[go: up one dir, main page]

RU2399402C2 - System for measurement of figure skater rotary motion parametres - Google Patents

System for measurement of figure skater rotary motion parametres Download PDF

Info

Publication number
RU2399402C2
RU2399402C2 RU2008108954/12A RU2008108954A RU2399402C2 RU 2399402 C2 RU2399402 C2 RU 2399402C2 RU 2008108954/12 A RU2008108954/12 A RU 2008108954/12A RU 2008108954 A RU2008108954 A RU 2008108954A RU 2399402 C2 RU2399402 C2 RU 2399402C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
skater
rotational motion
duration
jump
Prior art date
Application number
RU2008108954/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008108954A (en
Inventor
Алексей Николаевич Мишин (RU)
Алексей Николаевич Мишин
Виктор Александрович Шапиро (RU)
Виктор Александрович Шапиро
Original Assignee
Алексей Николаевич Мишин
Виктор Александрович Шапиро
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 Алексей Николаевич Мишин, Виктор Александрович Шапиро filed Critical Алексей Николаевич Мишин
Priority to RU2008108954/12A priority Critical patent/RU2399402C2/en
Publication of RU2008108954A publication Critical patent/RU2008108954A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399402C2 publication Critical patent/RU2399402C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: sports.
SUBSTANCE: system for measurement of figure skater rotary motion parametres comprises sensor of angular speed, sensor of skate contact with ice, unit of jump duration measurement, grouping sensor, unit of grouping duration measurement, unit of sound indication. System comprises unit of rotary motion parametres calculation and unit of rotary motion parametres indication, units of monaxonic gyroscopic sensor of angular speed, which is fixed on figure skater so that its axis of sensitivity is parallel to longitudinal axis of figure skater body, axes of sensitivity in unit of jump duration measurement and unit of grouping duration measurement are connected to unit of rotary motion parametres calculation, outlet of which is connected to unit of rotary motion parametres indication.
EFFECT: application of this invention will make it possible to use the system on-line and archive parametres of rotary motion.
5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области систем, которые измеряют параметры движения спортсменов. Известен ряд систем такого рода.The invention relates to the field of systems that measure the motion parameters of athletes. A number of systems of this kind are known.

Так, например, известна система по патенту США №6464622, 2002 г. для тренировок боксера. Эта система содержит тренировочную грушу, на которой установлены датчики контакта. В состав устройства входит блок измерения скорости удара.So, for example, the known system according to US patent No. 6464622, 2002 for training boxer. This system contains a training ball on which contact sensors are installed. The device includes a block measuring the speed of impact.

Известна также система обучения и измерения параметров движения фигуриста при выполнении сложнокоординационных двигательных действий вращательного характера авторов Мишина А.Н. и Шапиро В.А., РЕШЕНИЕ О ВЫДАЧЕ патента на изобретение по заявке №2003102213.The system of training and measuring the motion parameters of the skater is also known when performing complex coordination motor actions of the rotational nature of the authors A. Mishina and Shapiro V.A., DECISION ON ISSUE OF A PATENT FOR THE INVENTION by Application No. 2003102213.

В состав этой системы входит датчик угловой скорости, построенный на линейном акселерометре, установленном на фигуристе так, что его ось чувствительности перпендикулярна оси вращения фигуриста при выполнении им многооборотного прыжка. Акселерометр измеряет центростремительное ускорение, которое при знании расстояния от точки установки акселерометра до оси вращения может быть пересчитано в блоке расчета угловой скорости в угловую скорость вращения фигуриста.The structure of this system includes an angular velocity sensor built on a linear accelerometer mounted on the skater so that its sensitivity axis is perpendicular to the rotation axis of the skater when he performs a multi-turn jump. The accelerometer measures centripetal acceleration, which, if the distance from the accelerometer installation point to the axis of rotation is known, can be converted in the skater's angular velocity calculation unit to the angular speed of rotation of the skater.

По сути, датчик угловой скорости, входящий в состав системы, состоит из двух блоков - акселерометра и блока расчета угловой скорости.In fact, the angular velocity sensor, which is part of the system, consists of two blocks - an accelerometer and an angular velocity calculation unit.

В состав системы также входят датчик группировки, блок определения длительности группировки, блок определения длительности прыжка, блок звуковой индикации.The system also includes a grouping sensor, a unit for determining the duration of the grouping, a unit for determining the duration of the jump, and an audio indication unit.

Эта система принята в качестве прототипа настоящего изобретения.This system is adopted as a prototype of the present invention.

