RU2265470C1 - Dynamometric exerciser for box and other single combat events - Google Patents

Dynamometric exerciser for box and other single combat events Download PDF

Info

Publication number
RU2265470C1
RU2265470C1 RU2005100304/12A RU2005100304A RU2265470C1 RU 2265470 C1 RU2265470 C1 RU 2265470C1 RU 2005100304/12 A RU2005100304/12 A RU 2005100304/12A RU 2005100304 A RU2005100304 A RU 2005100304A RU 2265470 C1 RU2265470 C1 RU 2265470C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure sensor
functional
computer
piezoelectric
functional converters
Prior art date
Application number
RU2005100304/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Лазукин (RU)
А.Н. Лазукин
Original Assignee
Лазукин Александр Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лазукин Александр Николаевич filed Critical Лазукин Александр Николаевич
Priority to RU2005100304/12A priority Critical patent/RU2265470C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265470C1 publication Critical patent/RU2265470C1/en
Priority to PCT/RU2006/000001 priority patent/WO2006075933A2/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/20—Punching balls, e.g. for boxing; Other devices for striking used during training of combat sports, e.g. bags
    • A63B69/22—Punching balls, e.g. for boxing; Other devices for striking used during training of combat sports, e.g. bags mounted on, or suspended from, a fixed support
    • A63B69/222—Punching balls, e.g. for boxing; Other devices for striking used during training of combat sports, e.g. bags mounted on, or suspended from, a fixed support suspended from a fixed support
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/20—Punching balls, e.g. for boxing; Other devices for striking used during training of combat sports, e.g. bags
    • A63B69/32—Punching balls, e.g. for boxing; Other devices for striking used during training of combat sports, e.g. bags with indicating devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50—Force related parameters
    • A63B2220/51—Force
    • A63B2220/53—Force of an impact, e.g. blow or punch
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2244/00—Sports without balls
    • A63B2244/10—Combat sports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2244/00—Sports without balls
    • A63B2244/10—Combat sports
    • A63B2244/102—Boxing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

FIELD: sports, in particular, equipment for controlling and working out of blows in box and other single combat events of sports.
SUBSTANCE: dynamometric exerciser has elastic capsule located within suspended blowing apparatus and connected to indication unit through pressure sensor located therein, and one or more functional converters. Elastic capsule is made from viscoelastic incompressible material. Acoustic piezoelectric membrane-type emitter used as pressure sensor is equipped with chamber arranged under membrane. Inputs of functional converters are connected with piezoelectric layer of acoustic piezoelectric emitter directly or through coordinating element. Functional converters and indication unit may be based on computer. Computer acoustic card may be used as functional converter input.
EFFECT: simplified construction, increased workability and wider range of employment.
2 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к спорту и касается конструкции учебно-тренировочных снарядов для контроля и отработки ударов в боксе и других видах силовых единоборств. Оно может использоваться также при обследовании профессионалов силовых структур, отборе перспективных кандидатов для работы в указанных структурах, контроле за уровнем подготовки единоборцев, оборудовании спортивных аттракционов, компьютерных игр и т.п.The invention relates to sports and relates to the construction of training apparatus for controlling and practicing strikes in boxing and other types of power martial arts. It can also be used when examining professionals in law enforcement agencies, selecting promising candidates to work in these structures, monitoring the level of training of martial artists, equipping sports attractions, computer games, etc.

Известен динамометрический тренажер для силовых единоборств, содержащий способную деформироваться упругую подвеску, которая имеет сжимающуюся под действием удара область и растягивающиеся области, охватываемые пьезоэлектрической лентой, соединенной с блоком индикации. По периметру платы, реагирующей на прилагаемую к ней силу, проходит пьезоэлектрический датчик волн, возникающих при ударном воздействии на плату (РСТ 89/10166, А 63 В 69/20). Для измерения и записи общей силы нанесенных ударов тренажер содержит подвешиваемую боксерскую грушу, к которой прикреплен датчик давления, два видеоканала и контрольно-измерительную систему на базе компьютера, связанную с датчиком через функциональные преобразователи (US 4941660, А 63 В 69/00, 1990). К данному направлению проектирования относится также динамометрический тренажер, содержащий программно управляемую модель боксерского мешка с ударными подвижными конечностями, снабженного средствами координатного подведения его к спортсмену по сигналам о координатах местоположения последнего на ринге, и систему непрерывного контроля функционального состояния спортсмена по датчикам, расположенным в модели боксерского мешка, а также и психофизического состояния спортсмена по датчикам, расположенным на его теле и экипировке в виде параметров частоты сердечных сокращений, кровяного давления, кожного сопротивления и температуры (RU 2201784, А 63 В 69/00, 69/32, 2003).A known dynamometer simulator for martial arts, containing a flexible suspension capable of deforming, which has a region contracting under the action of a shock and stretching regions covered by a piezoelectric tape connected to the display unit. A piezoelectric sensor of waves arising from the impact on the board (PCT 89/10166, A 63 V 69/20) passes along the perimeter of the board, which responds to the force applied to it. To measure and record the total force of strikes, the simulator contains a suspended punching bag, to which a pressure sensor is attached, two video channels and a computer-based control and measurement system connected to the sensor through functional converters (US 4941660, A 63 V 69/00, 1990) . This design direction also includes a dynamometer simulator containing a software-controlled model of a boxing bag with shock movable limbs, equipped with means of coordinate bringing it to the athlete by signals about the coordinates of the latter’s location in the ring, and a system of continuous monitoring of the athlete’s functional state by sensors located in the boxing model bag, as well as the psychophysical state of the athlete by sensors located on his body and equipment in the form Parameters of heart rate, blood pressure, skin resistance and temperature (RU 2201784, A 63 B 69/00, 69/32, 2003).

