamezne sklepe veslača,
    - modul (18) referenčnega modela, ki na osnovi antropometričnih lastnosti veslača in optimalnih biomehanskh parametrov veslanja določi optimalne biomehanske parametre trenutnega veslača;
    da so na enoti za prikaz prikazane trenutne in ciljne vrednosti biomehanskih parametrov zavesljaja.
  2. 2. Sistem po zahtevku 1, značilen po tem, da so trenutne in ciljne vrednosti biomehanskih parametrov zavesljaja prikazane na zaslonu (4) v obliki grafičnih prikazov, prednostno v obliki dveh figur veslačev, ki ponazarjata trenutno in ciljno držo veslača.
  3. 3. Sistem po predhodnih zahtevkih, značilen po tem, da so obremenitve v sklepih, kot so sile F(t) in navori N(t), prikazane v obliki vektorjev, ki delujejo v sklepih posamezne figure, pri čemer so vsakokrat prikazane trenutne sile Fv(t) in navori Nv(t) veslača in ciljne sile F0(t) in navori N0(t) veslača.
SI201100243A 2011-07-04 2011-07-04 Sistem za urjenje tehnike veslanja SI23792A (sl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201100243A SI23792A (sl) 2011-07-04 2011-07-04 Sistem za urjenje tehnike veslanja
PCT/SI2012/000027 WO2013006145A1 (en) 2011-07-04 2012-04-30 System for training rowing technique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201100243A SI23792A (sl) 2011-07-04 2011-07-04 Sistem za urjenje tehnike veslanja

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI23792A true SI23792A (sl) 2013-01-31

Family

ID=46545872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201100243A SI23792A (sl) 2011-07-04 2011-07-04 Sistem za urjenje tehnike veslanja

Country Status (2)

Country Link
SI (1) SI23792A (sl)
WO (1) WO2013006145A1 (sl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017008775A1 (de) 2015-07-13 2017-01-19 Augletics Gmbh Verfahren zur verarbeitung von trainingsdaten in einem ruderergometer und ruderergometer zur durchführung des verfahrens
US10449409B2 (en) 2016-11-04 2019-10-22 Nautilus, Inc. Stowable rowing machine
CN107744640B (zh) * 2017-11-29 2019-11-19 合肥海诺恒信息科技有限公司 一种多人在线臂力竞技系统
GB2571747A (en) * 2018-03-07 2019-09-11 Bae Systems Plc A method and system for measuring a rowing profile
GB2571748B (en) 2018-03-07 2022-11-23 Bae Systems Plc A method and system for measuring the bending of rowing oars
WO2020018955A2 (en) 2018-07-20 2020-01-23 Nautilus, Inc. Rowing machine
CN109603133B (zh) * 2018-11-28 2024-04-12 上海小莫网络科技有限公司 桨栓组件、赛艇装置及其工作方法
GB2600291B (en) * 2020-03-11 2023-01-25 Stanley Weller Keith Method and apparatus for measuring rowing skill
CN115212517A (zh) * 2022-08-05 2022-10-21 深圳市汇泰科电子有限公司 一种在划船机上识别桨频的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846982C2 (de) 1998-10-12 2001-05-17 Siemens Ag Verfahren und System zum Überwachen der Haltung eines Benutzers an einem Trainingsgerät
WO2005037379A2 (en) 2003-10-17 2005-04-28 Thomas Nisbit Kiefer Apparatus for the improvement of rowing technique
DE102005022005B4 (de) * 2005-05-09 2014-10-30 Anna Gutmann Verfahren und Gerät zur Erleichterung der Bewegungskontrolle von Körperteilen
WO2008067607A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Physiolog Products Pty Ltd Method and system of deriving measurements
WO2009024929A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for displaying selected information to a person undertaking exercises
US20090221407A1 (en) * 2007-09-04 2009-09-03 Frauke Hauk Biomechanical stimulation training method and apparatus
ITBO20070820A1 (it) * 2007-12-13 2009-06-14 Technogym Spa Macchina ginnica con interfaccia adattativa.
US7901325B2 (en) * 2008-09-12 2011-03-08 Joe Henderson Athletic training device
JP2010119687A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Panasonic Electric Works Co Ltd 揺動型運動装置
KR20110017258A (ko) * 2009-08-13 2011-02-21 에스케이씨앤씨 주식회사 사용자 참여형 피트니스 강좌시스템 및 이를 이용한 피트니스 훈련방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013006145A1 (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SI23792A (sl) Sistem za urjenje tehnike veslanja
US11103751B2 (en) Computerized exercise apparatus
US9226706B2 (en) System, apparatus, and method for promoting usage of core muscles and other applications
JP5892587B2 (ja) フィットネスエクササイズ実行補助装置
TWI486158B (zh) 肌力訓練機械之運動狀況檢測裝置
US20160199693A1 (en) Method and system for athletic motion analysis and instruction
Marinho et al. Can 8-weeks of training affect active drag in young swimmers?
WO2009013679A2 (en) Device and method for physical training
KR101784415B1 (ko) 골프 스윙 교정 시스템
CN115955994A (zh) 用于测量划船技巧的方法和装置
AlFadly et al. Influence Technique Training Data sensor (Triton Wear) To improve biomechanical variables for some stages Performance and achievement 50m freestyle youth
US11504595B2 (en) Dry swim simulation system
TW201118627A (en) Biomechanical analysis system and method
KR20100089152A (ko) 골프 스윙의 자가 평가를 위한 벨트 클립형 스윙 교정 장치
Osis et al. Golf players exhibit changes to grip speed parameters during club release in response to changes in club stiffness
KR20110037010A (ko) 입체 영상을 이용한 골프 티칭 시스템
WO2009034189A1 (en) Training apparatus
JP2018187088A (ja) 舌機能検査・訓練装置
Maeda et al. Sports skill discrimination with motion frequency analysis
CN104307154A (zh) 姿势矫正装置
JP2008246164A (ja) 活動量計
RU2243016C1 (ru) Устройство безынерционного задания переменного сопротивления или облегчения в тренировочном процессе спортсменов
Kelsall Efficacy of inertial measurment units in the analysis of swim technique
CN116745006A (zh) 锻炼装置
Baten et al. AMBULATORY 3D ANALYSES OF MOVEMENT IN ROWING

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20130131

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20180320