Недостатком такой системы, содержащей датчик угловой скорости на линейном акселерометре и блоке расчета угловой скорости, является необходимость знания расстояния от точки установки акселерометра до оси вращения фигуриста. Это расстояние у разных фигуристов разное. Поэтому данный датчик сложно использовать на практике, т.к. требуется с высокой точностью измерять эти расстояния и вводить их в блок расчета параметров вращения каждый раз при использовании датчика угловой скорости различными фигуристами.The disadvantage of such a system containing an angular velocity sensor on a linear accelerometer and a unit for calculating angular velocity is the need to know the distance from the installation point of the accelerometer to the axis of rotation of the skater. This distance is different for different skaters. Therefore, this sensor is difficult to use in practice, because it is required to measure these distances with high accuracy and enter them into the unit for calculating rotation parameters each time when using the angular velocity sensor by various skaters.

Кроме того, в системе прототипа не определяется начало и конец измерения угловой скорости при прыжке, что также может приводить к погрешностям. При анализе угловой скорости вращения важно знать ее различные фазы прыжка - от момента отрыва конька от льда до момента группировки, в течение длительности группировки и от момента разгруппировки до момента касания льда коньком.In addition, in the prototype system, the beginning and end of measuring the angular velocity during a jump is not determined, which can also lead to errors. When analyzing the angular velocity of rotation, it is important to know its various phases of the jump - from the moment the ridge is torn off the ice until the moment of grouping, during the duration of the grouping and from the moment of ungrouping until the moment the ice touches the ice.

В прототипе такой разбивки измененной угловой скорости на фазы не происходит.In the prototype, such a breakdown of the changed angular velocity into phases does not occur.

Недостатком системы прототипа является необходимость размещения всей аппаратуры на фигуристе. Это не позволяет использовать предлагаемую систему в реальном времени. Также в прототипе отсутствует возможность архивации параметров вращательного движения.The disadvantage of the prototype system is the need to place all the equipment on the skater. This does not allow the use of the proposed system in real time. Also in the prototype there is no possibility of archiving the parameters of rotational motion.

Задачей заявленного изобретения является создание системы, в которой указанные недостатки устранены.The objective of the claimed invention is to create a system in which these disadvantages are eliminated.

Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в системе измерения параметров вращательного движения фигуриста, содержащей датчик угловой скорости, датчик контакта конька со льдом, блок определения длительности прыжка, датчик группировки, блок определения длительности группировки, блок звуковой индикации, достигается тем, что система имеет блок расчета параметров вращательного движения и блок индикации параметров вращательного движения, при этом выходы одноосного гироскопического датчика угловой скорости, закрепленного на фигуристе так, что его ось чувствительности параллельна продольной оси корпуса фигуриста, блока измерения длительности прыжка и блока измерения длительности группировки соединены с блоком расчета параметров вращательного движения, выход которого соединен с блоком индикации параметров вращательного движения. Датчик контакта конька со льдом выполнен в виде линейного акселерометра, который закреплен на фигуристе так, что его ось чувствительности параллельна продольной оси корпуса фигуриста.The technical result, which consists in eliminating these shortcomings in the system for measuring the parameters of the rotational movement of the skater, containing an angular velocity sensor, a contact of the ice skate, a unit for determining the duration of a jump, a grouping sensor, a unit for determining the duration of a grouping, an audio indication unit, is achieved by the fact that the system a unit for calculating the parameters of the rotational motion and a unit for indicating the parameters of the rotational motion, while the outputs of the uniaxial gyroscopic angular velocity sensor, fixed on the skater so that its sensitivity axis is parallel to the longitudinal axis of the skater’s body, the jump duration measurement unit and the grouping duration measurement unit are connected to the rotational motion parameter calculation unit, the output of which is connected to the rotational motion parameter display unit. The ice-skate contact sensor is made in the form of a linear accelerometer, which is mounted on the skater so that its sensitivity axis is parallel to the longitudinal axis of the skater's body.

В нее введены радиопередающее и радиоприемное устройства, при этом одноосный гироскопический датчик угловой скорости, датчик группировки и датчик контакта конька со льдом соединены с радиопередающим устройством, а блок расчета параметров вращательного движения, блок определения длительности группировки и блок определения длительности прыжка соединены с радиоприемным устройством. В ее состав введен блок архивации измерений, соединенный с блоком расчета параметров вращательного движения и блоком индикации параметров вращательного движения. Она имеет блок контроля параметров вращательного движения и соединенный с ним блок ввода требуемого значения параметра вращательного движения, при этом выход блока расчета параметров вращательного движения соединен с входом блока контроля параметров вращательного движения, выход которого соединен с блоком звуковой индикации.A radio transmitting and receiving device is introduced into it, while a uniaxial gyroscopic angular velocity sensor, a grouping sensor, and an ice ridge contact sensor are connected to the radio transmitting device, and a rotational motion parameter calculating unit, a grouping duration determining unit, and a jump duration determining unit are connected to the radio receiving device. A measurement archiving unit connected to the rotational motion parameter calculation unit and the rotational motion parameter indication unit is included in its composition. It has a control unit for the parameters of the rotational motion and a unit for inputting the required value of the parameter for the rotational motion connected to it, while the output of the unit for calculating the parameters of the rotational motion is connected to the input of the control unit for the parameters of the rotational motion, the output of which is connected to the sound indication unit.