Известен также динамометрический тренажер для бокса и других видов единоборств, включающий набивной снаряд, представляющий собой ударную подушку с основанием и расположенной на нем эластичной квазизакрытой пневмокамерой, снабженной отводом, в котором установлен микроэлектронный полупроводниковый тензодатчик (МПТД). При этом ударная подушка жестко закреплена в вертикальной плоскости, а микроэлектронный полупроводниковый тензодатчик связан с блоком индикации с помощью пороговых функциональных преобразователей силовых и/или психофизических характеристик единоборца: силы, резкости (производной силы удара по времени), количества и темпа эффективных ударов, а также быстроты реакции спортсмена на сигнал атаки или защиты от внезапного нападения (RU 2118194, А 63 В 69/00, 69/20, 69/34, 24/00, 1998).A dynamometer simulator for boxing and other martial arts is also known, including a stuffed shell, which is an impact pillow with a base and an elastic quasi-closed pneumatic chamber located on it, equipped with a tap, in which a microelectronic semiconductor strain gauge (MPTD) is installed. In this case, the shock pad is rigidly fixed in the vertical plane, and the microelectronic semiconductor strain gauge is connected to the display unit using threshold functional transducers of the power and / or psychophysical characteristics of the martial artist: strength, sharpness (time derivative of the impact force), the number and pace of effective impacts, and the speed of response of an athlete to an attack signal or defense against a surprise attack (RU 2118194, A 63 V 69/00, 69/20, 69/34, 24/00, 1998).

Близким к заявляемому в отношении конструкции снаряда является динамометрический тренажер, содержащий смонтированный на упругой подвеске ударный набивной снаряд, внутри которого установлена эластичная гидрокапсула, внутри которой расположен пьезоэлектрический датчик давления сферической формы, связанный с блоком индикации через один или два функциональных преобразователя для измерения силы и/или силы и числа ударов (SU 1718994, А 63 В 69/20, 1992).Close to the claimed one in relation to the design of the projectile is a dynamometer simulator, mounted on an elastic suspension punch stuffed shell, inside which an elastic hydrocapsule is installed, inside of which there is a piezoelectric pressure sensor of a spherical shape, connected to the display unit through one or two functional transducers for measuring force and / or strength and number of strokes (SU 1718994, A 63 B 69/20, 1992).

Для повышения точности и информативности обследования единоборцев, обладающих высокой силой и частотой ударов, тренажер содержит подвешиваемый ударный набивной снаряд, внутри которого установлена эластичная гидрокапсула, связанная с блоком индикации с помощью МПТД давления, расположенного внутри гидрокапсулы, и одного или нескольких функциональных преобразователей сигнала датчика давления порогового типа. Оболочка гидрокапсулы может быть выполнена из полиамида, а внутри гидрокапсулы может быть дополнительно установлен пневмокомпенсатор давления (RU 42960, А 63 В 69/00, 69/20, 69/34, 2004).To increase the accuracy and informativeness of the examination of martial artists with high strength and frequency of blows, the simulator contains a suspended shock stuffed shell, inside which an elastic hydrocapsule is installed, connected to the display unit using MPTD pressure, located inside the hydrocapsule, and one or more functional pressure sensor signal transducers threshold type. The shell of the hydrocapsule can be made of polyamide, and a pneumatic pressure compensator can be additionally installed inside the hydrocapsule (RU 42960, А 63 В 69/00, 69/20, 69/34, 2004).

Однако конструкция данного тренажера является сложной, вследствие чего он нетехнологичен в изготовлении и использовании. Кроме того, известная конструкция не позволяет непосредственно использовать ее в комплекте с универсальными средствами контроля и измерения, выполненными на базе ЭВМ.However, the design of this simulator is complex, as a result of which it is low-tech in manufacturing and use. In addition, the known design does not allow direct use in conjunction with universal monitoring and measurement tools made on the basis of a computer.

