Тренажер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВСЕСОЮЗНАЯ ПЛ,ЛЮ йяЫЯ Б,Ь 1 ОАВИ ЕТЕЛ ВТОРСКО зовано емам с рете Олейник возмож тредба(57) Изобретение м контрол строев жет быть исполь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидВ 997695, кл. А 63 51)4 А 63 В 23/06, С 09 В 9(0 для обучения элементам и при роевой подготовки. Цель изоя - расширение функциональных остей. Тренажер содержит 1 с регулируемым приводом, управления, соединенный с чиками 9-13. Фотодатчики усны на различной высоте от редбана 1 и его центра для я правильности выполнения го шага. 5 ил.Изобретение относится к обучающимуСтройствам нли тренажерам и можетбЫть использовано для обучения правильному движению строевым шагом.Цель изобретения - расширение функииональных возможностей,На Фиг.1 изображено устройство,общий вид; на Фиг,2 - Функциональная.схема устройства; на фиг.3 - функциональная схема блока управления;на фиг.4 - передняя панель блокауправления; на Фиг.5 - панель блока1индикации.Тренажер для строевой подготовк содержит тредбан 1 с регулируемымприводом 2, датчики 3, блок 4 управления, зеркало 5, блок 6 индикации,источники 7 и приемники 8 света,первая 9 у вторая 10, третья 11, четвертая 12 и пятая 13 пары датчика 3, на ленте тредбана 1 размещеныпараллельные полосы 14.Блок 4 управления содержит Формирователи 15-20, счетчики 21-27, 2блок 28 сравнения, триггер 29, схеМы ИЛИ 30 и 31, Формирователь 32задержки, формирователь 33 временных интервалов,Тренажерработает следующим образом.Тренирующийся размещается на движущейся дорожке 1 в виде бесконечной ленты с приводом 2 с переменнойскоростью вращения (например, цепной, ременной или фрикционной переДачей). Перед обучаемым установлеНы блок 6 индикации и зеркало 5. Блок4 управления электрически связан сблоком индикации и приводом. Фото 40элементы 8 размещены по одну сторонудвижущейся ленты соответственно перед и за человеком на уровне груди,на высоте 15-20 см от ленты на расстоянии вытянутой ноги обучаемого,за спиной человека на уровне пояса,перед обучаемым у движущейся ленты.По другую сторону дорожки напротивфотоэлементов установлены соответствующие точечные источники 7 света,На бесконечной ленте нанесены через 70-80 см параллельные полосы14 для контроля ширины шага.Фотоэлементы и источники света могут перемещаться руководителем занятия по горизонтали и вертикали 55относительно обучаемого.Руководитель занятия с блока 4управления подает питание на источники 7 (9, 10 и 11) света. Питаниена источники 12 и 13 света подаетсяв момент пересечения ногой обучаемого луча от источника 11 при ее движении вверх и прекращается в момент пересечения луча от того жеисточника при движении ее вниз.Можно выделть два основных режима работы тренажера: без выставления оценки и подсчета ошибок; с выставлением оценки и подсчетом ошибок, причем подсчитывается как общее количество ошибок, так и по элементам движения строевым шагом -четыре вида ошибок.В обоих режимах на блоке управления выбирается вид управления скоростью вращения привода или скоростью движения дорожки - ручной (сблока) или автоматический.Кроме двух основных режимовимеются и различные подрежимы, например с выключенным блоком индикации (с блока управления). В этом случае обучаемый идет "вслепую", безинформации о допущенных ошибках.Ошибками считаются;1. Наклоны корпуса вперед илиназад (в движении корпус должен оставаться вертикальным).2. Отклонение частоты шага от 110до 120 шагов в минуту,3. Подъем ноги ниже 15-20 см иширина шага менее 70-80 см.4. Рука движется не назад до отказа, а в сторону (или рука сгибается в локте).Первую группу ошибок регистрируют фотоэлектронные пары 9 и 10,установленные перед и за обучаемымна уровне груди. Второй вид ошибокрегистрирует пара 13, установленнаяперед обучаемым внизу у ног так, чтобы он пересекал луч даже при самомневысоком подъеме ноги. Третью группу ошибок фиксирует пара 11, установленная так, чтобы луч пересекалсяноском ноги при ее подъеме на высоту 15-20 см и ширине шага 70-80 см.