RU2425704C1 - Muscle training device - Google Patents
Muscle training device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425704C1 RU2425704C1 RU2010121363/12A RU2010121363A RU2425704C1 RU 2425704 C1 RU2425704 C1 RU 2425704C1 RU 2010121363/12 A RU2010121363/12 A RU 2010121363/12A RU 2010121363 A RU2010121363 A RU 2010121363A RU 2425704 C1 RU2425704 C1 RU 2425704C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ball
- glass
- rod
- plate
- nut
- Prior art date
Links
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000005483 Hooke's law Effects 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к спортивным и игровым тренажерам и может быть использовано для тренировки мышц и специальных тренировок (в тяговых, координационных двигательных действиях, в том числе в компьютерных играх).The invention relates to sports and gaming simulators and can be used for muscle training and special training (in traction, coordination of motor actions, including computer games).
Известно устройство - «силовой джойстик» [1], имеющий практически все элементы электрической схемы обычного «джойстика», но сама конструкция рассчитана на приложение значительных усилий к рычагу «игрового стержня», выполненному на возможность изменения величин оказываемого сопротивления, для чего используются спиральные рессорные пружины, закрепляемые на массивном основании. Изменение величин сопротивления усилиям занимающегося обеспечивается как посредством изменения длины рычага (рабочей части «игрового стержня»), так и путем управления «жесткостью» спиральной пружины.A device is known - “power joystick” [1], which has almost all the elements of the electrical circuit of a conventional “joystick”, but the design itself is designed to exert considerable effort on the lever of the “game rod”, made to change the values of the resistance, for which spiral springs are used springs fixed on a massive base. Changing the values of resistance to the efforts of the student is ensured both by changing the length of the lever (the working part of the "game rod"), and by controlling the "stiffness" of the spiral spring.
Достоинство этого технического решения заключается в том, что осуществляется управление перемещениями фигурок на экране монитора (дисплея), подключаемого к компьютеру посредством этого силового устройства, полностью выполняющего функции «джойстика» при приложении к нему дозируемых по величине и направлениям усилий.The advantage of this technical solution is that it controls the movements of the figures on the screen of the monitor (display), connected to the computer by means of this power device, which fully performs the functions of the “joystick” when dosed forces and sizes are applied to it.
Недостатком данного устройства является то, что нет возможности плавно регулировать дозированное сопротивление нагрузки, поэтому используются съемные рукоятки, обеспечивающие разные условия захвата и приложения силы, и, кроме того, наибольшая сила проявляется при максимальном отведении «игрового стержня» от положения равновесия.The disadvantage of this device is that it is not possible to smoothly adjust the dosed load resistance, therefore, removable handles are used that provide different conditions for gripping and applying force, and, in addition, the greatest force is manifested when the “game rod” is maximally withdrawn from the equilibrium position.
Известно техническое решение - «Устройство для тренировки мышц» [2], содержащее игровой стержень, выполненный с возможностью изменения величины оказываемого сопротивления, обеспечиваемого посредством изменения длины рычага - рабочей части игрового стержня, несколько модификаций съемных рукояток для присоединения к одному концу игрового стержня, каждая из которых оснащена кнопками, электрический кабель для подключения к системному блоку персонального компьютера и основание для крепления на нем устройства с помощью крепежных элементов, оптическую «мышь», управляющую положением курсора на экране монитора компьютера в зависимости от перемещения игрового стержня, клавиши которой электрическими отводами соединены с кнопками каждой рукоятки, при этом другой конец игрового стержня выполнен в виде шара, размещенного в стакане, образующем среду регулируемого трения для шара, причем среда регулируемого трения обеспечивается с помощью стягивающего узла и трущихся о шар элементов, расположенных в верхней и нижней частях стакана, стягивающий узел включает в себя верхнюю подвижную пластину, нижнюю неподвижную пластину и резиновую демпферную пластину, в верхнем трущемся элементе, в верхней подвижной пластине и демпферной резиновой пластине, а также нижнем трущемся элементе и неподвижной пластине выполнены круговые сквозные отверстия для перемещения игрового стержня, а оптическая «мышь» сканирует поверхность шара через отверстия в неподвижной пластине и нижнем трущемся элементе.Known technical solution - “Device for training muscles” [2], containing a game rod made with the possibility of changing the magnitude of the resistance provided by changing the length of the lever - the working part of the game rod, several modifications of the removable handles for attaching to one end of the game rod, each of which is equipped with buttons, an electric cable for connecting to the system unit of a personal computer and a base for attaching the device to it using fasteners optical “mouse” that controls the position of the cursor on the computer monitor screen depending on the movement of the game rod, the keys of which are connected electrically with the buttons of each handle, while the other end of the game rod is made in the form of a ball placed in a glass, forming an environment of adjustable friction for ball, and the controlled friction medium is provided with the help of a tightening unit and elements rubbing against the ball located in the upper and lower parts of the glass, the tightening unit includes an upper the bottom plate, the lower fixed plate and the rubber damper plate, in the upper rubbing element, in the upper movable plate and the damper rubber plate, as well as the lower rubbing element and the fixed plate are made circular through holes for moving the game rod, and the optical “mouse” scans the surface of the ball through the holes in the fixed plate and the lower rubbing element.
