SU842926A1 - Trainer for swimmers - Google Patents
Trainer for swimmers Download PDFInfo
- Publication number
- SU842926A1 SU842926A1 SU782683101A SU2683101A SU842926A1 SU 842926 A1 SU842926 A1 SU 842926A1 SU 782683101 A SU782683101 A SU 782683101A SU 2683101 A SU2683101 A SU 2683101A SU 842926 A1 SU842926 A1 SU 842926A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- simulator
- control unit
- training
- lead
- visual
- Prior art date
Links
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
(54) ТРЕНАЖЕР ПЛОВЦОВ(54) SWIMMER TRAINER
1one
Изобретение Относитс к автоматике и вычислительной технике, в частности к спортивному оборудованию, и может быть использовано , в основном, дл управлени тренировочным процессом подготовки пловцов в услови х спортивного бассейнаИзвестны тренажеры, состо щие из нагрузочных устройств и кинематических цепей , воспроизвод щих структуру движений изучаемого стил плавани 1.The invention relates to automation and computer technology, in particular to sports equipment, and can be used mainly to control the training process of training swimmers in a sports pool. Simulators are known, consisting of load devices and kinematic chains reproducing the structure of movements of the style studied. swimming 1.
Возможности этих тренажеров ограничены . Они преимущественно используютс дл силовой тренировки на суще или начального обучени технике плавани .The possibilities of these simulators are limited. They are primarily used for strength training on the creature or initial training in swimming techniques.
Известны тренажеры, состо щие из водного трегбана-бассейна со встречным потоком воды, блока задани режима лидировани , лидирующего устройства, устройства управлени режимом лидировани , видеоконтрольного устройства и блока регистрации 2.Simulators are known which consist of a water tregbana-basin with a counter flow of water, a lead setting task unit, a leader, a lead mode control device, a video monitor and a recording unit 2.
Такие тренажеры позвол ют контролировать все движени пловца, задавать ему темп, частоту дыхани и другие параметры. Скорость потока регулируетс с точностью до 0,02 м/с. Бассейн компактный, его размеры - 8,3x3,1x3,3 м. Однако такие устройства не дают возможности проводить комплексную тренировку пловцов, отрабатывать технику старта, поворота и финища. Kpojvie того, ограниченность размеров третбана в какой-то мере способствует закреплению неадекватного динамического стереотипа движени .Such simulators allow you to control all swimmer movements, set the pace, respiration rate and other parameters. The flow velocity is adjusted to an accuracy of 0.02 m / s. The pool is compact, its size is 8.3x3.1x3.3 m. However, such devices do not allow for a comprehensive training of swimmers, to work out the start, turn and finish technique. Moreover, the limited size of the treadmill to some extent contributes to the consolidation of an inadequate dynamic movement stereotype.