Четвертый вид ошибок регистрируетсяпарой 12, которая размещается сзадитак, чтобы луч пересекал кулак отведенной назад до отказа руки,Рассмотрим работу тренажера впервом режиме (в этом случае будетзадействована только верхняя половина блока индикации). Выбирают временной интервал в 5 с и определяютется клавиша Ввод информации", Далее задается соответствующее количество ошибок по каждому из четырех элементов строевого шага.Тренирующийся становится на лен- ту, включается дорожка и нажимается клавиша "Пуск" в группе "Обработка информации". Обучаемый идет по дорожке строевым шагом, а в блоке управления обрабатывается поступающая с фотоэлемента информация (как в первом режиме). Через установленное время автоматически лента останав ливается и прекращается подсчет ошибок (это можно сделать в случае необходимости и вручную клавишами "Стоп" ). При нажатии клавиши "Оценка" на блоке индикации высвечивается оценка, которая определяется по какому-то выбранному критерию.Формирователи 15-20 импульсов формируют на выходе короткий импульс только в момент перекрытия луча света частью тела обучаемого, после чего они вновь готовы к работе,. т.е. готовы формировать короткий импульс при очередном перекрытии луча.Формирователь 33 временных интервалов формирует последовательно пусковые;импульсы-метки и через 5 с - стоповые (считывания).Узел контроля частоты шагов содержит формирователь 1 импульсов со связанной с ним парой 9, формирователь 33 временных интервалов, счетчик 21 частоты шагов и блок 28 сравнения. Временной интервал в 5 с наиболее удобен для подсчета частоты шагов, так как при меньшем ин-тервале. увеличивается погрешность вычисления, а при большем увеличивается время, Таким образом, в течение 5 с идет подсчет числа шагов, в течение слецующих 5 с идут обработка информации, высвечивание на табло соответствующих транспарантов,г корректировка обучаемым своей скорости движения, корректировка скорости движения ленты, затем опять 5 с подсчет числа шагов и т.д. Шаги-импульсы считаются счетчиком 21. По команде "Столп на формирователь 15 подается и команда Считывание" на счетчик 21, в результате которой происходит передача информации (И) из счетчика в блок 28 сравнения. В зто устройство заранее постоянно . 45 з 1463323значения М . При требуемой частоте120 шагов в минуту оно должно бытьравно 10. Но так как при движениилуч света от источника 13 перекрывается каждой ногой два раза (приподъеме и опускании), то М= 20.Если обучаемый идет медленно (пустьМ= 19), то в блоке управления определяется разность (М 1 - И, = 1) ина блоке индикации формируется сигнал "Чаще шаг". Если обучаемый идетбыстрее (пусть И = 21), то разность"Реже шаг". При автоматическом Управлении приводом должен формироваться сигнал "Быстрее" или "Медленнее.Если обучаемый сделал шаг и пересек луч от источника 13, то он обязан носком ноги перекрыть и лучсвета от включенного при этом источника 11. Если этого не происходит,то, значит, он ногу или поднял ниже, или сделал короче шаг, или согнул ногу в колене, т.е. допустилошибку. Аналогично, если он сделалшаг, то обязан кулаком отведеннойназад до отказа руки перекрыть лучот включенного источника 12, Еслиэтого не происходит, то также будетфиксироваться ошибка.На блоке индикации высвечиваются соответствующиетранспаранты.Фотоэлектронные пары 9-13 устанавливаются руководителем занятия относительно человека в зависимостиот его роста, объема груди и степени обученности.Для прекращения движения на блоке управления нажимается клавиша40"Стоп" и в группе "Дорожка". Приэтом снимается питание с привода 2 илента останавливается,Рассмотрим работу тренажера вовтором режиме - с выставлениемоценки и контролем ошибок.