Недостатком этого устройства является узкий диапазон регулировки, обеспечиваемый стягивающим механическим узлом, и связанная с этим трудность задания требуемой величины оказываемого дозированного сопротивления.The disadvantage of this device is the narrow adjustment range provided by the tightening mechanical unit, and the associated difficulty in setting the required value of the dosed resistance provided.
Наиболее близким техническим решением [3], выбранным в качестве прототипа, является «Устройство для тренировки мышц», содержащее «игровой стержень», выполненный с возможностью изменения величины оказываемого сопротивления, обеспечиваемого посредством изменения длины рабочей части «игрового стержня», несколько модификаций рукояток для присоединения к одному концу «игрового стержня», каждая из которых оснащена кнопками, электрический кабель для подключения к системному блоку персонального компьютера, основание для крепления на нем устройства с помощью крепежных элементов, оптическую «мышь», управляющую положением курсора на экране монитора персонального компьютера в зависимости от перемещения «игрового стержня», клавиши которой электрическими отводами соединены с кнопками подсоединенной рукоятки, при этом другой конец «игрового стержня» выполнен в виде шара, размешенного в стакане, образующем среду регулируемого трения для шара, обеспечиваемого с помощью стягивающего узла и трущихся о шар элементов, расположенных в верхних и нижних частях стакана, нижний из них размещен на неподвижной пластине и на него опирается упомянутый шар, а верхний трущийся элемент с помощью первой подвижной пластины прижимается к шару посредством тяговых стержней, соединяющих первую подвижную пластину со второй подвижной пластиной, причем в верхнем трущемся элементе и первой подвижной пластине, а также в нижнем трущемся элементе и нижней неподвижной пластине выполнены сквозные круговые отверстия, первые для перемещения «игрового стержня», а вторые - для сканирования поверхности шара оптической «мышью», прикрепленной снизу к неподвижной пластине, в нем стягивающий узел наряду с известными включает в себя также введенные дополнительно n конусообразных пружин, одетых на n тяговых стержней и расположенных между первой подвижной пластиной и верхним трущимся элементом на суммирующей пластине, шток, закрепленный во второй подвижной пластине равноудаленно от крепления в ней тяговых стержней, расположенный ниже оптической «мыши», рычаг, закрепленный на уголках, установленных на внутренней боковой стенке стакана, и соединенный одним концом со штоком, а другим концом через прорезь в стенке стакана и соединительную планку - с тяговой шпилькой, имеющей лыски по всей ее длине и проходящей через направляюще-тяговое приспособление, имеющее в своем составе направляющую и тяговую «гайку-барашек», и которое установлено на внешней боковой поверхности стакана в его верхней части, кроме того, в суммирующей пластине выполнено круговое отверстие и в верхней половине упомянутого шара увеличено трение между шаром и трущимся элементом.The closest technical solution [3], selected as a prototype, is a “Device for training muscles” containing a “game rod” made with the possibility of changing the value of the resistance provided by changing the length of the working part of the “game rod”, several modifications of the handles for attaching to one end of the "game rod", each of which is equipped with buttons, an electric cable for connecting to the system unit of a personal computer, a base for mounting on it triads using fasteners, an optical “mouse” that controls the cursor position on the personal computer monitor screen depending on the movement of the “game rod”, the keys of which are electrically connected to the buttons of the connected handle, while the other end of the “game rod” is made in the form of a ball placed in a glass, forming an environment of controlled friction for the ball, provided by means of a tightening unit and rubbing against the ball elements located in the upper and lower parts of the glass, the lower of them is placed on a fixed plate and the ball is supported on it, and the upper friction element is pressed against the ball by means of the first movable plate by pull rods connecting the first movable plate to the second movable plate, and in the upper friction element and the first movable plate, as well as in the lower through the rubbing element and the lower fixed plate, through circular holes are made, the first for moving the “game rod”, and the second for scanning the surface of the ball with an optical “mouse”, attached from the bottom to the fixed plate, the tightening unit in it, along with the known ones, also includes an additional n conical springs inserted on n traction rods and located between the first movable plate and the upper friction element on the summing plate, the rod fixed in the second movable plate equidistant from mounting traction rods in it, located below the optical "mouse", a lever mounted on corners mounted on the inner side wall of the glass, and connected at one end to the rod, and the other their end through a slot in the wall of the glass and the connecting bar - with a traction pin having flats along its entire length and passing through the guide and traction device, which includes a guide and traction "wing nut", and which is mounted on the outer side surface of the glass in its upper part, in addition, a circular hole is made in the summing plate, and friction between the ball and the rubbing element is increased in the upper half of said ball.