Технической задачей заявляемого тренажера является упрощение конструкции, а также повышение технологичности ее изготовления и расширение сферы использования.The technical task of the inventive simulator is to simplify the design, as well as improving the manufacturability of its manufacture and expanding the scope of use.

Решение указанной технической задачи заключается в том, что в конструкцию динамометрического тренажера для бокса и других видов единоборств, содержащего подвешиваемый ударный снаряд, внутри которого расположена эластичная капсула, связанная с блоком индикаций с помощью датчика давления, установленного внутри капсулы, и одного или нескольких функциональных преобразователей сигнала датчика давления, вносятся следующие изменения:The solution to this technical problem lies in the fact that the design of a dynamometer simulator for boxing and other martial arts, containing a suspended shock projectile, inside of which there is an elastic capsule connected to the display unit using a pressure sensor installed inside the capsule, and one or more functional transducers pressure sensor signal, the following changes are made:

1) в качестве датчика давления в нем установлен звуковой пьезоэлектрический излучатель (ЗПИ) мембранного типа, снабженный подмембранной камерой;1) as a pressure sensor, a sound type piezoelectric emitter (ZPI) of a membrane type equipped with a sub-membrane chamber is installed in it;

2) входы функциональных преобразователей связаны с пьезоэлектрическим слоем ЗПИ непосредственно или через согласующий элемент;2) the inputs of the functional transducers are connected to the piezoelectric layer of the RFI directly or through a matching element;

3) эластичная капсула выполнена из вязкоупругого несжимаемого материала.3) the elastic capsule is made of a viscoelastic incompressible material.

Функциональные преобразователи и блок индикации тренажера могут быть выполнены на базе компьютера, при этом в качестве входа функциональных преобразователей удобно использовать звуковую карту компьютера. Такая возможность обеспечивается звуковым диапазоном эквивалентной частоты ударов. Более того, при приеме сигналов звуковых частот от используемого датчика имеется возможность их непосредственного озвучивания компьютером, что удобно при реализации тренажера в соответствующих компьютерных играх и аттракционах.Functional converters and the display unit of the simulator can be made on the basis of a computer, while it is convenient to use a computer sound card as an input to the functional converters. This capability is provided by the sound range of the equivalent beat frequency. Moreover, when receiving audio frequency signals from the used sensor, it is possible to directly sound them with a computer, which is convenient when implementing the simulator in the corresponding computer games and attractions.

Для расширения диапазона измеряемых силовых характеристик тренажер может быть оснащен пороговыми функциональными преобразователями из ряда преобразователей силы, резкости, количества и темпа эффективных ударов. Для определения психофизической характеристики единоборца возможен также вариант исполнения тренажера с дополнительным функциональным преобразователем быстроты реакции спортсмена на сигнал атаки или защиты от внезапного нападения.To expand the range of measured power characteristics, the simulator can be equipped with threshold functional transducers from a number of transducers of force, sharpness, quantity and pace of effective shocks. To determine the psychophysical characteristics of a martial artist, a simulator version with an additional functional converter of the athlete’s reaction to an attack signal or defense against a surprise attack is also possible.

Для исключения кабельного соединения электрических элементов, расположенных в снаряде, с элементами, находящимися во внешней электрической цепи, целесообразно использовать радиоканал связи.To exclude the cable connection of electrical elements located in the projectile with elements located in the external electrical circuit, it is advisable to use a radio communication channel.

Причинно-следственная связь внесенных изменений с достигнутым техническим результатом заключается в следующем. В ранее известных тренажерах использовались пьезоэлектрические датчики полосковой (SU 1261679, А 63 В 69/34, 1985), ленточной (РСТ 89/10166, А 63 В, 69/20, 71/12, 1989) и сферической (SU 1718994, А 63 В 69/20, 1992) конструкций. Они обладают низкой чувствительностью и требуют индивидуального изготовления, так как не являются стандартными. Конструкция же используемого в предлагаемом устройстве звукового пьезоэлектрического излучателя является мембранной для возможности излучения звука. Она является стандартной. Для использования в составе тренажера наиболее приемлемы ЗПИ марки ЗП-1, предназначенные для подачи звукового сигнала в электронных часах, так как эта ЗПИ не требует доработок при применении по новому назначению в качестве датчика давления. Другие марки ЗПИ требуют несложных доработок при монтаже, что поясняется приводимыми ниже чертежами.The causal relationship of the changes made with the achieved technical result is as follows. In previously known simulators, piezoelectric sensors of strip (SU 1261679, A 63 V 69/34, 1985), tape (PCT 89/10166, A 63 V, 69/20, 71/12, 1989) and spherical (SU 1718994, A) were used 63 V 69/20, 1992) constructions. They have low sensitivity and require individual production, as they are not standard. The design of the sound piezoelectric emitter used in the proposed device is a membrane for the possibility of radiation of sound. She is standard. For use as part of the simulator, the most suitable ZPIs are ZP-1, designed to supply an audio signal in an electronic clock, since this ZPI does not require modifications when used for a new purpose as a pressure sensor. Other brands of RFI require simple modifications during installation, which is illustrated by the drawings below.

