(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
訓練デバイスであって、
形状、重量、密度に関して解剖学的に正確な頭部、脚、腕または胴体の少なくとも１または２以上を含んだ人工人体部分のセットを備えており、
前記人工人体部分は、厚さおよび密度に関して正確な模擬皮膚で覆われていて、
前記人工人体部分のうちの少なくとも１つには、少なくとも１つの破壊可能な要素が設けられていて、各破壊可能な要素は、関節を過伸展させて折るのに必要な力に関して、および骨を破壊するのに必要な力に関して、人間の関節または骨をシミュレートしており、
動作中に、使用者は、破壊された要素を元の状態にリセットして、当該デバイスに繰り返し係合させることができる、訓練デバイス。
【請求項２】
次のうちの少なくとも１つが満たされる請求項１記載のデバイス。
（i）前記解剖学的に正しい人工人体部分のセットは、使用者によって負荷される衝撃力またはトルク力のうちの少なくとも１つを測定するよう構成された少なくとも１つの力センサを備える。
（ii）前記解剖学的に正しい人工人体部分は、穿刺可能な人工血管を含んでいる。
（iii）前記胴体には少なくとも１つの人工内臓器官がさらに設けられており、当該器官は、適切な方向から適切な力が加えられると、穿刺され、出血または体液漏出の１つをシミュレートする。
（iv）前記胴体には少なくとも１つの人工内臓器官がさらに設けられており、当該器官は、適切な方向から適切な力が加えられると、穿刺され、出血または体液漏出の１つをシミュレートし、当該器官は、一旦穿刺されると、再封止および修復して繰り返し使用できる。
【請求項３】
フルサイズの人間の形状および重量を有するよう組み立てられた、２つの腕、２つの手、２つの脚、２つの足、頭部、頸部および胴体を備えた、請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
互換性のあるシミュレートされた武器をさらに備えた請求項２または３記載のデバイスであって、当該武器それ自体が、当該デバイス上の接触点を読み取るセンサを備えるとともに、定められた使用パラメータの下で当該デバイス上のセンサを起動するように構成された起動要素をさらに備える、デバイス。
【請求項５】
次のうち少なくとも１つをさらに備える、請求項１記載のデバイス。
（i）前記人工人体部分の少なくとも１つ上の１または２以上の箇所に配置されたセンサのセット、および、定められた時間間隔の間前記センサのセットによって検出された全ての力を記録するデータ取得デバイス。
（ii）前記人工人体部分の少なくとも１つ上の１または２以上の箇所に配置されたセンサのセット、および、定められた時間間隔の間前記センサのセットによって検出された全ての力を記録するデータ取得デバイス、および、前記力センサデータを離れた監督者または教師にリアルタイムで伝送する通信モジュール。
（iii）前記人工人体部分の少なくとも１つ上の１または２以上の箇所に配置されたセンサのセット、および、定められた時間間隔の間前記センサのセットによって検出された全ての力を記録するデータ取得デバイス。当該センサのそれぞれは、加えられた実際の力と当該力の作用角の両方を取得するものである。
【請求項６】
前記腕、脚、頭部のそれぞれには、剛性をシミュレートするための様々な特定の角度で設定可能な１または２以上の関節が設けられている、請求項１記載のデバイス。
【請求項７】
次のうちの少なくとも１つが満たされる請求項１記載のデバイス。
（i）前記破壊可能な要素は、１または２以上の骨、関節、靭帯および腱を含む。
（ii）前記破壊可能な要素は、１または２以上の骨、関節、靭帯および腱を含んでいて、当該骨、関節および腱は、眼窩底、頬骨、ＴＭＪ、頭蓋骨ポイント、顎、鼻、喉、脊柱、鎖骨、様々な肋骨、尾骨、腰、膝、足の上部、足首、足親指、肩、肘、手首、親指および指のうちの少なくとも１つを含んでいる。
【請求項８】
使用者およびその物理的な動きを認識して、インタラクティブなデータを記録するように構成されたデータレコードデバイスまたは類似のコンポーネントをさらに備える、請求項１記載のデバイス。
【請求項９】
訓練システムであって、
請求項５記載のデバイスと、
当該デバイスと交流する使用者の画像を取得するように構成されたウェブカメラまたはカメラと、
前記デバイスおよびウェブカメラまたはカメラのそれぞれに通信可能に接続された遠隔の指導者インターフェイスと、を備え、
使用において、指導者は、前記ウェブカメラまたはカメラを介して使用者の画像を受信し、前記デバイスからセンサデータを受信し、遠隔で使用者の技術をモニタする、システム。
【請求項１０】
前記指導者によるモニタリングは、使用者の位置および動作を遠隔から見ることを含む、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記指導者によるモニタリングは、さらに、使用者とデバイスとの物理的交流に関連するセンサの読みを遠隔で見ることを含む、請求項９または１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記指導者が離れた場所から使用者と通信することを可能にする通信モジュールをさらに備える、請求項９記載のシステム。
【請求項１３】
前記ウェブカメラまたはカメラは、前記デバイスから離れており、較正時に、使用者とデバイスの交流を最適に見ることができるように配置されている、請求項９記載のシステム。
【請求項１４】
武術訓練システムであって、
請求項１〜７のいずれか１つに記載のデバイスと、
当該デバイスと交流する使用者の画像を取得するように構成されたウェブカメラまたはカメラと、
前記デバイスおよびウェブカメラまたはカメラのそれぞれに通信可能に接続された遠隔の指導者インターフェイスと、を備え、
使用において、指導者は、前記ウェブカメラまたはカメラを介して使用者の画像を受信し、前記デバイスからセンサデータを受信し、使用者の技術をモニタする、システム。
【請求項１５】
前記人工人体部分のセットが、動きの範囲に関しても解剖学的に正しい、請求項１〜７のいずれか１つに記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月１５日出願の米国仮特許出願第６１／８００，８９２号の利益を主張し、その開示は、参照により完全に本明細書に組み込まれる。本出願は、２０１３年３月１５日が土曜日であり、２０１４年３月１７日月曜日は、米国特許庁が悪天候により閉鎖されたため、２０１４年３月１８日に出願されたものである。
【０００２】
本発明は、概して身体訓練デバイスに関し、より具体的には、解剖学的に正確な力及び圧力応答、ならびに模擬体との相互作用における使用者の技に関する詳細なフィードバックを有する模擬対戦相手を使用者に提供するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
これまで、力対力の訓練または攻撃的な関節操作及びスパーリングは、典型的に訓練相手の一方または両方に傷害をもたらした。最大限の凶暴性及び攻撃性で任意の期間に繰り返される人間の対戦相手との訓練は、傷害（及び結果として、恐らく訴訟さえ）もたらすことになる。発明の実施形態（以降、集合的に「ＴＢ」と称される）は、そのような負の結果なしに、現実の生物力学的及びデジタルフィードバックを伴う全力武術訓練を可能にする。
【０００４】
ヘビーバッグは、吊下げ式及び自立式の両方がワークアウトに有用であり得、ある程度の精度で役立ち、使用者が技を全力かつ全強度で用いるのを可能にするが、それらは典型的に大き過ぎて実際に抜群の精度を発展させることができない。さらに、ヘビーバッグは大きいが、典型的に約１２０ポンドの重さしかないため、実際に十分に重くはなく、例えば、ロック、ブレイク、及びチョークの練習には適していない。
【０００５】
多くの場合、被訓練者は、傷害の危険性を最小限にするために、抑制した努力レベルでパートナーと訓練することが強いられ、ブレイク及びロックを訓練する場合、両者は移動し、最小量を超える痛みを与えない圧力を加えなければならない。この種の模擬訓練は、被訓練者がそれらの技を、例えば、暴力的な自己防衛状況が到来した場合に実際に必要とされるレベルで練習するのを許さない。
【０００６】
したがって、使用者が現実的な損傷フィードバックを受けて全力かつ凶暴性で訓練するのを許す訓練プラットフォームの必要性がある。このプラットフォームは、人間のような防御的動作及び攻撃的動作も可能であるべきである。様々な点で破断及び骨関節の脱臼を被るように構成される必要があり、多くのフィードバックを使用者に伝えることができなければならない。望ましくは、本物の人間に対して約１：１の身長及び体重比を有するべきである。また入手しやすく、手頃な価格であるように設計されるべきである。
【発明の概要】
【０００７】
武術訓練デバイスのためのシステム及び方法が提示される。例示的な武術訓練デバイスは、個々に使用され得るか、または部分的に組み立てられるか、もしくは完全に組み立てられて実物大の人間の訓練用ダミーを提示する、解剖学的に正確な脚、腕、胴体、及び頭部を備える。使用者は、このデバイスと相互作用して、即時フィードバック及び訓練セッションのグローバル解析の両方を受け取る。フィードバックは、実世界における平均格闘技能を持つ適任の人間の対戦相手に関して、実世界での破断、破裂、または他の所望の格闘目標を達成するであろう、適正な力及び角度が適用されたかどうかを含み得る。フィードバックは、デバイス上の様々な殴打点の実際の破断によって、または適切なセンサーが適切な強度で殴打された場合、制限なしに、点滅灯、音刺激、またはコンピュータプロンプトを含むように予めプログラムされた信号またはデフォルト信号で使用者に警告することによって測定され得る。デバイス上の既定標的は、これらの信号センサーを備え得る。デバイスは、医学的研究に基づいて、加えられる殴打力または関節操作に対する平均的な人の感度に応答するように予め設定された破断可能な関節、骨、ならびに軟組織標的を含み得る。使用者は、損傷した物理構造または応答センサーを、その非損傷位置または静止状態に整復し、デバイスと繰り返し交戦することができる。
【０００８】
本発明のさらに他の目的及び利点は、部分的に明らかであり、本明細書から部分的に明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態をより完全に理解するために、添付の図面に関連して以下の説明を考慮する必要がある。
【００１０】
基本図面
【図１】内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なデバイスの右腕の正面図を描く。
【図１Ａ】図１に示される右腕を側面から描き、前腕及び手首の可動域を示し、使用者が手首を押して指を破断する方向も示している。
【図２】内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なデバイスの例示的な右脚の側面図を描く。
【図２Ａ】模造皮膚を含む図２の例示的な右脚を描き、主な攻撃領域を示している。
【図２Ｂ】膝を曲げて揚げた位置にある図２の例示的な右脚を描き、その位置を実現するために右脚がどのように引き上げられるか示している。
【図３】内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なデバイスの胴体の正面図を描く。
【図４】内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なデバイスの頭部の正面図を描く。
【図４Ａ】模造皮膚を含む図４の頭部を描き、様々な標的センサーの配置を示している。
【図５】露出するために皮膚を取り除いた状態の例示的なデバイスの全体正面図である。                                                                        詳細な分解図
【図６−１】本発明の例示的な実施形態に従う、破断可能な指アセンブリの正面または上面図及び側面図を描く。
【図６−２】図６−１の例示的な破断された指アセンブリの分解図である。
【図７−１】図６の破断可能な指アセンブリのための例示的な基部の上面及び側面図を描く。
【図７−２】図７−１に示される破断可能な指アセンブリのための基部の分解図を描く。
【図８】本発明の例示的な実施形態に従う、指過伸展破断アセンブリの詳細を示す。
【図９】図８の指過伸展破断アセンブリの様々な要素の分解図である。
【図１０】図８及び９の指過伸展破断の底面図（掌を見る）及び側面図を示す。
【図１１】図１０の指過伸展破断アセンブリの手及び指部分のアセンブリのさらなる詳細を示す。
【図１２】図６に示される破断可能な人差し指サブアセンブリの詳細及び例示的な部品を示す。
【図１３】図１２に示される指カムの例示的なサイズの詳細を示す。
【図１４】図１３の指カムの外側輪郭のさらなる詳細である。
【図１５Ａ】図１２に示される指関節破断筐体の例示的なサイズ及び寸法を示す。
【図１５Ｂ】図１２に示される指関節破断筐体の例示的なサイズ及び寸法を示す。
【図１６】指関節破断筐体に嵌合する指関節破断ピストンの詳細を提供する。該指関節破断ピストンは図１２にも示されている。
【図１７】図１２に示される指関節破断筐体プラグの詳細及び例示的な寸法を提供し、これも図１２及び１５のそれぞれに示される指関節破断筐体に嵌合する。
【図１８】図１２に示される指関節カムアダプターの詳細を提供する。
【図１９】図１２に示される（及びＴＢ−０１Ａ−ＨＤ−３１１と表示される）人差し指近位節の詳細及び例示的な寸法を示す。
【図２０】図１２に示される人差し指遠位節の詳細及び例示的な寸法を示す。
【図２１】図１２に示される指関節ピストンの詳細及び例示的な寸法を提供する。  （ＨＤ番号によってその中に表示される図１２の様々な要素間に整合性があること、及びこのＨＤ番号は、図１２のどの特定要素がさらに詳細に示されているかについて容易に特定するために、図１３〜２０のそれぞれの右下に例示的な寸法とともに記されることに留意されたい。読者は、描かれている図１２の要素を正確に特定するために、図１３〜２０のそれぞれの右下にあるそれらのＨＤ番号を参照する）。        力及び可動域図
【図２２】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な腕及び手首の可動域を示す際に使用するための例示的なユニバーサル平面定義を提供する。
【図２３】本発明の例示的な実施形態に従う、上腕、前腕、及び手のそれぞれの例示的な腕節の長さを提供する。
