SU932527A1 - Adaptive trainer - Google Patents
Adaptive trainer Download PDFInfo
- Publication number
- SU932527A1 SU932527A1 SU792853849A SU2853849A SU932527A1 SU 932527 A1 SU932527 A1 SU 932527A1 SU 792853849 A SU792853849 A SU 792853849A SU 2853849 A SU2853849 A SU 2853849A SU 932527 A1 SU932527 A1 SU 932527A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- unit
- output
- block
- operator
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относитс к адаптивным тренажерам и может быть использовано в качестве тренажера операторов систем управлени . Известен адаптивный тренажер,содержащий информационное табло,св занное своим входом с первым выходо блока сравнени , второй выход которого соединен с одним входом блока оценки, соединенного с первьам входсн блока управлени , второй вход которого подключён к выходу узла блокировки 1 . Недостатком известного тренажера вл етс невысока эффективность тренажера. Цель изобретени - повьииение эффективности тренажера. Поставленна цель достигаетс тем, что адаптивный тренажер, содер жащий информационное табло, св занное своим входом с первым выходом блока сравнени , второй выход котор го соединен с одним входом блока оценки, соединенного с первьлл входо блока управлени , второй вход котор го подключен к выходу узла блокиров ки , имеет блок физиологических воздействий на оператора, узел регулир вани ритма выполн емых операций, программный блок и блок измерени биопараметров оператора, при этс л выход блока измерени биопараметров оператора соединен с входами блока сравнени и узла блокировки, выход программного блока подключен к инфор чационному входу блока сравнени и управл ющему входу блока оценки, а выход блока управлени св зан с входом блока физиологических воздействий на onetJaTopa и входом узла регулировани ритма выполн емых операций . На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого тренажера; на фиг.2 диаграмма , по сн юща функционирование устройства; на фиг.З - временные диаграммы работы устройства в разных точках тренажера. Адаптивный тренажер (фиг.1) содержит датчик 1 биологического параметра оператора, измеритель 2 биологического оператора, блок 3 сравнени , программный блок 4, блок 5 оценки , блок 6 управлени , блок 7 физиологических воздействий на оператора, информационное табло 8, узел 9 блокировки , датчик 10 ритма, корректор 11 задани ритма выполн емых операций , блок 12 задани ритма выполн вых операций, информационный вход 13 лока 3 сравнени , управл ющий вход 14 блока 5 оценки. Узел регулироваи ритма выполн емых операций имеетThe invention relates to adaptive simulators and can be used as a simulator for control system operators. An adaptive simulator is known that contains an information board associated with its input to the first output of the comparison unit, the second output of which is connected to one input of the evaluation unit connected to the first input of the control unit, the second input of which is connected to the output of the blocking node 1. A disadvantage of the known simulator is the low efficiency of the simulator. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the simulator. The goal is achieved by the fact that an adaptive simulator containing an information board associated with its input to the first output of the comparison unit, the second output connected to one input of the evaluation unit connected to the pervill input of the control unit, the second input connected to the output of the node blocking; it has a block of physiological influences on the operator, a node for controlling the rhythm of the operations performed, a program block and a block for measuring the bioparameters of the operator, while this is the output of the block of measuring the bioparameters of the operator with the inputs of the comparison unit and the blocking node, the output of the software unit is connected to the information input of the comparison unit and the control input of the evaluation unit, and the output of the control unit is connected to the input of the physiological effects unit onetJaTopa and the input of the rhythm control unit of the operations performed. Figure 1 presents the block diagram of the proposed simulator; Fig. 2 is a diagram for explaining the operation of the device; on fig.Z - timing charts of the device at different points of the simulator. The adaptive simulator (Fig. 1) contains an operator’s biological parameter sensor 1, a biological operator’s meter 2, a comparison unit 3, a software unit 4, an assessment unit 5, a control unit 6, a operator’s physiological effects unit 7, an information board 8, a blockage block 9, the rhythm sensor 10, the corrector 11 sets the rhythm of the operations to be performed, the block 12 sets the rhythm of the performed operations, the information input 13 of the local comparison 3, the control input 14 of the evaluation unit 5. The node of the regulation of the rhythm of the performed operations has
атчик 10 ритма, корректор 11 задаи ритма выполн емых операций и блок 12 задани ритма выполн емых пераций.Atchik 10 rhythm, corrector 11 specify the rhythm of the operations performed and block 12 set the rhythm of the operations performed.
