SU1023384A1 - Human locomotion training device - Google Patents
Human locomotion training device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1023384A1 SU1023384A1 SU792743701A SU2743701A SU1023384A1 SU 1023384 A1 SU1023384 A1 SU 1023384A1 SU 792743701 A SU792743701 A SU 792743701A SU 2743701 A SU2743701 A SU 2743701A SU 1023384 A1 SU1023384 A1 SU 1023384A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- block
- unit
- training
- input
- calculator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
Изобретение относитс к устройствам дл обучени , в частности к тренажерам, и касаетс в основном, вопросов обучени и совершенствовани движений человека а спорте, протезировании , при управлении транспортом и т.д.The invention relates to devices for training, in particular to simulators, and mainly concerns issues of training and improving human movements in sport, prosthetics, driving control, etc.
Известны устройства, состо щие из нагрузочных устройств и кинематических цепей, воспроизвод щих структуру исследуемого движени . В этих тренажерах обучаемому предлагаетс жестка программа обучени .. В основном, они примен ютс на начальных стади х тренировки Гт иDevices are known consisting of load devices and kinematic chains reproducing the structure of the movement under study. In these simulators, the trainee is offered a tough training program. In general, they are used in the initial stages of training Gt and
2.2
Недостатком :их вл етс отсутствие информации о фазах движени и временных параметрах .The disadvantage is that there is a lack of information about the phases of movement and temporal parameters.
Известны также устройства, содержащие тренажер, блок задани , датчики регистрации движени тренажера , блок сравнени , пульт оператора , блок воздействи и индикатор . Эти устройства примен ютс в спорте, например, дл управлени режимом педалировани , движени ми гимнаста и т.д., в протезировании дл выработки симметричного шага, при обучении управлению самолетами, работе на станках и т.д. В них Обучаемому предъ вл етс .оператором задача (модель движени , которую он должен отработать. Результаты выполнени движени сравниваютс в блоке сравнени с заданием и предъ вл ютс обучаемому с помощью индикатора . В св зи с этим по вл етс возможность ускорени обучени и выработки движени , соответствующего эталону. В р де случаев в этих системах не ограничиваютс индикацией рассогласовани , но и производитс активное воздействие на организм Г3 и .Also known are devices comprising a simulator, a task unit, motion detection sensors of the simulator, a comparison unit, an operator console, an action unit and an indicator. These devices are used in sports, for example, to control the pedaling mode, the movements of a gymnast, etc., in prosthetics to develop a symmetrical pitch, when learning how to control airplanes, working on machine tools, etc. In them, the trainee is presented with an operator task (the model of movement that he has to work out. The results of the movement are compared in the comparison block with the task and presented to the student by means of an indicator. In this connection, it is possible to accelerate the training and develop the movement in a number of cases in these systems are not limited to indication of the mismatch, but also produces an active effect on the body G3 and.
Однако в св зи с тем, что программа движени дискретна и представл ет собой идеального исполнител , то вырабатываетс неоптимальныЙ навык, требующий часто больших затрах энергий.However, due to the fact that the movement program is discrete and represents an ideal performer, a sub-optimal skill is developed that often requires large energy expenditures.
Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, содержащее тренажер , блок задани , датчики регистрации движений тренажера, блок сравнени , пульт оператора, блок воздействи , индикатор и датчики усилий. Дл оценки качества выполн емого движени в нем используютс датчики усилий, а информаци об усили х подаетс на индикатор и вл етс дополнительным подспорьем дл совершенствовани техники . 5 Однако как и ранее, обучаемый осваивает интегральный портрет идеальнбго оператора. Кроме того, результирующее движение человека вл етс результатом работы слож0 ной многозвенной цепи (руки. Использование же дл тренировки только выходной информац ии не способствует ускорению обучени , так как результирующее движение может совершатьс при огромном континуме комбинаций движений отдельных звеньев. Все это снижает точность устройства, что ухудшает качество тренировки. Цель изобретени - повышение точности устройства.Closest to the invention is a device comprising a simulator, a task unit, motion detection sensors of the simulator, a comparison unit, an operator console, an action unit, an indicator, and force sensors. It uses force sensors to assess the quality of the movement performed, and force information is fed to the indicator and is an additional tool to improve the technology. 5 However, as before, the student masters the integral portrait of the ideal operator. In addition, the resulting movement of a person is the result of the work of a complex multi-link chain (hands. The use of only output information for training does not accelerate learning, since the resulting movement can occur with a huge continent of combinations of movements of individual links. All this reduces the accuracy of the device, which impairs the quality of the workout. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.