【図２４】図２３に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋデバイスの例示的な肩ａ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【図２５】図２３に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋデバイスの例示的な肩ｂ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【図２６】図２３に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋデバイスの例示的な肩ｃ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【図２７】図２３の例示的なデバイスの例示的な肘ｅ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【図２８】回内及び回外で使用される前腕軸である、図２３の例示的なデバイスのｆ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【図２９】伸展、屈曲で使用される手首軸である、例示的なｖ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【図３０】橈側及び尺側屈曲で使用される手首軸である、例示的なデバイスの例示的なｗ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【図３１】見やすくするために、様々な肩軸を複合図で示す。
【図３２】肘軸ｃ、ｅ、及びｆを示す。
【図３３】手首ｆ、ｗ、及びｖを示す。
【図３４】肩ａ軸の例示的な可動域を示す。
【図３５】肩ｂ軸の例示的な可動域を示す。
【図３６】肩ｃ軸の例示的な可動域を示す。
【図３７】肘ｅ軸の例示的な可動域を示す。
【図３８】前腕ｆ軸の例示的な可動域を示す。
【図３９】手首ｖ軸の例示的な可動域を示す。
【図４０】手首ｗ軸の例示的な可動域を示す。                                  眼球アセンブリ図
【図４１】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な眼球アセンブリの分解図、及びその詳細を描く。
【図４２】例示的なソケットに嵌合する図４１の例示的な眼球アセンブリを描く。
【図４３】図４１の例示的な眼球アセンブリの詳細な分解図を描く。
【図４４】図４１の例示的な眼球アセンブリの例示的な眼球表面（コンタクトレンズ）のクローズアップを描く。
【図４５】中心軸上に整列された眼球アセンブリの要素を描く。
【図４６】図４１の眼球アセンブリのＲＳ図の拡大バージョンを描く。
【図４７】図４１の眼球アセンブリのＩＳＯ図の拡大バージョンを描く。          全景相互作用域図
【図４８】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの全景を描き、使用者の相互作用域を示している。
【図４９】図４８の例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの頭部、胴体、及び股間のクローズアップ図を描く。
【図５０】本発明の例示的な実施形態に従う、垂直支柱上に装着された図４８の例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを描く。
【図５１】詳細な使用者の相互作用域とともに、図４８の例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの頭部のクローズアップ図を描く。                                    取付け機構図
【図５２】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーのためのパンチングバッグ取付けデバイスを描く。
【図５３】図５０に示される本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを垂直に装着するための、バネを上部分に、及びその上に水平取付け機構を有する垂直支柱を描く。
【図５４】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの軸Ｗ、Ｅ、Ａ、Ｖ、及びＢ（図５４に定義される）で使用される軸受のそれぞれに対する例示的な軸受仕様を示す。
【図５５】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの代替パンチングバッグ取付けデバイスを描く。                                  Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ互換性ナイフ図
【図５６Ａ】本発明の例示的な実施形態に従う、切断及び破裂を模擬するために使用され得る、例示的な「Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ互換性」ナイフデバイスを描く。
【図５６Ｂ】本発明の例示的な実施形態に従う、切断及び破裂を模擬するために使用され得る、例示的な「Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ互換性」ナイフデバイスを描く。
【図５６Ｃ】本発明の例示的な実施形態に従う、切断及び破裂を模擬するために使用され得る、例示的な「Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ互換性」ナイフデバイスを描く。        例示的なレンダリング図
【図５７】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な指破断アセンブリのレンダリングを描く。
【図５８】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの例示的な手に装着された図５７の指破断アセンブリのレンダリングを描き、最大の指過伸展を示している。
【図５９】図５８の指破断アセンブリが、本発明の例示的な実施形態に従って破断する点を示し、これは「指過伸展破断」として知られている。
【図６０】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な手首破断アセンブリを示す。
【図６１】例示的な腕に装着される図６０の例示的な手首破断アセンブリを示し、該腕は、本発明の例示的な実施形態に従う、回転可能な往復連結アセンブリを有する。
【図６２】本発明の例示的な実施形態に従う、手首過伸展（過度に後方に引かれた手首）の破断点における図６１の手首破断アセンブリ構造を示す。
【図６３】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な手首破断アセンブリの過屈曲を示す。
【図６４】本発明の例示的な実施形態に従う、ここでは「手首過屈曲破断」として知られる破断点における図６３の手首過屈曲を示す。
【図６５】肩回転ならびに手首回転の両方に使用される、本発明の例示的な実施形態に従う、バネ搭載往復連結アセンブリの詳細を示す。
【図６６】本発明の例示的な実施形態に従う、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの例示的な手首の様々な時計回り（ダミーの視点を形成する）の回転（９０度及び１８０度）で図６５の往復連結アセンブリを使用する手首回転を示す。
【図６７】本発明の例示的な実施形態に従う、（ｉ）例示的な肘の最大過屈曲、（ｉｉ）例示的な肘の最大過伸展、及び（ｉｉｉ）例示的な腕の肘破断点、すなわち、そのような最大過伸展を超える点を示す。
【図６８】本発明の例示的な実施形態に従う、肩の反時計回り回転及び時計回り回転の両方からの（ｉ）最大肩回転（左パネル）、及び（ｉｉ）肩破断点（右パネル）を示す。
【図６９】本発明の例示的な実施形態に従う、図６８に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ腕（それ自体）の、キャンバス地ヘビーパンチングバッグまたは武術訓練バッグへのアダプター及びハーネスを介した取付けを示す。
【図７０】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの脚を示し、（ｉ）往復連結アセンブリ、（ｉｉ）膝破断アセンブリ、（ｉｉｉ）膝ヒンジアセンブリ、及び（ｉｖ）スリップクラッチを有する往復連結アセンブリ（足首破断）を示している。
【図７１】（ｉ）頭蓋骨フレーム、（ｉｉ）こめかみ殴打パッド及び力センサー、（ｉｉｉ）くり抜き可能な眼球アセンブリ、（ｉｖ）顎脱臼アセンブリ、（ｖ）顎サブアセンブリ、（ｖｉ）樽型コイルバネ／首破断アセンブリ、ならびに（ｖｉｉ）破断機構が係合されるまでいずれかの方向に頭部が回転され得るという事実を含み、破断機構を作動させて模擬首破断を引き起こすために十分な付加力が必要である、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な頭部を示す。
【図７２】図７１の頭部を描き、本発明の例示的な実施形態に従う、圧潰可能な喉仏アセンブリの詳細を示している。
【図７３】本発明の例示的な実施形態に従う、力センサーを有する可撓性／切断可能な喉アセンブリを付加した図７１及び７２の頭部を描く。
【図７４】図７１に示されるこめかみ殴打パッドの詳細、ならびに本発明の例示的な実施形態に従う、頬骨破断を模擬するための機構を描く。
【図７５】本発明の例示的な実施形態に従う、顎骨破断を模擬するための機構を示す。                                                                          力センサー図
【図７６】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミー上に置かれた様々な力センサーを示し、このダミーは、外側模擬皮膚で覆われ、力センサーは、鼻センサー、こめかみセンサー、喉センサー、頸動脈センサー、胸骨センサー、胸郭センサー、股間センサー、及び腓骨神経センサーを含む。
【図７７】本発明の例示的な実施形態に従う、鼻、こめかみ、喉、及び頸動脈の力センサーの詳細を上パネルに示し、胸骨及び胸郭センサーの詳細を下パネルに示す。
【図７８】例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの胸郭内のどこかに位置し、または全て本発明の例示的な実施形態に従う、図７６に描かれる様々な力センサーに接続されるか、またはそれに達するワイヤを有する、ワイヤ端末及びデータレコーダーインターフェースを描く。                                                          合成血管図
【図７９】本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーで使用され得る例示的な合成血管を示し、該合成血管は、単一破裂に起因する流体の全損を防止するために、別個の区画を含むことができ、合成血液を充填した可撓性の管で作製され得、容易な設置及び交換のために両端に迅速接続継ぎ手が提供され得る。
【図８０】本発明の例示的な実施形態に従う、２本の合成血管及び破裂可能な気管領域を示し、この合成血管は、頭部に達する頚動脈を模擬するものである。
【図８１】（ｉ）頚動脈、（ｉｉ）肺動脈、（ｉｉｉ）上腕動脈、（ｉｖ）腎動脈、（ｖ）大動脈、（ｖｉ）腸骨動脈、及び（ｖｉｉ）大腿動脈において様々な合成血管を有する全身Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを本質的に示す。                        可撓性の切断可能な合成臓器図
【図８２】（ｉ）合成心臓、（ｉｉ）肺、（ｉｉｉ）脾臓、（ｉｖ）肝臓、（ｖ）胃、及び（ｖｉ）腎臓を含む、本発明の例示的な実施形態に従う例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミー内に提供され得る様々な可撓性の切断可能な合成臓器を示す。
【図８３】解剖学的に正確な位置に（ｉ）心臓、（ｉｉ）肺、（ｉｉｉ）胃、（ｉｖ）肝臓、（ｖ）脾臓、及び（ｖｉ）腎臓を含む、提供される多くの合成臓器を有する胴体及び腰の正面及び背面図を示す。                                          力を示すセンサー臓器
【図８４】本発明の例示的な実施形態に従う、力を示すためのセンサーが提供された例示的な臓器の組を示し、（ｉ）心臓、（ｉｉ）肝臓、（ｉｉｉ）胃、（ｉｖ）腎臓、（ｖ）脾臓、（ｖｉ）肺、及び（ｖｉｉｉ）これらの合成臓器が打たれるか、または外傷に供される場合、センサー記録を捕捉するためのワイヤ端末／データレコーダーインターフェースを含む。                                                  作動、動作認識、データ捕捉図
【図８５】本発明の例示的な実施形態に従う、（ｉ）首、（ｉｉ）肩、（ｉｉｉ）肘、（ｉｖ）手首、（ｖ）脊椎、（ｖｉ）臀部、（ｖｉｉ）脚、（ｖｉｉｉ）膝、及び（ｉｘ）足首を含む、本発明の例示的な実施形態に従う、動作を捕捉できる多くの作動デバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に従う武術訓練用ダミーは、コンピュータ化バイオフィードバックシステムを備える。このダミーの様々な表面領域内にある、及びその中に提供された多くの点は、身体的攻撃に対して応答性であり、この応答性は、実際の人間の医学的測定及び他の基準に基づいて較正される。
【００１２】
好ましい実施形態において、完全に組み立てられたダミーは、使用者が殴打、破断、関節操作、チョーク、及びナイフ攻撃を適用すると同時に、攻撃力フィードバックを監視するのを許し得る。本発明の例示的な実施形態において、好ましいデバイスは、２本の腕、２本の脚、頭部、及び胴体を有し、一緒に取り付けられて実物大及び重量模擬された人間の形態を作製し得るか、またはこれらの部品が個々に使用され得るか、もしくは部分的に組み立てられ得るかのいずれかである。
【００１３】
例えば、武術家が特定のロックを適用して腕に損傷を与える場合、完全に組み立てられたダミーを有する必要はない。使用者がグラウンドワークをしているかのように腕（胴体に取り付けられたＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ腕）を操作できるように、腕を肩に取り付ける胴体から頭部までで十分である。そのような場合、脚ももう一方の腕も必要ではない。つまり、使用者が損傷したい付属器を掴むことができるように、自身の身体及び脚を巻き付けることができる何かがあれば十分である。したがって、ダミー部品は、個々に使用され得るか、または部分的に組み立てられ得る。
【００１４】
例示的なダミーは、約７０または８０ポンドを実現するために、例えば、水、砂等を充填した基部を有する（「ボブ」スタンドのような）スタンドに取り付けることができる。発明のダミーは、適切なロック機構で取り付けることができる。スタンドは、高さ調節可能であり得る。胴体及び１本または２本の腕が取り付けられる場合、例えば、被訓練者（例えば、警察官等）は、手錠を掛ける技、スタンディングアームバー技、スタンディングテイクダウン技、及び特定の圧力がある特定の関節に加えられる他の技を練習することができる。
