Горизонтальная рычажная тяга в тренажере: Рычажная тяга в тренажере | willandwin.ru

Рычажная тяга в тренажере | willandwin.ru

Рычажная тяга — это изолированное упражнение, направленное на проработку мышц спины. Выполняется она в специальном тренажере «Хаммере». По внешнему виду они могут очень сильно отличаться, хотя движение и степень воздействия на мышцы будет одинаковой. Поэтому не пугайтесь, если мы в рамках статьи разберем один тренажер, а у вас он будет выглядеть немного по-другому. Рычажная тяга полностью копирует движение базовых упражнений. Речь идет о ТЯГЕ ГАНТЕЛЕЙ В НАКЛОНЕ и ПОДТЯГИВАНИЯХ. Только при выполнении, мы сидим в тренажере. Существует два вида рычажных тяг. Вертикальная, направленная на развитие ширины спины. И горизонтальная, дающая нам возможность проработать ее середину. Сделав спину более массивной. Или как принято говорить в бодибилдинге, прокачать «толщину». Но прежде чем приступать к выполнению упражнения, надо понимать какие мышцы будут совершать работу.

Какие мышцы задействует рычажная тяга?

Как уже было сказано ранее, рычажная тяга развивает мышцы спины. А именно:

• Широчайшие. В данном упражнении это будет основная мышечная группа. Именно развитие широчайших является для нас приоритетом, если мы хотим иметь широкую спину.
• Трапеция. В данной тяге больше работают ее нижние и средние отделы. Данная мышца отвечает за движение лопаток.
• Ромбовидные мышцы. Сводят лопатки вместе. Основную нагрузку получают в начальной фазе движения. Хорошее их развитие улучшит осанку.

Также активное участие принимают мышцы плечевого пояса.

• Большая и малая круглые мышцы. Помогают широчайшим приводить руки к туловищу. В зависимости от хвата, могут получать разную нагрузку. Об этом поговорим чуть позже.
• Задняя дельта. Больше работает при горизонтальных тягах. Особенно при широкой постановке рук.

Ну и конечно же наши руки, так же активно принимают участие в движение.

• Бицепс. Его участие нужно стараться свести к минимуму. Конечно же полностью исключить бицепс из движения не получится. Но если стараться делать тяговое движение за счет вышеприведенных мышц. Тогда можно не переживать что бицепс начнет доминировать.
• Трицепс. Речь сейчас идет больше о длинной головке. Так как из-за ее крепления к лопатке, она отвечает за отведение руки назад.

Больше о мышцах спины вы можете узнать из статьи «АНАТОМИЯ МЫШЦ СПИНЫ«

То есть, если сравнить данное управления с блочными тягами мы увидим, что работают одни и те же мышцы. Тогда зачем нам вообще нужен рычажный тренажер? На этот вопрос мы сможем ответить, узнав о его преимуществах.

Варианты и техника выполнения

Основных варианта выполнения рычажных тяг два:

Вертикальная тяга в рычажном тренажере

Данная тяга помогает нам развить ширину спины, точнее ее верхние отделы. Сюда входят не только широчайшие мышцы, а также большая и малая круглые. Данное упражнение является аналогом ТЯГИ ВЕРХНЕГО БЛОКА и отлично подойдет атлетам, которым тяжело подтягиваться, но при этом хочется получать результаты в развитии мускулатуры. В зависимости от конструкции тренажера, существует возможность немного видоизменять хват. Чем он шире, тем сильней в работу включаются мышцы спины и меньше бицепс. Но при этом, амплитуда движения становится короче. Узкий же хват, даст бицепсу больше свободы. Поэтому атлеты, которые плохо чувствуют сокращение мышц спины, могут и не заметить, как выполняют всю работу за счет двуглавой мышцы. Если же у вас данных проблем нет, тогда использование узкого хвата, позволит выполнять рычажную тягу в полную амплитуду. Делать упражнение мы можем как двумя руками одновременно, так и поочередно каждой.