Наиболее близок к предлагаемому тренажер , состо щий из последовательно соединенных устройства управлени режимом лидировани , блока задани режима лидировани и лидирующего устройства, измерител скорости пловца, динамометра, датчика ускорени , резинового амортизатора, видеоконтрольного устройства, выполненного в виде двух видеокамер, соединенных параллельно, блока визуального контрол и блока регистрации. Резиновый амортизатор укреплен одним концом к по су на теле пловца, а другим через динамометр - к торцовой стороне бассейна, кроме того, измерительный выход динамометра, датчик ускорени , измеритель скорости пловца и видеоконтрольное устройство подсоединены к блоку визуального контрол и блоку регистрации 3. Этот тренажер позвол ет совершенствовать технику спортивного плавани , способствует развитию специальной выносливости, силы, скорости, темпа и ритма движений. Принцип работы тренажера состоит в том, что пловец с установленным «на стопе резиновым амортизатором выполн ет плавательные движени с заданной частотой и силой согласно блоку задани режима лидировани и лидирующего устройства. В устройстве предусмотрена цепь коррекции режима лидировани , состо ща из измерительных приборов (измерител скорости пловца, динамометра , датчика ускорени и видеоконтрольного устройства), блока визуального контрол и устройства управлени режимом лидировани . Тренер-преподаватель имеет посто нную возможность контролировать движени спортсмена и измен ть по своему усмотрению режим лидировани . Недостатками рассмотренного устройства вл ютс наличие резинового амортизатора , ограничивающего диапазон движений, выполн емых спортсменом, а также отсутствие количественной оценки качества выполн емого движени , коррекци режима лидировани производитс по субъективным что, ееоценкам тренера-преподавател тественно, снижает качество тренировочного процесса. Цель изобретени - повышение точности устройства за счет автоматической оценки биомеханических параметров движени и автоматической коррекции процесса лидировани . Указанна цель достигаетс тем, что в тренажер, содержащий последовательно соединенные блок управлени режимом лидировани , блок задани режимов лидировани и формирователь сигналов заданной скорости плавани , блока визуального контрол тренажа, индикации и регистрации, подключенные к измерителю скорости плавани , блок визуального контрол тренажа соединен с блоками индикации и регистрации , введены вычислитель, дополнительный блок управлени , формирователь стартовых сигналов, измеритель стартовых усилий, измеритель сигналов прохождени створа и датчик касани , соединенный с блоком, визуального контрол тренажа и вычислителем , который подключен к блокам задани режимов лидировани , индикации и регистрации , дополнительному блоку управлени , блоку визуального контрол тренажа , датчику касани и измерител м скорости плавани , сигналов прохождени створа и стартовых усилий, формирователь стартовых сигналов соединен с дополнительным блоком управлени , подключенным к блоку виз зльиого контрол тренажа, изм-ерит€ль сигналов прохождени створа и датчик касани подключены к блоку визуального контрол тренажа. Блок визуального контрол содержит узел синхронизации, подключенный к узлам воспроизведени инфор1у1ации и контрол сигналов поворота, которые соединены с коммутатором. Узел контрол сигналов поворота содержит три элемента воспроизведени информации , расположенных по ортогональным ос м координат. Кроме того, узел воспроизведени информации содержит видеокамеру, оптически св занную через обтюратор с узлом синхронизации , подключенным к видеокамере, На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, на фиг. 2 - блок предъ влени информации. Устройство содержит вычислитель 1, блок 2 задани режимов лидировани , формирователь 3 сигналов заданной скорости плавани , измеритель 4 стартовых усилий, формирователь 5 стартовых сигналов, измеритель 6 сигналов прохождени створа, датчик 7 касани , измеритель 8 скорости плавани , блок 9 визуального контрол тренажа; узлы 10 воспроизведени информации, узел 11 контрол сигналов поворота, узел 12 синхронизации, коммутатор 13, пульт 14 оператора, дополнительный блок 15 управлени , блок 16 управлени режимом лидировани , блок 17 индикации, блок 18 регистрации , видеокамера 19, видикон 20, узел 21 кадровой развертки, лампочка 22 подсвета , обтюратор 23, узел 24 синхронизации , узел 25 управлени работой обтюратора, датчик 26 положени обтюратора лампочка 27, фотосопротивление 28, элемент 29 совпаПредлагаемое устройство состоит из следуюш ,их основных подсистем; вычислительной , контрольно-измерительной, управлени режимом лидировани и пульта оператора. Вычислитель 1 предназначен дл автоматической оценки качества выполн емого движени . В св зи с этим он включает биомеханическую модель пловца и элементы оценки качества движени . В качестве биомемеханической модели можно, например, использовать модель, в которой пловца представл ют в виде разветвленной кинематической цепи, св зывающей соответствующие двигательные звень пловца, и системы уравнений , описывающей динамику движени этих звеньев. Входными параметрами такой модели вл ютс координаты «опорных точек каждого звена, выходными - моменты и силы, возникающие в сочленени х двигательного аппарата пловца. Элемент оценки качества движени вычислител 1 сопоставл ет значение моментов и сил со скоростью движени пловца и на этом основании вырабатывает корректирующий сигнал дл изменени режима лидировани . Измеритель 6 сигналов прохождени створа служит дл определени момента на чала и окончани поворота. Поэтому он расположен обычно в 5 м от торцовой стенки бассейна и может быть выполнен в виде источника света и фотоэлемента или двух трехкомпонентных феррозондов и источника посто нного магнитного пол , размещенного на пловце. Датчик 7 касани размещен непб .средственно на торцовой поверхности бассейна и выполнен в виде тензочувствительной пластины. Измеритель 8 скорости плавани представл ет собой гидроакустический измеритель скорости пловца с использованием эффекта Допплсра. Все эти узлы управл ют с помощью коммутатора 13 переключением узлов 10 и 11. В свою очередь , предлагаемое выполнение узла 10 позвол ет устранить инерционность видеокамеры 19, обусловленной послесвечением люминофора видикона 20. Использование только одной видеокамеры 19 не позвол ет получить точные значени координат «опорных точек. Датчик 26 может быть выполнен различно, например в виде отверстий на обтюраторе 23, лампочки 27 и фотосопротивлени 28. Он предназначен совместно с узлом 25 дл синхронизации вращени обтюратора 23 согласно кадровой развертке. Блок 11 предназначен дл контрол выпол-. нени поворота и представл ет собой три телевизионных устройства, аналогичных узлам 10 (представлены на фиг. 2) и помещенных в водонепроницаемые боксы. Телевизионные устройства блока 11 располагают внутри бассейна ортогонально друг другу. Формирователь 5 и блок 4 измерени стартовых усилий -используют дл отработки техники старта, они выполнены в виде обычного стартового пистолета и тензоплатформы , установленной на стартовой тумбочке (не показаны).Closest to the proposed simulator, consisting of successively connected lead control devices, a lead mode setting unit and a leading device, a swimmer’s speed meter, a dynamometer, an acceleration sensor, a rubber damper, a video monitor device made in the form of two video cameras connected in parallel, a visual block control and registration unit. The rubber damper is fixed at one end to the su on the swimmer’s body, and the other through a dynamometer to the front side of the pool, in addition, the measuring output of the dynamometer, the acceleration sensor, the swimmer’s speed meter and the video monitor are connected to the visual control unit and the recording unit 3. This simulator allows to improve the technique of sports swimming, contributes to the development of special endurance, strength, speed, pace and rhythm of movements. The principle of the simulator operation is that a swimmer with a rubber shock absorber mounted on the foot performs swimming movements with a given frequency and strength according to the block for setting the lead mode and the leader device. The device has a lead mode correction circuit consisting of measuring devices (swimmer’s speed meter, dynamometer, acceleration sensor, and video monitor), a visual control unit, and a lead mode control device. The trainer-teacher has a constant ability to control the movements of the athlete and change the lead mode at his discretion. The disadvantages of the considered device are the presence of a rubber damper, limiting the range of movements performed by the athlete, as well as the lack of a quantitative assessment of the quality of the movement performed, the correction of the lead mode is subjective, which, according to trainer’s evaluations, naturally reduces the quality of the training process. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device by automatically estimating the biomechanical parameters of the movement and automatically correcting the lead process. This goal is achieved by the fact that the simulator containing successively connected lead control unit, lead task block and driver of a given swimming speed, visual control of the exercise, display and recording unit connected to the swim speed meter, visual control of the exercise is connected to the blocks indication and registration, entered the calculator, an additional control unit, a starting signal driver, a starting force meter, a signal meter prog The gate and touch sensor connected to the unit, visual monitoring of the simulator and computer, which is connected to the blocks for specifying lead modes, indication and registration, additional control unit, visual monitor for the simulator, touch sensor and measuring the speed of navigation, ground signal and starting signals force, the driver of the starting signals is connected to an additional control unit connected to the block of visas of the simulator control, measuring the signals of the passage of the alignment