【００１５】
本発明の例示的な実施形態は、より本物に近い人間の外見及び感覚の構築を開始するために、いつでも胴体に取り付けられ得る少なくとも１つの付属器を含む。胴体内の接続レセプタクルは、接続点が使用可能である限り、使用者が付属器の任意の組合せを取り付けるのを許す。本質的に、使用者は、所望であれば５本の脚を有する胴体を有することができる。
【００１６】
つまり、実施形態に従い、胴体は、いつもで「胴体化」され得る複数の付属器を受容する（解放可能にロックする）ように構成され得る。例えば、胴体は、複数の使用者が同じダミーに同時に取り組むことを許すように、いくつかの腕または脚または頭部を収容することができる。これは、同一の腕及び脚及び頭部にロック機構を提供することによって可能である。胴体に５本の腕、ここに１本の腕、そこに１本の腕、臀部の位置に１本の腕、さらに頭部の位置に１本の腕を付けることができる。５つの頭部、５本の脚、または模擬身体部品の任意の組合せを付けることができる。当然のことながら、いくつかの実施形態において、複数の胴体を購入する必要なく、複数の個人がダミーと相互作用するのを可能にするように、いくつかの付属器の組を有する単一胴体を購入することができる。いくつかの実施形態において、様々な付属器を有する胴体は、例えば、図５２、５５、または６９に示されるＴｒｕ−Ｂｒｅａｋハーネスシステムのうちの１つを用いてヘビーバッグに取り付けられ得る。
【００１７】
各付属器は、例えば、センサー、破断可能な関節及び骨、分断可能な腱及び靭帯、ならびに破裂され得る臓器及び動脈を有し得る。ダミーは、人間の戦闘者のように「立つ」ようにプラットフォームに取り付けられ得るか、または取り外して地面で使用することができる。それぞれ個々の付属器は、それ自体の構成要素基部に取り付けられ、独立型デバイスとして使用され得る。
【００１８】
本発明の例示的な実施形態において、角度は過伸展に対応し得る。肩の角度について、最低基準は、靭帯が断裂するか、または損傷するまで回転及び回内するように確立され得る。当然のことながら、全ては整復可能である。
【００１９】
ダミー内の様々な臓器は、正確な位置及び深さに位置する。これは、ナイフまたは他の破裂武器を用いる訓練を容易にする。
【００２０】
本発明の一態様は、使用者がダミーの頭部をパンチまたはキックし、次に結果として生じる内部損傷を検査するのを許すことである。使用者は、頭部の皮膚を折り返して脱臼した顎骨及び破断した鼻を露出することができる。次に使用者は、顎をその正しい位置に再整列し、鼻を整復することができる。次に、使用者は、頭部を覆う皮膚を折り戻して訓練を続けることができる。
【００２１】
本発明の別の態様において、使用者は、理論的破断力を肘の裏に加える。入手可能な医学的研究に基づいて、適正な力が正確な角度で加えられるか、またはそれを超過する場合、破断可能かつ整復可能な肘関節は過伸展して折れる。使用者は、皮膚を折り返し、この関節を整復してこの技を繰り返すことができる。
【００２２】
本発明のさらに別の態様は、使用者がダミーをナイフまたは他の破裂武器で攻撃するのを許す。この武器は、鈍力武器、切断武器、またはＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ互換性模擬武器であり得る。ダミー内の様々な臓器は、生きている人間を正確に模擬するように正確な位置及び深さに位置する。使用者は、ダミーの皮膚を貫通し、標的臓器に切り込むよう試みることができる。この練習が完了したとき、使用者は攻撃した領域の皮膚を折り返し、標的臓器への損傷を検査することができる。臓器は、繰り返しの使用及び訓練のために修復または交換され得る。また、分断可能な靭帯及び腱ならびに動脈は、ダミー全体に置くことができ、したがって使用者が複数の標的領域で訓練するのを許す。
【００２３】
本発明の別の態様は、使用者がチョーク技をダミーの首に適用するのを許す。ダミーの皮膚の下にはセンサーがあり、十分な力がそれらの個々のセンサーまたはそれらの組合せに加えられた場合、使用者に信号を起動する。この信号は、人間の訓練相手の気道が塞がれ、意識消失またはさらには死を引き起こすことを使用者に警告することができる。これらのセンサーは、複数の用途及びフィードバック能力を有し、多くの位置にある。所与のセンサーは、例えば、音、光、振動によって使用者に、または接続されたコンピュータシステムにデジタルでフィードバックを送信することができる。
【００２４】
例示的な実施形態において、サポートプラットフォームは、使用者がローカルに、またはインターネット上のいずれかでコンピュータシステムに接続する機会を付与する。このプラットフォーム接続は、ＸＢＯＸ（商標）接続技術を使用して、例えば、被訓練者からの切迫した攻撃を認識し、空気圧または他の移動デバイスを使用して、攻撃を避けるためにダミーを動かす能力を可能にし得る。プラットフォームの「眼」は、ダミーに信号を送信し、したがってそれを視覚的に生きているように較正され得る。局所または広域制御は、被訓練者がダミーを制御している個人と闘うのを許すことができる。これは、仮想の競争及び訓練が実現されるのを可能にする。例示的なプラットフォームを通して予め設定されたプログラムまたは使用者が作成したプログラムは、使用者が異なるシナリオで訓練するのを許すことができると同時に、使用者が精度の向上、攻撃の速度、衝撃力の増加、ならびに反応時間を記録する（及びそれらに関する指標を得る）ことを許す。
【００２５】
プラットフォームの眼またはウェブカム、及び被訓練者のシステムに同期されたインターネット接続を使用する指導者は、被訓練者のダミーに対するフィードバックセンサーに接続して、被訓練者の技を見ることができる。その指導者は、被訓練者に所与の技または型を進めさせ、指導者に送信されたデジタルフィードバックに基づいて被訓練者を即座に訂正するか、または褒めることができると同時に、本発明のプラットフォームの眼を通して被訓練者の技を見ることができる。この接続は、適正なインターネット接続がある限り、使用者が世界の任意の指導者と世界の任意の時間に仮想訓練するのを許す。
【００２６】
以下では、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な自己防衛／武術訓練用ダミーの様々な解剖学的領域が、１つ以上の図面を参照して説明される。これらの様々な領域は、例えば、様々な種類のセンサー、ならびに皮膚、骨、関節、及び他の解剖学的構造の解剖学的に正確な模擬を含み得る。例示的なダミーは、平均サイズの人間の男性をモデルとするが、これは単なる例証目的である。「ダミー」または模擬体を使用し、様々な形状、サイズ、年齢、性別、及び体格の人間及び人間以外の対象をモデルとする本発明の例示的な実施形態が提供され得ることが理解される。どの種類の対象が所与の例示的な実施形態で使用されるかは、一般に、対戦相手または所与の使用者が注目したい対象の訓練及び模擬に基づいて決定される。
【００２７】
本発明の種々の例示的な実施形態が、「Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ」という商品名で市販され得ることも企図される。したがって、例証を容易にするために、本明細書に記載される例示的な訓練用ダミーは、多くの場合、「ＴＢダミーズ」または単数形（ａもしくはｔｈｅ）で「ＴＢダミー」と称され得る。
【００２８】
右腕
図１は、内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なＴＢダミーの右腕の正面図を描く。ＴＢダミーの皮膚は、例えば、「Ｄｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎ（登録商標）シリーズシリコーン」として知られているＰａｒａｍｏｕｎｔ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｂｒｉｓｔｏｌ，ＰＡ）によって市販されている模擬皮膚製品から作製され得る。これらは、高性能白金硬化シリコーンゴムであり、重量または体積で１Ａ：１Ｂで混合され、わずかな収縮を伴って室温で硬化し得る。硬化したＤｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎ（登録商標）は、非常に強力で非常に「伸縮性がある」。裂けることなくその元のサイズの何倍にも伸長し、歪曲なしにその元の形態に戻る。Ｄｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎ（登録商標）は、急速プロトタイピング、蝋鋳造（鋳物及び蝋燭製造）、建築上の復旧、及びコンクリートを打つために使用される高性能金型を作製するのに適している。さらに、Ｄｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎ（登録商標）は、多くの特殊効果用途、特に反復運動が必要とされるアニマトロニクスで使用される。水系の白色半透明であり、色彩効果を生じさせるために色素を受け入れる。Ｄｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎ（登録商標）の優れた物理特性及び可撓性のために、整形外科及びクッション用途にも使用される。
【００２９】
例示的な実施形態において、この模擬皮膚は、本物の人間の腕と同じ厚さ、重量、及び密度を有し得る。本発明の例示的な実施形態において、皮膚、骨、筋肉、関節等の模擬を、模擬される実際の種及び体型（ここでは人間の男性）のものに可能な限り近い特性を有するＴＢダミーにおいて使用することが好ましい。これは、使用者が全強度で訓練することを可能にするためであり、可能な限り本物に近い訓練具を有しなければならない。解剖学的に正確でないものは全て、偽の訓練フィードバックを創出し、平均サイズの人間で行う必要がある場合、不正確な筋肉記憶をもたらす。しかしながら、種々の例示的な実施形態は、下記でより完全に説明されるように、様々な経済性、頑健性、または相互運用性の理由から、それらの実際の人間の対応物をあまり忠実に模擬していないいくつかの、または全ての解剖学的構成要素を有するダミーを用い得ることが理解される。
【００３０】
引き続き図１を参照すると、例えば、上腕骨１３５は、人間の腕と同じ重量及び密度を有することができ、例えば、手首から二頭筋まで腕全体の屈曲を制御することができる空気圧ピストン５２５が提供され得る。屈曲運動を完了するために潜在的に使用され得る追加のデバイスには、例えば、モーター、ベルト、滑車、ギア、電磁石、磁石、油圧、弾性バンド、釣り合い錘、及び収縮可能なポリマーが含まれる。例えば、可撓性でない腕をもたらす二頭筋の重度の外傷を表すように、空気圧ピストンを停止させるために分断可能な二頭筋センサー１４０も提供され得る。この反応は、使用者が回路を分断することによって、または十分な力で衝撃されるｆｌｅｘｉ  ｆｏｒｃｅ  ＬＰによって起動され、屈曲デバイスにカットオフ信号を送信する。切断可能なセンサー１４０は、例えば、局所的に位置する電源を有することができるか、または代替として、ＴＢダミーのセンサー及び電子機器の多くまたは全てを供給する中央電源に接続され得る。センサー１４０は、例えば、Ｔｅｋｓｃａｎ（商標）ｆｌｅｘｉ  ｆｏｒｃｅセンサーを使用して実装され得、例えば、信号リレーのために空気圧ピストン５２５に配線され得る。例えば、好ましくは３５００ニュートンの力、または例えば、３０００〜４０００ニュートンの範囲の過伸展破断圧を有し得る、肘関節１０５も示される。この模擬関節は、例えば、トルク、バネ、溝、ピストン、電空、または構成要素及び材料の任意の他の組合せを用いて、現実の破断点を実現することができる。肘１１５の外縁にＤｒａｇｏｎ皮膚材料から作製された２つの腱は、分断可能及び交換可能である。１４０のようにこれらの腱が分断される場合、信号は、腕が５２５における運動から屈曲する能力を停止させる。これらの腱１１５は、二頭筋１４０と同様に、リニアポテンショメータ（「ＬＰ」）も使用し、５２５における腕の屈曲を停止させるために必要な力を測定する。これらの腱も分断可能となり、切断された場合、５２５において腕屈曲信号を分断する。したがって、十分な損傷が加えられて作動している腕の腱に対して実際の外傷を模擬する場合、腱１１５は、二頭筋５２５の空気圧能力を遮断する。下腕骨１３０は、上腕骨１３５が接続する方法と同様に肘１０５に接続する。大腿動脈１１０は、下腕骨１３０の内側に沿って通る。この動脈は、腱１１５と同様に分断可能であり、例えば同じ「Ｄｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎ」製品、または例えば、収縮可能なポリマー等の任意の他の模擬皮膚製品で作製され得る。手首１２０は、破断可能かつ整復可能である限り、肘１０５とほぼ同一に機能し得るため、より小さなバージョンの肘１０５であり得る。この破断可能な手首は、硬質プラスチック、合金、金属、ゴム、木材、シリコン、または上記のハイブリッド組合せから作製され得る。１２０は、舌及び溝、ギア、トルク、スナップ、ネジ、またはラッチの運動である。親指１２５ＴＨ、人差し指１２５Ｉ、及び小指１２５Ｐを含む破断可能な指も提供され得、例えば、より小さなバージョンの手首１２０、及び肘１０５であり得る。
【００３１】
最後に、本物の鎖骨と同じ密度及び重量を有し、中心で７〜１１ｐｓｉの力である適切な力での破断に応答し得る、鎖骨３０５も提供され得る。それも整復可能であり得る。したがって、肘１０５、手首１２０、親指１２５ＴＨ、人差し指１２５Ｉ、及び小指１２５Ｐのそれぞれは、繰り返し使用するために整復され得る。
【００３２】
右脚
図２は、内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なＴＢダミーの右脚の側面図を描く。ＴＢダミーの皮膚は、例えば、上記のように、模擬皮膚製品から作製され得る。
【００３３】
模擬皮膚は、本物の人間の腕と同じ厚さ、重量、及び密度を有する。本発明の例示的な実施形態において、皮膚、骨、筋肉、関節等の模擬を、模擬される実際の種及び体型（ここでは人間の男性）のものに可能な限り近い特性を有するＴＢダミーにおいて使用することが好ましい。これは、使用者が全強度で訓練することを可能にするためであり、可能な限り本物に近い訓練具を有しなければならない。解剖学的に正確でないものは全て、偽の訓練フィードバックを創出し、平均サイズの人間で行う必要がある場合、不正確な筋肉記憶をもたらす。しかしながら、種々の例示的な実施形態は、下記でより完全に説明されるように、様々な経済性、頑健性、または相互運用性の理由から、それらの実際の人間の対応物をあまり忠実に模擬していないいくつかの、または全ての解剖学的構成要素を有するダミーを用い得ることが理解される。
【００３４】
引き続き図２を参照すると、例えば、上脚骨２４５は、人間の脚と同じ重量及び密度を有し得、例えば、膝から臀部まで脚全体の屈曲を制御することができる、図２Ｂに示される空気圧ピストン５３０が提供され得る。屈曲動作を完了するために潜在的に使用され得る追加のデバイスには、例えば、モーター、ベルト、滑車、ギア、電磁石、磁石、油圧、弾性バンド、釣り合い錘、及び収縮可能なポリマーが含まれる。例えば、可撓性でない脚をもたらす腱／筋肉接続の重度の外傷を表すように、空気圧ピストンを停止させるために分断可能な膝裏センサー（複数可）２２０も提供され得る。