На фиг.1-6 дана система измерения параметров вращательного движения фигуриста:Figure 1-6 shows a system for measuring the parameters of the rotational motion of the skater:

1 - фигурист,1 - skater,

2 - одноосный гироскопический датчик угловой скорости,2 - uniaxial gyroscopic sensor of angular velocity,

3 - ось чувствительности одноосного гироскопического датчика угловой скорости,3 - sensitivity axis of a uniaxial gyroscopic angular velocity sensor,

4 - продольная ось корпуса фигуриста,4 - the longitudinal axis of the body of the skater,

5 - блок расчета параметров вращательного движения,5 - block calculation of the parameters of rotational motion,

6 - блок индикации,6 - display unit,

7 - датчик контакта конька со льдом,7 - sensor contact ridge with ice,

8 - блок определения длительности прыжка,8 - block determining the duration of the jump,

9 - датчик группировки,9 - grouping sensor,

10 - блок звуковой индикации,10 - block sound indication,

11 - блок определения длительности группировки,11 is a block for determining the duration of the grouping,

12 - линейный акселерометр,12 is a linear accelerometer,

13 - ось чувствительности линейного акселерометра,13 - axis sensitivity linear accelerometer,

14 - радиопередающее устройство,14 - radio transmitting device,

15 - радиоприемное устройство,15 is a radio receiver,

16 - блок архивации параметров вращательного движения,16 - block archiving parameters of the rotational motion,

17 - блок контроля параметров вращательного движения,17 - block control parameters of the rotational motion,

18 - блок ввода требуемого значения параметра,18 - input unit of the desired parameter value,

19 - блок расчета высоты прыжка.19 is a block for calculating the height of the jump.

На фиг.1 изображен фигурист 1, на котором закреплен одноосный гироскопический датчик угловой скорости 2. Этот прибор установлен так, что его ось чувствительности 3 при выполнении многооборотного прыжка параллельна продольной оси фигуриста 4. Одноосный гироскопический прибор 2 соединен с блоком расчета параметров вращательного движения 5, который соединен с блоком индикации 6.Figure 1 shows a skater 1 on which a uniaxial gyroscopic angular velocity sensor 2 is fixed. This device is installed so that its sensitivity axis 3 when performing a multi-turn jump is parallel to the longitudinal axis of the skater 4. A uniaxial gyroscopic device 2 is connected to the unit for calculating the parameters of rotational motion 5 which is connected to the indicating unit 6.

На фигуристе также установлен датчик контакта конька со льдом 7, который соединен с блоком определения длительности прыжка 8. Блок определения длительности прыжка 8 соединен с блоком расчета параметров вращательного движения 5.The skater also has a skate contact sensor with ice 7, which is connected to the unit for determining the duration of the jump 8. The unit for determining the duration of the jump 8 is connected to the unit for calculating the parameters of the rotational motion 5.

На фигуристе 1 установлен датчик группировки 9, соединенный с блоком звуковой индикации 10 и блоком определения длительности группировки 11, который соединен с блоком расчета параметров вращения 5.The skater 1 has a grouping sensor 9 connected to the sound indication unit 10 and a unit for determining the duration of the grouping 11, which is connected to the calculation unit for rotation parameters 5.

На фиг.2 показана система измерения параметров вращательного движения фигуриста с датчиком контакта конька со льдом, выполненным в виде линейного акселерометра 12, который закреплен на фигуристе так, что его ось чувствительности 13 параллельна продольной оси 4 корпуса фигуриста. Акселерометр 12 соединен с блоком определения длительности прыжка 8.Figure 2 shows a system for measuring the parameters of the rotational motion of the skater with a skate-ice contact sensor, made in the form of a linear accelerometer 12, which is mounted on the skater so that its sensitivity axis 13 is parallel to the longitudinal axis 4 of the skater’s body. The accelerometer 12 is connected to the unit for determining the duration of the jump 8.

На фиг.3 изображен фигурист 1, на котором закреплено радиопередающее устройство 14, соединенное с одноосным гироскопическим датчиком угловой скорости 2, датчиком контакта конька со льдом 7 и датчиком группировки 9.Figure 3 shows the skater 1, on which a radio transmitting device 14 is mounted, connected to a uniaxial gyroscopic angular velocity sensor 2, a ridge ice contact sensor 7, and a grouping sensor 9.