Недостатками этого устройства является следующее:The disadvantages of this device are the following:
- использование n-ого (четыре или три) количества одинаковых конических пружин;- use of the nth (four or three) number of identical conical springs;
- не всякая оптическая мышь пригодна для применения в данном устройстве по своим габаритным размерам и величине зазора между шаром и мышью;- not every optical mouse is suitable for use in this device according to its overall dimensions and the size of the gap between the ball and the mouse;
- трудности с ее заменой;- difficulties with its replacement;
- применение шпильки с лыской по всей длине и, как результат, перемещение этой шпильки в продольном направлении посредством гайки-барашка.- the use of studs with a flat along the entire length and, as a result, the movement of this studs in the longitudinal direction by means of a wing nut.
Задачей, решаемой данным предполагаемым изобретением, является: использование одной конусообразной пружины, обеспечивающей равномерное сопротивление игровому стержню во всем секторе его перемещения, применение оптической мыши в миниатюрном исполнении и выбор ее зазора по отношению к шару, а также извлечение ее в боковое окошко, использование механической системы «винт-гайка» в задании сопротивления игровому стержню с помощью миниворота.The problem solved by this proposed invention is: the use of a single cone-shaped spring that provides uniform resistance to the game rod in the entire sector of its movement, the use of a miniature optical mouse and the choice of its gap with respect to the ball, as well as removing it into the side window, using a mechanical "screw-nut" systems in the task of resistance to the game rod using a mini-turn.
Указанная задача в «Устройстве для тренировки мышц», содержащем игровой стержень, выполненный с возможностью изменения величины оказываемого сопротивления, обеспечиваемого посредством изменения длины рабочей части игрового стержня, несколько модификаций рукояток для присоединения к одному концу игрового стержня, каждая из которых оснащена кнопками, электрический кабель для подключения к системному блоку персонального компьютера, основание для крепления на нем устройства с помощью крепежных элементов, оптическую мышь, управляющую положением курсора на экране монитора персонального компьютера в зависимости от перемещения игрового стержня, клавиши которой электрическими отводами соединены с кнопками подсоединенной рукоятки, при этом другой конец игрового стержня выполнен в виде шара, размещенного в стакане, образующем среду регулируемого трения для шара, обеспечиваемую с помощью стягивающего узла и трущихся о шар элементов, расположенных в верхней и нижней частях шара, через нижний трущийся элемент упомянутый шар опирается на нижнюю неподвижную, а верхний трущийся элемент прижимается к шару с помощью первой подвижной пластины посредством тяговых стержней, соединяющих эту пластину со второй подвижной пластиной, причем в верхнем трущемся элементе, суммирующей пластине и первой подвижной пластине, а также в нижнем трущемся элементе и нижней неподвижной пластине выполнены сквозные круговые отверстия, первые - для перемещения игрового стержня, а вторые - для сканирования поверхности шара оптической мышью, прикрепленной снизу к неподвижной пластине, стягивающий узел с использованием конусообразной пружины и тяговых стержней, охватывающих первую подвижную пластину и проходящих через суммирующую пластину, верхний и нижний трущиеся элементы, нижнюю неподвижную пластину и закрепленные во второй подвижной пластине, на которой расположен шток равноудаленно от крепления в ней тяговых стержней, и сама вторая подвижная пластина размещена ниже оптической мыши, рычаг, закрепленный на уголках, установленных на внутренней боковой стенке стакана, и соединенный одним концом со штоком, а другой конец выведен через прорезь в стенке стакана наружу, решается тем, что в нем в стягивающем узле применены четыре тяговых стержня и одна общая конусообразная пружина достаточной жесткости, расположенная в центре между первой подвижной пластиной и суммирующей пластиной, узким концом направленная к последней и охватывающая игровой стержень, использована оптическая мышь в миниатюрном исполнении, закрепленная в стакане таким образом, чтобы ее при необходимости можно было извлекать через окошко в боковой стенке стакана и при этом зазор между шаром и мышью должен быть не больше гарантированного изготовителем оптической мыши для ее нормальной работы, первый конец рычага подсоединен к штоку через соединительную планку, а второй его конец раздвоен в горизонтальной и вертикальной плоскостях и в вертикальный зазор вставляется прямоугольная гайка с двумя цилиндрическими фиксаторами ее положения в горизонтальных зазорах рычага, в гайку вкручивается шпилька, закрепленная вертикально и параллельно боковой стенке стакана: в верхней ее части - с помощью держателя, прикрепленного к боковой стенке стакана, и посредством колесика большего диаметра, чем шпилька, сочлененного с ней, образуя миниворот, а в нижней части шпилька закреплена с помощью держателя, предусмотренного и установленного на уголке и выведенного за пределы стакана, при этом перемещение указанного колесика в рабочем положении только вращательное, ограниченное соответствующим винтом.The specified task in the "Device for training muscles" containing the game rod, configured to change the magnitude of the resistance provided by changing the length of the working part of the game rod, several modifications of the handles for attaching to one end of the game rod, each of which is equipped with buttons, an electric cable for connecting to the system unit of a personal computer, the base for mounting the device on it using fasteners, an optical mouse, controlling positioning the cursor on the monitor screen of a personal computer depending on the movement of the game rod, the keys of which are connected electrically with the buttons of the connected handle, while the other end of the game rod