【００３５】
この反応は、使用者が回路を分断することによって、または図２Ａの２５０または２Ａ５０ＳＨにおけるｆｌｅｘｉ  ｆｏｒｃｅ  ＬＰが十分な力で衝撃されることによって起動され、屈曲デバイスにカットオフ信号を送信する。切断可能なセンサー２２０は、例えば、局所的に位置する電源を有し得るか、または代替として、ＴＢダミーのセンサー及び電子機器の多くまたは全てを供給する中央電源に接続され得る。センサー２２０、２Ａ５０ＳＨ、及び２５０は、例えば、Ｔｅｋｓｃａｎ（商標）ＦｌｅｘｉＦｏｒｃｅ（商標）センサーを使用して実装されることができ、例えば、信号リレーのために空気圧ピストン５３０に配線され得る。例えば、好ましくは３５００ニュートンの力、または例えば、３０００〜５０００ニュートンの範囲の過伸展破断圧を有し得る、膝関節２２５及び臀部関節２１０も示される。これらの模擬関節は、例えば、トルク、バネ、溝、ピストン、電空、または構成要素及び材料の任意の他の組合せを用いて、現実の破断点を実現することができる。大腿２１５の内縁に、例えばＤｒａｇｏｎ皮膚材料で作製された大腿動脈は、分断可能及び交換可能である。例えば、好ましくは３５００ニュートンの力、または例えば、３０００〜４０００ニュートンの範囲の過伸展破断圧を有し得る、足首関節２３５も示される。この模擬関節は、例えば、トルク、バネ、溝、ピストン、電空、または構成要素及び材料の任意の他の組合せを用いて、現実の破断点を実現することができる。破断可能かつ整復可能な骨は、足２３０の甲に位置する。それは１０００ニュートンの力を用いて３０ｐｓｉで破断する。別のＬＰは、膝の上及び臀部２５０ＣＰの下の大腿部の外縁に位置する。このＬＰ腱は、５３０において空気圧の遮断信号付属品も有し、通常６秒〜１０秒の指定された期間に足を屈曲させない。この遮断信号は、２５０ＣＰが５０００ニュートン以上で衝撃される場合にのみ起こる。全く同じ技術及び遮断信号センサーを使用する別のＬＰは、図２Ａに示される脛センサー２Ａ５０ＳＨである。図２では、下脚骨２４０上に位置する。したがって、十分な損傷が行われ、作動する脚の大腿部及び脛への実際の外傷を模擬する場合、脛ＬＰ  ２Ａ５０ＳＨ及び総腓骨ＬＰ  ２５０ＣＰ  １１５は、５３０の空気圧能力を遮断する。下脚骨２４０は、上脚骨２４５が膝２２５に接続する方法と同様に足首２３５に接続する。足首２３５は、破断可能かつ整復可能である限り、膝２２５とほぼ同一に機能し得るため、より小さなバージョンの膝２２５であり得る。これらの破断可能な膝及び足首は、硬質プラスチック、合金、金属、ゴム、木材、シリコン、または上記のハイブリッド組合せから作製され得る。２３５及び２２５は、舌及び溝、ギア、トルク、スナップ、ネジ、またはラッチ運動である。
【００３６】
最後に、足２６０における磁気基部は、ＴＢダミーを直立した起立姿勢で保持する。別個のＴＢプラットフォームに磁気的に取り付けられる。この磁気接続は、ＴＢ脚が起立姿勢で実際の人間の脚の剛性を有するのを許し、より現実的な訓練経験を創出する。
【００３７】
胴体
図３は、内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なＴＢダミーの胴体の正面図を描く。ＴＢダミーの皮膚は、例えば、上記のような模擬皮膚製品から作製され得る。模擬皮膚は、本物の人間の腕と同じ厚さ、重量、及び密度を有する。本発明の例示的な実施形態において、皮膚、骨、筋肉、関節等の模擬を、模擬される実際の種及び体型（ここでは人間の男性）のものに可能な限り近い特性を有するＴＢダミーにおいて使用することが好ましい。これは、使用者が全強度で訓練することを可能にするためであり、可能な限り本物に近い訓練具を有しなければならない。解剖学的に正確でないものは全て、偽の訓練フィードバックを創出し、平均サイズの人間で行う必要がある場合、不正確な筋肉記憶をもたらす。しかしながら、種々の例示的な実施形態は、下記でより完全に説明されるように、様々な経済性、頑健性、または相互運用性の理由から、それらの実際の人間の対応物をあまり忠実に模擬していないいくつかの、または全ての解剖学的構成要素を有するダミーを用い得ることが理解される。
【００３８】
引き続き図３を参照すると、そのような損傷を引き起こすことができる本物またはＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ対応模擬具のいずれかを使用して切断、破裂、及び分断され得る合成皮膚材料で作製されたいくつかの臓器が示される。ＴＢ使用者は、例えば、ナイフ、のこぎり、斧、スクリュードライバー、または任意の他の切断、破裂、または鈍力具でＴＢダミーを攻撃することができる。使用者が、例えば、人間の皮膚及び脂肪の多層を模擬するＤｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎの第１層を超えて十分に深く破裂させる場合、攻撃者は、ＴＢダミー内の模擬臓器を損傷し得る。使用者が特定の臓器、腱、筋肉、動脈、及び静脈を露出する場合、攻撃された臓器の外観を見ることによって、現実に引き起こされ得る損傷を判定することができるであろう。これらの臓器は、例えば、生きている人間と同じサイズ、重量、及び密度であり得、解剖学的に同じ位置を有し得る。これらの臓器には、図３に示されるように、例えば、心臓３１５、肺３２０、肝臓３３０、及び腎臓３２５が含まれ得る。各臓器は、切断、破裂、または鈍力訓練に関与する場合、検査を容易にするために、着色された液体またはゲルで充填され得る。代替として、臓器は、引き起こされる損傷の種類を登録することができるフィードバックセンサーに適合され得、したがってこれらのセンサーは、使用者が、ＴＢ訓練システムを損傷しないように、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ対応用具／デバイス（例えば、ＲＦＩＤ、磁気、圧力、リニアポテンショメータ、バネ荷重、または他の技術に基づき得るように含むか、またはそれを含む）を用いて武器訓練を行うことを許す。代替として、ＴＢ付属器全体で見出される切断可能な腱及び静脈は、身体の他の位置に潜在的に移動され得るか、または追加の切断精度訓練を練習することができる。これらの交換可能なＴＢ腱及び静脈は移動可能であるため、使用者は、訓練の強度及び致死性を調節することができる。例えば、好ましくは２０００ニュートンの力、または例えば、１５００〜３０００ニュートンの範囲の破断圧を有し得る、破断可能な肋骨３１０がある。これらの模擬骨は、例えば、トルク、バネ、溝、磁気、または構成要素及び材料の任意の他の組合せを用いて、使用者に対する現実の破断感覚を実現することができる。頭部から足に向かって、ならびに斜筋クランチを行っているかのように頭部から臀部に向かって横方向に腰を曲げることを含む、腰方向に曲がるＴＢダミーの運動を制御することができる空気圧デバイス５１０も示される。この空気圧は、潜在的に５３０に見られるものと同じ技術である。
【００３９】
頭部
図４は、内部構造を示すために皮膚を剥がした状態で、例示的なＴＢダミーの頭部の正面図を描く。ＴＢダミーの皮膚は、例えば、上記のように、模擬皮膚製品から作製され得る。模擬皮膚は、本物の人間の皮膚と同じ厚さ、重量、及び密度を有し得る。
【００４０】
引き続き図４を参照すると、例えば、人間の顎と同じ重量及び密度を有し得る、２つの顎骨４２５及び４３０ＪＡがあり、それらは叩かれて溝から脱線され得るか、または頭蓋骨からの顎の破断及び脱臼を模擬する磁気もしくはラッチ型の接続から取り外され得る。可撓性でない脚をもたらす中枢神経系またはノックアウト反射接続への重度の外傷を表すように、空気圧ピストン５３０を停止させるために、顎ＬＰ  ４Ａ５０ＪＡ、こめかみＬＰ  ４Ａ５０ＴＥＭ、頸静脈４Ａ５０ＣＳ、及び喉ＬＰ  ４Ａ５０ＴＨも提供され得る。この反応は、カットオフ信号を屈曲デバイスに送信するために十分な力で個々に衝撃されるこれら４ヶ所のｆｌｅｘｉ  ｆｏｒｃｅ  ＬＰによって起動される。４つのセンサー４Ａ５０ＪＡ、４Ａ５０ＴＥＭ、４Ａ５０ＣＳ、及び４Ａ５０ＴＨは全て、例えば、局所的に位置する電源を有し得るか、または代替として、ＴＢダミーのセンサー及び電子機器の多くまたは全てを供給する中央電源に接続され得、例えば、Ｔｅｋｓｃａｎ  ｆｌｅｘｉ  ｆｏｒｃｅセンサーを使用して実装されることができ、また信号遮断リレーのために空気圧ピストン５３０に配線され得る。例えば、好ましくは２０００ニュートンの力、または例えば、１５００〜３０００ニュートンの範囲の破断圧を有し得る、破断可能かつ整復可能な鼻骨４２０及び頬骨４１０も示される。これらの模擬骨は、例えば、トルク、バネ、溝、磁気、または構成要素及び材料の任意の他の組合せを用いて、使用者に対して現実の破断感覚を実現することができる。着脱可能かつ破裂可能、及び交換可能な眼球４０５も示され、これもＤｒａｇｏｎ  Ｓｋｉｎ材料から作製されている。これらの眼球はソケット内にあり、使用者の攻撃から物体または指によって損傷され得る。例えば、好ましくは３５００ニュートンの力、または例えば、３５００〜４０００ニュートンの範囲の過伸展破断圧を有し得る首関節４３５は、５０度を超えて横回転する。この模擬関節は、例えば、トルク、バネ、溝、ピストン、電空、または構成要素及び材料の任意の他の組合せを用いて、現実の破断点を実現することができる。
【００４１】
全身
図５は、内部の仕組みを露出するために皮膚が取り除かれた状態で、ＴＢダミーの全身正面図を表す。この例示的な実施形態において、ＴＢ腕は、５０５においてＴＢ胴体に接続される。この接続は、例えば、ラッチ及びキー、ネジ、ペグ及びコネクタ、トラック接続等であり得る。ＴＢ腕は、５０５において胴体に接続し、使用者が、上半身全体を必要とする様々な警察の制御ホールド、サブミッション技法、及び関節操作のためにダミーを操作するのを許す。潜在的に同じ技術を使用して、脚と胴体の接続５２０も示される。右脚と左脚、ならびに右腕と左腕を接続することによって、使用者は、実物大、実物重量の訓練用ダミーを作成する。この実物大ＴＢダミーは、対向する磁気プラットフォームに取り付けられる場合、起立訓練、法執行の手錠掛け及びホールド訓練、ならびにＬＰが力で係合される場合に、起立姿勢からの衝撃力測定のために潜在的に直立することができる。
【００４２】
全図面の要素／構成要素の番号付け
上述の図の理解を容易にするために、そのような図中に現れる様々なインデックス番号、及びそれらが指示する物体または要素が下記に提供される。これは、一般に、任意のそのようなインデックス番号の指示対象を見出すためにテキストを再読する必要性を省く。
【００４３】
図１．腕
１０５．破断可能な肘。
１１０．切断可能な動脈
１１５．切断可能な腱
１２０．破断可能な手首。
１２５ＴＨ、１２５Ｉ、１２５Ｐ．順に、破断可能な親指、人差し指、及び小指。
１３０．前腕骨
１３５．上腕骨
１４０．切断可能な二頭筋
【００４４】
図２．脚
２１０．破断可能な寛骨及び腱。
２１５．切断可能／破裂可能な大腿動脈
２２０．切断可能／破裂可能な腱
２２５．破断可能な膝。
２３０．破断可能な足の甲。
２３５．破断可能なアキレス腱。
２４０．脛骨
２４５．上脚骨
２５０ＣＰ．総腓骨リニアポテンショメータ。全てのリニアポテンショメータは、例えば、例えば、Ｔｅｋｓｃａｎまたは同等の供給者によって作製され得る。これらは、屈曲力モデルであり、開回路上または閉回路上のいずれかにあるそれら自体の電源を有する。
２６０．磁気化もされるＴｒｕ−Ｂｒｅａｋプラットフォーム上の平衡のための磁気足裏。
【００４５】
図２Ａ
２Ａ５０ＳＨ．脛リニアポテンショメータ
２Ａ５０ＴＯＦ．足の甲リニアポテンショメータ
【００４６】
図３
３０５．破断可能な鎖骨。
３１０．破断可能な肋骨。
３１５．切断可能、破裂可能、及び衝撃応答性の心臓。Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋシステムの臓器及び切断可能な部品は、例えば、Ｐａｒａｍｏｕｎｔ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｂｒｉｓｔｏｌ  ＰＡ）または任意の他の同等供給者によって作製され得る。
３２０．切断可能な肺
３２５．切断可能な腎臓
３３０．切断可能な肝臓
５１０．水平または垂直屈曲のための空気圧。
【００４７】
図４
４０５．くり抜き可能な眼球。エンジニアは、破裂可能な結果を達成するために、圧力関連材料を任意の組合せで使用してこれを開発する。
４１０．破断可能な頬骨。エンジニアは、破断可能かつ整復可能な結果を達成するために、任意のトルクまたは圧力関連具を任意の組合せで使用してこれを開発する。
【００４８】
図４Ａ
４Ａ５０ＴＥＭ．こめかみリニアポテンショメータ（ＬＰ）
４Ａ５０ＣＨ．ＬＰ頬
４Ａ５０ＪＡ．ＬＰ顎
４Ａ５０ＣＳ．頸動脈鞘のＬＰ。この特定ＬＰは、十分な圧力が加えられると信号を発する。
４Ａ５０ＴＨ．喉のＬＰ。この特定ＬＰは、十分な圧力が加えられると信号を発する。
【００４９】
図５
５０５．肩を胴体固定する接続点。
５２０．脚を胴体固定する接続点。
５２５．二頭筋での空気圧。
５３０．大腿部での空気圧。
【００５０】
図６〜１１の説明
次に図６〜１１の様々な詳細が記載される。図６〜１１に提供される以下のインデックス番号は、以下を示すか、または指す。
【００５１】
図６
１  アイテム３（近位指節）の一体クレビスの軸を中心に回転し、一体カム表面を含む遠位指節。回転中、この一体カム表面はアイテム６（ピストン）に接触し、アイテム６（ピストン）は、アイテム３（近位指節）の穴の中でアイテム８（バネ）に向かって軸方向に推進され、アイテム８（バネ）を押し、アイテム６（ピストン）を反対方向に推進する弾性ポテンシャルエネルギーを放出し、一体カム表面の回転によってもたらされる力に対抗する。
２  アイテム３（指節）の一体クレビスの軸受表面を提供する軸受
３  一体ピストン穴及びこのピストン穴に垂直な一体クレビスを有する近位指節。
４  アイテム３（近位指節）の一体クレビスの回転軸として機能する軸受シャフト
５  アイテム３（近位指節）をアイテム９（アダプター）に固定するピン。
６  アイテム８（バネ）によって一方向に推進され、アイテム１（遠位指節）のカム表面の回転によって反対方向に推進される、アイテム３（近位指節）の一体ピストン穴に沿って滑動するピストン
７  アイテム６（ピストン）の直線ガイドとして作用する軸。
８  アイテム９（アダプター）上、アイテム３（近位指節）の内側に座し、アイテム１（遠位指節）の一体カム表面の回転によって、反対方向にアイテム６（ピストン）に加えられる力の関数として、一方向にアイテム６（ピストン）に直線力を加える。
９  アイテム１０（カム）をアイテム３（近位指節）に取り付け、アイテム８（バネ）に台座を提供するアダプター。