В основу тренажера положен принип выполнени оператором физических агрузок на тренажерах типа велоргометр , бегуща дорожка и т.д., т.е. на таких тренажерах, где имеетс возможность вли ть электрически на исполнительный орган (на велоэргометре - создание тормоз щего момента, на бегущей дорожке - регулировка скорости или создание тормоз рего момента) .The simulator is based on the implementation of physical loads performed by the operator on velor gauges, treadmills, etc., i.e. on such simulators, where it is possible to electrically influence the executive body (on a bicycle ergometer - creating a braking moment, on a treadmill - adjusting the speed or creating a brake of the regost moment).
Программа изменени физической нагрузки оператора может задаватьс по любому биологическому параметру (частота сердечных сокращений; потребление кислорода, давление усилие , развиваемое мышцами, и т.д.). В процессе тренировки происходит изменение программного параметра в соответствии с пожелани ми тренера, врача. После включени адаптивный тренажер работает следующим образом,The program for changing the physical activity of the operator can be set according to any biological parameter (heart rate, oxygen consumption, pressure, force developed by muscles, etc.). In the process of training, the program parameter is changed in accordance with the wishes of the coach, doctor. After switching on, the adaptive simulator works as follows
В программный блок 4 вноситс программа изменени физической нагрузки оператора в процессе тренировки . ПрогралФ1а задаетс по изменениюIn program block 4, a program is introduced to change the operator's physical load during the training. Program is set by change.
биологического параметра, например частоты сердечных сокращений (ЧСС)у во времени.biological parameter, such as heart rate (HR) y in time.
С выхода программного блока 4 на блок 3 сравнени и блок 5 оценки поступает информаци о текущем программном значении ЧСС. На другой вход блока 3 сравнени поступает через датчик 1 и измеритель 2 текуща действительна ЧСС оператора. С выхода блока 3 разность между текущими программными и действительным значени ми ЧСС поступает на вход табло 8 и другой вход блока 5 оценки, в котором оцениваетс погрешность значени биологического параметра, и скорректированное значение поступает на вход блока б управлени . Блок управлени служит дл формировани управл ющих сигналов на блок 7 физиологических воздействий и в блок 12 задани ритма. С выхода блока 12 задани ритма на вход корректора 11 задани ритма поступает информаци о программном ритме выполнени операции. На другой вход корректора 11 с датчика 10 поступает информаци о текущем ритме. Скорректированный ритм в виде звуковых сигналов сообщаетс оператору. В случае, если ЧСС достигнет критического значени с выхода узла блокировки, подаетс команда, отключающа блокFrom the output of program block 4 to block 3 of comparison and block 5 of evaluation, information is received on the current program value of the heart rate. At the other input of the unit 3, the comparison is received through the sensor 1 and the meter 2 is the current actual heart rate of the operator. From the output of block 3, the difference between the current program and actual values of the heart rate is fed to the input of the display 8 and the other input of the evaluation unit 5, in which the error of the biological parameter value is estimated, and the corrected value is fed to the input of the control block b. The control unit serves to generate the control signals to the physiological effects unit 7 and to the rhythm setting unit 12. From the output of the rhythm setting unit 12, the input to the rhythm setting corrector 11 receives information about the program rhythm of the operation. The other input of the corrector 11 from the sensor 10 receives information about the current rhythm. The corrected rhythm in the form of sound signals is reported to the operator. In case the heart rate reaches a critical value from the output of the blocking node, a command is issued that turns off the block
управлени от исполнительного механизма .control from the actuator.
Рассмотрим более подробно работу отдельных блоков.Let us consider in more detail the work of individual blocks.