is made in the form of a ball placed in a glass, forming an environment of adjustable friction for the ball, provided by means of a constricting node and rubbing on a ball of elements located in the upper and lower parts of the ball, through the lower rubbing element, said ball rests on the lower stationary, and the upper the element is pressed against the ball with the help of the first movable plate by means of pull rods connecting this plate with the second movable plate, through circular holes are made in the upper friction element, the summing plate and the first movable plate, as well as in the lower friction element and the lower fixed plate, the first - to move the game rod, and the second - to scan the surface of the ball with an optical mouse attached to the bottom of the fixed plate, a tightening node using a cone-shaped th spring and traction rods covering the first movable plate and passing through the summing plate, the upper and lower friction elements, the lower fixed plate and fixed in the second movable plate, on which the rod is located equidistant from the attachment of the traction rods, and the second movable plate itself is placed below the optical mouse, a lever mounted on the corners mounted on the inner side wall of the glass, and connected at one end to the rod, and the other end is brought out through a slot in the wall of the glass Well, it is decided that four pull rods and one common cone-shaped spring of sufficient stiffness, located in the center between the first movable plate and the summing plate, the narrow end directed to the last and covering the game rod, are used in the tightening unit, and a miniature optical mouse is used fixed in the glass so that it can be removed if necessary through a window in the side wall of the glass and the gap between the ball and the mouse should be no more than guaranteed optical mouse for its normal operation, the first end of the lever is connected to the rod through the connecting bar, and the second end is bifurcated in the horizontal and vertical planes and a rectangular nut is inserted into the vertical gap with two cylindrical latches of its position in the horizontal clearance of the lever, screwed into the nut a hairpin fixed vertically and parallel to the side wall of the glass: in its upper part - with the help of a holder attached to the side wall of the glass, and with the help of the wheel of a smaller diameter than the pin, articulated with it, forming a minicircle, and in the lower part of the pin is fixed with a holder provided and mounted on the corner and brought out of the glass, while moving the specified wheel in the working position is only rotational, limited by the corresponding screw.
Отличительными признаками заявляемого технического решения является следующее.Distinctive features of the proposed technical solution is the following.
Во-первых, в нем изменен стягивающий узел, который включает в себя вместо n-ого количества конусообразных пружин только одну конусообразную пружину, преобразован рычаг, крепежные уголки и использована механическая система «винт-гайка» для управления сопротивлением игровому стержню и усилена эта система миниворотом, образованным колесиком, шпилькой и гайкой.Firstly, the tightening unit has been changed in it, which includes instead of the nth number of conical springs, only one conical spring, the lever, mounting angles are converted and the screw-nut mechanical system is used to control the resistance of the game rod and this system is reinforced with a mini-turn formed by a wheel, a stud and a nut.
Во-вторых, в боковой стенке устройства сделано окошко для извлечения, при необходимости, оптической мыши.Secondly, a window has been made in the side wall of the device for retrieving, if necessary, an optical mouse.
В-третьих, использована оптическая мышь в миниатюрном исполнении и решен вопрос о зазоре между шаром и оптической мышью.Thirdly, a miniature optical mouse was used and the issue of the gap between the ball and the optical mouse was resolved.
В заявляемом устройстве отличительные признаки проявляют известные в других областях науки и техники свойства, а взятые в совокупности с признаками прототипа проявляют дополнительно свойства, которые позволили упростить пружинную систему, применить оптическую мышь в миниатюрном исполнении, решить вопрос об ее извлечении из устройства без разборки всего устройства и выполнить стягивающий узел таким образом, чтобы из устройства во время его работы не выдвигалась за его пределы шпилька, что в целом указывает на соответствие заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».In the inventive device, the distinctive features exhibit properties known in other fields of science and technology, and taken in conjunction with the features of the prototype additionally exhibit properties that made it possible to simplify the spring system, use a miniature optical mouse, and solve the problem of removing it from the device without disassembling the entire device and perform a tightening assembly so that the stud does not extend beyond the limits of the device during operation, which generally indicates compliance with the claimed technical solutions to the criterion of "significant differences".
Предлагаемое устройство поясняют схематические чертежи.The proposed device is illustrated by schematic drawings.
На фиг.1 и 2 изображено устройство со стаканом, выполненным в виде прямоугольной призмы с квадратом в поперечном сечении, на фиг.1 - вид спереди, на фиг.2 - вид сверху.Figure 1 and 2 shows a device with a glass made in the form of a rectangular prism with a square in cross section, figure 1 is a front view, figure 2 is a top view.
На фиг.3 и 4 изображено устройство со стаканом, выполненным в виде цилиндра с окружностью в поперечном сечении, на фиг.3 - вид спереди, на фиг.4 - вид сверху.Figure 3 and 4 shows a device with a glass made in the form of a cylinder with a circle in cross section, figure 3 is a front view, figure 4 is a top view.
