Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер и способ его контроля/управления для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков
INTEGRATED MULTIFUNCTIONAL HOCKEY SIMULATOR AND METHOD OF ITS CONTROL/MANAGEMENT FOR INDIVIDUAL TRAINING AND TESTING OF SKATING AND HOCKEY SKILLS

Область техники
2max
Техническое решение интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с подвижным конькобежным конвейером, направлением и скоростью движения которого можно управлять. Он оборудован стабилизационными и сигнализационными элементами, элементами безопасности и вывода информации, оптическими записывающими камерами, устройствами для подачи шайб. Также он оборудован системой для измерения тяговой силы или силы давления, прикладываемой конькобежцем или хоккеистом. Тренажер предназначен для тренировки конькобежных навыков или для тренировки конькобежных и бросковых навыков хоккеиста на искусственном льду, посредством тренировочных методик Exercise Pattern и Live View, и для тестирования производительности хоккеиста, посредством тестов Skating Position, Skating Power, Power Skating Analysis, Power Skating Max и VO on Skatemill.
Состояние техники до настоящего времени
В настоящее время для тренировки конькобежных и бросковых навыков хоккеистов используются, в основном, тренировки на ледовой площадке, при которых конькобежец или хоккеист изменяет свое положение и скорость по отношению к точке отсчета, привязанной к ледовой площадке. Недостатком этой методики является затрудненное или нереализуемое измерение решающих биомеханических параметров конькобежной техники, производимой конькобежцем или хоккеистом, что важно для идентификации возможности к улучшению конькобежной производительности хоккеиста.
В то же время, при тренировке в таких условиях, затруднительно точно измерять бросковую готовность хоккеиста, одновременно с отслеживанием и оценкой определенных визуальных сигналов, что является важным для идентификации возможности улучшения бросковых навыков хоккеиста и также для их практической тренировки.
Для нужд тренировки конькобежных навыков на рынке доступно несколько конькобежных тренажеров, использующих принцип «бегового» конвейера, адаптированного для целей конькобежной тренировки, например, конькобежные тренажеры производителей Woodway, Blazin Thunder Sports, xHockeyProducts, Skating Trademill, Pro Flight Sports, Skate Trek, Benicky System и RapidShot. Речь идет о тренажерах, так называемых бесконечных конвейерах, поверхность которых покрыта планками, изготовленными из ПВХ или из так называемого искусственного льда, т.е. из материалов на базе полиэтилена высокой плотности, которые позволяют проводить элементы конькобежной техники на рабочей поверхности конвейера, без изменения положения хоккеиста по отношению к точке, связанной с недвижимыми частями тренажера или с недвижимым окружением тренажера. Тренажеры приведенных производителей являются типичными, так называемыми островными, решениями, предназначенными только для тренировки или для тестирования техники катания. Под островным решением в таком случае подразумевается решение, состоящее из изолированного тренажера без интегрированной области искусственного льда или не присоединенное по безбарьерному принципу к недвижимой области искусственного льда вокруг, и которое функционально не интегрировано с дальнейшими системами, предназначенными для тренировки и измерения конькобежных и хоккейных навыков, и для измерения физической производительности конькобежцев или хоккеистов. Эти тренажеры, учитывая их островной концепт, не предлагают возможности реалистичной тренировки бросков, равно как эти тренажеры не позволяют проводить дальнейшие упражнения, направленные на развитие хоккейных навыков - на тренировку и развитие способности хоккеиста реагировать на визуальные сигналы (что является типичным для такого вида спорта, как хоккей) и развивать периферическое зрение хоккеиста. Также эти тренажеры не позволяют измерять физическую мощность конькобежцев или хоккеистов. Дальнейшим недостатком названных тренажеров является то обстоятельство, что они не предусмотрены для тренировки начинающих или менее умелых конькобежцев, поскольку, в большинстве случаев, они не оборудованы стабилизационными и поддерживающими системами, обеспечивающими опору и облегчающими движение начинающих конькобежцев на двигающейся поверхности тренажера и их защиту в случае полной потери равновесия, связанной с падением.
Состояние техники задокументировано патентом US 5385520, где описан основной принцип конькобежного конвейера с основной рамой и с продольно наклоняющейся конькобежной площадкой, положительный или отрицательный угол наклона которой можно установить при помощи подъемного оборудования, использующего два резьбовых стержня с электрическим приводом. Конькобежная площадка состоит из рамы, несущей приводной и ведомый вал, на которых перемещается бесконечный конвейер с покрытием из искусственного льда, а также поддерживающего рольганга, подпирающего конвейер и электродвигателя с электрическим распределителем, содержащим преобразователь, дальнейших необходимых электрических компонентов, панели управления, содержащей индикаторы скорости и наклона тренажера и элементы управления для команд Старт, Стоп, Наклон и т.д. В конструкции использованы: прорезиненная конвейерная лента с основой из полиэстера, скользящие планки из полиэтилена высокой плотности, закрепленные на ленте конвейера креплением «ласточкин хвост» и поперечное крепление на передней стороне конькобежной площадки.
В технике есть далее известный патент СА 2672558 С, где описан основной принцип конькобежного конвейера с продольным наклоном по одной оси с платформой, прилегающей к передней стороне тренажера. Эта конструкция содержит основную раму, несущую раму бесконечного конвейера, ограничивающего конькобежную площадку, двигатель, соединенный с приводом бесконечного конвейера, повернуто-соединенную раму, несущую конвейер, с основной рамой, позволяющей продольно наклонять конькобежную площадку по оси переднего вала и соединение неподвижной платформы к передней области конькобежной площадки.
В технике есть далее известный патент US 5509652, где описывается хоккейный тренажер без подвижного конвейера, предназначенный для тренировки бросков по хоккейным воротам. Поверхность «улочки» тренажера изготовлена из искусственного льда, из материала со скользящими свойствами, подобными настоящему льду. Изменением относительного положения ворот по отношению к игроку, их поворотом по вертикальной оси, тренажер позволяет тренировать броски по воротам с разных углов.
Еще одним патентом, известным в технике, является патент US 5498000, где описано техническое решение хоккейного тренажера без подвижного конвейера, предназначенного для тренировок бросков по хоккейным воротам. Этот тренажер симулирует поведение хоккейного вратаря так, что путь шайбы, брошенной игроком, отслеживается камерой, а компьютерная система управления тренажера, на основе распознавания положения шайбы, снятого камерой, определяет путь шайбы и область в воротах, в которую эта шайба направлена, а также перемещает макет вратаря таким образом, чтобы это препятствовало попаданию шайбы в ворота. Поверхность тренажера, на которой игрок реализует тренировку, т.е. бросает шайбы в область ворот, изготовлена из искусственного льда, из материала со скользящими свойствами, подобными настоящему льду.
В патенте US 3765675 технически описаны и дальнейшие, упрощенные технические решения хоккейного тренажера без подвижного конькобежного конвейера, предназначенного для бросков по хоккейным воротам. Тренажер для симулирования действий хоккейного вратаря не использует в таком случае систему для предопределения пути шайбы, а только лишь простое перемещение макета вратаря из стороны в сторону. И в таком случае, поверхность «улочки» тренажера изготовлена из искусственного льда, из материала со скользящими свойствами, подобными настоящему льду
Поверхностно проблематика решена тренажером ходьбы в опубликованном патенте WO 2012/016131 А1, где применяется принцип двустороннего наклона конвейера. Техническое решение включает в себя конвейер для ходьбы, наклоняемый по двум осям, который таким образом позволяет осуществлять ходьбу в любом направлении, без необходимости выхода за пределы относительно малой области площадки для ходьбы, т.е. поверхность тренажера может двигаться в любом направлении. Подвесная система служит для симулирования силы гравитации и динамических импульсов, нарушающих равновесия идущего, но не исполняет задачу элемента безопасности.
Подобно, поверхностно проблематика решена тренажером для тренировки движений игрока с клюшкой и шайбой, описанном в опубликованной заявке WO 2008/151418 А1 с использованием оптической системы мониторинга.
Еще одним граничным решением этой проблематики является тренажер, предназначенный для практического использования тренировочной методики, предназначенной, в большинстве своем, для игроков коллективных видов спорта, при которой спортсмену световым пятном, подсветкой или засветкой динамически ограничивается так называемая разрешенная область, за рамки которой спортсмен не может выйти, включая используемое им спортивное оборудование, как это описано в опубликованном патенте RU 2490045 С1. Площадь тренировочной площадки отслеживается инфракрасной камерой и, с использованием методики компьютерного распознавания изображения, полученного камерой, и его сравнением с положением разрешенной области, оценивается и сигнализируется выход спортсмена из определенного пространства, из разрешенной области.
Поверхностно и в объеме, ограниченном только техническими решениями хоккейных бросковых тренажеров, т.е. тренажеров, частью которых не являются ни подвижные конькобежные конвейеры, ни неподвижные площадки, покрытые искусственным льдом, описаны решения в патентах:
US 5776019, где описан тренажер, предназначенный для тренировок бросков по хоккейным воротам. Тренажер не содержит ни конькобежный конвейер, ни твердую поверхность из искусственного льда, только макет ворот и подвижный макет хоккейного вратаря в стандартной позиции, которую система управления тренажера передвигает из стороны в сторону и, одновременно или независимо от перемещающего движения, поворачивает макет вратаря по вертикальной оси в двух направлениях.
US 5509650, где описывается тренажер для тренировки бросков в видах спорта, к которым относится хоккей, хоккей на траве, футзал, гандбол, лакросс и т.д. Тренажер не содержит ни конькобежный конвейер, ни твердую поверхность из искусственного льда, только неподвижный макет ворот с вратарем в стандартной позиции. Управляемая система тренажера, на основании оценки текущей позиции игрока, динамически обозначит некоторые из целевых мест в «незакрытых областях» как место, в которое игрок должен попасть в установленное время, и оценивает успешность бросков игрока.