В состав системы также введено радиоприемное устройство 15, соединенное с блоком расчета параметров вращательного движения 5, с блоком определения длительности прыжка 8 и с блоком определения длительности группировки 11.The system also includes a radio receiver 15 connected to a unit for calculating the parameters of rotational motion 5, with a unit for determining the duration of the jump 8 and with a unit for determining the duration of the grouping 11.

На фиг.4 изображена система измерения параметров вращательного движения фигуриста, в которую введен блок архивации параметров вращательного движения 16. Этот блок соединен с блоком расчета параметров вращательного движения 5 и блоком индикации 6.Figure 4 shows a system for measuring the parameters of the rotational motion of the skater, in which the unit for archiving the parameters of the rotational motion 16. This block is connected to the unit for calculating the parameters of the rotational motion 5 and the display unit 6.

На фиг.5 изображена система измерения параметров вращательного движения фигуриста, в которую введены блок контроля параметров вращательного движения 17 и блок ввода требуемого значения параметра вращательного движения 18.Figure 5 shows a system for measuring the parameters of the rotational motion of the skater, into which the control unit for the parameters of the rotational motion 17 and the input unit for the desired value of the parameter of the rotational motion 18 are introduced.

Блок контроля параметров вращательного движения 17 соединен с блоком ввода требуемого значения параметра вращательного движения 18 и с блоком расчета параметров вращательного движения 5. Выход блока 17 соединен с блоком звуковой индикации 10.The control unit of the parameters of the rotational motion 17 is connected to the input unit of the required value of the parameter of the rotational motion 18 and to the unit for calculating the parameters of the rotational motion 5. The output of the block 17 is connected to the sound indication unit 10.

На фиг.6 изображена система измерения параметров вращательного движения фигуриста, в которую введен блок расчета высоты 19 многооборотного прыжка. Вход блока соединен с выходом блока расчета параметров вращательного движения 5, а выход - с входом блока индикации 6.Figure 6 shows a system for measuring the parameters of the rotational movement of the skater, into which the unit for calculating the height 19 of the multi-turn jump is introduced. The input of the unit is connected to the output of the unit for calculating the parameters of the rotational motion 5, and the output is connected to the input of the display unit 6.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

При выполнении фигуристом 1 прыжка вокруг продольной оси корпуса 4 (фиг.1) гироскопический датчик угловой скорости 2, ось чувствительности которого параллельна продольной оси 4, измеряет угловую скорость вращения фигуриста ω. Измеренные значения скорости передаются в блок расчета параметров вращательного движения 5.When the skater 1 jumps around the longitudinal axis of the housing 4 (FIG. 1), the gyroscopic angular velocity sensor 2, the sensitivity axis of which is parallel to the longitudinal axis 4, measures the angular speed of rotation of the skater ω. The measured velocity values are transmitted to the block for calculating the parameters of the rotational motion 5.

В начале прыжка датчик контакта конька со льдом 7 выдает сигнал об отрыве фигуриста от льда. Этот сигнал поступает в блок определения длительности прыжка 8. При приземлении датчик 7 вновь выдает сигнал о контакте конька со льдом, который также поступает в блок определения длительности прыжка 8. В блоке 8 по двум временным меткам начала и окончания прыжка определяется длительность прыжка - τпр. Начальная и конечная временные метки и значение τпр передаются в блок расчета параметров вращательного движения 5.At the beginning of the jump, the contact sensor of the ridge with ice 7 gives a signal that the skater is separated from the ice. This signal enters the block for determining the duration of the jump 8. When landing, the sensor 7 again gives a signal about the contact of the ice skate with ice, which also enters the block for determining the duration of the jump 8. In block 8, the duration of the jump is determined by two timestamps of the beginning and end of the jump - τpr. The initial and final time stamps and τpr value are transmitted to the block for calculating the parameters of the rotational motion 5.

При совершении прыжка фигурист совершает группировку. Датчик группировки 9 выдает сигнал начала и окончания группировки в блок определения длительности группировки 10, в котором формируется значение длительности группировки - τгр Начальная и конечная временные метки группировки и значение τгр передаются в блок расчета параметров вращательного движения 5.When making a jump, the skater performs a grouping. Grouping sensor 9 generates a grouping start and end signal to the grouping duration determination unit 10, in which the grouping duration value is generated - τgr The initial and final grouping timestamps and the value of τgr are transmitted to the rotational motion parameter calculation unit 5.