На фиг.5, 6 и 7 представлена возможная конструкция сочленения системы «винт-гайка» с рычажно-силовой системой устройства, где на фиг.5 показан вид спереди, на фиг.6 - вид сверху, на фиг.7 - вид сбоку слева.Figure 5, 6 and 7 shows a possible design of the joint system "screw-nut" with the lever-power system of the device, where figure 5 shows a front view, figure 6 is a top view, figure 7 is a side view to the left .
Устройство включает (фиг.1 и 2): прочный игровой стержень 1 с несколькими модификациями сменных рукояток 2, подсоединяемых с помощью разъема 3 к одному концу игрового стержня 1, другой конец которого выполнен в виде шара 4 и помещен в стакан 5, в котором образована среда регулируемого трения для шара 4, например, с помощью верхнего 6 и нижнего 7 трущихся элементов и стягивающего механического узла, состоящего из верхней первой подвижной пластины 8 и нижней 9 неподвижной пластины, второй подвижной пластины 10, стягиваемых четырьмя тяговыми стержнями 11, 12, 13 и 14 с крепежными гайками, стакана 5, выполненного в виде призмы с квадратным поперечным сечением, одной конусообразной пружины 15, размещенной между первой подвижной пластиной 8 и суммирующей пластиной 16, штока 17 с крепежной гайкой, рычага 18, закрепленного на уголке 19, установленного на внутренней боковой стенке стакана 5 и соединенного одним концом со штоком 17 с помощью соединительной планки 20, а другим концом через прорезь в стенке стакана 5 выведен наружу и при этом второй его конец раздвоен в горизонтальной и вертикальной плоскостях и в вертикальный зазор вставлена гайка 21 с двумя цилиндрическими фиксаторами положения в горизонтальных зазорах рычага 18, в гайку 21 вкручивается шпилька 22, закрепленная вертикально и параллельно боковой стенки стакана 5: в верхней части - с помощью держателя 23, прикрепленного к боковой стенке стакана 5 и посредством колесика 24, большего диаметра, чем шпилька 22, сочлененного с ней, например, с помощью короткой трубчатой шпильки 25, образуя миниворот, а в нижней части шпилька 22 закреплена с помощью держателя 26, установленного на уголке 19 и выведенного за пределы стакана 5, и для прочности второй конец рычага 18 зафиксирован запорной планкой 27. Вблизи неподвижной пластины 9 устанавливается оптическая мышь 28, сканирующая поверхность шара 4, для чего в боковой стенке стакана 5 вырезается окошко 29, а на противоположной стороне стакана 5 - два продолговатых отверстия для направляющих и закрепляющих миниатюрный держатель 30 оптической мыши 28. От клавиш оптической мыши 28 сделаны электрические отводы, оканчивающиеся кнопками 31 и 32, соответственно от правой и левой клавиш. Оптическая мышь 28 соединяется также с системным блоком персонального компьютера с помощью электрического кабеля 33. В верхнем 6 трущемся элементе, верхней 8 подвижной пластине и суммирующей пластине 16 сделаны сквозные круговые отверстия для перемещения игрового стержня 1. В нижнем 7 трущемся элементе и нижней 9 неподвижной пластине также сделаны сквозные круговые отверстия для сканирования поверхности шара 4. Устройство крепится на основании 34 с помощью, например, винтов или шурупов 35, 36, 37 и 38. И шпилька 22 в рабочем положении совершает только вращательное движение, что достигается с помощью винта 39.The device includes (FIGS. 1 and 2): a durable game rod 1 with several modifications of
Работают с устройством следующим образом.Work with the device as follows.