１０  アイテム１５（筐体）の一体クレビスの軸を中心に回転するカム。回転中、カムの表面がアイテム１７（カム従動子）に接触し、アイテム１８（ピストン）をアイテム１５（筐体）の穴の中でアイテム２０（バネ）に向かって軸方向に推進させ、アイテム２０（バネ）を圧縮し、アイテム１８（ピストン）を反対方向に推進する弾性ポテンシャルエネルギーを放出し、カムの表面の回転によってかけられた力に対抗する。カムは、そのカム表面に沿って一方向に「上昇したボス領域」を含む。カムが回転するにつれて、「上昇したボス領域」は、アイテム１７（カム従動子）に接触し、アイテム１８（ピストン）をアイテム１５（筐体）の穴に軸方向に押し下げ、アイテム２０（バネ）の圧縮の大幅な増加をもたらし、それによって弾性ポテンシャルエネルギーをアイテム２０（バネ）内に構築し、貯蔵する。カムがさらに回転されると、貯蔵された弾性ポテンシャルエネルギーは、「上昇したボス領域」の表面がアイテム１７（カム従動子）の軸の上を通るにつれて放出される。
１１  アイテム１０（カム）をアイテム９（アダプター）に固定するピン
【００５２】
図７
１２  アイテム１０（カム）が回転中に押さえ付けるスラスト軸受表面を提供する座金。
１３  アイテム１５（筐体）の一体クレビスの軸受表面を提供する軸受
１４  アイテム１５（筐体）の一体クレビスの回転軸として機能する軸受シャフト
１５  ピストン穴に垂直に位置決めされる一体ピストン穴及び一体クレビスを有する筐体。
１６  アイテム２１（末端キャップ）をアイテム１５（筐体）に固定するピン
１７  アイテム１０（カム）のカム表面が回転中に押さえ付ける接触軸受表面を提供し、アイテム１０（カム）の回転運動をアイテムの直線運動に伝達するカム従動子１８（ピストン）
１８  アイテム２０（バネ）によって一方向に推進され、アイテム１０（カム）のカム表面の回転によって反対方向に推進される、アイテム１５（筐体）の一体ピストン穴に沿って滑動するピストン。
１９  アイテム１７（カム従動子）の回転軸として機能する軸受シャフト
２０  アイテム１５（筐体）内、アイテム２１（末端キャップ）上に座し、アイテム１８（ピストン）に、一方向の直線力を、アイテム１０（カム）のカム表面の回転によってアイテム６（ピストン）に反対方向に加えられる力の関数として加えるバネ。
２１  アイテム１８（ピストン）及びアイテム２０（バネ）をアイテム１５（筐体）内に保持し、アイテム２０（バネ）の台座を提供する末端キャップ。
【００５３】
図８〜９
２２  アイテム１〜２１及びアイテム２３〜４９を保持する筐体。
２３  アイテム１〜２１をアイテム２２（筐体）に固定するピン。
２４  アイテム１〜２１をアイテム２２（筐体）に固定するピン。
２５  アイテム１〜２１をアイテム２２（筐体）に固定するネジ。
２６  アイテム２７（軸受シャフト）に軸受表面を提供する軸受。
２７  アイテム３０（継ぎ手）の回転の軸を提供する軸受シャフト。
２８  アイテム２９（継ぎ手）をアイテム３０（継ぎ手）に固定するネジ。
２９  アイテム３０（継ぎ手）に固定される継ぎ手。
３０  アイテム２７〜２９及びアイテム３１〜３４に固定される継ぎ手。
３１  アイテム３０（継ぎ手）をアイテム３２（アダプター）に固定するピン。
３２  アイテム３０（継ぎ手）をアイテム３３（遠位親指節）に固定するアダプター。
３３  アイテム３２（アダプター）に固定される遠位親指節。
３４  アイテム３２（アダプター）をアイテム３３（遠位親指節）に固定するピン。
３５  アイテム３７（スタッド）内に設置され、アイテム２２（筐体）内のアイテム３６（バネプラグ）に接触し、圧縮することによってアイテム３７（スタッド）の軸回転を制限するように作用するピン。
３６  アイテム２２（筐体）内に収容され、及び及びアイテム３５（ピン）に径方向力を提供してアイテム３７（スタッド）の軸回転を制限するダンパー。
３７  アイテム３８（クリンチ軸受）内で回転し、アイテム４１、４３、４５の軸方向の回転及び保持を提供するスタッド
３８  アイテム２２（筐体）に固定され、アイテム３７（スタッド）及びアイテム４１、４３、４５にスラスト及びラジアル軸受表面を提供するクリンチ軸受。
３９  アイテム３７（スタッド）をアイテム４１、４３、４５に固定するピン。
４０  アイテム４１、４２、４３、４４、４５、４６の回転軸として機能する軸受シャフト。
４１  一体ピストン穴及びそのピストン穴に垂直な一体クレビスを有する近位指節。
４２  アイテム４１（近位指節）の一体クレビスの軸を中心に回転し、一体カム表面を含む遠位指節。回転中、一体カム表面はアイテム４７（ピストン）に接触し、アイテム４７（ピストン）は、アイテム４１（近位指節）の穴の中をアイテム４８（バネ）に向かって軸方向に推進され、アイテム４８（バネ）を圧縮し、アイテム４７（ピストン）を反対方向に推進する弾性ポテンシャルエネルギーを放出し、一体カム表面の回転によって加えられる力に対抗する。
４３  一体ピストン穴及びそのピストン穴に垂直な一体クレビスを有する近位指節。
４４  アイテム４３（近位指節）の一体クレビスの軸を中心に回転し、一体カム表面を含む遠位指節。回転中、一体カム表面はアイテム４７（ピストン）に接触し、アイテム４７（ピストン）は、アイテム４３（近位指節）の穴の中をアイテム４８（バネ）に向かって軸方向に推進され、アイテム４８（バネ）を圧縮して、アイテム４７（ピストン）を反対方向に推進する弾性ポテンシャルエネルギーを放出し、一体カム表面の回転によって加えられる力に対抗する。
４５  一体ピストン穴及びそのピストン穴に垂直な一体クレビスを有する近位指節。
４６  アイテム４５（近位指節）の一体クレビスの軸を中心に回転し、一体カム表面を含む遠位指節。回転中、一体カム表面はアイテム４７（ピストン）に接触し、アイテム４７（ピストン）は、アイテム４５（近位指節）の穴の中をアイテム４８（バネ）に向かって軸方向に推進され、アイテム４８（バネ）を圧縮して、アイテム４７（ピストン）を反対方向に推進する弾性ポテンシャルエネルギーを放出し、一体カム表面の回転によって加えられる力に対抗する。
４７  アイテム４８（バネ）によって一方向に推進され、アイテム４２、４４、４６のカム表面の回転によって反対方向に推進される、アイテム４１、４３、４５の一体ピストン穴に沿って滑動するピストン。
４８  アイテム４１、４３、４５の内側に座し、アイテム４７（ピストン）に、一方向に直線力を、アイテム４２、４４、４６の一体カム表面の回転によって反対方向にアイテム４７（ピストン）に加えられる力の関数として加えるバネ。
４９  アイテム２９、３０とアイテム２２（筐体）との間の運動を制限するダンパー。
【００５４】
図１０〜１１
５０  アイテム５３（カム継ぎ手）に回転軸を提供する軸受。
５１  アイテム５３（ストラップ継ぎ手）をアイテム２２（筐体）に取り付けるネジ。
５２  アイテム５３（カム継ぎ手）に回転の軸を提供する軸受シャフト。
５３  アイテム５４（筐体）の一体クレビスの軸を中心に回転するカム。回転中、カムの表面はアイテム５９（カム従動子）に接触し、アイテム６０（ピストン）を、アイテム５４（筐体）の穴の中をアイテム６１（バネ）に向かって軸方向に推進させ、アイテム６１（バネ）を圧縮して、アイテム６０（ピストン）を反対方向に推進する弾性ポテンシャルエネルギーを放出し、カム表面の回転によって加えられる力に対抗する。カムは、カム表面に沿ってある位置に「上昇したボス領域」を含む。カムが回転するにつれて、「上昇したボス領域」は、アイテム５９（カム従動子）に接触し、アイテム６０（ピストン）をアイテム５４（筐体）の穴に軸方向に押し下げ、アイテム６１（バネ）の圧縮の大幅な増加をもたらし、それによって弾性ポテンシャルエネルギーをアイテム６１（バネ）内に構築し、貯蔵する。カムがさらに回転されると、貯蔵された弾性ポテンシャルエネルギーは、「上昇したボス領域」の表面がアイテム５９（カム従動子）の軸の上を通るにつれて放出される。
【００５５】
ＲＯＭ及び力要件
次に記載される図２２〜４０は、腕及び手首デバイスの例示的な実施形態の可動域及び力要件の例示的な詳細を提供する。
【００５６】
図２２は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な腕及び手首の可動域を説明する際に使用するための例示的なユニバーサル平面定義を提供する。図２３は、本発明の例示的な実施形態に従う、上腕、前腕、及び手のそれぞれに例示的な腕節長を提供する。
【００５７】
図２４は、図２３に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋデバイスの例示的な肩ａ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。図２５は、図２３に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋデバイスの例示的な肩ｂ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。図２６は、図２３に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋデバイスの例示的な肩ｃ軸に対する力要件及びトルク設計値を示し、図２７は、図２３に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋデバイスの例示的な肘ｅ軸に対する力要件及びトルク設計値を示し、図２８は、回内及び回外で使用される前腕軸である図２３の例示的なデバイスのｆ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【００５８】
図２９は、屈曲位で伸展に使用される手首軸である例示的なｖ軸に対する力要件及びトルク設計値を示し、図３０は、橈側及び尺側曲げに使用される手首軸である例示的なデバイスの例示的なｗ軸に対する力要件及びトルク設計値を示す。
【００５９】
図３１は、見やすくするために、様々な肩軸を複合図に示す。図３２は、肘軸ｃ、ｅ、及びｆを示し、図３３は、手首ｆ、ｗ、及びｖを示す。
【００６０】
図３４は、肩ａ軸の例示的な可動域を示し、図３５は、肩ｂ軸の例示的な可動域を示し、図３６は、肩ｃ軸の例示的な可動域を示し、図３７は、肘ｅ軸の例示的な可動域を示し、図３８は、前腕ｆ軸の例示的な可動域を示し、図３９は、手首ｖ軸の例示的な可動域を示し、図４０は、手首ｗ軸の例示的な可動域を示す。
【００６１】
例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ眼球の詳細
図４１は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な眼球アセンブリの分解図、及びその詳細を描く。図４２は、例示的なソケットに嵌合する図４１の例示的な眼球アセンブリを描く。図４３は、図４１の例示的な眼球アセンブリの詳細分解図を描く。図４４は、図４１の例示的な眼球アセンブリの例示的な眼球表面（コンタクトレンズ）のクローズアップを描く。図４５は、中心軸上に整列された眼球アセンブリの要素を描き、図４６は、図４１の眼球アセンブリのＲＳ図の拡大バージョンを描き、図４７は、図４１の眼球アセンブリのＩＳＯ図の拡大バージョンを描く。
【００６２】
全景相互作用域
図４８は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの全景を描き、使用者の相互作用域を示している。図４９は、図４８の例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの頭部、胴体、及び股間のクローズアップ図を描く。図５０は、本発明の例示的な実施形態に従う、垂直支柱上に装着された図４８の例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを描く。図５１は、詳細な使用者の相互作用域とともに、図４８の例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの頭部のクローズアップ図を描く。
【００６３】
取付け機構図
図５２は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーのパンチングバッグ取付けデバイスを描く。図５３は、図５０に示される本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを垂直に装着するための、バネを有する垂直支柱を上部分に、水平取付け機構をその上に描く。図５５は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの代替パンチングバッグ取付けデバイスを描く。例えば、金網に取り付けられたカムタイプのベルトとともに示される、独立型ハーネスを備え得る。例えば、直径１８〜２４インチ等の円筒を含み得る。この円筒は、任意のＴＢシステム（人間の実物サイズ、腕単独、頭頸部、及び胴体等等）がそれに接続されるのを許すように、多くの取付けアダプターを有し得る。図５５に示されるように、ハーネスの片側は、ＴＢダミーに完全に取り付けられ、反対側は腕のみに取り付けられる。
【００６４】
最後に、図５４は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの軸Ｗ、Ｅ、Ａ、Ｖ、及びＢ（図５４に定義されるとおり）で使用される軸受のそれぞれについて例示的な軸受仕様を示す。
【００６５】
Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ互換性ナイフ技術
図５６は、本発明の例示的な実施形態に従う、切断及び破裂を模擬するために使用され得る例示的な「Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ互換性」ナイフ様デバイスを描く。図に示されるように、例示的なナイフは、破裂させるために、磁気先端、ＲＦＩＤ使用可能な刃、調節可能なバネ張力、及びプレートセンサーを有し得る。それは曲げることができる。刃は圧縮することができ、その軸上を移動することもできる。例えば、切裂及び破裂運動を現実的な方法で練習するために使用され得る。ＲＦＩＤは、ダミー上の衝撃接触点を読み取るように配列されることができ、例えば、磁気先端は、標的領域に対するセンサーを作動させることができる。
【００６６】
本発明の例示的な実施形態において、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋナイフシステムは、刃の付いた武器接触に対して訓練する場合、例示的なＴＢダミーとともに使用されるように設計され得る。ナイフは、例えば、長さ約８インチ、刃渡り３．５インチであり得る。例のごとく、それは、例えば、平均的な固定刃ナイフとほぼ同じ重量であり得る。ＴＢナイフ内の電子機器は、例えば、接触、力、及び標的領域に基づいてＴＢダミー内のセンサーを作動させる。磁石、ＲＦＩＤ、圧力センサーリレー、リニアポテンショメータ、または任意の他のフィードバック技術の任意の組合せを使用し、例えばナイフは、使用者のＴＢダミーに対して較正され得る。使用者がナイフをＴＢシステム上の標的接触ピングに接続するとき、使用者へのフィードバックは、ダミーの破断可能なフィードバック部分と同じ種類であり得る。使用者は、例えば、信号またはデジタルフィードバックによって、武器による適切な攻撃を警告され得る。使用者は、所望の武器結果をもたらすために適正な力及び動力を使用したことを知るであろう。