Таким образом, в блоке расчета параметров вращательного движения 5 фигуриста 1 поступает следующая информация:Thus, in the block for calculating the parameters of the rotational motion 5 of the skater 1, the following information is received:

- угловая скорость вращения ω фигуриста вокруг продольной оси;- the angular velocity of rotation ω of the skater around the longitudinal axis;

- временные метки начала и окончания прыжка;- timestamps of the beginning and end of the jump;

- длительность прыжка - τпр;- the duration of the jump - τpr;

- временные метки начала и окончания группировки;- timestamps of the beginning and end of grouping;

- длительность группировки - τгр;- grouping duration - τgr;

В блоке расчета параметров вращательного движения 5 по этой информации фиксируются и рассчитываются параметры вращательного движения в следующих фазах выполнения многооборотного прыжка:In the block for calculating the parameters of the rotational motion 5, according to this information, the parameters of the rotational motion are recorded and calculated in the following phases of the multi-turn jump:

1. Фаза толчка. Угловая скорость вращения фигуриста от нулевого значения до момента толчка (отрыва) фигуриста от льда.1. The phase of the shock. The angular speed of rotation of the skater from zero to the moment of the push (separation) of the skater from the ice.

2. Фаза полета. Угловая скорость вращения фигуриста от момента отрыва ото льда до момента касания льда. Внутри фазы полета определяется фаза группировки - угловая скорость вращения фигуриста от момента начала группировки до ее окончания.2. Flight phase. The angular speed of rotation of the skater from the moment of separation from the ice to the moment of touching the ice. Inside the flight phase, the grouping phase is determined - the angular speed of the skater's rotation from the moment the grouping begins to its end.

3. Фаза приземления. Угловая скорость вращения фигуриста от момента касания льда до нулевого значения.3. Landing phase. The angular rotation speed of the skater from the moment the ice touches to zero.

В блоке 5 определяются следующие параметры:In block 5, the following parameters are determined:

- максимальная угловая скорость - ωмах;- maximum angular velocity - ωmax;

- угол поворота фигуриста в полете -α=ω×τпр;- the angle of rotation of the skater in flight -α = ω × τpr;

- количество оборотов - N=α:360°;- number of revolutions - N = α: 360 °;

- длительность фазы полета - τпр;- the duration of the flight phase - τpr;

- длительность группировки - τгр;- grouping duration - τgr;

- длительность фазы толчка - τтл;- the duration of the shock phase - τtl;

- длительность фазы приземления - τприз.- the duration of the landing phase - τ prize.

Эти параметры передаются на блок индикации 6 для наблюдения и анализа тренером и спортсменом.These parameters are transmitted to the display unit 6 for observation and analysis by the coach and the athlete.

Оперативное знание этих параметров в реальном времени позволяет тренеру более эффективно корректировать технику выполнения прыжка фигуристом, а фигуристу значительно быстрее овладевать многооборотными прыжками.Real-time knowledge of these parameters in real time allows the coach to more effectively adjust the technique of the skater's jump, and the skater can master multi-turn jumps much faster.

Определение момента отрыва конька ото льда и момента касания коньком льда после прыжка с помощью акселерометра 12, установленного на фигуристе 1 (фиг.2) основано на том, что для совершения прыжка фигурист должен оттолкнуться от льда, чтобы преодолеть силу земного притяжения. В момент толчка возникнет сигнал акселерометра, пропорциональный силе толчка. Этот сигнал характеризует момент начала прыжка. В момент касания конька со льдом после окончания полета также возникнет скачок в сигнале акселерометра вследствие удара фигуриста об лед. Этот сигнал будет характеризовать момент окончания прыжка. Знание моментов начала и окончания прыжка позволяет вычислить длительность прыжка τпр в блоке определения длительности прыжка 8.The determination of the moment the skate is torn off the ice and the moment the skate touches the ice after the jump with the help of the accelerometer 12 installed on the skater 1 (Fig. 2) is based on the fact that, in order to complete the jump, the skater must push off the ice in order to overcome the force of gravity. At the moment of the shock, an accelerometer signal will be proportional to the strength of the shock. This signal characterizes the moment the jump begins. At the moment of touching the ice skate after the end of the flight, there will also be a jump in the accelerometer signal due to the skater hitting the ice. This signal will characterize the moment of the end of the jump. Knowing the moments of the beginning and end of the jump allows you to calculate the duration of the jump τpr in the unit for determining the duration of the jump 8.

Использование линейного акселерометра в качестве датчика контакта конька со льдом удобно с эксплуатационной точки зрения, так как акселерометр может быть размещен на фигуристе в любом удобном месте, вследствие чего не требуется протяжки длинных линий связи по одежде фигуриста.Using a linear accelerometer as a sensor of contact between the ridge and ice is convenient from an operational point of view, since the accelerometer can be placed on the skater in any convenient place, as a result of which long lines of communication along the skater's clothes are not required.