При применении по предлагаемому назначению входной и выходной сигналы ЗПИ мембранного типа меняются местами, а именно на ЗПИ подают ударный импульс, который, как установлено автором, имеет эквивалентную частоту от 0,1 до 3 кГц, входящую в звуковой диапазон. Это и дает возможность использовать ЗПИ в качестве датчика давления, снимая выходной сигнал с пьезоэлектрического слоя ЗПИ, по форме и значению которого судят о силе и других параметрах удара. При этом работоспособность ЗПИ определяется наличием подмембранной камеры, а его чувствительность напрямую зависит от площади мембраны. Этому требованию в наибольшей степени удовлетворяет ЗПИ марки ЗП-1.When applied for the proposed purpose, the input and output signals of the ZPI of the membrane type are interchanged, namely, the ZPI gives a shock pulse, which, as established by the author, has an equivalent frequency from 0.1 to 3 kHz, which is included in the sound range. This makes it possible to use the ZPI as a pressure sensor, removing the output signal from the piezoelectric layer of the ZPI, the shape and value of which judges the strength and other parameters of the impact. In this case, the performance of the RFI is determined by the presence of a submembrane chamber, and its sensitivity directly depends on the membrane area. This requirement is most satisfied by the ZP-ZP-1 brand.

Для передачи удара на мембрану ЗПИ эластичная капсула выполнена из вязкоупругого несжимаемого материала, например, из силиконового герметика, заключенного в кожаную оболочку требуемой формы. Возможно также использование упругих марок каучука и т.п.To transfer impact to the ZPI membrane, the elastic capsule is made of a viscoelastic incompressible material, for example, silicone sealant enclosed in a leather shell of the required shape. It is also possible to use elastic grades of rubber and the like.

Спортивный снаряд может быть выполнен целиком из вязкоупругого несжимаемого материала. Возможен вариант исполнения снаряда, где упругая капсула расположена внутри слоя набивки.Sports equipment can be made entirely of viscoelastic incompressible material. A possible embodiment of the projectile, where the elastic capsule is located inside the packing layer.

На фиг.1 приведена схема расположения элементов в однослойном ударном снаряде; на фиг.2 и 3 приведены варианты функциональных схем тренажеров; на фиг.4 и 5 представлены схемы вариантов датчика давления.Figure 1 shows the arrangement of elements in a single-layer impact projectile; figure 2 and 3 show options for functional diagrams of simulators; 4 and 5 are diagrams of pressure sensor options.

В табл.1 приведены технические характеристики предлагаемого и известных тренажеров.Table 1 shows the technical characteristics of the proposed and well-known simulators.

Простейший вариант ударного снаряда для работы в составе предлагаемого тренажера (фиг.1) содержит подвешиваемый к опоре 1 ударный снаряд, включающий эластичную капсулу 2, выполненную из вязкоупругого несжимаемого материала и помещенную в кожаный кожух 3. Внутри эластичной капсулы 2 расположен датчик 4 давления, выполненный на базе ЗПИ, оснащенного мембраной, выполненной над подмембранной камерой. В данном варианте исполнения внутри эластичной капсулы 2 расположен также согласующий элемент 5, вход которого подключен к выходу датчика 4. Выход элемента 5 (на фиг.1 не показан) предназначен для подключения к внешней электрической цепи, включающей функциональные преобразователи и блок индикации. Исполнение согласующего элемента 5 определяется характеристиками используемого канала связи и функциональных преобразователей. Например, при подключении к компьютеру с помощью кабеля элемент 5 представляет собой усилитель-преобразователь.The simplest version of the impact projectile for operation as part of the proposed simulator (FIG. 1) comprises an impact projectile 1 suspended from a support, including an elastic capsule 2 made of a viscoelastic incompressible material and placed in a leather casing 3. Inside the elastic capsule 2 there is a pressure sensor 4 made based on the ZPI equipped with a membrane made above the submembrane chamber. In this embodiment, a matching element 5 is also located inside the elastic capsule 2, the input of which is connected to the output of the sensor 4. The output of element 5 (not shown in FIG. 1) is intended to be connected to an external electric circuit, including functional converters and an indication unit. The execution of the matching element 5 is determined by the characteristics of the used communication channel and functional converters. For example, when connected to a computer using a cable, element 5 is an amplifier-converter.