Указанна цель достигаетс тем, что в известное устройство, содержащее пульт оператора, подключенный непосредственно к формирователю сигналов воздействий и через блок ввода программы обучени - к первому входу блока сравнени , второй вход которого соединен через первый блок датчиков с блоком имитации реальных процессов движени , а выход - с формирователем сигналов воздействий и с блоком индикации, который через второй блок датчиков подключен к блоку имитации реальных процессов движени , введены последовательно вкгноченные третий блок датчиков , вычислитель энергетических затрат, блок моде|1ировани движений человека, блок задани критических параметров обучени и формирователь сигналов коррекции программы обучени , подключенный к блоку ввода программы обучени и формирователю сигналов воздействий, выходы пульта оператора соединены с вычислителем энер. гетических затрат и блоком моделировани движений человека, который подключен к второму и третьему блокам датчиков, вычислитель энергетических затрат соединен с блоком заДани критических параметров обучени и вторым блоком датчиков. . This goal is achieved by the fact that in a known device containing an operator console connected directly to the driver of the action signals and through the input of the training program to the first input of the comparator, the second input of which is connected through the first sensor unit to the simulation of real motion processes, and the output - with the shaper of the action signals and with the display unit, which through the second sensor unit is connected to the unit for imitation of real motion processes, sequentially injected the third block is introduced The sensors, the calculator of energy costs, the unit of human movement, the unit for setting critical training parameters and the generator of correction signals for the training program connected to the input unit for the training program and the impact signal generator, the outputs of the operator console are connected to the calculator energy. The expenses and the unit for modeling the movements of a person, which is connected to the second and third blocks of sensors, the calculator of energy costs is connected to the block of critical learning parameters and the second block of sensors. .
На чертеже схематически изображено предложенное устройство.The drawing schematically shows the proposed device.
Устройство содержит объект 1 обучени , пульт 2 оператораi блок 3 ввода программы обучени , формирователь k сигналов воздействий, блок 5 имитации реальных процессов, первый блок 6 датчиков, блок 7 сравнени , второй блок 8 датчиков, третий блок 9 датчиков, блок 10 индикации , блок 11 моделировани движений человека, вычислитель 12 энергетических затрат, формирователь 13 сигналов коррекций программы обучени , блок 14 задани критических параметров обучени .The device contains a training object 1, an operator console 2, a training program input unit 3, a driver of k impact signals, a real process simulation unit 5, a first sensor unit 6, a comparison unit 7, a second sensor unit 8, a third sensor unit 9, an indication unit 10, a unit 11 simulations of a person’s movements, a computer 12 of energy costs, a driver of 13 training program correction signals, a block 14 for setting critical training parameters.