На фиг.3 изображена система измерения параметров вращательного движения фигуриста, в которую введены блоки для передачи данных от одноосного гироскопического датчика 2 на блок расчета параметров вращательного движения 5 по беспроводной линии связи.Figure 3 shows a system for measuring the parameters of the rotational motion of a skater, into which blocks for transmitting data from a uniaxial gyroscopic sensor 2 to a block for calculating the parameters of the rotational motion 5 via a wireless communication line are inserted.

Сигнал с одноосного гироскопического датчика угловой скорости 2 поступает на радиопередающее устройство 14, в котором преобразуется в радиосигнал и передается на радиоприемное устройство 15. С радиоприемного устройства 15 сигнал об угловой скорости вращения поступает в блок расчета параметров вращательного движения 5.The signal from the uniaxial gyroscopic angular velocity sensor 2 is fed to a radio transmitting device 14, in which it is converted into a radio signal and transmitted to a radio receiving device 15. From the radio receiving device 15, the signal about the angular velocity of rotation is sent to the rotational motion calculation unit 5.

По радиоканалу также передается сигнал Sпp с датчика контакта конька со льдом 7 и сигнал Sгp с датчика группировки 9. Эти сигналы поступают на радиопередающее устройство 14, преобразуются в радиосигнал и в виде радиосигнала передаются на радиоприемное устройство 15, где преобразуются в электрический сигнал и далее передаются соответственно в блоки определения длительности прыжка 8 и длительности группировки 11. В блоках 8 и 11 соответственно вырабатываются временные метки начала и окончания прыжка и начала и окончания группировки, а также длительность прыжка τпр и длительность группировки τгр, которые затем поступают в блок расчета параметров вращательного движения 5, в котором формируются параметры вращательного движения фигуриста.The signal Ssp from the ice ridge contact sensor 7 and the Sgp signal from the grouping sensor 9 are also transmitted through the radio channel. These signals are transmitted to the radio transmitter 14, converted into a radio signal and transmitted as a radio signal to a radio receiver 15, where they are converted into an electrical signal and then transmitted respectively, in blocks for determining the duration of the jump 8 and the duration of the grouping 11. In blocks 8 and 11, respectively, timestamps of the beginning and end of the jump and the beginning and end of the grouping are generated, as well as lnost jump τpr τgr and duration categories, which are then fed to the calculation block rotational motion parameters 5, wherein the rotary motion parameters skater formed.

Введение радиоканала передачи данных в систему измерения параметров вращательного движения фигуриста позволяет снизить массу и габариты носимой фигуристом аппаратуры и получать информацию о параметрах вращения в реальном масштабе времени.The introduction of a data transmission radio channel into the skater’s rotational motion measuring system allows reducing the weight and dimensions of the equipment worn by the skater and obtaining real-time information about the rotation parameters.

На фиг.4 показана система измерения параметров вращательного движения фигуриста с блоком архивации 16. Информация, которая формируется в блоке расчета параметров вращательного движения 5, поступает в блок архивации 16, в котором накапливается и хранится. В случае необходимости эта информация может быть извлечена из памяти блока и передана для визуализации на блок индикации 6.Figure 4 shows a system for measuring the parameters of the rotational motion of the skater with the archiving unit 16. The information that is generated in the calculation unit of the parameters of the rotational motion 5 enters the archiving unit 16, in which it is accumulated and stored. If necessary, this information can be extracted from the memory of the block and transmitted for visualization to the display unit 6.

Возможность архивации данных важна для анализа динамики изменения результатов фигуриста в процессе освоения многооборотных прыжков.The ability to archive data is important for analyzing the dynamics of changes in the skater's results in the development of multi-turn jumps.

На фиг.5 изображена система измерения параметров вращательного движения фигуриста, в которую тренер может вводить задания для фигуриста и система автоматически будет определять результат и контролировать их выполнение.Figure 5 shows a system for measuring the parameters of the rotational movement of the skater, in which the coach can enter tasks for the skater and the system will automatically determine the result and monitor their implementation.

Тренер вводит задание в систему с помощью блока ввода требуемого значения параметра 17. В систему может быть введено требуемое значение любого параметра, который сама система вырабатывает, например требуемое значение угловой скорости. В блок контроля параметров вращательного движения 18 поступают фактическая угловая скорость ωф из блока 5, которую развил фигурист при прыжке, и требуемое значение скорости ωтp, которую задал тренер и которую должен воспроизвести фигурист. Рассогласование скоростей выводится на блок индикации 6.The trainer enters the task into the system using the input unit for the required value of parameter 17. The desired value of any parameter that the system itself generates can be entered into the system, for example, the required value of the angular velocity. The actual angular velocity ωf from block 5, which the skater developed during the jump, and the required value of the speed ωtp, which the coach set and which the skater must reproduce, enter the control unit for the parameters of rotational motion 18. The mismatch of speeds is displayed on the display unit 6.