Для работы в этом режиме перед началом тренировки руководителем вводится в блок управления ряд констант. Вводится длительность (время)тренировки. Для этого на блоке тумблера "Ввод" ставится в положение"Набор информации" нажимаются клавиши, соответствующие выбранному времени, по цифровому табло "Контрольнабора информации" проверяется правильность набора времени и нажима1463323 20 5 записывается число И = 20, соотВетствующее числу импульсов (пересечений луча света ногами) при оптиМальной частоте шагов 120 шагов ви сю 5 Минуту, После команды Считывание В арифметическом устройстве определяется разность (И - И,). Если Й- И 7 1, т. е. обучаемый идет Медленнее, то высвечивается транспарант "Чаще шаг", идет сигнал на Незначительное увеличение скорости Вращения привода 2. В этом случае тобы не пересечь луч света от лары О,обучаемый должен идти быстрее, сли М 1 = Ы то скорость движения 1 тенты остается прежней, т.е, оптиМальной. Если И- И-1, т.е, обучаемый идет быстрее, то высвегивается транспарант "Реже шаг" и идет сигнал на незначительное меньшение скорости вращения приРода 2, В этом случае, чтобы не пересечь луч света от пары 9, обучаемый должен идти чуть медленнее. 25Отклонение частоты шагов от оптимальной считается ошибкой и сигйалы об этом через элемент ИЛИ 30 поступают на счетчик 22 ошибок по частоте шага), ИнФормация в этом30 Ечетчике хранится до нажатия клавиши "Оценка", При этом информация Записывается в блок б,Узлы контроля положения руки и . Ноги содержат аналогичные элементы; соответственно Формирователь 17, Счетчик 23 и формирователь 18,устройство 25, связанные с.формировате.ими Фотоэлектронные пары 10 и 11, а также Формирователь 32 задержки. Кроме того, с входами источников 10 и 11 света и с входом Формирователя 32 задержки связан прямой выход Т-триггера 29, вход которого подключен к выходу Формирователя 16 45 импульсов, вход которого, в свою Очередь, связан с выходом Фотоэлеменга 9.Формирователь 32 может состоять, например, из последовательно соединенных дифференцирующего элемента конденсатора) диода, пропускающего отрицательный импульс, инвертора полярности этого импульса и элемента Задержки, чтобы опросный импульс при 55 ходил на устройства 23 и 25 после импульса формирователей 17 и 18,Когда обучаемьщ начинает делатьШаг любой ногой, он обязательно пересекает луч от источника 13, темсамым изменяется состояние фотоэле.мента 8 и лары 9. Изменение состояния фотоэлемента вызывает появлениекороткого импульса на выходе формирователя 16, Т-триггер 29, которыйпервоначально находится в нулевомсостоянии, перебрасывается в единичное состояние, в результате чего загораются источники 7 света пар 10и 11.При опускании ноги обучаемый вновьпересекает луч света от источника13. На выходе формирователя 16 появляется опять короткий импульс, перебрасывающий триггер 29 вновь в нулевое состояние, источники 7 светапар 10 и 11 гаснут и т.д. Формирователи 17 и 18 импульсов Формируютна своих выходах короткие импульсытолько в моменты пропадания светана фотоэлементах. В данном случаеэто будет при пересечении луча отпары 11 носком ноги (луча от пары12 - кулаком руки сзади) и при полном опускании ноги, т.е. при пересечении луча от пары 13. Такимобразом, если обучаемый делает движения правильно, то на выходах Формирователей 17 и 18 будут появлятьсяпары импульсов, следующие с некоторым интервалом.Если обучаемый допускает ошибку,то первого импульса в паре импульсов нет. Это и фиксирует логическоеустройство. Оно может быть выполнено в виде двухразрядного двоичногосчетчика, в котором второй импульсявляется импульсом переполнения, Если все правильно, то к приходу опросного, импульса счетчик (логическое устройство) обнуляется. Еслидопущена ошибка, то к приходу опросного импульса в счетчике будетодна логическая "1", которая передается в соответствующий счетчик 24или 26 ошибок и на блок 6 индикации,При этом также логическое устройство обнуляется и готово принятьочередную пару