В патенте US 4607842 описан тренажер, предназначенный для тренировок бросков по хоккейным воротам. Тренажер не содержит конькобежный конвейер и, посредством световых сигналов, генерируемых световыми источниками, размещенными в углах хоккейных ворот, обозначает игроку цели, по которым он должен попасть. Частью тренажера является также и бесконечный конвейер, который доставляет шайбы, брошенные по воротам, назад к игроку и автоматически их игроку подает. Поверхность возвышенной платформы тренажера между позицией игрока и воротами, которые перекрывают конвейер для обратной подачи шайб, изготовлена из материала со свойствами, подобными свойствам ледовой площадки.
По причине описанных недостатков существующих тренировочных платформ, состоящих только из прочной ледовой площадки или только из изолированного подвижного конвейера с поверхностью, покрытой искусственным льдом, без их взаимной функциональной интеграции, с отсутствием возможности тестирования конькобежных и хоккейных навыков, возникло предложение интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, оборудованного стабилизационными и сигнализационными элементами, элементами безопасности и вывода информации, устройствами подачи шайб и оборудованного системой для измерения тяговой силы или силы давления, вырабатываемой конькобежцем или хоккеистом и оборудованного управляющим вычислительным оборудованием, например, компьютером, который предназначен для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков и который описан в предложенном техническом решении.
Смысл технического решения
Приведенные выше недостатки, в значительной мере, устранены в решении интегрированного многофункционального хоккейного тренажера и способа его контроля/управления для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков конькобежца или хоккеиста, относительно технического решения. Смысл интегрированного многофункционального хоккейного тренажера находится в создании взаимосвязанной безбарьерной площадки, состоящей из искусственного льда, как «рабочей площадки» с общей планировкой, состоящей из двух или более планарных областей, т.е. из одной недвижимой области искусственного льда и одной или нескольких областей с подвижным искусственным льдом, и в возможности конфигурации безбарьерной области помещения как «безбарьерная тренировочная зона», ограниченной по высоте 2,70 (±0,1) м над поверхностью рабочей области, используемой для тренировки конькобежной техники конькобежца или хоккеиста, и далее в использовании оптических сигнализационных/отображающих элементов, предназначенных для измерения и для тренировки реакции хоккеиста на визуальные сигналы, равно как и на управление упражнениями и тренировками, проведенными конькобежцем или хоккеистом, в использовании устройств подачи шайб, позволяющих хоккеисту реалистично тренировать бросковую технику, в использовании набора оптических камер, позволяющих записывать конькобежца или хоккеиста, проводящего упражнение на подвижном конькобежном конвейере фронтально или сбоку, и в использовании датчиков, измеряющих силу, системы для измерения тяговой/толчковой силы, выработанной конькобежцем, выполняющем тесты "Stride Power", "Wingate" или "Skating PowerTest", а также иные тесты, касающиеся физической производительности или физиологических параметров конькобежца или хоккеиста.
Форма и размер планировки рабочей площадки хоккейного тренажера не лимитированы ограничениями - планировка рабочей площадки хоккейного тренажера может быть сложена из любой комбинации основных геометрических форм, таких как квадрат, прямоугольник, эллипс и/или их частей.
Рабочая площадка хоккейного тренажера полностью безбарьерная и планарная, т.е. без перегибов или волнообразности любой части рабочей площадки - горизонтальные поверхности подвижной или нескольких подвижных областей и недвижимой области искусственного льда по отношению друг к другу в вертикальной плоскости абсолютно ровные и совместную линию поверхности этих областей не нарушает ни один компонент разделения между подвижной или подвижными, и недвижимой областью искусственного льда. Каждая подвижная область искусственного льда полностью, т.е. со всех сторон, обставлена неподвижной областью искусственного льда, чем обеспечивается функциональная интеграция всех частей рабочей площадки в единое целое, с целью проведения конькобежной и/или хоккейной тренировки.
Приведенное решение рабочей площадки, единственное из известных решений тренажеров, позволяет проводить тренировку и тестирование хоккейных навыков в реалистичных условиях - это означает в условиях, когда хоккеист находится в условиях реальной физической нагрузки, сгенерированной посредством подвижной области конвейера искусственного льда, причем действия с клюшкой и с шайбой хоккеист производит без относительного движения шайбы по отношению к фиксированной опорной точке, что позволяет записать, а в последствии - точно оценить действие хоккеиста с шайбой, включая броски. Функциональная интеграция, т.е. гладкое и безбарьерное соединение подвижной и недвижимой областей искусственного льда, в таком случае, является обязательным условием для создания реалистичной тренировки хоккеиста на искусственной ледовой площадке.
Безбарьерную тренировочную зону можно на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере сконфигурировать вытягиванием или высовыванием конструкции стабилизационной системы и консолей, несущих оптические сигнальные элементы для отображения и датчики для измерения силы по направлению вверх, над высотой 2,2 (±0,1) м или горизонтально за пределы плана рабочей площадки, тем самым освободив помещение над рабочей площадкой для нужд проведения конькобежных и/или бросковых упражнений.
Подвижная область искусственного льда или рабочей площадки создана из так называемого бесконечного конвейера, внешняя поверхность которого создана из искусственного льда как конькобежный конвейер. Конькобежный конвейер с такой конструкцией уложен на двух вращающихся барабанах, которые, в роликовых подшипниках, уложены на совместной несущей раме. Минимально один из несущих барабанов имеет привод от электромотора.
Та часть конькобежного конвейера, поверхность которой является частью рабочей площадки, может производить прямолинейное перемещение в двух направлениях. Конькобежный конвейер в этой области подпирается тугими подпорками с неподвижными скользящими площадками в месте их контакта с конькобежным конвейером, больший размер которых (подпорок) ориентирован в направлении движения конькобежного конвейера.
Приведенная подпора конькобежного конвейера тугими подпорками обеспечивает то, что жесткость подвижной области искусственного льда не отличается от жесткости реальной ледовой площадки, что приводит к реалистичности конькобежного или хоккейного тренинга на этом хоккейном тренажере.
Привод конькобежного тренажера реализован 3-фазным асинхронным электродвигателем. Постоянная регуляция направления и скорости оборотов приводного электромотора реализована посредством частотного преобразователя, управляемого вычислительным оборудованием. Направлением и скоростью движения конькобежного конвейера можно управлять непрерывно или дискретно с инкрементом 0,5 км/ч, начиная со скорости 1 км/ч, до максимальной скорости тренажера, ограниченной конструкторскими особенностями.
Направление и скорость движения конькобежного тренажера управляется электронным управляющим элементом ЕСВ (Electronic Control Block), который позволяет автоматизированным способом управлять проведением тренировок и тестов, выполняемых на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере, и также служит для операционного управления тренажером, т.е. для включения/выключения тренажера, и для управления направлением и скоростью движения конькобежного конвейера. Под автоматизированным проведением тренировки или теста, в таком случае, подразумевается физическое управление и координация по времени действий управляемых элементов тренажера, совместно с управлением движения конькобежного тренажера.
Поддерживающая система обеспечивает защиту конькобежца в случае потери равновесия конькобежца или хоккеиста, вызванной падением, таким образом, что воспрепятствует контакту тела конькобежца с двигающимся конькобежным конвейером. Поддерживающая система состоит из персональной системы крепления, например, обвеса на целое тело с креплением для безопасного завешивания, размещенного на спине, и из ремня с настраиваемой длиной, который соединен, например, карабинами, с одной стороны с обвесом конькобежца или хоккеиста, а с другой стороны с креплением, соединенным со страховочным выключателем, который, в случае приложения нагрузки - веса конькобежца - остановит движение конькобежного конвейера.
Над конькобежным конвейером размещается стабилизационная система конькобежца или хоккеиста, состоящая из двух подвешенных сверху балок, на которых закреплены откидные горизонтальные держатели, ручки, положение которых, т.е. высоту от поверхности рабочей площадки, можно настроить относительно физической диспозиции или нужд конькобежца. Ручки можно развернуть в вертикальное положение, т.е. параллельно вертикальным балкам, чем освободить помещение подвижной области искусственного льда для нужд проведения конькобежных упражнений.
Вертикальные балки подвешены в местах над линиями боковых границ подвижной и недвижимой области рабочей площадки так, что балки с откидными ручками не находятся в пространстве над конькобежным конвейером.
Оптические сигнализационные/отображающие элементы состоят из устройств отображения, т.е. лампочек, точечных, сегментных и/или матричных отображающих мониторов, размещенных на наклонных, настраиваемых по высоте, консолях, размещенных на полукруглой линии, середина которой совпадает с серединой конькобежного конвейера. Управление действиями оптических сигнализационных/отображающих элементов автоматизировано, и их работой управляет электронное вычислительное устройство ЕСВ интегрированного многофункционального тренажера.
Система оптических сигнализационных/отображающих элементов предназначена, в основном, для проведения тренировок LightShot и/или LightWatch, направленных на развитие способностей реакции хоккеиста на визуальные сигналы при тренировке бросков (LightShot) и на развитие так называемого периферического зрения (LightWatch), а кроме того, на управление упражнениями и тренировками, проводимыми конькобежцами или хоккеистами, с использованием тренировочной методики Exercise Pattern. Смысл тренировочной методики Exercise Pattern заключается в презентации изображений одного или нескольких видов упражнений или тренировок, которые конькобежец или хоккеист должны выполнить на подвижном конькобежном конвейере, непосредственно перед тем, как конькобежец или хоккеист приступит к выполнению этого упражнения или тренировки.
