Устройство для контроля техники спортивной ходьбы

 

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля техники спортивной ходьбы за счет устранения "дребезга" контактных датчиков, а также за счет установки контактных датчиков в носовую и пяточную части обуви. При нарушении техники спортивной ходьбы (две ноги отрываются от поверхности) на выходах датчиков 1 и 2 появляются одновременно два сигнала, которые приводят к тому, что появляются одновременно сигналы на выходах триггеров 14 и 15, которые вызывают появление импульсов на схеме И 12. Счетчик 4 производит подсчет количества нарушений. Схема НЕ 7, схема НЕ 8, схема И 9, схема И 10, схема И 11, схема ИЛИ 3, схема ИЛИ 13, формирователи 5,6 устраняют появление сложных сигналов на выходе схемы И 12 при "дребезге" контактных датчиков 1 и 2. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 63 В 69/00, 71/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4428082/31-12 (22) 23.05.88 (46) 30.10.90. Бюл. № 40 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М. И. Арсеничева (72) А. Т. Нельга, В. М. Пчелов и Н. А. Марянчиков (53) 685.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 860785, кл. А 63 В 69/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ТЕХНИКИ СПОРТИВНОЙ ХОДЬБЫ (57) Изобретение позволяет повысить достоверность контроля техники спортивной ходьбы за счет устранения «дребезга»

„„ЯЦ„„1602562 А 1 контактных датчиков, а также за счет установки контактных датчиков в носовую и пяточную части обуви. При нарушении техники спортивной ходьбы (две ноги отрываются от поверхности) на выходах датчиков

1 и 2 появляются одновременно два сигнала, которые приводят к тому, что появляются одновременно сигналы на выходах триггеров 14 и 15, которые вызывают появление импульсов на схеме И 12. Счетчик 4 производит подсчет количества нарушений. Схемы НЕ 7, 8, схемы И 9 — 11, схемы ИЛИ 3,13, формирователи 5, 6 устраняют появление сложных сигналов на выходе схемы И 12 при «дребезге» контактных датчиков 1 и 2. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1602562

Изобретение относится к устройствам контроля процесса тренировки спортивной ходьбы, а также определения нарушения техники спортивной ходьбы.

На фиг. 1 показана схема устройства для контроля техники спортивной ходьбы; на фиг. 2 — циклограмма работы устройства; на фиг. 3 — схема расположения датчиков в спортивной обуви.

Устройство для контроля техники спортивной ходьбы содержит первый 1, второй 2 датчики давления, установленные на опорной поверхности обуви правой и левой ног спортсмена, первую схему ИЛИ 3, счетчик 4, первый 5 и второй 6 формирователи, первую 7, вторую 8 схемы НЕ, первую 9, вторую 10, третью 11, четвертую 12 схемы И, вторую схему ИЛИ 13, первый 14 и второй 15 RS-триггеры. Выход первого датчика 1 давления связан с первыми входами первой 9 и второй 10 схем И, с входом первой схемы НЕ 7, выход второго датчика 2 давления связан с входом второй схемы НЕ 8, с вторым входом второй схемы И 10, с первым входом третьей схемы И 11, выход которой связан с

S-входом первого RS-триггера 14, выход второй схемы НЕ 8 связан с вторым входом первой схемы И 9, выход которой связан с S-входом второго RS-триггера 15, выход второй схемы И связан с первыми входами первой 3 и второй 13 схем ИЛИ, выход первой схемы ИЛИ 3 связан с R-входом второго RS-триггера 15, выход которого связан с первым входом четвертой схемы

И 12 и через первый формирователь 5 с вторым входом второй схемы ИЛИ 13, выход первого RS-триггера 14 связан с вто рым входом четвертой схемы И 12 и через второй формирователь 6 с вторым входом первой схемы ИЛИ 3, выход второй схемы

ИЛИ 13 связан с R-входом первого

RS-триггера 14, выход первой схемы НЕ связан с вторым входом третьей схемы И 11, выход четвертой схемы И 12 связан с входом счетчика.

Счетчик 4 может быть выполнен в виде электронного счетчика с индикатором.

Каждый из датчиков давления выполняется в виде контактов 16 и 17, установленных в носовую и пяточную части спортивной обуви.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (на старте) на выходах датчиков 1 и 2 находится единичный уровень, удерживающий посредством элемента И 10 триггеры 14 и 15 в нулевом состоянии, при этом контакты датчиков давления 16 и 17 замкнуты. Счетчик 4 импульсов с индикатором на своих выходах имеет нулевой потенциал.

С началом ходьбы, например, с левой ноги датчик 1 перейдет в состояние «О» (контакты датчика давления разомкнутся).

При этом проинвертированный элементом НЕ

8 сигнал в виде «1» поступит на один из входов элемента И 9 и дальше на S-вход

RS-триггера 15, переводя последний в единичное состояние. При соприкосновении левой ногой с поверхностью земли контакт

17 замкнется, контакт 16 перейдет в разомкнутое состояние, контакт 16 датчика правой ноги будет замкнут (т. к. в этот период осуществится двухопорная фаза, т. е. спортсмен пяткой левой и носком правой ноги касается земли), а контакт 17 разомкнут.