Пульт 2 оператора предназначен дл управлени работой устройства. Блок 5 вл етс основным средством, с пой1Ьщью которого отрабатываютс профес1иальные навы1 и случаемого. При SiTOM .он может представл ть сооби систему, имитирущую упра.вле|Чйе определенным процессом или Сйзъектом, или просто кинематическую Цепь, отображающую динамику исследу «ого движени (в спорте, например, это велоэргометр, стайок дл гребли и т.д.) С блоком 5 непрсредственйЬ сзан блок 6 (регистрации движений трюнажера , которые характеризуют процес выполнени обучаемым данной задачи). нем могут быть установлены датчики угловых или линейных ускорений, акселерометры и т.д. Формирователь k предназначен дл воздействи на человека с целью обучени его заданной программе. Воздействи могут быть звуковые, тактильные и т.д.главное, чтобы они воспринимались организмом человека и способствовали целенаправленной коррекции его движений в зависимости от вида и знака воздейстВИЯ . Блоки 8 и 9 регистрируют основные параметры движени звеньев человека , необходимые дл оценки энергозатрат . Энергозатраты определ ютс с помоа ью вычислител 12, который осно ван на построении, так называемой, обобщенной фазовой траектории. Это устройство проще других позвол ет на основе данных о параметрах перемещений звеньев, составл ющих кинематическую цепь, реализу1ощую движение, получить сведени о энергозатратах. Блоки 11 и И предназначены дл вы влени ведущего элемента движени , внос щего наибольший вклад в общие энергозатраты. Указанное построение сйстемы позвол ет реализовать наиболее простой путь с учени такой МНОГОСВЯЗ.НОЙ 1 системой,как человек . За счет выделени ведущего элемента происходит обучение, только по этому элементу с учетом задани и минимума энергозатрат. Затем определ етс следующий элемент по егоThe operator panel 2 is designed to control the operation of the device. Block 5 is the primary means with which professional skills and chance are fulfilled. With SiTOM, it can represent a system simulating a control in a specific process or a Sizject, or simply a kinematic Chain reflecting the dynamics of the explored movement (in sports, for example, a bicycle ergometer, a rower for rowing, etc.) With block 5, the direct blocker 6 is recalled (blocking the movements of the treasurer, which characterize the process of the student performing this task). it can be installed sensors of angular or linear accelerations, accelerometers, etc. Shaper k is designed to influence a person in order to teach him a given program. Impacts can be audible, tactile, etc., mainly to be perceived by the human body and contribute to a targeted correction of its movements depending on the type and sign of exposure. Blocks 8 and 9 record the basic motion parameters of human links required for estimating energy consumption. Energy consumption is determined by calculator 12, which is based on the construction of a so-called generalized phase trajectory. This device makes it easier than others to obtain information about the energy consumption on the basis of data on the parameters of displacements of the links constituting the kinematic chain that implements the motion. Blocks 11 and I are designed to detect the leading element of the movement that contributes most to the total energy consumption. The indicated construction of the system allows one to realize the simplest way for a student with such a MULTILATERATED 1 system as a human being. Due to the selection of the leading element, learning takes place only for this element, taking into account the task and minimum energy consumption. The next element is then determined by its
вкладу в энергозатраты, происходит обучение по нему и т.д.energy input, training on it, etc.
Работа устройства происходит следую1цим образом.The device operates as follows.
С пульта 2 обучаемому задают с помощью блока 3 программу обучени . Одновременно с пульта 2 в вычислитель 12 и блок 11 подаютс данные об основных биомеханических посто нных организма, соответствующих конкретному человеку. По предъ влении задани обучаемый начинает тренировку . Результаты работы, измеренные с помощью блока 6,поступают на один из входов блока 7, на другой вход которого подают сигнал с выхода блока 3. В результате на выходе блока 7 образуетс сигнал, пропорциональный рассогласованию между задаваемой программой движени и результатом работы обучаемого. Этот сигнал подают на блок 10 и на формирователь с целью управлени процессом тренировки. Одновременно на блок 10 поступает сигнал с блока В, который способствует закреплению у обучаемого навыка, соответствующего наименьшим усили м. Однако процесс обучени с помощью . описанной части системы занимает продолжительное врем и некачественен , так как вырабатываемый навык соответствует не оптимальным услови м работы, а ориентирован на некоторую модель идеального работника . Дл устранени этого недостатка в объекте служат остальные блоки. Вычислитель 12 определ ет энергоем,ость движени и способствует вы влению с помощью блока 1 1 и блока 1 k выделени 1 ведущих элементов движени ведущего элемента движени многозвенной цепи, в наивысшей степени вли ющего на энергозатраты. С помощью блока И задаетс формирователем 13 программа коррекции воздействи и задани ,From the console 2, the student is assigned a training program using block 3. Simultaneously, from the console 2, the calculator 12 and the block 11 are supplied with data on the main biomechanical constants of the organism, corresponding to a specific person. Upon presentation of the task, the learner begins training. The results of work, measured using block 6, are fed to one of the inputs of block 7, to the other input of which a signal is output from block 3. As a result, the output of block 7 produces a signal proportional to the mismatch between the specified motion program and the result of the student's work. This signal is fed to block 10 and to the driver to control the training process. At the same time, block 10 receives a signal from block B, which helps the student to reinforce the skill corresponding to the least effort. However, the process of learning with help. The described part of the system takes a long time and is of poor quality, since the skill developed does not correspond to optimal working conditions, but is oriented towards a certain model of an ideal worker. The remaining blocks serve to eliminate this deficiency in the object. The calculator 12 determines the energy and motion of the movement and, with the help of block 1 1 and block 1 k, identifies the leading elements of motion of the driving element of the multi-link chain, which has the greatest impact on energy consumption. With the help of the block AND, the impact correction program is set by the former 13,
так что обучение по пути минимизации энергозатрат, вносимых этим элементом . По достижении минимума опредёл етс следующий ведущий элемент и т .д. В результате после завершени обучени человек выполн ет комплексное движение с минимумом энергозатрат.so learning by minimizing the energy input from this element. Upon reaching the minimum, the next leading element is determined, and so on. As a result, after completing the training, the person performs a complex movement with a minimum of energy consumption.