1
5
1
2
3
4
5
signal
q
q
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
1
2
3
3
4
4
5
5
1
2
3
3
4
5
1
5
Z2
Z1
Z4
Z5
Z1
Z2
Электронный элемент управления тренажера ЕСВ, при проведении тренировки LightShot, посредством частотного преобразователя управляет, т.е. включит движение конькобежного конвейера так, чтобы он двигался на определенной, установленной, скорости и далее также управляет отображением световых или оптических сигналов S-S на плоском дисплее среднего отображающего элемента в зонах Z="ЛЕВЫЙ ВЕРХНИЙ УГОЛ", Z="ПРАВЫЙ ВЕРХНИЙ УГОЛ", Z="СЕРЕДИНА НИЗ", Z="ЛЕВЫЙ НИЖНИЙ УГОЛ" a Z="ПРАВЫЙ НИЖНИЙ УГОЛ" в любом определенном или в случайном порядке. Хоккеист катается на подвижном конькобежном конвейере и на эти сигналы реагирует броском шайбы в определенную целевую зону, ограниченную, например, фронтальной плоскостью хоккейных ворот. Если хоккеист не бросит в течение установленного срока "t", приложение оценит такое состояние как неуспешную попытку. По окончании теста электронное вычислительное устройство тренажера ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера. Общее число сигналов, отправленных приложением N=Σ N, q=1-5 и число попаданий в целевую зону n=Σ n, q=1-5, достигнутых хоккеистом в установленный часовой лимит, автоматическим или не автоматическим способом записывается. Эти данные, в то же время, отражают результат теста. Установкой так называемых отображающих векторов сигналов, отлично от схемы "1:1", выраженных появлением сигналов и целевых зон: S->Z, S->Z, S->Z, S->Z и S->Z, можно настроить и какое-либо иное появление, т.е. отображение сигналов S и целевых зон Z, например, S->, S->, S->Z, S->Z и S=Z, или например S->; S->, S->Z,  S-> и S-> и т.д., чем возможно приспосабливать сложность тренировки требованиям хоккеиста. Автоматизированное обнаружение попаданий по целевым зонам обеспечивает электронное вычислительное устройство ЕСВ, посредством механических контактных, пьезоэлектрических или бесконтактных оптических, или индукционных датчиков, размещенных в целевых зонах хоккейных ворот Z-Z, размещенных перед конькобежным конвейером на граничной линии, ограничивающей переднюю сторону рабочей площадки в продолжении продольной оси конькобежного конвейера. Неавтоматизированное отслеживание числа попаданий реализует мануальным способом оператор тренажера.
q
q
display
1
5
Электронный элемент управления тренажера ЕСВ, при проведении тренировки LightWatch, посредством частотного преобразователя, управляет, т.е. включит движение конькобежного конвейера так, чтобы он двигался на определенной, установленной, скорости и далее также управляет отображением световых сигналов Y={0-9|00-99|aA-zZ |} (т.е. цифр и чисел, символов алфавита и простых геометрических фигур) на среднем отображающем элементе и на отображающих элементах, размещенных в ЛЕВОЙ и ПРАВОЙ зонах периферического зрения хоккеиста, в любом определенном или случайном порядке. Хоккеист, катающийся на подвижном конькобежном конвейере, на эти световые сигналы реагирует их идентификацией и последующим вербальным обозначением идентифицируемого символа и/или иным действием, например, броском по заранее определенной целевой зоне, По окончании теста, электронное вычислительное устройство тренажера ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера. Общее число сигналов, посланных приложением, N=Σ N, q=1-5, и число правильно идентифицированных хоккеистом символов n=Σ n, q=1-5 за установленное временное ограничение "t" автоматизированным или неавтоматизированным способом записывается. Эти данные, в то же время, отражают результат теста. Автоматизированное обнаружение правильно идентифицированных символов, в случае вербальной формы их обозначения хоккеистом, обеспечивает приложение LightWatch с использованием системы распознавания речи. Акустический микрофон для отслеживания вербальных уведомлений хоккеиста в таком случае размещается на защитном шлеме хоккеиста или на головном держателе. Альтернативно, в случае, если хоккеист реагирует на отображаемые сигналы бросками по определенным зонам, автоматическое обнаружение попаданий по целевым зонам обеспечивает электронное вычислительное устройство управления ЕСВ, посредством механических контактных, пьезоэлектрических или бесконтактных оптических, или индукционных датчиков, размещенных в целевых зонах хоккейных ворот Z-Z, размещенных перед конькобежным конвейером на граничной линии, ограничивающей переднюю сторону рабочей площадки в продолжении продольной оси конькобежного конвейера. Неавтоматизированное отслеживание числа попаданий реализует мануальным способом оператор тренажера.
длительность
Электронный элемент управления тренажера ЕСВ, при проведении тренировки Exercise Pattern на одном или нескольких отображающих элементах - дисплеях, отобразит сохраненную цифровую запись «Пример()» тренировки или упражнения, которое конькобежец или хоккеист должен выполнить на тренажере и далее по окончании отображения образцовой записи тренировки или упражнения, электронный элемент управления тренажером ЕСВ, посредством частотного преобразователя, управляет, т.е. включит движение конькобежного конвейера так, чтобы он двигался на определенной или настроенной скорости, а после окончания периода "Т", запланированного на проведение тренировки или упражнения, электронный элемент управления тренажером ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера.
Оптические записывающие камеры размещены на границах тренировочной зоны в вертикальных плоскостях, проходящих через продольную и поперечную оси подвижного конькобежного конвейера таким образом, что позволяют отслеживать конькобежца или хоккеиста на подвижном конькобежном конвейере с фронтального или бокового вида. Управление работой группы оптических записывающих камер автоматизировано, их работой управляет электронный элемент управления тренажером ЕСВ.
Группа оптических записывающих камер предназначена для имплементации теста Skating Position, при котором группа оптических записывающих камер используется для создания видеозаписей упражнений, проводимых конькобежцем или хоккеистом, на подвижном конькобежном конвейере.
ПЕРИОД
Электронный элемент управления тренажера ЕСВ, при проведении тренировки Skating Position, посредством частотного преобразователя, управляет, т.е. включит движение конькобежного конвейера так, чтобы он двигался на определенной или настроенной скорости и далее также управляет созданием и сохранением цифровых записей изображения о процессе катания, проводимого конькобежцем или хоккеистом на подвижном конькобежном конвейере с фронтального (StreamRecord1) и с бокового (StreamRecord2) вида. По окончании теста, т.е. после окончания периода "Т" электронный элемент управления тренажера ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера. Далее, на цифровую запись изображения, например, в формате MPEG4, средствами редактирования видеоизображения автоматизировано или не автоматизировано, добавятся канонические линии, отображающие положение нижних конечностей или их частей, взаимные позиции и кинематические образцы движения, канонические линии которых в последствии анализируются, с целью идентифицировать недостатки и/или оптимизировать навыки катания конькобежца или хоккеиста.
В комбинации с группой оптических сигнализирующих/отображающих элементов, система записывающих камер предназначена для имплементации тренировочной методики Live View, смыслом тренировочной методики LiveView является задержанная по времени презентация изображения одного или нескольких видов упражнения или тренировки, только что проведенной конькобежцем или хоккеистом на конькобежном конвейере.
задержки
Задержки
Электронный элемент управления тренажера ЕСВ, при проведении тренировки LiveView посредством частотного преобразователя, управляет, т.е. включит движение конькобежного конвейера так, чтобы он двигался на определенной или настроенной скорости и далее также управляет созданием и сохранением цифровых записей изображения (фронтального «StreamRecord1» и с бокового «StreamRecord2») и задержанную по времени (с задержкой "Т"=<5 с - 15 мин>) презентацию записанных видеозаписей упражнения или тренировки, только что проведенной конькобежцем или хоккеистом на хоккейном конькобежном конвейере. При установке времени задержки "Т" на то же время, что и продолжительность упражнения или тренировки, конькобежец или хоккеист может отслеживать собственные, только что выполненные упражнения или тренировку, непосредственно после окончания проведения, с целью понимания возможных недостатков, которые он имел при проведении упражнения или тренировки.
На недвижимую область искусственного льда на близкой граничной линии передней рабочей площадки можно временно разместить две лазерных системы для ограничения ширины конькобежного шага при тренировке катания. Это оборудование можно использовать при тренировке катания, в основном, при упражнениях, направленных на нахождение и исправление ошибок в фазе скольжения.
Устройства для подачи шайб, служащие для тренировки бросков, размещаются на границах рабочей площадки, т.е. конструкция этого оборудования не находится в области рабочей площадки. Устройства для подачи шайб могут быть использованы в мануальном режиме или их действие может быть координирование посредством электронного элемента управления конькобежного тренажера ЕСВ. Устройства для подачи шайб можно использовать для тренировки бросков в статическом режиме, когда хоккеист не двигается и только бросает подаваемые шайбы, или для тренировки бросков в динамическом режиме, когда хоккеист подаваемые шайбы бросает одновременно с активной реализацией техники катания на подвижном конькобежном конвейере.
Вариативно, электронный элемент управления тренажера ЕСВ, при проведении тренировки LightShot, может управлять устройством для подачи шайб таким способом, когда действие устройства подачи шайб координировано с ходом упражнения LightShot, т.е. действие устройств подачи шайб, т.е. выбрасывание шайб, по времени синхронизованы с предполагаемым моментом броска со стороны хоккеиста, и это в зависимости от отображения светового навигационного символа.