импульсов с выходаформирователей 17 и 18,Нога должна подниматься одновременно с отводом руки назад, поэтому формируется один общий опросный импульс. Опросный импульс является как бы синхронизирующим импульсом этих двух узлов.63323 8 Ф о р м у л а изобретенияТренажер, содержащий тредбан с регулируемым приводом, датчики положения тренирующегося, выходами соединенные с входами блока управления, выход которого подключен к приводу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем контроля параметров строевой подготовки, в тренажер введены отражательный элемент, расположенный перед тредбаном, блок индикации, связанный с выходами блока управления, причем датчики положения тренирующегося выполенны в виде источников и приемников света, установленных попарно перпендикулярно перемещению ленты тредбана,при этом первая и вторая пары являются датчиками положения груди и спины тренирующегося, третья пара является датчиком положения поднятой ноги тренирующегося, четвертая пара - датчиком положения кулака отведенной до отказа руки тренирующегося, пятая - датчиком подъема ноги, при этом на ленте тредбана размещены параллельные полосы на расстоянии шага друг от друга, а блок управления содержит формирователи,счетчи.ки, блок сравнения, триггер, схемы ИЛИ, формирователь задержки и формирователь временных интервалов, причем входы первого и второго формирователей соединены параллельно и являются первым входом блока управления, а входы третьего, четвертого, пятого и шестого формирователей являются соответственно вторым, третьим, четвертым, пятым входами блока управления, при этом первый 1 О 20 25 30 7 14Таким образом, тренажер по строевой подготовке имеет большие функциональные возможности и позволяет существенно повысить качество индивидуальной строевой подготовки военнослужащих всех категорий,формирователь соединен вторьм и третьим входами с первым и вторым выходами формирователя временных интервалов, второй выход которого подключен к первому входу первого счетчика, второй вход которого соединенс выходом первого формирователя, авыход подключен,к входу блока сравнения, первый и второй выходы которого являются первым и вторым выходами блока управления и соединены черезпервый элемент ИЛИ с вторым счетчиком, выход которого является третьимвыходом блока управления, а выходвторого формирователя соединен с вхо,дом триггера, прямой выход которогоявляется четвертым выходом блока управления и соединен с входом формйроватепя задержки, при этом выходтретьего формирователя соединен спервым входом третьего счетчика,.выход которого является пятым выходом блока управления и соединен счетвертым счетчиком, выход которогоявляется шестым выходом блока управления, причем выход четвертого формирователя соединен с первым входом пятого счетчика, выход которого явчляется седьмым выходом блока управления и соединен с входом шестого счетчика, выход которого являетсявосьмым выходом блока управления,а выход формирователя задержки подключен к вторым входам третьего ипятого счетчиков, а выход пятогоформирователя является девятым выходом блока управления и подключен кпервому входу второй схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходомшестого формирователя, который является десятым выходом блока управления, а выход второй схемы ИЛИ соединен с входом седьмого счетчика, 4 Бвыход которого является одиннадцатым выходом блока управления, чет"вертый выход которого соединен суправляющими входами второго и третьего источников света.1463323 КОНТРОЛЬ НЛООРЛ Г 3 П П ННЧУОРНЛЦИИ НЛЬОР ННФОРПЛЮИН ОШНО О ПОЛОВ. КО ЬВСОТЕ ОО ЧЛСТКОРОУСЛ НОТН Н ШИ ШЛТРИНЕ ШЛГЛ О ПОЛОВ.Руки ОЛ ННФ. ПУСК СТОН 06 РЛ 6 ОТНЛ ИНФ. РОС ОЦЕНИ 6 ЛОК ННЛ. ЬЬШЛ.ОК ОШИ 6 КИ Ск орректор О.Кравцо Редактор А.Козор Заказ 764/10 Тираж 3.72 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 ЬТОИЛТ ЬУПРЛЬЛ НРНООЛ УЧНОЕ ЬВСТРЕЕ НЕЛЛЕННРУЧНОЕ УНРЛЬЛЕННЕ ОРНЬОЛОН