В случае если прыжок нерезультативный, т.е. фигурист не развил требуемой скорости, сигнал рассогласования выводится на блок звуковой индикации. В этом случае фигурист в реальном времени, без помощи тренера имеет информацию о результатах прыжка и может самостоятельно предпринимать корректирующие действия при совершении следующих прыжков. Применение блока звуковой индикации для обучения фигуриста описано авторами данного изобретения в заявке №2003102213.If the jump is ineffective, i.e. the skater has not developed the required speed, the error signal is output to the sound indication block. In this case, the skater in real time, without the help of a trainer, has information about the results of the jump and can independently take corrective actions when making the next jumps. The use of a sound indication unit for training a skater is described by the authors of this invention in application No. 2003102213.

На фиг.6 показана система измерения параметров вращательного движения с блоком расчета высоты полета 19.Figure 6 shows a system for measuring the parameters of rotational motion with a unit for calculating the height of flight 19.

Из законов физики известно, что если тело падает с некоторой высоты вблизи земли и известна длительность полета тела, то высота Н, с которой падает тело, может быть определена по формуле Н=g×t2/2, где g - ускорение свободного падения, равное 980 см/сек2, a t - длительность падения тела.From the laws of physics it is known that if the body falls from a height near the ground and is known duration body flight, the height H, which decreases the body may be defined by the formula H = g × t 2/2, where g - acceleration of gravity, equal to 980 cm / sec 2 , at is the duration of the fall of the body.

Так как система измерения параметров вращательного движения вырабатывает длительность прыжка фигуриста τпр, то длительность падения фигуриста с высоты Н при совершении многооборотного прыжка будет равна τпр/2 и высота прыжка определится формулой Н=g×τпр2/8.Since the measuring system parameters produces a rotational movement jump skater τpr duration, the duration of the skater from falling height H when making the multi-hop is equal τpr / 2 and the height of jump is determined by the formula H = g × τpr 2/8.

В блоке 19 по приведенной формуле рассчитывается высота прыжка фигуриста. Расчетное значение высоты прыжка поступает на блок индикации 6.In block 19, the skater's jump height is calculated using the above formula. The calculated value of the height of the jump goes to the display unit 6.

Результаты сравнения экспериментальных замеров высоты прыжка с расчетными показали точность расчета во втором знаке после запятой.The results of comparison of experimental measurements of the height of the jump with the calculated ones showed the accuracy of the calculation in the second decimal place.

Предлагаемое изобретение позволяет:The present invention allows:

- с высокой точностью измерять параметры вращательного движения фигуриста при выполнении многооборотных прыжков в разных его фазах - от момента отрыва до момента группировки, в течение длительности группировки и от момента разгруппировки до момента касания льда коньком;- to measure with high accuracy the parameters of the skater's rotational motion when performing multi-turn jumps in its various phases - from the moment of separation to the moment of grouping, during the duration of grouping and from the moment of ungrouping until the moment the ice touches the ice;

- быстрее обучать фигуриста технике правильного выполнения прыжка за счет введения оперативной обратной связи по результату прыжка.- faster to teach the skater the technique of the correct execution of the jump due to the introduction of operational feedback on the result of the jump.

Предлагаемая система может быть реализована на современных элементах микромеханической гироскопической техники, микропроцессорной техники, а также средствах беспроводной связи типа Bluetooth или WI-FI.The proposed system can be implemented on modern elements of micromechanical gyroscopic technology, microprocessor technology, as well as wireless communications such as Bluetooth or WI-FI.

Claims (5)