Датчики для измерения силы пьезоэлектрические или тензометрические, размещаются в вертикальной плоскости, проходящей через ось конькобежного конвейера перед или за конькобежцем или хоккеистом и, посредством троса жесткого или волокнистого типа, соединенного с персональной поддерживающей системой, например, с обвесом на целое тело, измеряют силу тяги или давления, прикладываемую конькобежцем или хоккеистом, которая является единственной измеряемой величиной, отображающей физическую мощность конькобежца или хоккеиста, которую можно измерить на хоккейном тренажере. Такое измерение силы обязательно в рамках тестов Skating Power, Power Skating Analysis или Power Skating Max, проводимых на подвижном конькобежном конвейере. Измерение и запись данных с датчиков для измерения силы реализовано посредством электронного элемента управления тренажера ЕСВ, причем минимальная частота измерения данных о силе тяги или давления, приложенных конькобежцем, 1 кГц. Результатом теста Power Skating Мах является скоростной мощностной профиль, полученный для конькобежца или хоккеиста в зависимости от скорости катания, выраженный скоростью движения конькобежного конвейера, как «скорость катания», а также мощностной профиль выносливости и индекс усталости для конькобежца или хоккеиста. Отдельно установить скоростной мощностной профиль для конькобежца или хоккеиста можно при помощи теста Skating Power, а мощностной профиль выносливости и индекс усталости для конькобежца или хоккеиста можно установить при помощи теста Power Skating Analysis. Во всех трех приведенных случаях речь идет о динамических тестах, способ проведения которых позволяет реально измерять и оценивать силовые и скоростные способности и силовые способности к выносливости конькобежца или хоккеиста при условиях, которые в точности отвечают условиям при катании.
Скоростной профиль мощности для конькобежца или хоккеиста установлен как 8- элементный порядок величин мощности, выраженной в Ваттах, производимых конькобежцем или хоккеистом при катании на горизонтальной поверхности в направлении вперед на 8 эталонных скоростях катания 15,0-16,5-18,0-19,5-21,0-22,5-24,0-25,5 км/ч. Мощность, показанная конькобежцем, устанавливается далее описываемой методикой.
шага
Из измеренной силы тяги или давления определяется величина мощности, достигнутой конькобежцем или хоккеистом на каждой из восьми эталонных скоростях катания "v " 15,0-16,5-18,0-19,5-21,0-22,5-24,0-25,5 км/ч по формуле:
k
где "Р" - это мощность, показанная конькобежцем или хоккеистом, "k" - порядковый номер конькобежного шага в 8-шаговой серии, a "F" - максимальная сила тяги или давления, приложенная конькобежцем или хоккеистом, измеренная датчиком для измерения силы в конькобежном шаге "k".
Между отдельными тестами, т.е. тестами на эталонных скоростях 15,0-16,5-18,0-19,5-21,0-22,5-24,0-25,5 км/ч предусмотрены интервалы отдыха с продолжительностью, минимально, 120 секунд.
[0-5]
[5-10]
[10-15]
[15-20]
[20-25]
[25-30]
шагМАКС
Тест Power Skating Analysis является версией стандартного анаэробного теста "Wingate", который предназначен для определения максимальной анаэробной мощности и индекса усталости конькобежца и хоккеиста. Для определения приведенных параметров, т.е. для определения максимальной анаэробной мощности и индекса усталости, в тесте Power Skating Analysis используется мощностной профиль выносливости, который определяется как 6-элемнтный порядок средних величин мощности, показанной конькобежцем, выраженной в Ваттах при катании в направлении вперед на горизонтальной поверхности в 6 временных интервалах: <0-5 с>, <5-10 с>, <10-15 с>, <15-20 с>, <20-25 с>, <25-30 с>. Мощность, показанная конькобежцем или хоккеистом, установлена методикой по алгоритму "Power Skating Analysis". В этом тесте, из измеренной силы тяги или давления F приложением Power_Skating_Analysis находится мощностной профиль выносливости конькобежца или хоккеиста, отражаемый средними величинами мощности (Р, Р, Р, Р, Р, Р) в 6-элементном порядке, найденных при скорости v во временных интервалах: <0-5 с>, <5-10 с>, <10-15 с>, <15- 20 с>, <20-25 с>, <25-30 с> по формулам:
[ ]
шаг
где "Р" - средняя мощность, показанная конькобежцем или хоккеистом в рамках измеренного 5 - секундного интервала, a "F(t)" - функция, отражающая временную зависимость величины силы тяги или давления, показанной конькобежцем или хоккеистом, измеренная датчиком для измерения силы в измеренном 5-секундном интервале.
Индекс усталости для конькобежца или хоккеиста - это мера (величина) падения мощности, показываемой конькобежцем или хоккеистом в начале, во временном интервале <0-5 с> и в конце, во временном интервале <25-30 с> теста Power Skating Analysis, выраженная отношением в % величины падения мощности и средней мощности, показанной конькобежцем во временном интервале <0-5 с> по формуле в %:
[0-5]
[25-30]
Р-Р
Этот тест указывает на соотношение активации быстрых или медленных мышечных волокон, а косвенно и на их пропорциональное представительство в мышцах тестируемых.
K
шаг
шаг
Тестом Power Skating Мах, проведенном по алгоритму "Power Skating Мах", из величин сил тяги или давления F  и F, полученных измерением на эталонных скоростях катания v  приложением Power_Skating_Max, одновременно определяется скоростно-мощностной профиль конькобежца и мощностной профиль выносливости вместе с индексом усталости конькобежца.
2max
2max
2max
Управление скоростью движения конькобежного конвейера интегрированного многофункционального хоккейного тренажера можно использовать для проведения так называемого теста VO. Тест VO on Skatemill - это версия теста аэробных способностей, т.е. уровня максимального потребления кислорода конькобежца или хоккеиста, определенного для проведения теста аэробных способностей на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Результатом теста VO on Skatemill является аэробный мощностной профиль, записанный внешним спирометрическим или кардиопульмональным монитором.
2max
При тесте VO on Skatemill электронный элемент управления тренажера ЕСВ управляет, посредством частотного преобразователя, движением конькобежного конвейера в автономном или соединенном режимах. В соединенном режиме скоростью движения конькобежного конвейера управляет внешний спирометрический или кардиопульмональный монитор. Внешний спирометрический или кардиопульмональный монитор связан с коммуникационным интерфейсом электронного элемента управления тренажера ЕСВ собственным сигнальным каналом или каналом передачи данных. Соединение внешнего спирометрического или кардиопульмонального монитора с электронным элементом управления тренажера ЕСВ не является частью технического решения тренажера.
2max
СТАРТ
катанияМАКС
При проведении теста VO on Skatemill в автономном режиме электронный элемент управления тренажера ЕСВ управляет, посредством частотного преобразователя, движением конькобежного конвейера таким образом, чтобы он начал двигаться на скорости "v " и в последствии инкрементально повышает скорость движения конькобежного конвейера в I. скоростной зоне с шагом 2 км/ч каждую минуту до достижения границы II, Скоростной зоны. От границы скоростной зоны II. Скорость каждую минуту инкрементально повышается с шагом 1 км/ч до окончания теста. Тест окончится либо по истечении 1 минуты хода конькобежного конвейера на максимальной скорости "v ", либо в любой момент по требованию конькобежца или хоккеиста. По окончании теста электронный элемент управления тренажера ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера. Результатом теста является набор данных, записанных внешним спирометрическим или кардиопульмональным монитором.
Выгоды интегрированного многофункционального хоккейного тренажера со способом его контроля/управления для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков конькобежца или хоккеиста, относительно технического решения, очевидны из его показываемых преимуществ. Преимущества многофункционального хоккейного тренажера со способом его контроля/управления для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков проявляются в том, что это тренировочный инструмент, который точно имитирует катание на реальном льду, где динамический режим катания, т.е. взаимное относительное движение конькобежца или хоккеиста и поверхности конькобежной площадки, обеспечивается движением подвижного конькобежного конвейера, скользящие свойства которого отвечают условиям трения на ледовой поверхности.
Далее, преимущества эксплуатации интегрированного многофункционального хоккейного тренажера со способом его контроля/управления для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, относительно технического решения, заключаются в том, что при тренировке бросковых навыков (LightShot), развития периферического зрения (LightWatch), при использовании тренировочной методики Exercise Pattern, а также при тестах конькобежных навыков (Skating Position) и тестах мощности Power Skating Мах или Skating Power и Power Skating Analysis, можно действенно стабилизировать позицию конькобежца или хоккеиста по отношению к статическим элементам оптического сигнализационного/отображающего комплекта и группы оптических снимающих камер, равно как и по отношению к датчикам для измерения силы тяги/давления, т.е. позиция конькобежца или хоккеиста по отношению к недвижимым частям интегрированного хоккейного тренажера остается неизменной. Исходя из точно данной и повторяющейся позиции конькобежца или хоккеиста по отношению к статическим частям хоккейного тренажера, таким как отображающие элементы, камеры и датчики измерения силы, и, исходя из возможности точно управлять физической нагрузкой конькобежца или хоккеиста, регулированием скорости движения конькобежного конвейера хоккейного тренажера, отдельными тренировками и тестами на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере можно точно управлять и оценить при их каждом повторении. Это позволяет значительно улучшить селективность тренировок под индивидуальные нужды конькобежцев или хоккеистов, и, измерением способностей конькобежцев или хоккеистов при детерминированных условиях оценивать реальную эффективность таких тренировок.