I аКИМ образом, использование предлагаемого изобретени позвол ет по сравнению с прототипом повысить качество и индивидуализировать процесс обучени , а также уменьшить врем , необходимое на обучение что повышает точность учебного процесса.I AKIM way, the use of the proposed invention allows in comparison with the prototype to improve the quality and individualize the learning process, as well as reduce the time required for training which improves the accuracy of the learning process.
1212
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792743701A SU1023384A1 (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Human locomotion training device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792743701A SU1023384A1 (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Human locomotion training device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1023384A1 true SU1023384A1 (en) | 1983-06-15 |
Family
ID=20818215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792743701A SU1023384A1 (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Human locomotion training device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1023384A1 (en) |
-
1979
- 1979-04-11 SU SU792743701A patent/SU1023384A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР 1Г «99879, кл. А 63 В 69/10, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР If 330871, кл. А 63 В 23/01, 1970. 3 Авторское свидетельство СССР Г 426663, «w. А 61 N 1/36, 1975. 1. Авторское свидетельство СССР If , кл. G 09 В 9/00, 1975. 5. Ратов И.П.Кибе|}нетика и спорт. Н., 1968, с. 83 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5049079A (en) | Closed loop ski simulation and instructional system | |
US20140002266A1 (en) | Methods and Apparatus for Muscle Memory Training | |
JP2019020670A (en) | Experienced operation teaching system | |
SU1023384A1 (en) | Human locomotion training device | |
Knudson | What can professionals qualitatively analyze? | |
ES2114440A1 (en) | Simulator precision device applied to cycling | |
SU982068A1 (en) | Device for teaching working on metal workings machine-tools | |
Dobiasch et al. | The effects of visual feedback on performance in heart rate-and power-based-tasks during a constant load cycling test | |
SU842926A1 (en) | Trainer for swimmers | |
US20210280079A1 (en) | Method for the diagnosis, development and increase in an accelerated manner of sport or game intelligence | |
RU2155991C1 (en) | Drive simulator for training drivers of armored caterpillar vehicle | |
RU216634U1 (en) | TRAINING DEVICE FOR CYBERSPORTSMEN TRAINING | |
SU1051558A1 (en) | Device for training operation with metal-cutting machine tool | |
Faxriddinovich et al. | METHODOLOGY FOR THE DEVELOPMENT OF MOTION COORDINATION IN STUDENTS WITH VISUAL IMPAIRMENTS O’zDJTSU | |
SU826396A1 (en) | Trainer for teaching control of metal-working machine tool | |
SU786987A1 (en) | Device for controlling sportsman's locomotive functions in process of training | |
SU728154A1 (en) | Adaptive trainer of control system operator | |
RU31033U1 (en) | Trainer simulator | |
SU1030834A2 (en) | Trainer for forming skill of controlling metal-cutting machine tool | |
RU2750122C1 (en) | Tracked vehicle driving trainer | |
SU911591A2 (en) | Trainer for teaching control of metal working machine tool | |
RU24032U1 (en) | TRAINING SIMULATOR FOR CAR DRIVING | |
SU1368908A1 (en) | Training imitator for lathe operator | |
SU750547A1 (en) | Teaching device | |
RU37428U1 (en) | SIMULATOR FOR TRAINING DRIVING VEHICLES |