При работе измерител 2 (фиг.З)When the meter 2 (fig.Z)
биологического параметра с выхода датчика 1 электрокардиосигнал (ЭКС) поступает на его вход. В измерителе 2 после этого сигнал усиливаетс . Усиленный сигнал, пройд фильтр,biological parameter from the output of the sensor 1 electrocardiogram (EX) is fed to its input. In meter 2, the signal is then amplified. Amplified signal, pass filter,
где происходит фильтраци по высшим и низшим частотам, поступает на вход формировател пр моугольных импульсов . В этом формирователе происходит выделение из ЭКС R-зубца и формирование соответствующего ему пр моугольного импульса. Пр моугольные импульсы (или интервалы R-R) поступают на вход преобразователи пульсовой длительности в пульсовую частоту, сwhere the filtering takes place at the higher and lower frequencies, is fed to the input of the square pulse generator. In this former, the R-wave is extracted from the ECS and the corresponding rectangular pulse is formed. Rectangular pulses (or R-R intervals) are fed to the input of a pulse duration transducer to a pulse frequency, s
выхода которого пачка пр моугольных импульсов (число их равно мгновенной частоте пульса) поступает на вход блока 3 сравнени .the output of which is a bundle of rectangular pulses (their number is equal to the instantaneous pulse frequency) is fed to the input of the unit 3 of comparison.
Блок 3 сравнени (фиг.З) работает следующим образом.Comparison unit 3 (FIG. 3) operates as follows.
Пачка импульсов, coofветствующа текущему заданному пульсу N j, поступает на счетный вход счетчика, где запоминаетс . Пачка импульсов,A burst of pulses, corresponding to the current given pulse N j, is fed to the counting input of the counter, where it is memorized. Burst
соответствующа текущему мгновенному пульсу N, поступает на счетный вход другого счетчика, где запоминаетс . Последним импульсом пачки запускаетс генератор, с выхода которого импульсы поступают на входы счетчиков. В случае равенства значений счетчиков они обнул ютс одновременно и на другой вход генератора поступает запрещающий сигнал иcorresponding to the current instantaneous pulse N, is fed to the counting input of another counter, where it is memorized. The last pulse of the pack starts the generator, from the output of which the pulses go to the inputs of the counters. If the values of the counters are equal, they zero at the same time and a inhibitory signal arrives at the other input of the generator and
генератор останавливаетс . В случае, если N 3 N, на выходе блока по вл етс количество импульсов дN, равное N ,- W-r- Если N3 NT, то по вл етс величина дЫ.-После обнулени the generator stops. In the case of N 3 N, the number of pulses dN equal to N appears at the output of the block, - W-r. If N3 NT, then the value of dYy appears. After zeroing
обоих счетчиков генератор останавливаетс . Таким образом, с выхода блока 3 на вход блока 5 поступает ЛЫ - разность между значени ми N и соответствующим знаком. Програмный блок 4 функционирует следующим образом.both counters, the generator stops. Thus, from the output of block 3 to the input of block 5 enters LA — the difference between the values of N and the corresponding sign. Program block 4 operates as follows.