Обзор рисунков на чертежах
2max
2max
Состав интегрированного многофункционального хоккейного тренажера и способ его контроля/управления для индивидуальной тренировки и тестирование конькобежных и хоккейных навыков относительно технического решения будет более детально объяснен на приложенных чертежах, где рис. 1 представляет целый вид основного размещения элементов интегрированного многофункционального хоккейного тренажера. Рис. 2 представляет общий вид размещения элементов интегрированного многофункционального хоккейного тренажера в сетевой конфигурации. На Рис. 3 показана функциональная интеграция подвижной и неподвижной областей рабочей площадки при варианте с одним подвижным конькобежным конвейером. На рис. 4 показана функциональная интеграция рабочей площадки при варианте с несколькими подвижными конькобежными конвейерами. На рис. 5 показан в перспективе вид на поддерживающую систему безопасности для конькобежца или хоккеиста. На рис. 6 в перспективе изображен вид на стабилизационную систему для конькобежца или хоккеиста. На рис. 7 в перспективе изображен вид на группу сигнализационных/отображающих элементов, подвешенных на откидных и вытягивающихся консолях. На рис. 8 в перспективе показан вид на группу оптических снимающих камер. На рис. 9 показан вид на систему подачи шайб. На рис. 10 в перспективе показан вид на систему измерения силы тяги/давления конькобежца или хоккеиста. На рис. 11 в перспективе показан вид на хоккейные ворота с установленными датчиками для определения попадания шайб в целевые зоны и с датчиком (акустическим микрофоном) для записи речи, установленном на головном креплении. На рис. 12 в перспективе показан вид на лазерные маркеры, установленные на съемном держателе. На рис. 13 в перспективе схематически показан способ стыковки конькобежного конвейера с твердыми металлическими конструкциями с неподвижными скользящими поверхностями на месте соединения с конькобежным конвейером. На рис 14 схематически показаны три возможных способа привода подвижного конькобежного конвейера электромотором. Рис. 15 представляет общий вид на размещение двух интегрированных многофункциональных хоккейных тренажеров, где два подвижных конвейера имеют одну неподвижную область искусственного льда, но каждый конькобежный конвейер имеет свою группу сигнализационных/отображающих элементов. Рис. 16 представляет общий вид на размещение двух интегрированных многофункциональных хоккейных тренажеров, где два подвижных конвейера имеют одну неподвижную область искусственного льда, но имеют общую группу сигнализационных/отображающих элементов. Рис. 17 представляет блок-схему электронного элемента управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков ЕСВ. Рис. 18 представляет блок-схему модуля "LightShot" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении тренировки LightShot. Рис 19 представляет логическую блок-схему модуля "LightWatch" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении тренировки LightWatch. Рис. 20 представляет логическую блок-схему модуля "Exercise Pattern" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении тренировки Exercise Pattern. Рис. 21 представляет логическую блок-схему модуля "LiveView" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении тренировки LiveView. Рис. 22 представляет логическую блок-схему модуля "Skating Position" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении теста SkatingPosition. Рис. 23 представляет логическую блок-схему модуля "Skating Power" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажера при проведении теста Skating Power. Рис. 24 представляет логическую блок-схему модуля "PowerSkating Analysis" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении теста Power Skating Analysis. Рис. 25 представляет логическую блок-схему модуля "PowerSkating Мах" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении теста Power SkatingMax. Рис. 26 представляет логическую блок-схему модуля "VO on Skatemill" электронного элемента управления ЕСВ, который предназначен для управления тренажером при проведении теста VO on Skatemill.
Примеры реализации
Предполагается, что отдельная реализация технического решения представлена в качестве иллюстрации, а не как его ограничение. Профессионалы, знакомые с состоянием техники, будут способны найти, используя не более чем рутинные эксперименты, множество эквивалентов спецификации реализации технического решения, которые тут не будут строго описаны. И такие эквиваленты будут относиться к объему дальнейших прав на защиту. Для профессионалов, знакомых с состоянием техники, не может являться проблемой топологическая и кинематическая модификация такого хоккейного тренажера, включая необходимое определение размеров, выбора материалов и конструкционного размещения, поэтому такие моменты не были решены детально.
Пример 1
В этом примере конкретной реализации технического решения описано конькобежное решение интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с системой контроля/управления для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков в максимальном функциональном объеме в модификации, предназначенной для хоккейного тренировочного центра, показанное на приложенном рис. 1. Состоит из безбарьерной рабочей площадки, образованной одной недвижимой площадкой из искусственного льда 1 и безбарьерно вложенного в нее подвижного конькобежного конвейера 2 как это показано на рис. 3. В качестве искусственного льда может быть использован, например, материал FunICE, Scan-Ice, Xtraice, EZ-Glide и подобные. Подвижный конькобежный конвейер 2 реализован как так называемый бесконечный конвейер с поверхностью, покрытой материалом из искусственного льда, который уложен на двух вращающихся несущих барабанах 2с и 2d, на приводном барабане 2с и на натяжном барабане 2d, уложенных в роликовых подшипниках на скрытой совместной несущей раме, как это задокументировано на рис. 14. Подвижный конькобежный конвейер 2, состыкованный с твердыми металлическими конструкциями 2а, как это показано на рис. 13. Эта конструкция подвижного конькобежного конвейера 2 касается неподвижных скользящих площадок 2b. На граничной линии, ограничивающей переднюю сторону рабочей площадки, в продолжении продольной оси подвижного конькобежного конвейера 2, размещены хоккейные ворота 11 с датчиками 11а обнаружения попаданий шайб в целевые зоны, которые соединены сигнальными каналами или металлическими или беспроводными каналами передачи данных 10 с электронным элементом управления 9 ЕСВ, как это показано на рис. 11. Датчик 11b для отслеживания вербальных сообщений хоккеиста, в данном случае, это акустический микрофон, размещен на головном креплении и подключен сигнальным или металлическим/беспроводным каналом передачи данных 10 к электронному элементу управления 9 ЕСВ, как это показано на рис. 11. Над подвижным конькобежным конвейером 2 сверху подвешена поддерживающая система безопасности 3 конькобежца или хоккеиста, как это показано на рис. 5. Она состоит из персональной системы закрепления 3а, это, например, обвес на целое тело с держателем для подвеса безопасности на спине, и ремень 3b с настраиваемой длиной, прикрепленный с одной стороны карабином 3с к персональной системе крепления конькобежца или хоккеиста и с другой стороны к точке крепления 3d, соединенному с экстренным выключателем 3е, который, под тяжестью конькобежца или хоккеиста, остановит движение подвижного конькобежного конвейера 2. Экстренный выключатель 3е перемещается по горизонтальному ведущему стержню 3f, закрепленному на первых консолях 3g. Над подвижным конькобежным конвейером 2 сверху подвешена стабилизационная система 4 конькобежца или хоккеиста, как это показано на рис. 6. Она состоит из двух, завешанных сверху, вертикальных конструкций 4а, положение которых, т.е. высота от поверхности рабочей площадки, настраиваемая, и на которых закреплены складные горизонтальные держатели 4b, например, ручки. Держатели 4b. в то же время, можно разложить в вертикальное положение, одновременно с вертикальными конструкциями. Вертикальные конструкции 4а завешены на вторых консолях 4с в местах над линиями боковых границ подвижной и неподвижной частей рабочей площадки так, что вертикальные конструкции 4а с откидывающимися ручками 4b не занимают пространство над подвижным конькобежным конвейером 2. Первые консоли 3g и вторые консоли 4с могут быть объединены в одну совместную консоль. Подвесной механизм стабилизационной системы 4 позволяет разложить вертикальные конструкции 4а вместе с держателями 4b по направлению вверх в горизонтальное положение 2,2±0,1 м. На местах образованных пересечений полукруглой линии, середина которой совпадает с серединой подвижного конькобежного конвейера 2 и которая имеет радиус 4,5±0,5 м и углом 70°-90° с вершиной в середине подвижного конькобежного конвейера 2 на завешенных вверху раскладных или вертикально высовываемых консолях 5a, симметрично по отношению к продольной оси подвижного конькобежного конвейера 2, размещены левый и правый оптический сигнализационный/отображающий элемент 5. Средний оптический сигнализационный/отображающий элемент 5 размещен на консоли 5a, размещенной на линии, образованной продольной осью подвижного конькобежного конвейера 2 на расстоянии 6±1 м от его середины. Подвесной механизм консоли 5а оптического сигнализационного/отображающего элемента 5 позволяет разложить консоль 5а вместе с оптическим сигнализационным/ отображающим элементом 5 по направлению вверх до горизонтального положения на высоте 2,2±0,1 м. Оптические сигнализационные/отображающие элементы 5, сигнальными каналами или металлическими/беспроводными каналами передачи данных 10, соединены с электронным элементом управления 9 ЕСВ, как это показано на рис. 7. На границах тренировочной зоны в вертикальных плоскостях, проходящих через продольную и поперечную ось подвижного конькобежного конвейера 2 на консолях 6а размещены цифровые оптические снимающие камеры 6, которые сигнальными каналами или металлическими/беспроводными каналами передачи данных 10, соединены с электронным элементом управления 9 ЕСВ, как это показано на рис. 8. На граничной линии, ограничивающей переднюю сторону рабочей площадки, размещены два устройства для подачи шайб 7, как это отображено на рис. 9. Они также соединены сигнальными каналами или металлическими/беспроводными каналами передачи данных 10 с электронным элементом управления 9 ЕСВ. На завешенных наверху двух раскладных или вертикально выдвигающихся консолях 8а, или на цельных консолях (только в случае консолей, находящихся в области за подвижным конькобежным конвейером 2), на оси подвижного конькобежного конвейера 2 на расстоянии 2,5±0,25 м от его середины закреплена система для измерения силы тяги/давления с пьезоэлектрическими или тензометрическими датчиками 8 силы, как это показано на рис. 10. Силовое воздействие (тяга или давление), оказанное конькобежцем или хоккеистом на передний и/или задний датчик 8 силы переносится посредством переднего и/или заднего троса 8b (сила тяги) или тугого троса (сила тяги/давления). Вертикальное положение датчика 8 силы настраиваемое в диапазоне 0,8-1,4 м. Подвесной механизм консоли 8а датчика 8 силы позволяет разложить консоль 8а датчика вместе с датчиком 8 силы по направлению вверх до горизонтального положения на высоту до 2,2±0,1 м. Датчики 8 силы, сигнальными каналами или металлическими/беспроводными каналами передачи данных соединены с электронным элементом управления 9 ЕСВ, Подвижный конькобежный конвейер 2 приводится в движение приводным электромотором 2е, причем трансмиссионное соединение электродвигатель 2е с приводным валом 2с подвижного конькобежного конвейера 2 может быть реализовано несколькими альтернативными способами. Первая альтернатива показана на рис. 13 и представляет прямой привод приводного барабана 2с подвижного конькобежного конвейера 2, так называемый барабанный электродвигатель 2e, вложенный прямо в приводной барабан 2с. Вторая альтернатива на рис. 13 показывает вариант, при котором электродвигатель 2е приводит в движение приводной барабан 2с подвижного конькобежного конвейера 2 посредством ременной или цепной передачи 2f. Третья альтернатива на рис. 13 показывает вариант, при котором электродвигатель 2е приводит в движение приводной барабан 2с подвижного конькобежного конвейера 2 посредством коробки передач 2g с фиксированными передачами. Электродвигатель 2е во всех случаях - 3-фазный асинхронный электродвигатель, направление и скорость оборотов которого постоянно управляется посредством частотного преобразователя 13, управляемого электронным элементом управления 9 ЕСВ, как это показано на рис. 17. Экстренная остановка подвижного конькобежного конвейера 2 в случае падения конькобежца или хоккеиста обеспечена выключателем электрического напряжения электромотора 2е в блоке соединения 14, который напрямую управляется выключателем подвеса безопасности 3е, как это показано на рис. 17.