В варианте фиг.2 ударный снаряд имеет набивку 6, внутри которой расположена эластичная капсула 2, выполненная из вязкоупругого несжимаемого материала и связанная с блоком 7 индикации с помощью датчика 4 давления, выполненного на базе ЗПИ мембранного типа, снабженного подмембранной камерой и установленного внутри капсулы 2, и функциональных преобразователей 8-11 сигнала датчика 4 давления. Для передачи сигнала датчика 4 к функциональным преобразователям 8-11 силы, резкости, количества эффективных ударов и быстроты ударов, соответственно, находящимся во внешней электрической цепи, используется телеметрическая система, включающая радиопередатчик 12, вход которого подключен к выходу датчика 4 давления, и радиоприемник 13, к выходу которого присоединены входы функциональных преобразователей 8-11 (в данном примере установлены функциональные преобразователи силы, резкости, количества эффективных ударов и быстроты ударов соответственно). Выходы функциональных преобразователей 8-11 подключены к соответствующим входам блока 7 индикации. Наружная поверхность ударного снаряда защищена оболочкой 3, выполненной из кожезаменителя. Участок схемы, включающий элементы 7-11 выполнены согласно (RU 2118194, А 63 В 69/00, 69/20, 69/34, 24/00, 1998).In the embodiment of figure 2, the impact projectile has a packing 6, inside of which there is an elastic capsule 2 made of a viscoelastic incompressible material and connected to the indication unit 7 using a pressure sensor 4 made on the basis of a membrane-type ZPI equipped with a sub-membrane chamber and installed inside the capsule 2 , and functional converters 8-11 signal pressure sensor 4. To transmit the signal of the sensor 4 to the functional converters 8-11 of the force, sharpness, number of effective strokes and speed of strokes, respectively, located in an external electric circuit, a telemetry system is used, including a radio transmitter 12, the input of which is connected to the output of the pressure sensor 4, and a radio receiver 13 , the output of which is connected to the inputs of functional transducers 8-11 (in this example, functional transducers of force, sharpness, number of effective strokes and speed of shock are installed, respectively venno). The outputs of the functional converters 8-11 are connected to the corresponding inputs of the display unit 7. The outer surface of the projectile is protected by a shell 3 made of faux leather. A section of the circuit including elements 7-11 is made in accordance with (RU 2118194, A 63 B 69/00, 69/20, 69/34, 24/00, 1998).

В варианте фиг.3 ударный снаряд имеет набивку 6, внутри которой расположена эластичная капсула 2, выполненная из вязкоупругого несжимаемого материала и связанная с блоком 7 индикации с помощью датчика 4 давления, выполненного на базе ЗПИ мембранного типа, снабженного подмембранной камерой и установленного внутри капсулы 2, и функциональных преобразователей 8-11 сигнала датчика 4 давления. Выход датчика 4 давления через согласующий элемент 5 подключен с помощью кабеля к входу звуковой карты 14 компьютера 15. В данном варианте исполнения на базе компьютера программным способом выполнена система индикации 16, включающая блоки функциональных преобразователей и индикации.In the embodiment of FIG. 3, the impact projectile has a packing 6, inside of which there is an elastic capsule 2 made of a viscoelastic incompressible material and connected to the indicating unit 7 by means of a pressure sensor 4 made on the basis of a ZPI of the membrane type, equipped with a submembrane chamber and installed inside the capsule 2 , and functional converters 8-11 signal pressure sensor 4. The output of the pressure sensor 4 through the matching element 5 is connected using a cable to the input of the sound card 14 of computer 15. In this embodiment, the computer-based software has an indication system 16, including blocks of functional converters and displays.

Вариант датчика 4 давления (фиг.4) выполнен на базе ЗПИ марки ЗП-2, включающего металлическую мембрану 17, выполненную в виде чашки, и пьезоэлектрический слой 18, нанесенный на рабочую поверхность мембраны 17. К элементам 17 и 18 припаяны электрические выводы 19 и 20 для подключения к измерительной цепи. К чашке мембраны 17 приклеена металлическая крышка 21 для образования подмембранной камеры 22, герметизированной с помощью клеевого слоя 23.A variant of the pressure sensor 4 (Fig. 4) is made on the basis of a ZPI of the ZP-2 brand, which includes a metal membrane 17 made in the form of a cup, and a piezoelectric layer 18 deposited on the working surface of the membrane 17. The electrical terminals 19 and 18 are soldered to the elements 17 and 18 20 for connecting to the measuring circuit. A metal cover 21 is glued to the membrane cup 17 to form a sub-membrane chamber 22 sealed with an adhesive layer 23.