and the touch sensor connected to the unit visual control equipment. The visual control unit contains a synchronization node connected to the playback and information nodes of the turn signals, which are connected to the switch. The turn signal control node contains three information playback elements arranged along orthogonal coordinate axes. In addition, the information reproduction node contains a video camera optically connected through a shutter to a synchronization node connected to the video camera. FIG. 1 schematically shows the proposed device, in FIG. 2 - block presentation of information. The device comprises a calculator 1, a block 2 setting lead modes, a shaper 3 signals of a predetermined navigation speed, a meter 4 of starting forces, a shaper 5 of starting signals, a meter 6 of signal of passing, a touch sensor 7, a meter 8 of swimming speed, a block 9 of visual control of the equipment; information playback nodes 10, turn signal control node 11, synchronization node 12, switch 13, operator console 14, additional control block 15, lead mode control block 16, display block 17, recording block 18, video camera 19, video recorder 20, frame 21 node sweep, backlight bulb 22, obturator 23, synchronization unit 24, obturator control unit 25, obturator position sensor 26, light bulb 27, photoresistance 28, element 29, the proposed device consists of the following, their main subsystems; computational, instrumentation, lead control and operator console. The calculator 1 is designed to automatically assess the quality of the movement performed. In this connection, it includes the biomechanical model of the swimmer and the elements of motion quality assessment. As a biomemechanical model, for example, you can use a model in which the swimmer is represented as a branched kinematic chain linking the corresponding swimmer motor links and a system of equations describing the dynamics of the motion of these links. The input parameters of such a model are the coordinates of the reference points of each link, the output points are the moments and forces arising in the joints of the swimmer's musculoskeletal system. The element of the evaluation of the quality of movement of computer 1 compares the value of moments and forces with the speed of movement of the swimmer, and on this basis produces a correction signal for changing the lead mode. The meter 6 of the passage signal serves to determine the start and end of the turn. Therefore, it is usually located 5 m from the end wall of the pool and can be made in the form of a light source and a photocell or two three-component flux-probes and a source of a constant magnetic field placed on the swimmer. The 7-touch sensor is placed directly on the end surface of the pool and is made in the form of a strain-sensitive plate. The swim speed meter 8 is a swimmer hydroacoustic speed meter using the Dopplsra effect. All these nodes are controlled by the switch 13 by switching the nodes 10 and 11. In turn, the proposed implementation of the node 10 eliminates the inertia of the video camera 19 due to the afterglow of the Vidicon phosphor 20. Using only one video camera 19 does not allow you to get exact coordinates points. The sensor 26 can be made different, for example, in the form of holes on the obturator 23, the light bulb 27 and the photoresistance 28. It is designed in conjunction with the node 25 to synchronize the rotation of the obturator 23 according to a frame scan. Unit 11 is designed to control the run. rotation and represents three television devices, similar to nodes 10 (shown in Fig. 2) and placed in watertight boxes. The television devices of block 11 are placed within the pool orthogonal to each other. The shaper 5 and the starting force measurement unit 4 are used to test the starting technique; they are made in the form of a conventional starting pistol and tensoplatform mounted on the starting bedside table (not shown).
Управление режимом лидировани , как и в известном устройстве, включает последовательно соединенные блок 16 управлени режимом лидировани , блок 2 задани режима лидировани и формирователь 3. Такое управление позвол ет задавать спортсмену услови тренировки и лидировани его в процессе прохождени дистанции. Блок 2 выполнен в виде информационного табло и может содержать средства экспресс-информации об изменении режима лидировани , например систему радиосв зи. Формирователь 3 представл ет собой, например, светолидер или звуколидер, как в известном устройстве.The lead mode control, as in the known device, includes the lead mode control unit 16 in series, the lead mode task block 2 and the shaper 3. Such control allows the athlete to be given conditions for training and leading him in the course of the distance. Unit 2 is made in the form of an information board and can contain means of express information on changing the lead mode, for example, a radio communication system. Shaper 3 is, for example, a light leader or a sound leader, as in a known device.