При сбрасывании контактов обоих датчиков одновременно на их выходах установится «1», которая отопрет элемент И 10 и, проходя дальше через элементы ИЛИ 3 и 13 возвратит триггер 15 в исходное (нулевое) состояние и подтвердит инверсное состояние триггера 14. Г1ри очередном шаге, с правой ноги, логика работы устройства аналогична описанной выше.

Таким образом, при ходьбе контакты 16, 17 попеременно переходят в замкнутое состояние, соответственно в нулевом состоянии будет находиться один из триггеров

14 или 15, что обеспечит запирание эле.мента И 12 по одному из выходов, а значит, будет исключено поступление счетного сигнала на вход счетчика 4.

Работа устройства по фиксации нарушений происходит таким образом.

Допускаем, что ходьба начинается с левой ноги. Тогда на выходе датчика 2 установится единичный уровень, а на выходе датчика 1 — нулевой. Проинвертированный элементом НЕ 8 уровень сигнала откроет элемент И 11 и переведет триггер

14 в единичное состояние. Дальнейшее движение, соответствующее переходу ходьбы на бег (наличие фазы «полета»), обеспечит установку нулевых состояний обоих датчиков 1 и 2, не оказывая при этом влияния на состояние остальных элементов и в целом устройства.

После фазы «полета» происходит приземление стопы левой ноги, на выходе датчика 2 установится низкий уровень сигнала, который, проходя через элементы НЕ 8 и И 9, обеспечит перевод триггера 15 в единичное состояние.

Одновременное наличие единичных сигналов на прямых выходах триггеров 14 и

15 обеспечит отпирание схемы И !2 и поступление импульса на счетчик 4.

Число нарушений выражается количеством сочетаний выходных сигналов датчиков 1 и 2 с двумя нулевыми уровнями.

Формирователи 5 и 6 обеспечивают формирование импульса счета заданной длительности и перевод триггеров 14 и 15 в исходное состояние.

Описанная работа устройства иллюстрируется временной диаграммой, представленной на фиг. 2.

1602562

На оси ординат графиков цифрами обозначены выходы элементов 1, 2, 14, 15, 5, 6 а также вход элемента 4 устройства.

Время задержки т з выбирается из условия

5 т„)тает где т„— минимально возможное время одновременного нахождения датчиков в единичном состоянии при ходьбе; т — минимальная длительность импуль10 са, обеспечивающая изменение состояния счетчика: т, — длительность «полета», равная времени одновременного отрыва стоп ббеих ног от грунта (время «полета» определяет длительность счетных импульсов).

Формирователи 6 и 5 в данном устройстве устраняют «дребезг», выделяя один импульс из серий ложных импульсов в течение одного рабочего такта. Выделение последующего рабочего импульса в этом такте невозможно, так как в устройстве отсутствуют соответствующие связи и элементы, необходимые для подготовки формирователей к работе следующего такта. Кроме того, расположение датчиков только в передней части спортивной обуви ведет к появлению ложного сигнала «полета», вызванного ситуацией в ходьбе, когда спортсмен наступает на дорожку носком одной ноги и пяткой другой, что не позволяет 30 правильно оценить технику спортивной ходьбы спортсмена.

Формула изобретения

Устройство для контроля техники спортивной ходьбы, содержащее датчики давления, установленные на опорных поверхностях обуви, схему ИЛИ, счетчик, формирователи, отличающееся тем, что, с целью повышения объективности контроля, в устройство введены схемы HE схемы И, схема ИЛИ, RS-триггеры, причем выход первого датчика давления связан с первым входом первой и второй схем И, с входом первой схемы НЕ, выход второго датчика давления связан с входом второй схемы НЕ, с вторым входом второй схемы И, с первым входом третьей схемы И, выход которой связан с S-входом первого RS-триггера, выход второй схемы НЕ связан с вторым входом первой схемы И, выход которой соединен с

S-входом второго RS-триггера, выход второй схемы И связан с первыми входами первой и второй схем ИЛИ, выход первой схемы ИЛИ соединен с R-входом второго

RS-триггера, выход которого связан с первым входом четвертой схемы И и через первый формирователь соединен с вторым входом второй схемы ИЛИ, причем выход первого RS-триггера связан с вторым входом четвертой схемы И и через второй формирователь с вторым входом первой схемы ИЛИ, при этом выход второй схемы ИЛИ связан с R-входом первого

RS-триггера, выход первой схемы НЕ соединен с вторым входом третьей схемы И, а выход четвертой схемы И связан с входом счетчика.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики давления содержат группу контактов, расположенных в носовой и пяточной частях обуви.

1602562

1б

Составитель В. Топоров

Редактор М. Циткина Техред А. Кравчук Корректор В. Гирняк

Заказ 3345 Тира ж 353 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 1Ol