С помощью винтов или шурупов 35, 36, 37 и 38 закрепляют устройство на основании 34. С помощью колесика 24 задают требуемое сопротивление игрового стержня 1. С помощью кабеля 33 подключают устройство к системному блоку персонального компьютера, после чего начинают перемещать игровой стержень 1, управляя положением курсора на экране дисплея. Перемещая игровой стержень 1 от себя - к себе, передвигают курсор в вертикальной плоскости экрана дисплея. Перемещая игровой стержень 1 влево, а затем вправо, передвигают курсор в горизонтальной плоскости экрана, соответственно. Таким образом, передвигая игровой стержень 1 в пространстве, перемещают курсор по экрану дисплея, задавая тем самым физические нагрузки на мышцы плечевого пояса и частично на мышцы спины.Using screws or
Вторая модификация устройства содержит (фиг.3 и 4): игровой стержень 1 с несколькими модификациями сменных рукояток 2, подсоединяемых с помощью разъема 8 к одному концу игрового стержня 1, другой конец которого выполнен в виде шара 4 и помещен в цилиндрический стакан 40, в котором образована среда регулируемого трения для шара 4, например, с помощью верхнего 41 и нижнего 42 трущихся элементов и стягивающего механического узла, состоящего из верхней первой подвижной пластины 43 и нижней 44 неподвижной пластины, второй подвижной пластины 45, стягиваемых четырьмя тяговыми стержнями 11, 12, 13 и 14 с крепежными гайками, стакана 40, выполненного в виде цилиндра с окружностью в поперечном сечении, одной конусообразной пружины 35, размещенной между первой подвижной пластиной 43 и суммирующей пластиной 46, штока 17 с крепежной гайкой, рычага 18, закрепленного на уголке 47, установленном на внутренней стенке стакана 40, соединенного одним концом со штоком 17 через соединительную планку 20, а второй его конец выведен наружу и раздвоен в горизонтальной и вертикальной плоскостях и в вертикальный зазор вставлена гайка 21 с двумя цилиндрическими фиксаторами положения в горизонтальных зазорах рычага 18, в гайку 21 вкручивается шпилька 22, закрепленная вертикально и параллельно боковой стенке стакана 40: в верхней ее части - с помощью держателя 48, прикрепленного к боковой наружной стенке стакана 40 и посредством колесика 24, большего диаметра, чем шпилька 22, сочлененного с ней, например, с помощью короткой трубчатой шпильки 25, образуя миниворот, а в нижней части шпилька 22 закреплена с помощью держателя 26, установленного на уголке 47 и выведенного за пределы стакана 40, а для прочности второй конец рычага 18 зафиксирован запорной планкой 27. От клавиши оптической мыши 28 сделаны электрические отводы, оканчивающиеся кнопками 31 и 32, соответственно от правой и левой клавиш. Оптическая мышь 28 соединяется с системным блоком персонального компьютера с помощью электрического кабеля 33. В верхнем 41 трущемся элементе, верхней 43 подвижной пластине и суммирующей пластине 46 сделаны сквозные круговые отверстия для перемещения игрового стержня 1. В нижнем 42 трущемся элементе и нижней 44 неподвижной пластине также сделаны сквозные круговые отверстия для сканирования поверхности шара 4. Устройство крепится на основании 34 с помощью, например, винтов или шурупов 35, 36, 37 и 38. Шпилька 22 в рабочем положении совершает только вращательное движение, что достигается винтом 39.The second modification of the device contains (FIGS. 3 and 4): a game rod 1 with several modifications of
Работают с устройством следующим образом.Work with the device as follows.
С помощью винтов или шурупов 35, 36, 37 и 38 закрепляют устройство на основании 34. С помощью колесика 24 задают требуемое сопротивление игрового стержня 1. С помощью кабеля 33 подключают устройство к системному блоку персонального компьютера, после чего начинают перемещать игровой стержень 1, управляя положением курсора на экране дисплея. Перемещая игровой стержень 1 от себя и к себе, передвигают курсор в вертикальной плоскости экрана дисплея. Перемещая игровой стержень 1 влево, а затем вправо, передвигают курсор в горизонтальной плоскости экрана соответственно. Таким образом, двигая игровой стержень 1 в пространстве, передвигают курсор по экрану дисплея и одновременно задают физические нагрузки на мышцы плечевого пояса и спины, а в зависимости от программного обеспечения - интеллектуальные нагрузки.Using screws or
Если твердое тело перемещается относительно другого твердого тела, причем их поверхности соприкасаются, то возникает сила, препятствующая этому перемещению. Такая сила называется силой трения. Она объясняется неровностью трущихся поверхностей, а также силами молекулярного взаимодействия. Если между поверхностями соприкасающихся твердых тел отсутствует прослойка жидкости, то такое трение называют сухим. Сухое трение разделяется по характеру движения на трение скольжения (одно тело скользит по поверхности другого) и трение качения (одно тело катится по поверхности другого). Нас будет интересовать сухое трение скольжения.If a solid body moves relative to another solid body, and their surfaces are in contact, then a force arises that impedes this movement. This force is called the friction force. It is explained by the roughness of the rubbing surfaces, as well as by the forces of molecular interaction. If there is no liquid layer between the surfaces of contacting solids, then this friction is called dry. Dry friction is divided by the nature of the movement into sliding friction (one body glides along the surface of another) and rolling friction (one body rolls along the surface of another). We will be interested in dry sliding friction.
Величина силы трения (Fтр) скольжения зависит от природы и качества обработки соприкасающихся поверхностей, а также от величины силы, прижимающей трущиеся поверхности (силы нормального давления Fн.д.), и не зависит от величины поверхности соприкосновения:The magnitude of the friction force (F Tr ) of sliding depends on the nature and quality of processing of the contacting surfaces, as well as on the magnitude of the force pressing the friction surfaces (normal pressure force F n.d. ), and does not depend on the size of the contact surface:
; ;
где k - коэффициент трения, зависящий от природы и качества обработки трущихся поверхностей и незначительно - от скорости движения (этой зависимостью обычно пренебрегают).where k is the coefficient of friction, which depends on the nature and quality of the processing of rubbing surfaces and insignificantly on the speed of movement (this dependence is usually neglected).
Таким образом, силу нормального давления Fн.д. находят по формуле:Thus, the force of normal pressure F n.d. found by the formula:
. .