Предпочтительный вариант датчика 4 давления (фиг.5) выполнен на базе ЗПИ марки ЗП-1, включающего две симметрично расположенные металлические мембраны 17, выполненные в виде чашки, на рабочие поверхности которых нанесен пьезоэлектрический слой 18. Мембраны запаяны с образованием герметичной подмембранной камеры 22. К слоям 18 и чашкам 17 припаяны электрические выводы 19 и 20 для подключения к измерительной цепи. Такая конструкция является полностью готовой для применения ЗПИ марки ЗП-1 по рассматриваемому назначению. Для использования в составе тренажера ЗПИ залита вязкоупругим несжимаемым материалом (силиконовым герметиком) в оболочку 3 с образованием эластичной капсулы 2.The preferred embodiment of the pressure sensor 4 (Fig. 5) is made on the basis of a ZP-ZP-1 type ZPI, including two symmetrically arranged metal membranes 17, made in the form of a cup, on the working surfaces of which a piezoelectric layer 18 is applied. The membranes are sealed to form a sealed submembrane chamber 22. To the layers 18 and the cups 17 are soldered electrical leads 19 and 20 for connection to the measuring circuit. Such a design is completely ready for use of ZP-1 ZPI for the purpose in question. For use as part of the simulator, ZPI is filled with a viscoelastic incompressible material (silicone sealant) in the shell 3 with the formation of an elastic capsule 2.

При нанесении удара по любому участку снаряда в эластичной капсуле 2 возникает импульс давления, который, благодаря несжимаемости материала, из которого изготовлена эта капсула, воздействует со всех сторон на датчик 4 давления. Последний вырабатывает электрический импульс Uвых, пропорциональный силе нанесенного удара. Фронты импульса содержат дополнительную информацию о резкости удара. Импульсы последовательно поступают по соответствующему каналу связи к функциональным преобразователям 8-11, обрабатываются ими и передаются на блок 7 индикации (фиг.2). Аналогично происходит обработка и регистрация импульсов Uвых при реализации блоков 7-11 на базе компьютера 15 (фиг.3).When striking at any part of the projectile in an elastic capsule 2, a pressure impulse occurs, which, due to the incompressibility of the material from which this capsule is made, acts on all sides of the pressure sensor 4. The latter produces an electric impulse U o proportional to the force of the delivered blow. Impulse fronts contain additional information about the sharpness of the impact. The pulses are sequentially fed through the corresponding communication channel to the functional converters 8-11, processed by them and transmitted to the display unit 7 (figure 2). Similarly, the processing and registration of pulses U out during the implementation of blocks 7-11 on the basis of computer 15 (Fig. 3).

Сравнительные стендовые испытания известных (RU 2118194 и RU 42960) и предлагаемого (вариант фиг.2 со снарядом в форме цилиндрического боксерского мешка диаметром 30 см и высотой 100 см) динамометрических тренажеров проводились при ударах высокой силы (450±50 кг) и частоты (7±1 c-1) в трех диапазонах длительностей импульсов ударов: 0,5-1; 1-5 и 5-10 мс.Comparative bench tests of the known (RU 2118194 and RU 42960) and the proposed (variant of FIG. 2 with a shell in the form of a cylindrical boxing bag with a diameter of 30 cm and a height of 100 cm) dynamometer simulators were carried out with impacts of high strength (450 ± 50 kg) and frequency (7 ± 1 s -1 ) in three ranges of durations of impact pulses: 0.5-1; 1-5 and 5-10 ms.

Учитывали относительные приведенные погрешности (в %) определения силы и резкости эффективных ударов, а также быстроты реакции на предъявление светового сигнала угрозы нападения.We took into account the relative reduced errors (in%) of determining the strength and sharpness of effective strokes, as well as the speed of reaction to the presentation of a light signal of an attack threat.

Результаты испытаний точности измерительных систем тренажеров приведены в табл.1. Как видно из таблицы, погрешности определения силы, резкости и времени реакции предлагаемого и известного (RU 42960) устройств значимо не различаются и составляют, %:The results of accuracy testing of measuring systems of simulators are given in table 1. As can be seen from the table, the errors in determining the strength, sharpness and reaction time of the proposed and known (RU 42960) devices do not significantly differ and amount to,%:

УстройствоDevice Импульс удара, мсImpulse of impact, ms СилаForce РезкостьSharpness Время реакцииReaction time   от 0,5 до 1from 0.5 to 1 12,812.8 14,514.5 14,814.8 ПМ RU 42960PM RU 42960 св. 1 до 5St. 1 to 5 10,210,2 11,411,4 8,18.1   св. 5 до 10St. 5 to 10 7,67.6 6,86.8 5,85.8   от 0,5 до 1from 0.5 to 1 14,414,4 16,616.6 13,613.6 ПредлагаемоеProposed св. 1 до 5St. 1 to 5 10,510.5 12,312.3 9,09.0   св. 5 до 10St. 5 to 10 6,86.8 6,56.5 5,55.5

В то же время точность работы устройства, выполненного согласно RU 2118194, оказалась в 2-3 раза ниже заявляемого.At the same time, the accuracy of the device, made according to RU 2118194, was 2-3 times lower than the claimed.