С наборного пол значение задаваемого параметра (врем , значение ЧСС) .поступает через коммутатор на схему пам ти. Одновременно часть информации поступает на вход арифметического устройства, работа которого по сн етс на фиг.2. Пусть необходимо записать в пам ть изменение пульса по линии А,б. В пам тьFrom the keypad, the value of the parameter to be set (time, HR value) enters through the switch to the memory circuit. At the same time, some of the information is fed to the input of an arithmetic unit, the operation of which is explained in Fig.2. Let it be necessary to record a change in pulse along the line A, b. In memory
вводитс значение t и 11, F, вt and 11, F are entered,
арифметическое устройство - значение F(i, F, tn. Затем в арифметическом устройстве выполн етс операци FO- F AF - необходимое изменениеthe arithmetic unit is the value of F (i, F, tn. Then, in the arithmetic unit, the operation FO-F AF is performed, the necessary change
программного значени частоты сердечных сокращений (дл рассматривае мого примера) за врем t (с). в дальнейшем прирост программного зна чени и сравнениеt программного и текущего значений пульса рассматриiBawT через 1 с. Поделив дР на t, (получим U- изменение программного значени через 1с. В процессе работы выполн ютс следующие операции: F, (через 1 с после нача (через 2 с после нача . ла) F. (через п с после нача ла). В каждую секунду на выходе блока 4 имеетс пачка импульсов, соответствующих приращению значени ЧСС - U и текущему программному значению N, Таким образом, в арифметическом устройстве выполн етс операци й и значение д записывае с в пам ти. В процессе работы из пам ти в арифметическое устройство поступает значение F и выполн етс операци (F + Д ) . Аналогично отрабатывают с все программные изменени ЧСС. Корректор И блока ритма работае следующим образом. Частоты, поступающие с датчика 1 и блока 12 задани ритма, поступают соответственно на входы преобразова , с выходов которых напр жени и и Uj поступают на вычитающий уси литель. С выхода усилител &U U-,-U поступает на вход суммирующего усили тел , на другой вход которого поступает значение U, сумма U +AU поступает на другой преобразователь. С выхода этого преобразовател частота поступает на вход генератора, где происходит заполнение импульсов тональным сигналом, поступает на динамик . Датчик 1 (в случае примера с ЧСС это электроды, Закладываемые по любому стандартному отведению электрокардиосигнала оператора. Датчик 10 может представл ть собой дл велоэргометра - магнитный контакт, срабатывающий 1раз за 1 оборот педалей; дл бегущей дорожки - датчик ударного типа, срабатывающий в момент контакта подошвы с лентой тренажера; дл гребного тренажера - концевой датчик, срабатывающий в одном из крайних положений. Дл велоэргометра (при магнитном торможении) блок 6 - управл емый источник питани магнитного тормоза, дл бегущей дорожки при торможении аналогично велоэргометру, а также при движении дорожки блок б - источник питани двигател . Использование предлагаемого тренажера дает повышение эффективности тренажера, так как позвол ет контролировать дозу физической нагрузки , получаемой оператором во врем тренировки, корректировать програкму в соответствии с физиологическим состо нием оператора и отключать тренажер в случае превышени нагрузки установленных норм. формула изобретени Адаптивный тренажер, содержащий информационное табло, св занное своим входом с первым выходом блока сравнени , второй выход которого соединен с одним входом блока оценки , соединенного с первым входом блока управлени -, второй вход которого подключен к выходу узла блокировки , отличающийс т-ем, что, с целью повышени эффективности тренажера, он имеет блок физиологических воздействий на оператора, узел регулировани ритма выполн емых операций , программный блок и блок измерени биопараметров оператора, при этом выход блока измерени биопараметров оператора соединен с входами блока сравнени и узла блс5кировки, выход программного блока подключен к информационному входу блока сравнени и управл ющему входу блока оценки, а выход блока управлени св зан с входом блока физиологических воздействий на оператора и входом узла-регулировани ритма выполн емых операций. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 590805, кл. G 09 В 9/00, 1976.the programmed heart rate (for the considered example) during time t (s). in the future, the increase in the program value and comparison of the program and current values of the pulse is considered by theBawT after 1 s. Dividing dP by t, (we obtain the U-change of the program value in 1 s. During the operation, the following operations are performed: F, (1 s after the start (2 s after the start.) F. (after p s after the start) . Every second at the output of block 4 there is a burst of pulses corresponding to the increment of the HR value - U and the current program value N, Thus, an operation is performed in the arithmetic unit and the value d is written to the memory. the arithmetic unit receives the value F and the operation (F + D) is performed. All programmatic changes in the heart rate are fulfilled with perfection. The corrector and the rhythm block work as follows: The frequencies coming from the sensor 1 and the block 12 for setting the