С другой стороны, под воздействием внешних сил всякое твердое тело изменяет свою форму - деформируется. Деформация, исчезающая с прекращением действия сил, называется упругой. При упругой деформации тела возникают внутренние силы упругости, стремящиеся вернуть телу первоначальную форму. Величина этих сил пропорциональна деформации тела. Возникающее удлинение или укорочение образца (Δl) под действием внешней силы (F) пропорционально величине действующей силы, первоначальной длине l и обратно пропорционально площади сечения (S):On the other hand, under the influence of external forces, every solid body changes its shape - it is deformed. A deformation that disappears with the cessation of the force is called elastic. With elastic deformation of the body, internal elastic forces arise, which tend to return the body to its original shape. The magnitude of these forces is proportional to the deformation of the body. The resulting elongation or shortening of the sample (Δl) under the action of an external force (F) is proportional to the magnitude of the acting force, the initial length l and inversely proportional to the cross-sectional area (S):
где - коэффициент пропорциональности.Where - coefficient of proportionality.
Формула (3) выражает закон Гука.Formula (3) expresses Hooke's law.
Величина Е называется модулем упругости первого рода или модулем Юнга и характеризует упругие свойства материала.The value of E is called the elastic modulus of the first kind or Young's modulus and characterizes the elastic properties of the material.
В нашем случае Fн.д.=F, т.е. подставив в формулу (3) все величины, получим укорочение пружины (Δl) (поскольку она работает на сжатие). Это перемещение увеличивается с помощью рычага, в котором точка опоры находится между точками приложения действующих на него сил, т.е.In our case, F n.d. = F, i.e. substituting all quantities into formula (3), we obtain the shortening of the spring (Δl) (since it works for compression). This movement is increased by the lever, in which the fulcrum is between the points of application of the forces acting on it, i.e.
, ,
где Fу - уравновешивающая сила, создаваемая винтом,where F у - balancing force created by the screw,
а - второе плечо рычага. and - the second shoulder of the lever.
Кроме того, при отсутствии трения в винтовой паре Fу, действующая по оси винта, уравновешивается силой F3, приложенной к колесику 24, направленной по касательной к окружности, очерчиваемой этим колесиком, и равнойIn addition, in the absence of friction in the screw pair, F y acting along the axis of the screw is balanced by the force F 3 applied to the
, ,
где h - шаг винта, R - радиус окружности, очерчиваемой «гайкой-барашком».where h is the pitch of the screw, R is the radius of the circle outlined by the “wing nut”.
С помощью формул (1)-(5) можно рассчитать физические параметры заявляемого устройства, а также руководствоваться в выборе материала и обработке поверхностей соприкасаемых тел, регулируя таким образом величину сопротивления.Using formulas (1) - (5), one can calculate the physical parameters of the claimed device, as well as be guided in the choice of material and surface treatment of the contacting bodies, thus adjusting the resistance value.
В предполагаемом изобретении применен ряд новых технических решений, а именно: рычажно-силовая система на основе одной пружины и четырех тяговых стержней, новое построение миниворота на принципе «винт-гайка» с вращающейся шпилькой, без ее продольного перемещения, и перемещающейся продольно гайкой без ее вращения, а также сочленение рычажно-силовой системы с миниворотом.In the proposed invention, a number of new technical solutions are applied, namely: a lever-power system based on one spring and four traction rods, a new mini-winch construction based on the “screw-nut” principle with a rotating pin, without its longitudinal movement, and a longitudinally moving nut without it rotation, as well as the articulation of the lever-power system with a mini-turn.
Рассмотрим одну из возможных конструкций сочленения (фиг.5, 6, 7) и ее работу в устройстве 1. Она содержит шпильку 22, выполненную способной вращаться без продольного перемещения, и гайку 21 прямоугольной формы с возможностью перемещаться в продольном направлении без вращения и снабжена двумя цилиндрическими фиксаторами 51 и 52, закрепленными в ней короткими шпильками 53 и 54. Гайка 21 с вкрученной шпилькой 22 размещена в вертикальном зазоре рычага 18, в котором цилиндрические фиксаторы 51 и 52 установлены в горизонтальных зазорах указанного рычага 18. Для прочности крышка 27 замыкает четыре выступа этого рычага (фиг.5, 6, 7).Consider one of the possible designs of the articulation (figure 5, 6, 7) and its operation in the device 1. It contains a
Работает сочленение следующим образом.The articulation works as follows.