Как пояснено приведенными примерами, основным техническим результатом использования предлагаемого тренажера является упрощение конструкции ударного снаряда, вплоть до возможности изъятия его набивки, а также датчика давления (исключена гидрокапсула). Техническим результатом, производным от достигнутого упрощения, является повышение технологичности изготовления соответствующих элементов конструкции. Отсутствие гидрокапсулы имеет следствием повышение надежности устройства, так как принципиально исключен разрыв данного элемента под действием мощных ударов или температурных условий хранения. Кроме того, в варианте с подключением датчика к компьютеру обеспечена универсальность реализации блоков функциональных преобразователей и индикации, что имеет следствием, в частности, расширение сферы использования тренажера, вплоть до встраивания его в состав компьютерных игр. Достигнута также универсальность конструкции датчика давления в вариантах с реализацией его на базе серийно выпускаемых ЗПИ, например, марки ЗП-1.As explained by the examples, the main technical result of using the proposed simulator is to simplify the design of the shock projectile, up to the possibility of removing its stuffing, as well as the pressure sensor (excluded the hydrocapsule). The technical result, derived from the simplification achieved, is to increase the manufacturability of manufacturing the corresponding structural elements. The lack of a hydrocapsule results in an increase in the reliability of the device, since the rupture of this element under the influence of powerful shocks or temperature storage conditions is fundamentally excluded. In addition, in the embodiment with the sensor connected to a computer, the implementation of the blocks of functional converters and indications is universal, which results, in particular, in the expansion of the scope of use of the simulator, up to its integration into computer games. The universality of the design of the pressure sensor in versions with its implementation on the basis of commercially available ZPI, for example, the ZP-1 brand, has also been achieved.

Таблица 1
Сравнительные значения относительной приведенной погрешности определения характеристик удара различными динамометрическими тренажерамиTable 1
Comparative values of the relative reduced error in determining the characteristics of the impact of various dynamometric simulators УСТРОЙСТВОDEVICE ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСА УДАРА, МСIMPULSE PULSE DURATION, MS ПОГРЕШНОСТЬ, %ERROR,% силыforces резкостиsharpness времени реакцииreaction time ПМ RU 42960 с пневмокомпенсатором давленияPM RU 42960 with pneumatic pressure compensator от 0,5 до 1from 0.5 to 1 12,8+2,012.8 + 2.0 14,5+2,614.5 + 2.6 14,8±2,714.8 ± 2.7 св. 1 до 5St. 1 to 5 10,2±1,410.2 ± 1.4 11,4±1,611.4 ± 1.6 8,1±2,08.1 ± 2.0 св. 5 до 10St. 5 to 10 7,6±0,97.6 ± 0.9 6,8±0,96.8 ± 0.9 5,8±1,25.8 ± 1.2 RU 2118194RU 2118194 от 0,5 до 1from 0.5 to 1 26,8±3,826.8 ± 3.8 23,5±2,723.5 ± 2.7 19,6±2,519.6 ± 2.5 св. 1 до 5St. 1 to 5 21,5±2,221.5 ± 2.2 23,3±2,323.3 ± 2.3 17,4±2,317.4 ± 2.3 св. 5 до 10St. 5 to 10 14,7±1,614.7 ± 1.6 16,5±1,616.5 ± 1.6 14,8±2,614.8 ± 2.6 ПредлагаемоеProposed от 0,5 до 1from 0.5 to 1 14,4±5,814.4 ± 5.8 16,6±3,616.6 ± 3.6 13,6±2,413.6 ± 2.4 св. 1 до 5St. 1 to 5 10,5±2,610.5 ± 2.6 12,3+1,912.3 + 1.9 9,0±2,39.0 ± 2.3 св. 5 до 10St. 5 to 10 6,8±1,56.8 ± 1.5 66,5±1,266.5 ± 1.2 5,5±1,45.5 ± 1.4

Claims (2)