rhythm go to the transform inputs, from which voltage and uj are sent to the subtracting amplifier, respectively. amplifier & U U -, - U is fed to the input of the summing force of the bodies, to the other input of which the value U is fed, the sum U + AU is fed to another converter. From the output of this converter, the frequency is fed to the input of the generator, where the pulses are filled with a tone signal, is fed to the speaker. Sensor 1 (in the case of the example of heart rate, these are electrodes, laid on any standard lead of the operator’s electrocardiogram. Sensor 10 can be a magnetic contact for a bicycle ergometer that operates 1 time per pedal rotation; for a treadmill, it is a shock-type sensor that operates at the moment of contact soles with a simulator belt; for a rowing simulator, an end sensor, triggered in one of the extreme positions. For a bicycle ergometer (with magnetic braking), block 6 is a controlled power source of a magnetic brake, for running The track when braking is similar to a bicycle ergometer as well as when the track is moving the block b is the engine power source. Using the proposed simulator increases the efficiency of the simulator, as it allows you to control the exercise dose received by the operator during training, adjust the program in accordance with the physiological state operator and turn off the machine in case of exceeding the load of the established norms. Claims of the invention An adaptive simulator containing an information board associated with its input to the first output of the comparison unit, the second output of which is connected to one input of the evaluation unit connected to the first input of the control unit, the second input of which is connected to the output of the blocking node that, in order to increase the efficiency of the simulator, it has a block of physiological influences on the operator, a rhythm control unit for the operations performed, a program block and a block for measuring the operator’s bioparameters, while The operator's bioparameter measurement unit is connected to the inputs of the comparison unit and the blistering unit, the output of the software unit is connected to the information input of the comparison unit and the control input of the evaluation unit, and the output of the control unit is connected to the input of the physiological effects unit and the input of the rhythm control unit operations. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 590805, cl. G 09 B 9/00, 1976.
АBUT
АBUT
JLJl
J ыМ l.xV ..r-J sM l.xV ..r-
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792853849A SU932527A1 (en) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | Adaptive trainer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792853849A SU932527A1 (en) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | Adaptive trainer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU932527A1 true SU932527A1 (en) | 1982-05-30 |
Family
ID=20865312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792853849A SU932527A1 (en) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | Adaptive trainer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU932527A1 (en) |
-
1979
- 1979-12-10 SU SU792853849A patent/SU932527A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3845756A (en) | Ergometer device | |
US3905355A (en) | System for the measurement, display and instrumental conditioning of electromyographic signals | |
US4088125A (en) | Method and apparatus for monitoring skin potential response | |
DE2910944A1 (en) | DEVICE FOR DETECTING THE ACTIVITY OF RESPIRATORY ORGANS AND THE HEART OF LIVING BEINGS | |
ES8105563A1 (en) | Apparatus for recording, monitoring and detecting cardio-vascular disorders. | |
EP0043569A3 (en) | Mandibular electromyograph | |
US4224952A (en) | Electronic ergometer | |
SU932527A1 (en) | Adaptive trainer | |
CA1114908A (en) | Complex analog signal generator | |
IE45892B1 (en) | Exercise monitor apparatus and method | |
US4019136A (en) | Process and apparatus for digital indication of electric measuring and/or test values | |
Karlsson et al. | Ventilation and heart‐rate responses to ramp‐function changes in work load | |
FR2279376A1 (en) | Electronic control of contraction of facial muscles - where only one of facial nerves is suffering from partial or total lesion | |
WO1986002819A1 (en) | Apparatus and method for monitoring organs of the body | |
Torres et al. | A sinusoidal load generator for use in cycle ergometry | |
SU998879A2 (en) | Electrode erogometer | |
SU682224A1 (en) | Apparatus for controlling pulse rate | |
SU1025414A1 (en) | Device for controlling human being muscle motions | |
SU834733A1 (en) | Device for monitoring and registering equipment operating time | |
SU942749A1 (en) | Apparatus for displaying image at therapeutic physical training | |
RU22742U1 (en) | DEVICE FOR RESEARCH OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM | |
SU957019A2 (en) | Electronic ergometer | |
SU876108A2 (en) | Device for determining physical load | |
SU1572663A1 (en) | Device for exercising and checking preparedness of yachtsmen | |
SU1230590A1 (en) | Apparatus for controlling cardiac activity in sportive training |