Пульт 14 опе.ратора предназначен дл управлени работой всего тренажера. В нем имеютс блок 15 управлени вычислени ми, блок 16 управлени режимом лидировани и блок 17 индикации. Кроме того, тренажер содержит блок 18 регистрации, в котором может быть записана как видеоинформаци , так и основные параметры плавани .The control panel 14 of the operator is designed to control the operation of the entire simulator. It has a calculation control unit 15, a lead mode control unit 16 and an indication unit 17. In addition, the simulator contains a registration unit 18, in which both video information and basic navigation parameters can be recorded.
Работа тренажера пловцов заключаетс в следующем.The work of the swimmer's trainer is as follows.
На пульте 14 тренер-преподаватель с помощью блока 16 управлени режимом лидировани устанавливает тренировочное задание . Это задание вь1свечиваетс на блоке 2 задани режима лидировани , предъ вл етс спортсмену и подготавливает работу формировател 3. Одновременно, с помощью блока 15 и конкретного задани корректируетс модель спортсмена, заложенна в вычислителе 1, и в нее ввод тс основныеOn the console 14, the trainer-teacher sets up a training task using the lead management control unit 16. This task is highlighted on block 2 of the task of lead mode, presented to the athlete and prepares the work of the driver 3. At the same time, using the block 15 and the specific task, the model of the athlete embedded in the calculator 1 is corrected, and the main
параметры, характеризующие индивидуальные биомеханические характеристики спортсмена . После подготовки устройства и готовности спортсмена тренер запускает формирователь 5, спортсмен стартует, и тренажер начинает работать. Формирователь 3parameters characterizing the individual biomechanical characteristics of the athlete. After the device has been prepared and the athlete is ready, the trainer starts the former 5, the athlete starts, and the simulator begins to work. Shaper 3
О заставл ет спортсмена плыть с заданной скоростью. Движени спортсмена регистрируютс блоком 9.O forces the athlete to swim at a given speed. Athlete movements are recorded by block 9.
Во врем регистрации узлы 10 переключаютс коммутатором 13 синхронно движе5 нию пловца и позвол ют с достаточной точностью измер ть координаты «опорных точек на разных участках прохождени дистанции . Така коммутаци осуществл етс согласно сигналам, поступающим с измерител 8. Наблюдение за техникой поворотаDuring registration, the nodes 10 switch by the switch 13 synchronously moving the swimmer and allow the coordinates of the reference points in different parts of the distance to be measured with sufficient accuracy. Such switching is carried out according to the signals coming from the meter 8. Observation of the turning technique
0 соверщаетс с помощью узла 11, который подключаетс к выходу блока 9 по сигналу с измерител 6. После выполнени поворота коммутатор 13 выполн ет последовательное переключение узлов 10. Сигнал на изменение режима работы коммутатора 130 is performed using node 11, which is connected to the output of block 9 by a signal from the meter 6. After the rotation is completed, the switch 13 performs a sequential switching of the nodes 10. The signal to change the mode of operation of the switch 13
поступает с датчика 7 касани . Таким образом , на выходе блока 9 посто нно присутствует информаци о координатах «опорных точек спортсмена при прохождении им всех участков дистанции. Эта информа« ци , синхронно с остальными параметрами (скоростью движени , стартовыми усили ми, усили ми, развиваемыми повороте), поступает на входы вычислител 1, отображаетс в блоке 17 и записываетс в блоке 18. Вычислитель 1 обрабатывает эту информацию согласно заложенной модели или программе , определ ет качество выполн емого движени , вычисл ет оптимальный режим лидировани и автоматически корректирует режим лидировани . comes from a 7 touch sensor. Thus, at the output of block 9, information is constantly present on the coordinates of the athlete's reference points as he passes all parts of the course. This information, chi, synchronously with the other parameters (speed, starting forces, forces developed by the turn), goes to the inputs of the calculator 1, is displayed in block 17 and is recorded in block 18. The calculator 1 processes this information according to the embedded model or program , determines the quality of the movement performed, calculates the optimal lead mode and automatically adjusts the lead mode.