1. Система измерения параметров вращательного движения фигуриста, содержащая датчик угловой скорости, датчик контакта конька со льдом, блок определения длительности прыжка, датчик группировки, блок определения длительности группировки, блок звуковой индикации, отличающаяся тем, что система имеет блок расчета параметров вращательного движения и блок индикации параметров вращательного движения, при этом выходы одноосного гироскопического датчика угловой скорости, закрепленного на фигуристе так, что его ось чувствительности параллельна продольной оси корпуса фигуриста, блока измерения длительности прыжка и блока измерения длительности группировки соединены с блоком расчета параметров вращательного движения, выход которого соединен с блоком индикации параметров вращательного движения.1. The skater’s rotational motion measurement system, comprising an angular velocity sensor, an ice skate contact sensor, a jump duration determination unit, a grouping sensor, a grouping duration determination unit, an audio indication unit, characterized in that the system has a rotational movement parameter calculation unit and a unit indication of the parameters of rotational motion, while the outputs of the uniaxial gyroscopic angular velocity sensor, mounted on the skater so that its sensitivity axis is parallel and the longitudinal axis of the skater’s body, the jump duration measurement unit and the group duration measurement unit are connected to the rotational motion parameter calculating unit, the output of which is connected to the rotational motion parameter indicating unit. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчик контакта конька со льдом выполнен в виде линейного акселерометра, который закреплен на фигуристе так, что его ось чувствительности параллельна продольной оси корпуса фигуриста.2. The system according to claim 1, characterized in that the ice-skate contact sensor is made in the form of a linear accelerometer, which is mounted on the skater so that its sensitivity axis is parallel to the longitudinal axis of the skater’s body. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в нее введены радиопередающее и радиоприемное устройства, при этом одноосный гироскопический датчик угловой скорости, датчик группировки и датчик контакта конька со льдом соединены с радиопередающим устройством, а блок расчета параметров вращательного движения, блок определения длительности группировки и блок определения длительности прыжка соединены с радиоприемным устройством.3. The system according to claim 1, characterized in that a radio transmitting and receiving device is introduced into it, while a uniaxial gyroscopic angular velocity sensor, a grouping sensor and an ice ridge contact sensor are connected to the radio transmitting device, and a rotational motion parameter calculation unit, a determination unit the duration of the group and the unit for determining the duration of the jump are connected to the radio receiver. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в ее состав введен блок архивации измерений, соединенный с блоком расчета параметров вращательного движения и блоком индикации параметров вращательного движения.4. The system according to claim 1, characterized in that it includes a unit for archiving measurements connected to a unit for calculating the parameters of rotational motion and a unit for indicating parameters of rotational motion. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что она имеет блок контроля параметров вращательного движения и соединенный с ним блок ввода требуемого значения параметра вращательного движения, при этом выход блока расчета параметров вращательного движения соединен с входом блока контроля параметров вращательного движения, выход которого соединен с блоком звуковой индикации. 5. The system according to claim 1, characterized in that it has a rotational motion parameter control unit and an input unit of a required value of the rotational motion parameter input unit, wherein the output of the rotational motion parameter calculation unit is connected to the input of the rotational motion parameter control unit, the output of which connected to the sound indication unit.
RU2008108954/12A 2008-03-04 2008-03-04 System for measurement of figure skater rotary motion parametres RU2399402C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108954/12A RU2399402C2 (en) 2008-03-04 2008-03-04 System for measurement of figure skater rotary motion parametres

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108954/12A RU2399402C2 (en) 2008-03-04 2008-03-04 System for measurement of figure skater rotary motion parametres

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008108954A RU2008108954A (en) 2009-09-10
RU2399402C2 true RU2399402C2 (en) 2010-09-20

Family

ID=41166200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008108954/12A RU2399402C2 (en) 2008-03-04 2008-03-04 System for measurement of figure skater rotary motion parametres

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399402C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021186645A1 (en) * 2020-03-18 2021-09-23 富士通株式会社 Information processing program, device, and method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008108954A (en) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1977256B1 (en) Swing performance analysis device
Stamm et al. Velocity profiling using inertial sensors for freestyle swimming
US6441745B1 (en) Golf club swing path, speed and grip pressure monitor
US7487045B1 (en) Projected score area calculator and method of use
EP4035748A1 (en) Improved sports sensor
US8282499B2 (en) Method and apparatus for measuring golf green speeds
EP2333490B1 (en) Multi-sensor monitoring of athletic performance
CN103706107A (en) Golf swing analyzing apparatus and method of analyzing golf swing
AU2006222732C1 (en) Monitoring Sports
CN108888918B (en) System and method for measuring multi-target motion speed under complex path
RU2399402C2 (en) System for measurement of figure skater rotary motion parametres
JP5816880B2 (en) Sphere rotation speed detection device
Snyder et al. Connected skiing: Validation of edge angle and radial force estimation as motion quality parameters during alpine skiing
WO2007085683A1 (en) Time parametrized trajectory determination
US20210069551A1 (en) Uni-lateral sled
KR101736489B1 (en) System for analyzing sport exercise by club device based on complex motion detecting senssor
KR102387912B1 (en) System for monitoring training of multi user
RU2399403C2 (en) Device for measurement of multi-turn jump duration
KR100856426B1 (en) Exercise device trajectory measuring device using a plurality of acceleration sensors and method
US11875696B2 (en) Method and device for retrieving biomechanical parameters of a stride
WO2017139897A1 (en) Ski pole with integrated sensors for force and power measurement
US20160296820A1 (en) Motion supporting device, motion supporting system, motion supporting method, and storage medium
TWM626093U (en) Running load monitoring and recording device
Gordon et al. Development of a novel system for monitoring strength and conditioning in elite athletes
EP3637042A1 (en) Video acoustical method and system for determining an impact point of a thrown body on a landing area

Legal Events

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

Effective date: 20110305

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120327

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130820

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150305