【００６７】
追加として、ナイフは、バネまたは座金と嵌合され、ナイフの刃が切り傷または破裂の深さの方向に基づいて移動するのを許す。スラスタが標的に入ると貫通の錯覚を創出するプロップナイフとは異なり、ＴＢナイフは、その刃の移動応答を付加すると同時に切り傷を付ける。ＴＢダミーへの損傷はないが、使用者に切断または貫通の感触を付与するように、刃は曲がり、屈曲する。この刃は、ＴＢ皮膚に切り込むために十分に鋭利ではないが、本物のナイフのように尖っている。必要に応じて特定の訓練要件を満たすように、カスタム刃／ハンドルの組合せをオーダーすることができ、ナイフ機構は使用者の訓練パラメータに適合するように改変され得る。
【００６８】
例示的なレンダリング図
図５７は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な指破断アセンブリのレンダリングを描く。図５８は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの例示的な手に装着された図５７の指破断アセンブリのレンダリングを描き、最大指過伸展を示している。図５９は、図５８の指破断アセンブリが、本発明の例示的な実施形態に従って破断する点を示し、これは「指過伸展破断」として知られている。
【００６９】
図６０は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な手首破断アセンブリを示す。図６１は、例示的な腕に装着された図６０の例示的な手首破断アセンブリを示し、該腕は、本発明の例示的な実施形態に従う、回転可能な往復連結アセンブリを有する。図６２は、本発明の例示的な実施形態に従う、手首過伸展（過度に後方に引かれた手首）の破断点における図６１の手首破断アセンブリ構造を示す。図６３は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な手首破断アセンブリの過屈曲を示す。図６４は、本発明の例示的な実施形態に従う、「手首過屈曲破断」として知られている、ここでは破断点における図６３の手首過屈曲を示す。
【００７０】
図６５は、肩回転ならびに手首回転の両方に使用される本発明の例示的な実施形態に従う、バネ荷重往復連結アセンブリの詳細を示し、図６６は、図６５の往復連結アセンブリを使用する、本発明の例示的な実施形態に従う、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの例示的な手首の様々な時計回り（ダミーの視点を形成する）回転（９０度及び１８０度）の手首回転を示す。
【００７１】
図６７は、本発明の例示的な実施形態に従う、（ｉ）例示的な肘の最大過屈曲、（ｉｉ）例示的な肘の最大過伸展、及び（ｉｉｉ）例示的な腕の肘破断点、すなわち、そのような最大過伸展を超える点を示す。
【００７２】
図６８は、本発明の例示的な実施形態に従う、肩の反時計回り回転及び時計回り回転の両方からの（ｉ）最大肩回転（左パネル）、及び（ｉｉ）肩破断点（右パネル）を示す。
【００７３】
図６９は、本発明の例示的な実施形態に従う、例えば図６８に示される例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ腕（それ自体）の、キャンバス地のヘビーパンチングバッグまたは武術訓練バッグへのアダプター及びハーネスを介した取付けを示す。
【００７４】
図７０は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの例示的な脚を示し、（ｉ）往復連結アセンブリ、（ｉｉ）膝破断アセンブリ、（ｉｉｉ）膝ヒンジアセンブリ、及び（ｉｖ）スリップクラッチを有する往復連結アセンブリ（足首破断）を示している。
【００７５】
図７１は、ｉ）頭蓋骨フレーム、（ｉｉ）こめかみ殴打パッド及び力センサー、（ｉｉｉ）くり抜き可能な眼球アセンブリ、（ｉｖ）顎脱臼アセンブリ、（ｖ）顎サブアセンブリ、（ｖｉ）樽型コイルバネ／首破断アセンブリ、及び（ｖｉｉ）破断機構が係合されるまでいずれかの方向に頭部が回転され得るという事実を含む、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的な頭部を示し、破断機構を作動させて模擬の首破断を引き起こすために十分な付加力が必要とされる。図７２は、図７１の頭部を描き、圧潰可能な喉仏アセンブリの詳細を示している。
【００７６】
図７３は、力センサーを有する、本発明の例示的な実施形態に従う、可撓性／切断可能な喉アセンブリを付加した図７１及び７２の頭部を描く。図７４は、図７１に示されるこめかみ殴打パッドの詳細、ならびに本発明の例示的な実施形態に従う、頬骨破断を模擬するための機構を描く。図７５は、本発明の例示的な実施形態に従う、顎骨破断を模擬するための機構を示す。
【００７７】
力センサー
図７６は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミー上に置かれた様々な力センサーを示し、該ダミーは、外側模造皮膚で覆われ、力センサーは、鼻センサー、こめかみセンサー、喉センサー、頸動脈センサー、胸骨センサー、胸郭センサー、股間センサー、及び腓骨神経センサーを含む。図７７は、本発明の例示的な実施形態に従う、鼻、こめかみ、喉、及び頸動脈の力センサーの詳細を上パネルに、ならびに胸骨及び胸郭センサーの詳細を下パネルに示す。
【００７８】
図７８は、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの胸郭内のどこかに位置し、図７６に描かれる様々な力センサーに接続されるか、またはそれに達するワイヤを有する、ワイヤ端末及びデータレコーダーインターフェースを描き、全て本発明の例示的な実施形態に従う。
【００７９】
合成血管
図７９は、本発明の例示的な実施形態に従う、例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーで使用され得る例示的な合成血管を示し、合成血管は、単一破裂に起因する流体の全損を防止するために、別個の区画を含むことができ、合成血液が充填された可撓性の管で作製され得、容易な設置及び交換のために両端に迅速接続継ぎ手が提供され得る。したがって、図８０は、本発明の例示的な実施形態に従う、２本の合成血管及び破裂可能な気管領域を示し、合成血管は、頭部まで通る頚動脈を模擬するものである。図８１は、（ｉ）頚動脈、（ｉｉ）肺動脈、（ｉｉｉ）上腕動脈、（ｉｖ）腎動脈、（ｖ）大動脈、（ｖｉ）腸骨動脈、及び（ｖｉｉ）大腿動脈において様々な合成血管を有する全身Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを本質的に示す。
【００８０】
可撓性の切断可能な合成臓器
図８２は、（ｉ）合成心臓、（ｉｉ）肺、（ｉｉｉ）脾臓、（ｉｖ）肝臓、（ｖ）胃、及び（ｖｉ）腎臓を含む、本発明の例示的な実施形態に従う例示的なＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミー内に提供され得る、様々な可撓性の切断可能な合成臓器を示す。図８３は、解剖学的に正確な位置に（ｉ）心臓、（ｉｉ）肺、（ｉｉｉ）胃、（ｉｖ）肝臓、（ｖ）脾臓、及び（ｖｉ）腎臓を含む、提供される多くの合成臓器を有する胴体及び腰部の正面及び背面図を示す。
【００８１】
力を示すセンサー臓器
図８４は、本発明の例示的な実施形態に従う、力を示すためのセンサーが提供された例示的な臓器の組を示し、（ｉ）心臓、（ｉｉ）肝臓、（ｉｉｉ）胃、（ｉｖ）腎臓、（ｖ）脾臓、（ｖｉ）肺、及び（ｖｉｉｉ）これらの合成臓器が殴打されるか、または外傷を受ける場合、センサー記録を捕捉するためのワイヤ端末／データレコーダーインターフェースを含む。
【００８２】
作動、動作認識、データ捕捉
最後に、図８５は、本発明の例示的な実施形態に従う、動作を捕捉できる多くの作動デバイスを示し、本発明の例示的な実施形態に従う、（ｉ）首、（ｉｉ）肩、（ｉｉｉ）肘、（ｉｖ）手首、（ｖ）脊椎、（ｖｉ）臀部、（ｖｉｉ）脚、（ｖｉｉｉ）膝、及び（ｉｘ）足首を含む。
【００８３】
ここでの設計意図は、例えば、半移動式の装着具、ならびに機械的結合、機械的アクチュエータ、電子制御、及び例えば、以下の特徴を提供することができるソフトウェアの一体化された「ワイヤにより移動する」システムを提供することである。
【００８４】
動作認識及び視覚シードバック作動−このデバイスは、例えば、デバイスが使用者及びそれらの身体運動を視覚的に認識し、データを電子的に記録するのを許す軽量カメラまたは同様の構成部品を含み得る。データは、使用者による視覚入力（複数可）に応答する電子制御によってデバイスの結合の移動を命令するために、ソフトウェアによって使用される（すなわち、使用者は、スタンドに取り付けられた全身バージョン「３」デバイスからなるデバイスに近付くことができ、このデバイスは、使用者に全身像、視覚認識、及び使用者の手足のタグ付けを含むデータを収集するために身体運動を行うよう命令し、使用者のパフォーマンスのデジタルビデオを記録することができる。この収集されたデータは、次にカスタムソフトウェアに転送され、そのデータを使用して、使用者のライブ視覚入力に基づき、直接的または関節的のいずれかでデバイスの結合を推進するアクチュエータに命令する。典型的なシナリオは次のとおりである。使用者はデバイスを攻撃する。デバイスは視覚データを収集し、プログラムに転送する。プログラムはアクチュエータに命令して、パンチをかわすこと、カウンターパンチを打つこと、フェイントすること、及びブロックすることを含み得る動作を模擬するように機械的結合を動かす。
【００８５】
力及び圧力センサーならびにパフォーマンスデータ収集−いくつかの実施形態において、デバイスは、上記のようにバージョン「２」センサーによって収集されたデータを使用することによって、典型的なセッション中の使用者のパフォーマンスの時系列記録を記録することができる。これらのセンサーは、例えば、デバイス上の特定の場所に置かれることができ、力及び圧力データを記録する。データをソフトウェアに転送し、このデータを使用してセッション中の使用者のパフォーマンスの統計的レポートを完成させる。
【００８６】
例示的な破断可能／切断可能／破裂可能な要素、使用者へのフィードバック
本発明に従う種々の例示的な実施形態において、ＴＢのフィードバックは、ダミー上の様々な殴打点の実際の破断によって、または例えば、適切なセンサーが適切な強度で殴打された場合に、点滅灯、音刺激、またはコンピュータプロンプトを含むがこれらに限定されない、予めプログラムされた信号またはデフォルト信号で使用者に警告することによって測定され得る。
【００８７】
ＴＢダミー上の既定標的は、これらの信号センサーを備え得る。所望の損傷を実現するように実際の医学的研究に基づいて適用された殴打力または関節操作に対する平均的な男性の感度に応答するように予め設定された破断可能な関節、骨、ならびに軟組織標的があり得る。次に使用者は、ダミーと繰り返し交戦することができるように、「損傷した身体構造」または反応センサーを、その損傷していない位置または静止状態に整復することができる。
【００８８】
ＴＢの皮膚は、例えば、永続的損傷なしにナイフまたは切断具によって繰り返し交戦され得る自己治癒ラテックスで作製され得る。使用者は、切断領域を速やかにこする必要があるだけで、それは実際に再形成する。正確な人間の仕様に対して現実的な脂肪及び筋肉の層がＴＢダミー上またはその中に位置することもある。例えば、全てが平均的な人間の成人男性の実際の体重、サイズ、及び寸法であり、全てが自己治癒する模擬神経系、血管系、及び臓器もあり得る。ＴＢダミー内で正確な解剖学的位置に置かれる場合、ナイフ振回具は、ＴＢダミーと併せて、ナイフ攻撃によって損傷される場合に上記人間のシステムから実際の損傷フィードバックを受け取ることができ得る。ＴＢダミー内の臓器には、例えば、心臓、脳、肺、眼球、睾丸、肝臓、及び腎臓が含まれ得る。大腿動脈、頸静脈、大動脈、ならびに腕神経叢のような神経束があり得る。臓器及び静脈ならびに動脈及び神経束は、ナイフ攻撃がその所望の損傷をもたらしたかどうかを決定するためのより容易な視覚補助のために流体で充填することができ、実際には血液であり得る。
【００８９】
さらに、上記の身体部分の全ての交換可能な部品は、攻撃からの損傷が皮膚または臓器に対して重症過ぎてそれらの完全に治癒した状態に戻らない場合、その適切な空洞に挿入され得る。使用者が損傷した内臓に到達して損傷した部分を検査または交換するのを許すために、ＴＢ本体のあらゆる場所にアクセス点があり得る。
【００９０】
ＴＢの骨構造は、任意の既定の材料の組合せであり得るが、ＴＢダミー全体がその完全状態である場合、それは例えば、平均的な成人男性と同じサイズ、体重、寸法、及び身長を有し得る。しかしながら、カスタマイズ可能なＴＢダミー及びまたは付属品は、要求に応じて入手可能であり得、これには様々なサイズ及び体型の男性、女性、及び子供が含まれ得る。破断可能な骨、関節、靭帯、及び腱には、眼窩底、頬骨、ＴＭＪ（顎関節）、頭蓋骨点、顎、鼻、喉、脊椎、鎖骨、様々な肋骨、鼻骨、臀部、膝、足の甲、足首、足親指、肩、肘、手首、親指、及び指が含まれ得るがこれらに限定されない。
【００９１】
切断可能、破裂可能、または衝撃登録可能で損傷可能な領域には、例えば、眼球、こめかみ、喉、手首及び肘靭帯、アキレス腱、大腿動脈、睾丸、心臓、腎臓、頸静脈及び頸動脈、肺、肝臓、ならびに腕神経叢が含まれ得る。いくつかの実施形態において、センサーが同様に位置し得る、重複する切断可能または破裂可能な領域があり得る。これらの衝撃センサーは、それらがナイフドリル攻撃において損傷されないように戦略的に配置され得る。
【００９２】
こめかみ、浮動肋骨、睾丸、顎、足の甲、脊椎上の点、及び喉を含むがこれらに限定されない殴打力センサーが位置し得る。平均的な男性の損傷力に予め設定されるリニアポテンショメータを使用して、所望の損傷が発生したことを認識するために適切な力で、またはそれを超える力で衝撃された場合、信号が起動され得る。各ＬＰは、提供される当方マニュアルに見出され得るノックアウト、致命的傷害、または即死外傷に相応する所与の力に調節され得る。再びこれらの力範囲は、最も現実的な力訓練模擬を支援するために、平均的な男性の医学的情報に正確である。
【００９３】
ＴＢの筋肉抵抗は、損傷を実現するように特定のＴＢ付属品にアーク力をかける現実的な必要性を使用者に付与するために必須である。これは、過伸展に耐えるための平均的な男性の筋肉強度についての正確な医学的情報を使用して実現され得る。これらの抵抗「筋肉」は、例えば、二頭筋、前腕、肩、首、四頭筋、臀部、太腿、腹部、脹脛、及び三頭筋に位置し得る。
【００９４】