Предлагаемое выполнение устройства,The proposed implementation of the device
позвол ет расщирить его функциональные возможности, повысить качество тренировочного процесса путем, автоматической оценки биомеханических параметров движени и автоматической коррекции лидировани .allows you to extend its functionality, improve the quality of the training process by automatically estimating the biomechanical parameters of the movement and automatically correcting lead.
4545
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782683101A SU842926A1 (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Trainer for swimmers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782683101A SU842926A1 (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Trainer for swimmers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU842926A1 true SU842926A1 (en) | 1981-06-30 |
Family
ID=20792996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU782683101A SU842926A1 (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Trainer for swimmers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU842926A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391080A (en) * | 1993-07-15 | 1995-02-21 | Robert H. Bernacki | Swim instruction, training, and assessment apparatus |
| US5813945A (en) * | 1996-09-05 | 1998-09-29 | Bernacki; Robert H. | Swim instruction, training, and assessment apparatus |
| WO2010024790A1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-03-04 | Biltsan Sergey Nikolaevich | Floating beach with open-air pools |
| RU2657317C1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-06-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Масштаб Плюс" | Stand for creating a controlled movement of at least two floating objects in a limited space |
-
1978
- 1978-11-22 SU SU782683101A patent/SU842926A1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391080A (en) * | 1993-07-15 | 1995-02-21 | Robert H. Bernacki | Swim instruction, training, and assessment apparatus |
| US5813945A (en) * | 1996-09-05 | 1998-09-29 | Bernacki; Robert H. | Swim instruction, training, and assessment apparatus |
| WO2010024790A1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-03-04 | Biltsan Sergey Nikolaevich | Floating beach with open-air pools |
| RU2657317C1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-06-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Масштаб Плюс" | Stand for creating a controlled movement of at least two floating objects in a limited space |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4163941A (en) | Video speed analyzer of golf club swing or the like | |
| JPH0436845Y2 (en) | ||
| US3798796A (en) | Method and equipment for training personnel in the optical tracking of a moving target | |
| US3408750A (en) | Visi-golf modern method of golf instruction | |
| KR950701239A (en) | Golf game simulator and method | |
| CN108550310B (en) | Cardiopulmonary resuscitation simulation training method and system based on virtual reality technology | |
| SU842926A1 (en) | Trainer for swimmers | |
| KR20210033290A (en) | Swing posture training method using golf simulation device | |
| FR2402439A1 (en) | ELECTRONIC CONTROL DEVICE FOR GYMNASTICS EXERCISER AND METHOD OF USING THIS DEVICE | |
| JPH11159173A (en) | Swimming pool for training | |
| US3579865A (en) | Method for measuring the effects of stress on a man{3 s performance of primary and secondary tasks | |
| SU943810A1 (en) | Swimmer simulator | |
| RU2658554C1 (en) | Simulator for studying the gyroscopic artificial horizon | |
| EP0800149A2 (en) | A movement detection system | |
| JP3380540B2 (en) | 3D image analysis system | |
| KR20110037010A (en) | Stereoscopic image teaching system for golf swing | |
| RU2709344C1 (en) | Method of training driving combat vehicle and simulator for its implementation | |
| SU505018A1 (en) | Simulator for onboard instructors training | |
| SU1055527A1 (en) | Trainer for sportsmen | |
| SU797708A1 (en) | Training device for sportsmen | |
| SU982068A1 (en) | Device for teaching working on metal workings machine-tools | |
| RU2155991C1 (en) | Drive simulator for training drivers of armored caterpillar vehicle | |
| SU1023384A1 (en) | Human locomotion training device | |
| Ferri et al. | Novel Endoscope Control Assessment System Using Video and Magnetic Tracking | |
| CN215687761U (en) | Sensitive quality testing arrangement |