Система управления двигательным действием биологического объекта

лата. я"фф"ннв те" н,е,тс"иат Союз Советскиа Социалистических Республик(51)М, Кл,3 с присоединением заявки Нов А 61 В 5/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 231280( 54 ) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫМИ ДЕИСТВИЯМИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЬЕКТА Изобретение относится к области систем управления двигательными действиями и функциональным состоянием живых организмов и может быть использовано во всех областях двигательной деятельности человека, в частности в тренировочном процессе.Известна система управления двигательными функциями биологическэго объекта, содержащая блок измерения о физических параметров окружающей среды блок измерения биомеханических и медйкобиологических параметров био.логического .объекта, внешнее управляющее устройство, исполнительные 15 органы для изменения физических па.раметров окружающей среды 1Однако, при иследовании биологического объекта, обладающего внутренней энергией, известная систе ма не обеспечивает достижения оптимальных двигательных действий и функционального состояния.Цель изобретения - достижение оп" тимальных двигательных действий и функционального состояния биологического объекта, обладающего внутренней системой управления.Это достигается тем, что в систему введены блоки согласования внут ренней управляющей системы с внешней и внешней управляющей системы с внутренней, исполнительные органы для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта. Причем выходы блока измерения биомеханических и медико-биологических параметров биологического объекта и блока согла.ования внутренней управляющей системы с внешней подключены к входам внешнего управляющего устройства, выходы которого подключены к входу блока согласования внешней управляющей системз с внутренней и входам исполнительных органов для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта и физических параметров окружающей среды.На чертеже изображена структурная схема системы управления двигательными действиями биологического объекта.Предлагаемая система содержит биологический объект 1 управления с внутренней системой управления, окружающую среду 2, взаимодействующую с биологическим объектом; блок 3 измерения биомеханического н медико-биологических параметров объекта управления; блок 4 измерения физических параметров окружающей среды; внешнее управляющее устройство 5; исполнительные органы 6 для изменения физических параметров окружающей среды; исполнительные органы 7 изменения биопотенциальной энергии биологического объекта, блок 8 согласования внутренней управляющей систеью с внешней и блок 9 согласования внешней управляющей систеьи с внутренней,10С выхода блока 3 измерения элек-, трические сигналы поступают на входы внешнего управляющего устройства 5, состоящего из ЭВМ, работающей в реальном масштабе времени, например ЭВМ М. Кроме того, электрические сигналы, характеризующие состояние внутренней управляющей систеьы биомеханического объекта, а с входов блока 8 согласования внутренней управляющей системы с внешней, таких как, например, электромиограф, поступают,на входы внешнего управляющего устройстна 5, Внешнее управляющее устройство 5 совершает опре- . деленные действия с упомянутой ин- д формацией.Управляющие электрические сигналы с выходов внешнего управлякщего устройства 5 поступают на входы исполнительных органов 6, меняющих величины физических параметров окружающей среды, н качестве которых можно использовать, например, электромоторы, нагреватели и насосы, при помощи которых меняют, например температуру, влажность ноздуха или такие параметры тренажеров, как жесткость и коэффициент трения; входы исполнительных органов 7 управления изменением биопотенциальной энергии объекта управления, в качестве которых 40 можно использовать различныв биостимуляторы, например электромиостимулятор, и входы блока 9 согласования внешней управляющей системы с внутренней, например устройств, действующих на,органы чувстн биологического объекта 1, таких, как световое табло.До начала процесса изменения состояния биологическим объектом 1 во 1 р внешнее управлякщее устройство 5 вводятся программ обработки поступающей н нев информации с блока 3 измерения биомеханических парамвтров объвкта управления, блока 4 измерения физических параметров окружающей среды и программки, регулирующей работу исполнительных органов 6, меняющих величины физических параметров окружающей среды, исполнительных органон 7 управления изменением био потенциальной энергии объвкта .блоков 8 и 9 согласования внутрвйнвй и внешней управляющей систем.Отклонение характеристик биомеханического состояния объекта 1 управления от заданных для данного процесса значений приводит к автоматическому воздействию на объект 1 исполнительных органов. 7 управления изменением биопотенциальной энергии объекта блока 9 согласования внешней управляющей системою с внутренней, Кроме того, данное отклонение приводит в действие исполнительные органы 6, меняющие физические параметры окружающей среды, в соответствии с целями этого процесса изменения биомеханического состояния.При этом, в зависимости от выбранного режима работы одна из управляющих систем будет являться ведущей, выполняющей основные функции управления, другая - корректирующей, устраняющей неточности управления ведущей системы. Такая система управления биомеханическим объектом позволяет корректировать ошйбки управления ведущей системы, что, в частности, дает возможность программировать и поддерживать оптимальный рехим двигательных действий спорт- . смена.Система управления двигательными действиями биологического объекта позволяет восстанавливать утерянные двигательные функции и формировать новые совокупности функциональных состояний и двигательных структур объекта управления, что, например, н приложении к спортивной практике дает возможность интенсифицировать тренировочный процесс и позволяет выполнять спортинные упражнения с рекордными результатами,формула изобретенияСистема управления двигательными действиями биологического объекта, содержащая блок измерения физических параметров окружающей среды, блок измерения биомеханичвских и медико- биологических параметров биологического объекта, внешнее управлялцее устройство, исполнительные органы для изменения физических параметров окружающей среды, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью достижения оптимальных двигательных действий и функционального состояния биологического объекта, обладающего внутренней системой управления, в нее введены блоки согласования внутренней управляющей системы с внешней и внешней управляющей системы с внутренней, исполнитвльные органы для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта, причем выходы блока измерения биомеханических и медико-биологических параметров биологического объекта и блока соглаКорректор В. Зутя писное комитета СССРоткрытийая наб., д, 4 нлиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 сования внутренней управляющей системы с внешней подключены к входамвнешнего управляющего устройства,выходы которого подключены к входублока согласования внешней управляющей системы с внутренней и входам исполнительных органов для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта и физических параметров окружающей среды. аз 9254/75 Тираж б 73 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушсИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ахутин В. М. О принципах построения комплексов для непрерывногоконтроля эа организмом человека иавтоматической нормализации егосостояний,В кн, "Биоэлектрическоеуправление. Человек и автоматические системы, И Наука, 1970,с519-529,