ＴＢの例示的な実施形態は、コンピュータ生成された模擬またはセンサーへの外傷に対する反応に基づいて、ＴＢが既定またはプログラム可能な運動を行う能力を生み出すダミーの内側またはＴＢ基礎構造内に取り付けられた空気圧、電空、または収縮性ポリマーシステムを有し得る。例えば、ＴＢ精巣センサーが適切に殴打された場合、胴体内の空気圧は、収縮してＴＢダミーを腰部で特定の角度に折り曲げ、実際には人間が前述の標的を蹴られた場合と同じように曲がる。
【００９５】
ＴＢは、４つの独立型部品、腕、脚、胴体、頭部に分離され得ることに留意されたい。これらの部品は、接続される場合、完全ＴＢダミーを創出する。接続可能な脊椎は、胴体内に存在し、使用者が所望するいかなる付属品も胴体に固定するのを許す。使用者は、別個に購入して完全ＴＢダミーを創出し得るか、またはＴＢ全てを一度に購入することができる。
【００９６】
各付属品は、独立型訓練装置として使用され得る。ＴＢ腕は、肩、二頭筋、前腕、手首、及び指を含む。肩には、ＴＢ脊椎内の受容接触点に挿入され得る接続点があり得る。腕は、平均的な男性の腕と同じ重さであり得、屈曲及び回転するための可動性を備え得る。二頭筋は、抵抗筋肉ならびに前腕及び肩を有し得る。３つの軸に沿った可動域は、可能な限り平均的な人間に近く、所望の関節を回転させる方向に基づいて過伸展が起こるのを許す。例えば、ＴＢダミー腕が、地上戦サブミッション実践者に付与され、ストレートアームバーを行うことにした場合、適切な力を正確な角度でＴＢ肘に加えると、自然な人間の解剖学的に過伸展した結果が起こるのと同様に、折れる点まで「過伸展」する。使用者は、機械的破断スナップ音を聞くと同時に、「破断した」肘関節位置を感じ、見るであろう。次に使用者は、所望される場合、関節を適正な解剖学的静止位置に整復し、この破断技を直感的に行うことができるように必要とされる反復訓練を継続することができる。使用者が、この破断結果を達成するために必要とされる方向に腕を引っ張るとき、ＴＢ二頭筋における筋肉抵抗機構を可能にする必要がある。この抵抗は、二頭筋を屈曲させて手首を可能な限り肩に近付けようとすることによって、過伸展損傷に対して防御する自然な人間の応答を模倣する。破断を実現するために必要な正確な角度及び力で構成された自然な筋肉抵抗の複合は、生きている相手に損傷をもたらすことなく、人間に知られている限り最も本物に近い模擬を使用者に付与することができる。
【００９７】
いくつかの実施形態において、ＴＢ腕は、破断可能な指を有し得る。いくつかのそのような実施形態において、破断性は人差し指及び小指に関してのみ支持され得るか、または他の実施形態では全ての指が破断可能であり得る。選択した側面に圧力を加えることによって手首が曲げられるため、人差し指はわずかに尖っていてよい（実物と同様）。前述のように、全てのＴＢ付属品は、ＴＢ脊椎／胴体に固定され得るか、または独立型基部またはハーネスに取り付けられ得る。それは、ボクシング型ヘビーバッグ、涙型バッグ、または任意の直立加重円柱形状の物体に吊るすことができる。使用者は、肩ロック機構を、一般に見出される基部プレート、またはＴＢ  Ｃｏｍｐａｎｙが推奨し得るか、別売りすることができる円筒形もしくは円形物体に取り付けることができる。
【００９８】
子供の頃、我々は、兄にチキンウィングをかけられ、「降参」と叫ばされたことがあったかもしれない。そのアームロックによって生み出された痛みは、肩を胴体に接続する靭帯及び腱に位置する。これらの接続靭帯及び腱は、この不自然な位置に置かれた場合、この接続部においてそれらが実際に骨及び筋肉から分離する点まで伸張し、痛みを伴い消耗する結果に終わる。いくつかの例示的な実施形態において、ＴＢ腕は、正確な角度、力、及び回転が加えられると、解剖学的に正確に対応する接続から離れるように、これらの模擬靭帯及び腱を有し得る。通常通り、損傷圧力、角度、回転、及び力は、医学的に支持される平均値に基づく。これらの靭帯及び腱は、反復のために整復され得る。例えば、模擬神経束が脇の下に位置し得る。殴打のためのＬＰ及びナイフ振回具のための切断可能な接続組織も同様に提供され得る。
【００９９】
ＴＢ脚は、重量及び寸法を除いてＴＢ腕を機能的に模倣し得る。しかるに、腕に対する肩は、脚に対する臀部であり得、肘は膝となり、手首は足首となり、指は足指となる。当然のことながら、破断圧及び回転引裂損傷は、本物の人間の平均を保持するために必要なように変更される必要がある。ＴＢ脚は、独立型訓練装置として使用される同種の基部またはハーネスに取り付けられ得る。
【０１００】
胴体及び頭部の組合せは、例えば、それ自体が代替独立型ＴＢ製品を含み得る。代替として、例示的な実施形態は、１つ以上の要素を、例えば、頭部のみ、胴体のみ、追加の腕（複数可）及び脚（複数可）を有する頭部及び胴体等の様々な組合せで含むことができる。いくつかの実施形態において、ＴＢ頭部には、人間の眼球と同じ密度、サイズ、寸法、ならびに粘度を有し得る、くり抜き可能な眼球が提供され得る。くり抜かれた場合、それらは人間の眼球と物理的に同様に反応し得る。したがって、十分な力が加えられた場合、それらは実際に破裂し得る。これらの「破裂可能な」眼球は、ＴＢまたはその販売店を通して購入することにより交換できる。追加として、頭部には、顎、頬、鼻、及び様々な頭蓋骨点に破断可能かつ整復可能な骨が位置し得る。さらに、顎及びこめかみの位置は、ノックアウト衝撃または致死力を信号するためのセンサーを有し得る。
【０１０１】
ＴＢ内の喉領域は、気道及び血流チョーク技のための特定のチョーク力を登録するためのセンサーを有し得る。使用者は、クリーンな技をかけるために、適切な角度及び力で選択したチョークをかけなければならず、完璧な点においてのみＴＢによって信号が伝えられ得る。血流チョークセンサーが信号を伝える場合、使用者は、信号を作動させるために両方の頸動脈に適切に圧力をかけなければならない。別個の機能として、ＴＢ首は、致死力訓練の場合、首破断技を支援するために回転軸上で操作され得る。適切な力及び程度の回転に対して、ＴＢ首は、その予め設定された可動域を超えて動き、「折れて」致死的損傷を模擬し得る。喉、特に気管は、致死的圧潰損傷訓練のための破断可能な挿入具を有し得る。再び、頭部及び首の破断可能な部品の全ては整復可能であり、医学的な人間の平均である。
【０１０２】
ＴＢ胴体の鎖骨ならびに浮動肋骨は、破断可能かつ整復可能であり得る。胴体は、心臓、肺、肝臓、腎臓、及び脊椎を含むがこれらに限定されない解剖学的に正確な位置に有し得る。これらの臓器の全ては、（損傷可能かつ治癒可能な）前述の材料で作製される。腎臓、心臓、及び肝臓も同様に、衝撃損傷のためのセンサーを有し得る。これらの臓器の全てならびに脊椎は、ＴＢの購入を通じて交換可能である。いくつかの例示的な実施形態において、胴体及び頭部は、独立型訓練装置として使用されるように、それ自体の基部プレート上に置かれ得る。
【０１０３】
完全に組み立てられた場合、例示的なＴＢダミーは、例えば、立位で高さ約５′１０″であり、重さ約１８０ポンドである。ＴＢダミーは、例えば、２００ポンドバッグを収容することができる任意の標準自立型ヘビーバッグ基部に接続することができる。いくつかの実施形態において、カスタマイズされたＴＢ基部が使用者に入手可能になり得る。より安全なＴＢ姿勢を可能にし、それが特別に設計されたアウトレット姿勢の変型に固定するのを許す。このカスタムベースにおいて、ＴＢは、頭部から吊下がり、足で接続する。
【０１０４】
例示的な実施形態において、ＴＢ付属品の全ては、剛性を生み出すために特定角度で設定される能力を有し得る。これらの位置は、使用者が想像可能なあらゆる姿勢で対戦相手に対する攻撃を練習するのを許すことができ、換言すれば、ＴＢはマネキンのようにポーズをとることができる。ＴＢは、例えば、デジタル入力、動作認識ソフトウェア、ＲＦＩＤ、またはプログラムされた刺激もしくは予めプログラムされた刺激に反応する任意の他のデバイスを使用する能力を有し得る。追加として、ＴＢは、プログラミングに基づいて、時間内に特定の点で特定運動を行い、「生きている」ように見えるようプログラムされ得る。この動作の一例は、ＴＢが、対戦中の特定時間内に特定の時間間隔で手または脚を挙げるように設計された使用者プログラムである。このプログラムは、予めプログラムされた８秒対戦で開始し、使用者は、対戦中１−１／２秒でＴＢ脚が９０度の角度で上がるようにプログラムすることができ、対戦中４秒でＴＢは右ストレートパンチを放ち、６秒でＴＢはその頭部を手で覆うことができる。使用者は、完全に予測不可能な対戦訓練経験のために、全くランダムな運動プログラムを開始することもできる。
【０１０５】
ＴＢ基部の動作センサーは、例えば、使用者からの切迫した殴打を認識し、ＴＢダミーを操作して設定された防御運動で応答し得る。これらの運動には、例えば、ボビング、ウィービング、ガンティング、頭部運動、キック防御等が含まれ得る。完全なＴＢダミーがその対応するＴＢ基部に取り付けられる場合、それは文字通り、思考、動作、及び反応する能力を有し得る。ＴＢダミーが移動する強度及び凶暴性は、いくつかの実施形態において、基部のエンジン及び駆動システムまたはダミーの空気圧に制限され得る。追加として、例えば、第２の個人は、例えば、ＴＢ基部上に位置するコンピュータコントローラを介して、ＴＢダミーを直接制御することができる。インターネット接続は、ある場所のＴＢ使用者が別の場所の別のＴＢユニットを制御するのを許すことができ、２人の使用者がインターネット上で仮想スパーリングするのを許す。
【０１０６】
例示的な使用例
指導者フィードバック及び監督
一実施例において、指導者は、所与のプラットフォームの眼もしくはウェブカム、または訓練者のＴｒｕ−Ｂｒｅａｋシステムに同期されたインターネット接続を使用して、訓練者のダミー内のフィードバックセンサーに接続し、訓練者の技を見ることができる。したがって、訓練者は、使用者がデバイス上に記録することができる同じ動作でウェブカムを介して見ることができるため、使用者のポジショニング及び動作を遠隔で見ることができる。
【０１０７】
例示的なプラットフォーム上で、デバイスは、ヘビーバッグのように頭部から鎖を介して接続され得るため、ウェブカムは、例えば、ダミーの上に下向きに置くことができ、戦闘位置または姿勢でそこに立っている使用者の正面及び上部分の有角視野を提供する。そのような場合、ダミーの体内のセンサーは、それらの捕捉データ及び信号を、インターネット接続を介して送信することができ、したがってデータは、訓練者が自宅または道場で見るためにディスプレイに現れる。例えば、ダミー及び使用者にいくつかのアイコンまたはアバターを使用することができ、使用者が叩く、蹴る、または彼らが行っている何らかの技を行うと、センサーレジスタは、訓練者の画面上でリアルタイムに更新され得るため、訓練者は、例えば、生徒がどの程度激しくダミーを殴打したかを見ることができる。カメラ及び様々なセンサー読み出しに起因して、訓練者は使用者の身体位置を遠隔で見ることができ、例えば、双方向通信アプリケーションのように、インターネット上の音声コマンドによって調整を行うことができる。したがって、訓練者はリアルタイムで「この体位をとってほしい、全く同じように叩いてほしい」と言うことができる。次に生徒は、より激しい殴打またはより速い殴打を実現することができる、より良い技及びより良いポジショニングを見ることができる。この対話型学習は、訓練者が使用者を見ることができる場合にのみ行うことができ、より重要なことは、訓練者が速度または凶暴度または１平方インチ当たりの力（ポンド）等に関する即時フィードバックを得られるということである。これは、例えば、図７６〜７７に示されるように、例えば、Ｔｅｋｓｃａｎ等のリニアポテンショメータ、または他のポテンショメータを使用して実装され得る。
【０１０８】
武器を用いた例示的な攻撃（本物またはＴＢ対応）
別の例示的な適用は、図３を参照すると、使用者が、刃のついた武器または破裂武器を用いてＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを攻撃しようとする場合である。これがナイフであると仮定し、さらに攻撃者がＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの喉を切断し、肺を破裂させ、次にＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの背後で操作し、腎臓を刺して破裂させる訓練を行うことになっていると仮定する。例えば、Ｐａｒａｍｏｕｎｔ等は、この組合せならびに胴体のための臓器を提供することができる。したがって、使用者は、ナイフを持ってＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーに近付き、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーは、ウェブカム使用可能であり得るＴｒｕ−Ｂｒｅａｋプラットフォームから懸垂される。または例えば、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーは、吊るされ得るか、接続棒を介してスタンドに接続され得るか、または壁に取り付けられ得るかのいずれかである。使用者は、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーに近付き、首の皮膚及びその中の２つのポテンショメータを切りつけることができる。首は、例えば、使用者が図４ａの４ａ、５０ＣＳに示されるように、首に向かって切りつけるように、切断可能な静脈及び動脈を有し得る。次に使用者は、例えば、前方に強く押し、そのナイフまたはその破裂武器をダミーに深く差し込もうとすることができる。それを引き抜くことができ、破裂可能な肺である３２０は、電子機器のいずれをも明らかに干渉しない、ここでは流体またはゲルで充填され得るが、引き抜いたとき、使用者は、刃の付いた武器にゲルが付いていること、または破裂急襲からできたばかりの穴からゲルの漏出があることのいずれかを認識する。ここで使用者は、ここでＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの背後にいるように操作し、図３の３２５番に示されるように、腎臓領域を突き刺す。再び、その特定臓器の腎臓は、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの内側の電子機器も何も干渉しない流体を漏出し得る。次に使用者は、その場を離れることができる。レッスンまたは動作パターンもしくは型が終了し、ここで望ましくは自分が与えた損傷を検査することができる。首の内側の切断可能な静脈及び／または動脈は、ダミーの皮膚（例えば、ＰａｒａｍｏｕｎｔのＤｒａｇｏｎ皮膚製品）を貫通させることができたかどうかにかかわらず、皮膚ならびに脂肪及び筋肉の層（Ｄｒａｇｏｎ皮膚も同様にこれらを有する）を貫通させる際に十分に深く刺すことができたかどうかを見ることができる。追加として、ダミーには、概ね胸郭であり得る模擬骨構造が提供され得、個人が貫通させる際にいくらかの困難を有するのを許し、次にそれを引き抜いて腎臓を検査することができる。それらの臓器は、全て同じ深さで提供されることができ、例えば、平均的な人間と同じ厚さ及び同じ重量を有し得る。