Вращением колесика 24 (см., например, фиг.1) гайкой 21 задают нагрузку игровому стержню 1, воздействуя на шар 4, через посредство рычага 18, соединительной планки 20, штока 17, второй подвижной планки 10, четырех тяговых стержней 11, 12, 13 и 14, второй подвижной пластины 8, пружины 15, суммирующей пластины 16 и трущихся элементов 6, 7. Винтом 39 фиксируется вращение колесика 24, даже если будет быстрый сброс нагрузки, а цилиндрические фиксаторы 51 и 52 служат для выборки радиуса перемещения рычага 18 в сочленении.By rotating the wheel 24 (see, for example, FIG. 1), the
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство проявляет дополнительные свойства, которые позволили упростить пружинную силовую систему, применить оптическую мышь в миниатюрном исполнении, решить вопрос о зазоре между поверхностью шара и оптической мышью и о ее извлечении из устройства без его разборки, а стягивающий узел выполнить таким образом, чтобы во время работы устройства шпилька не выдвигалась за его пределы, при этом сохранив облегченное задание требуемой величины оказываемого дозированного сопротивления при равномерном сопротивлении игровому стержню в пределах всего заданного сектора его перемещения и плавной регулировке величины этого сопротивления.Compared with the prototype, the proposed device exhibits additional properties that made it possible to simplify the spring power system, use a miniature optical mouse, solve the problem of the gap between the surface of the ball and the optical mouse and remove it from the device without disassembling it, and perform the tightening assembly in this way so that during operation of the device, the pin does not extend beyond its limits, while maintaining a lightweight task of the required value of the provided dosed resistance with a uniform resistance to the game rod within the entire specified sector of its movement and smooth adjustment of the value of this resistance.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Перспективы управления процессом силовых взаимодействий человека с объектами предметной среды в режиме компьютерных игр / Ю.Т.Черкесов, И.П.Ратов и др. // Наука - Адыгее: Материалы науч.-практ. конф. ученых Адыгеи. - Майкоп, 1994.1. Prospects for controlling the process of power interactions between a person and objects of the subject environment in the mode of computer games / Yu.T. Cherkesov, I.P. Ratov and others // Science - Adygea: Materials scientific-practical. conf. scientists of Adygea. - Maykop, 1994.
2. Патент РФ №2266768 С2, А63В 21/22, 24/00: Устройство для тренировки мышц.2. RF patent No. 2266768 C2,
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121363/12A RU2425704C1 (en) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Muscle training device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121363/12A RU2425704C1 (en) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Muscle training device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2425704C1 true RU2425704C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010121363/12A RU2425704C1 (en) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Muscle training device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2425704C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306335B2 (en) * | 2003-03-28 | 2007-12-11 | Nikon Corporation | Visual training method and visual training device |
| RU2006137923A (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-10 | Василий Васильевич Афанасенко (RU) | DEVICE FOR TRAINING MUSCLES |
| RU2008116539A (en) * | 2008-04-25 | 2009-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет | DEVICE FOR PAIRED INTERDEPENDENT DEVELOPMENT OF PHYSICAL AND INTELLECTUAL CHILDREN ABILITIES |
-
2010
- 2010-05-26 RU RU2010121363/12A patent/RU2425704C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306335B2 (en) * | 2003-03-28 | 2007-12-11 | Nikon Corporation | Visual training method and visual training device |
| RU2006137923A (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-10 | Василий Васильевич Афанасенко (RU) | DEVICE FOR TRAINING MUSCLES |
| RU2008116539A (en) * | 2008-04-25 | 2009-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет | DEVICE FOR PAIRED INTERDEPENDENT DEVELOPMENT OF PHYSICAL AND INTELLECTUAL CHILDREN ABILITIES |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090153370A1 (en) | Variable compliance joystick with compensation algorithms | |
| Kingma et al. | The inertia tensor versus static moment and mass in perceiving length and heaviness of hand-wielded rods. | |
| RU2425704C1 (en) | Muscle training device | |
| WO2005021069A1 (en) | Elastic clamp and syringe pump comprising the clamp | |
| CN106568705B (en) | Finger friction test device | |
| Xiang et al. | Sliding direction dependence of stick-slip in finger friction | |
| RU2329844C1 (en) | Muscle training device | |
| CN105476818B (en) | The device for healing and training detected based on reciprocal force | |
| RU2266768C2 (en) | Muscle exercising apparatus | |
| CN109878086A (en) | A universal mechanism of a laser printer | |
| CN109036017A (en) | A kind of high school student's physics frictional experiment demonstrator | |
| CN108143399A (en) | A kind of portable inspectiont apparatus for evaluating for Pain Management | |
| CN116124594B (en) | Sofa cloth elasticity detection device | |
| CN112504957A (en) | Method for testing surface friction characteristic of deterministic texture by fingers | |
| CN208808521U (en) | A kind of medical hammer of adjustable hitting dynamics | |
| Du et al. | A novel one-degree-of-freedom translational partly compliant mechanism with variable motion direction | |
| CN207441078U (en) | A kind of physics inertia experimental demonstration device | |
| CN210465147U (en) | An axial-vertical loading stability test device | |
| RU2335319C1 (en) | Device for muscles exercise with electric drive | |
| CN204186181U (en) | The opening structure of lockset on a kind of car storage box | |
| Sun et al. | A kinetic analysis of 3-DOF decoupled spherical parallel mechanism used for the wrist joint. | |
| RU2344465C1 (en) | Manipulator for computer | |
| CN222383240U (en) | A percussion hammer for neurology | |
| CN208688963U (en) | Multifunctional finger friction test equipment | |
| CN119214589A (en) | Portable eye tracker auxiliary kit and portable eye tracker having the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120527 |