Электронный элемент управления 9 ЕСВ интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков служит для управления тренажером оператором тренажера или для автоматического управления включения и выключения тренажера, для управления направлением и скоростью движения подвижного конькобежного конвейера 2, равно как и для управления отдельными функциональными или управляемыми элементами тренажера при проведении стандартных тренировок и тестирований на тренажере. Отдельные элементы тренажера могут быть одновременно управляемы одним или несколькими блоками управления электронного элемента управления ЕСВ. Блок-схема электронного элемента управления 9 ЕСВ показана на рис. 17. Электронный элемент управления 9 ЕСВ состоит из следующих функциональных блоков:
- "Automated Exercise/Test & Video Playing/Recording (AETV) Control Unit", который обеспечивает внутреннее системное управление, т.е. функциональную интеграцию блоков управления электронного элемента управления 9 ЕСВ на электрическом и логическом уровне;
- "Inverter Control Unit", который обеспечивает управление и мониторинг состояния 3-фазного частотного преобразователя, служащего для управления направлением и скоростью оборотов приводного электромотора 2е подвижного конькобежного конвейера 2 тренажера;
- " Console Control Unit", который, посредством мануального операторского интерфейса, состоящего из дисплея и клавиатуры, функциональных клавиш и акустического сигнализационного элемента, позволяет оператору управлять включением и выключением тренажера, направлением движения и скоростью движения конькобежного конвейера 2 и настраивать содержание управляющих регистров, служащих для управления функциями отдельных блоков управления. Частью блока управления является также сигнальный интерфейс "Exercise/Test External Data Loading Interface", предназначенный для прямой записи данных в регистры Timer & Register Array Unit и Fall Indicator, которые предназначены для сигнализации и активации системы безопасности в случае падения конькобежца или хоккеиста;
- "Timer & Register Array Unit", который в регистрах памяти сохраняет статические (перманентные) параметры управления, например, временные константы, предустановленные скорости движения подвижного конькобежного конвейера 2, файлы или порядки отображаемых символов и т.д., результаты тестов, например, такие как: записи величины измеренных сил и операционные параметры, индикаторы состояния, счетчики, таймеры, буферы ввода-вывода и т.д.;
- "HST Remote Operation Unit", который, посредством сетевого интерфейса "Ethernet" обеспечивает связь элемента управления 9 ЕСВ со стандартной коммуникационной инфраструктурой, например, с сетью передачи данных, использующей протокол TCP/IP, позволяющей управлять тренажером посредством так называемой удаленной операторской консоли. Частью блока управления также является сигнальный интерфейс "Universal Communication Interface", например, серийное RS-232 или USB, предназначенное для соединения внешнего спирометрического или кардиопульмонального монитора, дополненное декодером протокола связи внешнего оборудования;
- "Display Control Unit", который служит для управления отображением конкретных мотивов изображения на отображающих/сигнальных элементах. Частью блока управления являются также сигнальные интерфейсы "LED/LCD Outputs", предназначенные для соединения точечных, сегментных и матричных дисплеев;
- "Video Recording Control Unit", который служит для соединения оптических видеокамер и для записи изображения с этих видеокамер. Частью блока управления являются также сигнальные интерфейсы "Video Camera Inputs", предназначенные для цифровых оптических записывающих видеокамер 6;
- "Video Storage Control Unit" - это хранилище данных, которое служит для постоянного или временного сохранения изображения, включая изображения, записанные цифровыми оптическими записывающими (видео) камерами 6. Video Storage Control Unit может хранить информацию о изображении (записи), записанного в хранилище посредством интерфейса "External Video Loading Interface" электронного элемента управления 9 ЕСВ, служащего для переноса изображения с внешних источников в Video Storage Control Unit;
- "Video Playing Control Unit", который служит для выбора и управления отображения изображений, сохраненных в хранилище Video Storage Control Unit. Изображения, в случае необходимости, отображаются посредством Display Control Unit на отображающих/сигнализационных элементах 5;
2max
- "Analog-to-Digital Conversion Unit (ADC)", который служит для обеспечения конвертации аналогового сигнала с датчика 8 силы тяги или давления, прикладываемой конькобежцем или хоккеистом, в цифровую форму. Действие ADC управляется активным блоком управления "Skating Power", "Power Skating Analysis", "Skating Power Max" или "VO on Skatemill". Частью блока управления также является сигнальный интерфейс "Normalized Analog Force Sensor Input", предназначенный для подключения аналогового коннектора датчика 8 силы;
- "Arithmetic-&-Logic Control Unit (ALU)", который служит для проведения специфических вычислительных и логических операций, необходимых для вычисления результатов (скоростного мощностного профиля, мощностного профиля выносливости и индекса усталости) при проведении тестов, "Skating Power", "Power Skating Analysis" и "Skating Power Max", напр., поиск локального максимума из множества данных, вычисление интеграла и т.д.;
- "Puck Feeder Control Unit", который служит для управление работой одного или нескольких устройств для подачи шайбы 7. Частью блока управления являются также сигнальные интерфейсы "Puck Feeder Output(s)", предназначенные для соединения электрически управляемых запусков устройств для подачи шайбы 7;
- "LightShot Execution Control Unit (LightShot ECU)", который служит для автоматического управления тренировкой "LightShot.". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 18. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков управления, а именно: "Display Control Unit" и "Puck Feed Machine Control Unit". Частью блока управления является также сигнальный интерфейс "Goal Corner Hit Sensor Inputs" датчиков 11а попаданий по отдельным целевым зонам, расположенных на передней площадке хоккейных ворот 11;
- "LightWatch Execution Control Unit (LightWatch ECU)", который служит для автоматического управления тренировкой "LightWatch". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 19. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков управления, а именно: "Display Control Unit". Частью блока управления является также сигнальный интерфейс "Headset Microphone INput", предназначенный для подключения акустического микрофона 11b, предназначенного для записи вербальных сигналов хоккеиста;
- "Exercise Pattern Execution Control Unit (Exercise Pattern ECU)", который служит для автоматического управления тренировкой "Exercise Pattern". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 20. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков управления, а именно: "Display Control Unit" и "Video Playing Control Unit";
- "LiveView Execution Control Unit (LiveView ECU)", который служит для автоматического управления тренировкой "LiveViewu. Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 21. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков управления, а именно: "Video Recording Control Unit", " Video Storage Control Unit", " Video Playing Control Unit" и "Display Control Unit";
- "Skating Position Execution Control Unit (Skating Position ECU)", который служит для автоматического управления теста, "Skating Position". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 22. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков управления, а именно: "Video Recording Control Unit" и " Video Storage Control Unit";
- "Skating Power Execution Control Unit (Skating Power ECU, который служит для автоматического управления теста "Skating Power". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 23. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков электронного элемента управления 9 ЕСВ, а именно блоков "ADC" и "ALU";
- "Power Skating Analysis Execution Control Unit (Power Skating Analysis ECU) ", который служит для автоматического управления теста "Power Skating Analysis". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 24. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков электронного элемента управления 9 ЕСВ, а именно блоков "ADC" и "ALU";
- "Skating Power Max Execution Control Unit (Skating Power Max ECU)", который служит для автоматического управления теста "Skating Power Мах". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 25. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков электронного элемента управления 9 ЕСВ, а именно блоков "ADC" и "ALU";
2max
2max
2max
- "VO on Skatemill Execution Control Unit (VO on Skatemill ECU) ", который служит для автоматического управления теста "VO on Skatemill". Логическая схема управления тренажера этим блоком показана на рис. 26. Посредством AETV этот блок управления использует, кроме функции блока управления "Inverter Control Unit", также функции других блоков электронного элемента управления 9 ЕСВ, а именно блоков "ADC" и "ALU". Частью блока управления также является сигнальный интерфейс "External Spirometer Input", предназначенный для подключения внешнего спирометра или кардиопульмонального монитора. Внешний спирометрический или кардиопульмональный монитор с его сигнальным каналом или каналом передачи данных, предназначенным для подключения к электронному элементу управления 9 ЕСВ не показан в этом примере реализации;
Логические и вычислительные функции электронного элемента управления 9 ЕСВ и блоков управления ECU реализованы посредством электронных элементов - логических вентилей, триггеров, мультиплексоров, регистров памяти и сдвига, электронной памяти RAM и ROM, электромеханической памяти высокой емкости (жесткие диски), интегральных схем специального назначения ASIC (используемых для реализации внутренней и внешней коммуникации и сигнального интерфейса, цепей управления памяти, счетчиков и таймеров) и/или посредством вентильных матриц PGA / FPGA.
На неподвижную область искусственного льда 1, перед передней границей подвижного конькобежного конвейера 2, можно временно, на переносных стойках 12а, разместить два лазерных маркера 12 для ограничения ширины конькобежного шага, как это показано на рис. 12.