【０１０９】
ダミー応答機能性
アームバーをかけ、肘関節に圧力をかけて過伸展させるとき、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーへの応答は、その関節が大きな音を立てて砕けるというものになるが、そのような類の音は、実際に分離及び破断する機構となる。ここで使用者は、腕がもはや伸展した腕のようには見えないが、実際に過伸展した腕のように見えることを視覚的に把握することができ、これは自分ではできないが、基本的にこれを反転させてそれを折ったかのようになる。そのため、もはや平坦ではなく、掌が上を向いた反転した腕のように見え、ここでは掌が１８０度より下に垂れている。実際の物理機構が破断すると同時に、使用者が皮膚を引き戻して、破断を示すカムまたは器具を整復する場合、使用者はそれを検査し、その正常な運動点を超えて実際に破断することが可能であり、それを整復して通常位置に戻ったことを見ることができる。Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋの新型バージョンを蹴る場合、実際に移動するバージョン４について論じており、応答して股間を蹴る場合、股間の蹴りは伝達を創出することになり、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの腹部領域内の空気圧のうちの１つに対する何らかの通信がそれを前方に曲げ倒し、これは人間が股間を蹴られた場合の自然な運動である。通常、人間は覆い隠して前屈する。このＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ例では、ダミーが股間を覆い隠すことができれば、それは素晴らしいことである。技術がこの特定の例に存在する場合、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーが行うように期待することは、実際に前屈することであるが、多くの場合そこで我々が使用する技は股間キック及び２回の顔面パンチであるため、そこで多くの技が実際に機能するのを許さないであろう。それが起こることはない。股間を蹴る場合、誰かの頭部が前屈し、実際に頭頂部をパンチするが、これは実際パンチした手を破断することになる。そのため、これは何が実際に起こるかについて現実に近い表現を創出する。
【０１１０】
Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの顎をパンチする場合（図３の図４２５または図３の４２５番に描かれるＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの顎関節）、十分な力で殴打されると実際に顎をその正位置から外すことになり、これがそのような破断を示す。同じような音を聞かないかもしれないが、確実にそれを検査して損傷を認識することができ、最後に、全く最後というわけではないが、使用者にフィードバックを付与する別の方法は、飛び乗って喉チョークを行う場合にダミーの背後に回るか、またはその正面にいて実際にチョーキング圧をかけることである。Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーは何らかの音を放出し、これが使用者に、血液の脳窒息を引き起こす頸動脈鞘内の両動脈を実際に崩壊させたこと、または喉の崩壊が、使用者が息をしてシステムに酸素を取り入れるに足るか否かのいずれかを警告する。何らかのノイズを生成して、使用者が適正な技を行ったことを使用者に信号で伝える。Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーがそれ自体を防御している場合（これは、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋプラットフォーム内のウェブカムが見ることのできる何らかの較正及び視覚認識による技術に基づき得る）、空気圧またはサーボのいずれかの収縮及び伸展に基づいて移動することができ、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーがパンチを打つか、またはその脚を上げること、キックから防御すること、腰で前屈すること、または後退及び逃げることのいずれかを許すとともに、技術が存在する場合は、実際に空気圧の急速な拡張によって、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーに実際に使用者に向かってパンチを打たせるとともに、使用者に向かってキックさせることができるため、傷害を及ぼす危険性なしに仮想戦闘訓練相手を有することができ、また望むだけ激しくダミーを攻撃することができる。
【０１１１】
より大きな対戦相手を模擬する
本発明の例示的な実施形態において、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーは、構成要素の材料及び大きさを操作することによって、所望され得るように異なる重量及びサイズであり得る。生徒は、完全に異なる種類の身体に対して、慣れた試験または技を行うことができることに留意されたい。
【０１１２】
型−規定のフォーム
Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを使用することができる別の方法は、型の間である。例えば、Ｋｒａｖ  Ｍａｇａは、必ずしも型を使用するとは限らない。空手は、何よりも空手がその型及びその動きを行うことに意義があり、多くの場合、板を追加し、生徒が３移動のジャンプ及びキックを行う必要があり、恐らく脚で肋骨の高さで板を割り、次に回し蹴りをして顔面を殴打する。一方Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーは、これらの移動のうちのいくつかを行うことによって生成できる力の量だけで、不完全に技を行った場合でもダミーを傷害するため、それを実際の人間に対して行うことはできない。そのため、ここではＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーを設置することができ、この特定の用途において、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーをそのプラットフォーム内に頭部から吊り下げる代わりに、それが我々の進むルートである場合は床に磁化することができる。この特定例において、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーは、全て背面に穴が開いており、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ本体の様々な点において、１８インチ〜２フィートの範囲であり得るパイピングを伸張し、そのロッキングパイプを挿入した後、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーが様々な位置に立ち、プラットフォームが邪魔にならないようにそれを壁またはヘビーバッグに挿入することができる。例えば、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーが、壁から出てＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの背面にねじ込まれる何らかの吊下げパイプを有し、両腕を使用可能にしてもよい。
【０１１３】
この特定の例において、それが型において実践的である理由は、議論の目的で仮定すると、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミー全体を壁から数フィート離して吊下げ、そのパイピングまたはそのロック機構をＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの背面に取り付けて、ダミーが壁から２フィートまたは３フィート離れて立つようにし、壁から出てＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーの背面に入るパイプを使用して壁に吊下げられることである。その同じ３または４つの動作の組合せまたは型を行う生徒は、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋの脚を蹴り、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ肋骨を蹴り、顔面をパンチした後、顔面を蹴ることができる。ここでこれは、実際の損傷フィードバックを戻し、十分に激しく蹴った場合、実際の破断、適切にキックを行った場合に腕または膝が折れたかどうか、または頭部キックがＴｒｕ−Ｂｒｅａｋの顔面内の視覚的骨を破断したかどうかを見ることができる。代替Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ実施形態である場合、１つ以上のポテンショメータが提供され、指導者は実際にコンピュータ化フィードバックを取り戻すことができ、ｘ量の力で殴打したということ、及びそれがこの試験に合格するために許容される範囲内であること、ならびにこの型に合格するためにフォームが良かったことを承認することができる。生徒がそれを非常に軽く殴打し、生徒が第１、第２、第３、及び第４の標的を殴打する間の時間が極めて遅いこと、例えば、立ち直してバランスを取り戻す、フォームが悪かったために全てをやり直す等をセンサーが記録する場合、指導者は、生徒がそれらの標的を殴打した場所、及び彼がそれらの標的を殴打するのにかかった時間、ならびに彼がそれらの標的を衝撃した力を経時的に極めて正確に見ることができ、ここでも新型Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋモデルを有する場合、コンピュータへの力衝撃とともに信号を送信するリニアポテンショメータを内部に有する。
【０１１４】
フィードバック信号伝達
Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ発明の内部には、フィードバックを付与することができる異なる装置があり得る。第１に何よりも先ず、フィードバックを行うための最も簡単な方法は、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋ本体の内部の破断可能な骨または破断可能な靭帯及び腱である。例えば、肘。正常な人間の肘は、腕を真っ直ぐ伸ばした場合、床及び天井に対して約１８０Ｎ平行となり、それが回転すると１に向かって曲がり、この関節を下に過伸展させる場合、回内骨及び回外骨が腕内の大腿骨に出会うこの関節で過伸展及び破断する。そのため、骨、ならびにそこに集まる関節及び靭帯及び腱の実際の束があり、過伸展すると折れる。そのため、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミー上のある形態のフィードバックは、使用者が設定できるが標準圧力に初期設定された圧力に設定されている、しかし調節可能な実際の骨折であり得る。
【０１１５】
フィードバックの第２の方法は、例えば、ＦｌｅｘｉＦｏｒｃｅ（商標）として知られているＴｅｋｓｃａｎ製のもの等のリニアポテンショメータまたは力センサーである。１平方インチ当たりのポンドの力（ニュートン）を記録するポテンショメータがあり、接続されたコンピュータに信号を返送するアンテナに接続されたＴｒｕ−Ｂｒｅａｋ本体の全体で複数のＦｌｅｘｉＦｏｒｃｅ（商標）を有することができるように、それらは現在リモートブレーンを解放しており、衝撃を加えた場合、この特定のポテンショメータを１３００ポンドの力で殴打することができると言ってもよい。
【０１１６】
別の実施例において、聴覚フィードバックが提供され得る。Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーにチョークを適用する場合（ここでもそれはリニアポテンショメータを有する）、人間の首内にチョーク可能な静脈及び動脈が通っているため、首を使用して血液を脳に到達させるか、または酸素が肺に到達させることを可能にする。そのため、チョークをＴｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーに適用する場合、人間側で、圧力が喉に加えられると、それが人間の声を実際に変えるのを聞くことができる。したがって、Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋダミーは、いくつかの実施形態において、実際に信号、例えば、ビープ音、バズ音、または他の感覚を発することができ、それによって使用者は、空気または血液（頸静脈）のいずれかであり得る、その特定の標的を実際に握り締めるために適切であるだけでなく十分な力でチョークを適用していることを知ることができ、人間をチョークするためにはほんの２〜３の方法しかないが、それを行うために多くの異なる体位がある。Ｔｒｕ−Ｂｒｅａｋは、即時フィードバックを可能にし、使用者は、全力でチョーク圧をかけることができ、これは生きている人間と訓練する場合は決して完全に行うことができない。
【０１１７】
上に提供される種々の例示的な実施形態の説明が単なる例示であることが理解され、いかなる特定の属性、要素、または要素の特定の組合せをも義務付けるまたは制限することはないと理解される。様々なＴＢダミー及びその相互作用要素、ならびに模擬武器及びデータ取得転送システム等の互換性付属品は、上に開示される実施例及び要素の多くの「ミックスアンドマッチ」組合せで構築または構成され得る。これらの全ては、本発明の範囲内である。
【０１１８】
したがって、前述の説明から明らかになることの中で、上述の目的は、効率的に達成されることがわかり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく上記プロセス及び構成においてある特定の変更を行うことができるため、上記説明に含まれるか、または添付の図面に示されるすべて事項が、制限的な意味ではなく、例示として解釈されるべきであることが企図される。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６Ａ】
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【図５６Ｂ】
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【図５６Ｃ】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図８０】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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