1. Динамометрический тренажер для бокса и других видов единоборств, содержащий подвешиваемый ударный снаряд, внутри которого расположена эластичная капсула, связанная с блоком индикации с помощью датчика давления, установленного внутри капсулы, и одного или нескольких функциональных преобразователей сигнала датчика давления, отличающийся тем, что эластичная капсула выполнена из вязкоупругого несжимаемого материала, а в качестве датчика давления в нем установлен звуковой пьезоэлектрический излучатель мембранного типа, снабженный подмембранной камерой, при этом входы функциональных преобразователей связаны с пьезоэлектрическим слоем звукового пьезоэлектрического излучателя непосредственно или через согласующий элемент.1. A dynamometer simulator for boxing and other martial arts, containing a suspended shock projectile, inside of which there is an elastic capsule connected to the display unit using a pressure sensor installed inside the capsule, and one or more functional pressure sensor signal transducers, characterized in that the elastic the capsule is made of a viscoelastic incompressible material, and a sound piezoelectric radiator of the membrane type equipped with a membrane compartment, wherein the input functional converters connected to the piezoelectric layer of a piezoelectric sound transducer either directly or through a matching element. 2. Динамометрический тренажер по п.1, отличающийся тем, что функциональные преобразователи и блок индикации выполнены на базе компьютера, при этом в качестве входа функциональных преобразователей использована звуковая карта компьютера.2. The dynamometer simulator according to claim 1, characterized in that the functional converters and the indicating unit are computer-based, and a computer sound card is used as the input of the functional converters.
RU2005100304/12A 2005-01-11 2005-01-11 Dynamometric exerciser for box and other single combat events RU2265470C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100304/12A RU2265470C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Dynamometric exerciser for box and other single combat events
PCT/RU2006/000001 WO2006075933A2 (en) 2005-01-11 2006-01-10 Dynamometric exercise machine for box and other single combat sports

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100304/12A RU2265470C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Dynamometric exerciser for box and other single combat events

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2265470C1 true RU2265470C1 (en) 2005-12-10

Family

ID=35868644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005100304/12A RU2265470C1 (en) 2005-01-11 2005-01-11 Dynamometric exerciser for box and other single combat events

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2265470C1 (en)
WO (1) WO2006075933A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611876C2 (en) * 2015-05-08 2017-03-01 Алексей Антонович Золотарев Hit power sensor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7874964B2 (en) 2008-01-07 2011-01-25 John Matthew Reynolds Systems for determining the position of a punching bag
RU190644U1 (en) * 2019-04-11 2019-07-08 Александр Николаевич Олюнин Sports training projectile

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU886324A1 (en) * 1979-11-29 1981-11-30 Предприятие П/Я А-1891 Sound pressure pickup
SU1718994A1 (en) * 1989-06-28 1992-03-15 М.П.Савчин, Г.С.Дедык и Л.Л.Савчин Training appliance for boxers
CA2283554A1 (en) * 1999-09-10 2001-03-10 Igor Konovalov Sports impact estimating apparatus
RU2201784C2 (en) * 2000-09-07 2003-04-10 Юрий Николаевич Жданов Exerciser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611876C2 (en) * 2015-05-08 2017-03-01 Алексей Антонович Золотарев Hit power sensor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006075933A2 (en) 2006-07-20
WO2006075933A3 (en) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4883271A (en) Sports impact measuring apparatus
EP2713882B1 (en) Tongue strength evaluation apparatus
KR880003650A (en) Sports scoring system and method
US10589159B2 (en) Water-filled punching bag with punch sensor assembly
RU2265470C1 (en) Dynamometric exerciser for box and other single combat events
US20110313322A1 (en) Liquid pressure force sensor
AU2013378670A1 (en) Exercise apparatus, system and associated method
CN108854003A (en) A kind of intelligence hitting drill system and its detection method
US20210316202A1 (en) Device for detecting the impact quality in contact sports
RU2322278C1 (en) Training device
RU2359728C2 (en) Training equipment-dynamometre for measurement of dynamic parametres of blow
RU62836U1 (en) DYNOMETRIC SIMULATOR FOR BOXING AND OTHER KINDS
RU42960U1 (en) DYNOMETRIC SIMULATOR FOR BOXING AND OTHER KINDS
RU2310489C1 (en) Dynamometric exerciser for boxing and other single combat events
TWI482649B (en) Boxing practice target and beating toy
WO1999010052A1 (en) Boxing monitoring device
TW201813698A (en) Intelligent boxing practice system and method
RU2118194C1 (en) Dynamometric exerciser for boxing and other kinds of single combat events
RU100729U1 (en) SIMULATOR FOR BOXING AND OTHER KINDS
CN206387536U (en) A kind of pen type free filed pressure sensor calibrating apparatus
RU83190U1 (en) SIMULATOR FOR TRAINING WITH FIXING FORCE AND NUMBER OF SHOCKS
SU1718994A1 (en) Training appliance for boxers
RU98933U1 (en) DEVICE FOR TRAINING ATHLETES
CN208809412U (en) A kind of intelligence hitting drill system
RU140918U1 (en) BOXING SIMULATOR

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090112