Альтернативным является решение интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с системой для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, показанное на рис. 2, где электронный элемент управления 9 ЕСВ соединен с сетью передачи данных LAN 9а, что позволяет управлять или отслеживать функции тренажера «дистанционно», посредством так называемой удаленной консоли управления 9d, т.е. посредством иного сетевого оборудования, позволяющего имплементировать операторскую консоль, состоящую, как минимум, из отображающего элемента, например, графического или знакового дисплея, и оборудования для ввода данных, напр., клавиатуры, тачпада, мыши, можно удаленно управлять функциями тренажера или отслеживать иной автоматической системой. В случае, если сеть передачи данных LAN 9а соединена шлюзом или фаерволлом 9b с Интернетом 9с, тренажер можно удаленно управлять или отслеживать также посредством удаленной консоли управления 9d, подключенной через Интернет.
Пример 2 - LightShot
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием блока управления "LightShot ECU" электронного элемента управления 9 ЕСВ, использовать для автоматического управления движения подвижного конькобежного конвейера 2, для автоматического управления оптическими сигнализационными/отображающими элементами 5 и на автоматическую запись сигналов с датчиков 11а, служащих для определения попаданий по целевым зонам при проведении тренировки LightShot на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованного блоком управления "LightShot ECU", при проведении тренировки LightShot показана на рис. 18. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
1
5
1
2
3
4
5
сигнал
q
q
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
1
2
3
3
4
4
5
5
1
2
3
3
4
5
1
5
Z2
Z1
Z4
Z5
Z1
Z2
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении тренировки LightShot, управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет (включит) движением подвижного конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы он двигался на заданной (настроенной) скорости, а кроме того, также управляет отображением световых или оптических сигналов S-S на плоском дисплее среднего оптического сигнализационного/отображающего элемента 5 в зонах Z="ЛЕВЫЙ ВЕРХНИЙ УГОЛ", Z="ПРАВЫЙ ВЕРХНИЙ УГОЛ", Z="НИЗ СЕРЕДИНА", Z="ЛЕВЫЙ НИЖНИЙ УГОЛ" a Z="ПРАВЫЙ НИЖНИЙ УГОЛ" в любом определенном или случайном порядке. Хоккеист, катающийся на подвижном конькобежном конвейере 2 на эти световые сигналы реагирует броском шайбы по определенной целевой зоне Z, ограниченной, например, передней плоскостью хоккейных ворот 11. Если хоккеист не бросит во время установленного периода "t", приложение оценит такое состояние как неуспешную попытку. По окончании теста электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера 2. Общее число сигналов, посылаемых приложением N=Σ N, q=1-5, а число попаданий по определенной целевой зоне n=Σ n, q=1-5, достигнутых хоккеистом в установленном часовом лимите автоматизированным или неавтоматизированным способом записывается. Эти данные в то же время показывают результат теста. Установкой так называемых отображающих векторов сигналов, отлично от схемы "1:1", отображаемой появлением сигналов и целевых зон: S->Z, S->Z, S->Z, S->Z a S->Z, можно настроить и какое-либо иное проявление, т.е. отображение сигналов S и целевых зон Z, например, S->, S->, S->Z, S->Z a S=Z, или например S->, S->, S->Z, S-> a S-> и т.д., чем можно приспосабливать сложность тренировки требованиям хоккеиста. Автоматизированное обнаружение попаданий по целевым зонам обеспечивает электронное вычислительное устройство 9 ЕСВ посредством механических контактных, пьезоэлектрических или бесконтактных оптических или индукционных датчиков 11а обнаружения попаданий, размещенных в целевых зонах Z-Z хоккейных ворот 11, размещенных перед конькобежным конвейером 2 на граничной линии, ограничивающей переднюю сторону рабочей площадки в продолжении продольной оси конькобежного конвейера. 2.
Как вариант, электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ, при проведении тренировки LightShot, управляет и устройством подачи шайб 7 таким образом, когда их действие (устройств подачи шайб) координировано с проведением упражнения LightShot, т.е. действия устройств подачи шайб 7 (выброс шайбы) по времени синхронизованы с предполагаемым моментом броска со стороны хоккеиста, и это вместе с отображением светового навигационного символа.
Пример 3 - LightWatch
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "LightWatch ECU" электронного элемента управления 9 ECU подобно, как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движения конькобежного конвейера 2, для автоматического управления оптических сигнализационных/отображающих элементов 5, равно как и для автоматической записи сигналов с датчиков 11а, служащих для обнаружения попаданий по целевым зонам, и с акустического микрофона-датчика 11b для мониторинга/записи вербальных команд хоккеиста при проведении тренировки LightWatch на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованного блоком управления "LightShot ECU" при проведении тренировки LightShot показана на рис. 19. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
q
q
дисплей
1
5
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении тренировки LightWatch, управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет (включит) движением конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы тот двигался на заданной (настроенной) скорости, а кроме того, также управляет отображением световых сигналов Y={0-9|00-99|aA-zZ|} (т.е. чисел и цифр, знаков алфавита и простых геометрических фигур), кроме их отображения на среднем оптическом сигнализирующем/отображающем элементе 5 и на отображающих элементах, размещенных в ЛЕВОЙ и ПРАВОЙ зонах периферического зрения хоккеиста, в случайном или определенном порядке. Хоккеист, катающийся на подвижном конькобежном конвейере 2 на эти световые сигналы реагирует их идентификацией с последующим вербальным уведомлением идентифицированного символа и/или иным действием, напр., броском по заранее определенной целевой зоне. По окончании теста, электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера 2. Общее число сигналов, посылаемых приложением - N=Σ N, q=1-5, а число правильно идентифицированных символов - n=Σ n, q=1-5, во временном лимите "t" автоматизированным или неавтоматизированным способом записывается. Эти данные в то же время отражают результат теста. Автоматизированное обнаружение правильно идентифицированных символов, в случае вербальной формы их объявления хоккеистом, обеспечивает электронный элемент управления 9 ЕСВ с использованием системы распознавания речи. Акустический микрофон - датчик 11b для мониторинга/записи вербальных уведомлений хоккеиста в таком случае размещен на защитном шлеме хоккеиста или на головном держателе. Альтернативно, в случае, если хоккеист реагирует на отображаемые сигналы бросками по определенным зонам, автоматизированное обнаружение попаданий по целевым зонам обеспечивает электронное вычислительное устройство 9 ЕСВ, посредством механических контактных, пьезоэлектрических или бесконтактных оптических или индукционных датчиков, размещенных в целевых зонах Z-Z хоккейных ворот 11, размещенных перед конькобежным конвейером 2 на граничной линии, ограничивающей переднюю сторону рабочей площадки в продолжении продольной оси конькобежного конвейера. 2.
Priklad 4 - Exercise Pattern
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "Exercise Pattern ECU", электронного элемента управления 9 ECU подобно, как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движением конькобежного конвейера 2, для автоматического управления оптическими сигнализационными/отображающими элементами 5, при проведении тренировки Exercuise Pattern на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованного блоком управления "Exercise Pattern ECU" при проведении тренировки Exercise Pattern показана на рис. 20. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
продолжительность
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении тренировки Exercuise Pattern на одном или на нескольких отображающих элементах (дисплеях) отобразит сохраненную цифровую запись "Образец( )" тренировки или упражнения, которые конькобежец или хоккеист должен был бы выполнить на тренажере и далее, по окончании отображения записи тренировки или упражнения, электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ, посредством частотного преобразователя 13, управляет (включит) движением конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы он двигался на определенной (настроенной) скорости, а по окончании периода "Т", запланированного на проведение тренировки или упражнения, электронный блок управления тренажера ЕСВ движение конькобежного конвейера 2 остановит.
Priklad 5 - Live View
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "LiveView ECU" электронного элемента управления 9 ECU подобно, как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движением конькобежного конвейера 2 и для автоматического управления оптическими сигнализационными/отображающими элементами 5, при проведении тренировки Live View на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованного блоком управления "LiveView ECU", при проведении тренировки Live View, показана на рис. 21. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
задержки
Задержки
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении тренировки Live View управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет (включит) движением конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы двигался на заданной (настроенной) скорости, а также управляет производством и временным хранением цифровых видеоизображений (фронтального "StreamRecord1" и бокового "StreamRecord2") и задержанную по времени (с задержкой "Т"=<5 с - 15 мин>) презентацию записанных видеоизображений упражнения или тренировки, только что проведенных конькобежцем или хоккеистом на конькобежном конвейере 2. При настройке задержки по времени "Т" на равное с продолжительностью упражнения (тренировки) время, конькобежец или хоккеист может просматривать собственное, только что проведенное упражнение, тренировку, непосредственно после ее окончания, с целью понимания возможных недостатков, которые он имел при проведении упражнения или тренировки.
Пример 6 - Skating Position
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "Skating Position ECU" электронного элемента управления 9 ECU подобно, как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движением конькобежного конвейера 2 и для автоматического управления оптическими сигнализационными/отображающими элементами 5 и оптических снимающих камер 6 при проведении теста Skating Position на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованного блоком управления "Skating Position ECU" при проведении теста Skating Position показана на рис. 22. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
ПЕРИОД
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении теста Skating Position управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет (включит) движением конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы тот двигался на заданной (настроенной) скорости, а также управляет производством и временным хранением цифровых видеоизображений о ходе катания, проводимого конькобежцем или хоккеистом на подвижном конькобежном конвейере с фронтального (StreamRecord 1) и бокового (StreamRecord2) видов. По окончании теста, т.е. после окончания периода "Т", электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ остановит движение конькобежного тренажера 2. Далее, в цифровых видеозаписях, например, в формате MPEG4, средствами для редактирования видеозаписей, автоматизировано или не автоматизировано дополнятся канонические сегменты, представляющие положение нижних конечностей или их частей, взаимную позицию и кинематические модели - канонические сегменты движения, которые в дальнейшем анализируются с целью идентифицировать недостатки и/или оптимизировать конькобежные навыки конькобежца или хоккеиста.
Priklad 7 - Skating Power
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "Skating Power ECU" электронного элемента управления 9 ЕСВ подобно, как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движением конькобежного конвейера 2 и для автоматического измерения и записи данных о силе тяги или давления, приложенной конькобежцем или хоккеистом при проведении теста Skating Power на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованной блоком управления "Skating Power ECU" при проведении теста Skating Power, показана на рис. 23. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении теста Skating Power управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет (включит) движением конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы он двигался на заданных скоростях так, чтобы было можно установить скоростной мощностной профиль для конькобежца или хоккеиста и далее также управляет измерением и записью информации о величине силы тяги или давления, приложенной конькобежцем или хоккеистом во время проведения теста.
Скоростной мощностной профиль для конькобежца или хоккеиста установлен как 8- элементный порядок величин мощности, выраженный в Ваттах, показанных конькобежцем или хоккеистом при катании на горизонтальной поверхности по направлению вперед на 8 соответствующих скоростях катания, а именно 15,0-16,5-18,0-19,5-21,0-22,5-24,0-25,5 км/ч. Мощность, показанная конькобежцем, устанавливается описанной далее методикой.
шаг
Из замеренной силы тяги или давления определяется величина мощности, достигаемая конькобежцем или хоккеистом на каждой из 8 соответствующих скоростях катания "v " 15,0-16,5-18,0-19,5-21,0-22,5-24,0-25,5 км/ч по формуле:
k
где "Р" - мощность, показанная конькобежцем или хоккеистом, "k" - порядковый номер конькобежных шагов в 8-шаговой серии и "F" - максимальная сила тяги или давления, показанная конькобежцем или хоккеистом, измеренная датчиком для измерения силы в конькобежном шаге "k".
Между отдельными тестами, т.е. между тестами на соответственных скоростях 15,0-16,5-18,0-19,5-21,0-22,5-24,0-25,5 км/ч включены интервалы отдыха с продолжительностью, минимально, 120 секунд.
Пример 8 - Power Skating Analysis
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "Power Skating Analysis ECU" электронного элемента управления 9 ЕСВ подобно, как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движения конькобежного конвейера 2 и для автоматического измерения и записи данных о силе тяги или давления, приложенной конькобежцем или хоккеистом при проведении теста Power Skating Analysis на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованного блоком управления "Power Skating Analysis ECU" при проведении теста Power Skating Analysis показана на рис. 24. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
шагМАКС
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении теста Power Skating Analysis управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет (включит) движением конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы он двигался на конкретной (настроенной) скорости "v ", чтобы было можно установить мощностной профиль выносливости и индекс усталости для конькобежца или хоккеиста, а далее также электронный элемент управления 9 ЕСВ управляет измерением и записью информации о величине силы тяги или давления, приложенной конькобежцем или хоккеистом во время проведения теста.
[0-5]
[5-10]
[10-15]
[15-20]
[20-25]
[25-30]
Мощностной профиль выносливости установлен как 6-элементный порядок средних величин мощности (Р, Р, Р, Р, Р, Р), выраженной в Ваттах, показанных конькобежцем или хоккеистом при катании на горизонтальной поверхности по направлению вперед на 6 временных промежутках: <0-5 с>, <5-10 с>, <10-15 с>, <15-20 с>, <20- 25 с>, <25-30 с> и который определен по формулам:
шаг
где "Р[]" - средняя мощность, показанная конькобежцем или хоккеистом в рамках измеренного 5- секундного интервала, "F(t)" - функция, отражающая временную зависимость величины силы тяги или давления, показанной конькобежцем или хоккеистом, измеренной датчиком для измерения силы в измеренном 5-секундном интервале.
Индекс усталости для конькобежца или хоккеиста - это мера (величина) падения мощности, показанной конькобежцем или хоккеистом в начале во временном промежутке <0-5 с> и в конце во временном промежутке <25-30 с> теста Power Skating Analysis, выраженная отношением в % величины падения мощности и средней мощности, достигнутой конькобежцем во временном интервале <0-5 с> по формуле в %:
Пример 9 - Power Skating Max
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "Power Skating Max TCU" электронного элемента управления 9 ЕСВ подобно, как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движения конькобежного конвейера 2 и для автоматического измерения и записи данных о силе тяги или давления, приложенной конькобежцем или хоккеистом при проведении теста Power Skating Мах на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованного блоком управления "Power Skating Max ECU" при проведении теста Power Skating Мах показана на рис. 25. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении теста Power Skating Мах управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет (включит) движением конькобежного конвейера 2, таким образом, чтобы он двигался на заданных скоростях так, чтобы было можно установить скоростной мощностной профиль для конькобежца или хоккеиста как это описано в примере 7, а далее и мощностной профиль выносливости и индекс усталости для конькобежца или хоккеиста как это описано в примере 8 в рамках одного теста.
2max
Пример 10 - VO на Skatemill
2max
2max
2max
2max
Интегрированный многофункциональный хоккейный тренажер с системой для индивидуальных тренировок и тестирования конькобежных и хоккейных навыков, описанный в примере 1, можно, с использованием электронного блока "VO on Skatemill ECU" электронного элемента управления 9 ЕСВ подобно как это приведено в предыдущем примере, использовать для автоматического управления движения конькобежного конвейера при проведении теста VO on Skatemill на интегрированном многофункциональном хоккейном тренажере. Методика управления интегрированного многофункционального хоккейного тренажера электронным элементом управления 9 ЕСВ, оборудованной блоком управления "VO on Skatemill ECU" при проведении теста VO on Skatemill показана на рис. 26. Сигнальные соединения интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с электронным элементом управления 9 ЕСВ показаны на рис. 17.
2max
Электронный элемент управления тренажера 9 ЕСВ в таком случае, т.е. при проведении теста VO on Skatemill управляет преобразователем частоты 13, посредством которого управляет движением конькобежного конвейера 2, в автономном или соединенном режиме так, чтобы посредством внешнего спирометрического или кардиопульмонального монитора можно было установить аэробный мощностной профиль.
В соединенном режиме скоростью движения конькобежного конвейера 2 управляет спирометрический или кардиопульмональный монитор. Внешний спирометрический или кардиопульмональный монитор - это универсальный коммуникационный интерфейс электронного блока управления тренажера 9 ЕСВ, соединенный собственным сигнальным каналом или каналом передачи данных. Соединение внешнего спирометрического или кардиопульмонального монитора с электронным элементом упражнения тренажера 9 ЕСВ не является частью технического решения тренажера.
2max
СТАРТ
катанияМАКС
При проведении теста VO on Skatemill в автономном режиме электронный блок управления тренажера 9 ЕСВ, посредством частотного преобразователя 13, управляет движением конькобежного конвейера 2 таким образом, чтобы он начал движение на скорости "v" и далее инкрементально повышает скорость движения конькобежного конвейера в I. скоростной зоне с шагом 2 км/ч и это каждую минуту до достижения границы II. скоростной зоны. От границы скоростной зоны II. скорость каждую минуту инкрементально повышается с шагом 1 км/ч, до окончания теста. Тест кончится по истечении 1 минуты движения конькобежного конвейера на максимальной скорости "v" или в любой момент по требованию конькобежца или хоккеиста. По окончании теста электронный блок управления тренажера 9 ЕСВ остановит движение конькобежного конвейера 2.
В двух случаях результатом теста являются данные об аэробном мощностном профиле, записанные внешним спирометрическим или кардиопульмональном монитором.
Пример 11
В этом случае конкретной реализации технического решения описано не проиллюстрированное вариативное конструкционное решение интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с системой для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков в модификации, предназначенной для хоккейного тренировочного центра, показанное на приложенном рис. 1, которое в основных знаках описано в примере 1. Конструкционная разница заключается в отличии, когда для реализации электронного блока управления 9 ЕСВ использована электронная вычислительная система, компьютер с оборудованием, позволяющим реализовать такие же управляющие, логические и вычислительные функции, которые реализует электронный блок управления 9 ЕСВ так, как они описаны в примере 1.
Еще одним не проиллюстрированным примером технического решения, которое также описано в примере 1, является большинство электронных вычислительных систем, компьютеров для реализации таких же управляющих, логических и вычислительных функций, которые реализует электронный элемент управления 9 ЕСВ, описанный в примере 1.
Пример 12
В этом случае конкретной реализации технического решения описано не проиллюстрированное вариативное конструкционное решение интегрированного многофункционального хоккейного тренажера с системой для индивидуальной тренировки и тестирования конькобежных и хоккейных навыков в модификации, предназначенной для хоккейного тренировочного центра, которое описано в примере 1 и показано на рис. 15. Конструкционная разница заключается в отличии, где два конькобежных конвейера 2 имеют одну совместную двойку устройств для подачи шайб 7, причем имеют также одну совместную неподвижную область искусственного льда 1, но каждый подвижный конькобежный конвейер 2 обладает собственной группой сигнализационных/отображающих элементов 5, собственную группу цифровых оптических снимающих камер 6, а также группу датчиков 8 силы тяги/давления.
Альтернативно на рис. 16 показано решение, где два подвижных конькобежных конвейера 2 имеют одну совместную двойку устройств подачи шайб 7 одну совместную неподвижную область искусственного льда 1, два подвижных конькобежных конвейера 2 также имеют общую группу сигнализационных/отображающих элементов 5, причем цифровыми оптическими снимающими камерами 6 оборудован только один подвижный конькобежный конвейер 2. Конструкционная разница следующего не проиллюстрированного решения заключается, в сравнении с решением, показанным на рис. 16, в отличии, когда датчиками 8 силы тяги/давления оборудован только один подвижный конькобежный конвейер 2.
Промышленное использование
Техническое решение предназначено, в основном, для индивидуальной тренировки и тестирования мощности хоккеистов и иных спортсменов, спортивная деятельность которых проходит на ледовой площадке, и которые используют коньки в своей спортивной деятельности.