Техника выполнения

Исходное положение:

• Для начала, очень важно отрегулировать тренажер под себя. В вертикальном варианте мы можем менять высоту сидения или валиков. Что именно опускается или поднимается в вашей модели тренажера не важно. Главное, чтобы вы могли максимально близко сесть к нему. При этом ступни должны стоять на полу.
• Возьмитесь за рукоятки выбранным хватом (или тем который позволяет ваш тренажер).
• Спину выпрямите, в пояснице небольшой прогиб, грудь слегка выпятить вперед.
• Взгляд направлен вверх.

Выполнение:

• На выдохе тянем рычаги вниз, за счет сокращения целевых мышц. Для того, чтобы проще было сконцентрироваться на работе широчайших. Сосредоточьте внимание на локтях. И тяните их вниз и немного назад.
• На вдохе возвращаем руки в исходное положение. При этом надо почувствовать, как растягиваются мышцы.

При выполнении поочередного варианта. Делаем то же самое. Рукой, которая не задействована, держимся за специальную ручку. Если ее нет, тогда беремся за рычаг и держим ее на весу, пока не закончим подход предыдущей. Так мы сможем избежать наклонов туловища.

Горизонтальная тяга в рычажном тренажере

Горизонтальная тяга, позволяет развить все отделы широчайших и сделать их толще. Также, хорошую нагрузку получают ромбовидные мышцы с низом трапеции. Рычажные тренажеры дают возможность использовать разнообразные хваты и углы наклона.

• При широком хвате больше будут работать ромбовидные и верхние отделы широчайших. Также нагрузка ляжет на задние дельты.
• При узком хвате увеличится амплитуда движения и возрастет роль бицепса. Если вы плохо чувствуете мышцы спины, то он может начать над ними доминировать. И отдача от упражнения будет минимальной.

Что касается угла наклона. Чем он сильней, тем больше нагрузка ляжет на низ широчайших. Также не стоит забывать, что в отличие от ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ТЯГИ НА БЛОКЕ рычажная версия, более изолированная. Поэтому вес надо подбирать правильно. Не стремитесь поставить рекорды. Основная задача нагрузить мышцы, а не травмировать поясницу.

Техника выполнения

Исходное положение:

• Настройте высоту сиденья в тренажере под свой рост. Так, чтобы ладони при тяге были на уровне талии.
• Нагрузите тренажер блинами от штанги.
• Сядьте в него. Грудью упираемся в специальную подушку. Спина абсолютно прямая.
• Возьмитесь за рукоятки выбранным хватом (или тем который позволяет ваш тренажер).

Выполнение:

• Сделайте глубокий вдох, и на выдохе потяните рукоятки к середине живота. При этом, движение должно выполняться не сгибанием рук, а за счет отведения плеч назад и сведения лопаток.
• На вдохе, возвращаем рукоятки в исходное положение.

Как вы видите рычажная тяга в тренажере имеет полное право на существование. Тем более сейчас уже совсем другие времена. И не за горами то время, когда свободные веса, такие как: штанги, гири и гантели. Освободят путь тренажерам. Поживем увидим.

Всем успехов в тренировках!

Тяга на тренажере на спину

Рычажная тяга – это высокоэффективное упражнение, которое технически выполняется легче многих других упражнений, развивающих мускулатуру спины. Также оно безопасней аналогичных упражнений, например, тяги Т-образного грифа, тяги гантелей или штанги в наклоне. Упражнение тяга в рычажном тренажере направлено на развитие широчайших мышц, эффективно расширяет и утолщает спину. Существует два вида тренажера, а также варианты выполнения упражнения. Давайте рассмотрим особенности каждого из них.

Преимущества и недостатки тяги в хаммере

Главное преимущество рычажных тяг – это отсутствие нагрузки на позвоночник. Тяга в хаммере позволяет максимально эффективно проработать мышцы спины благодаря большой амплитуде движения. При выполнении этого упражнения широчайшие мышцы хорошо растягиваются и сокращаются. Это упражнение увеличивает ширину спины, а также формирует V-образный силуэт. Тяга в рычажном тренажере позволяет работать с большими весами. Данный вид тяги могут использовать в тренировке спортсмены, имеющие проблемы со спиной. Это возможно благодаря упору и фиксации позвоночника на протяжении всей амплитуды движения.

Но ложка дегтя все-таки есть! Несмотря на то, что данное упражнение снимает нагрузку со спины, оно не рекомендуется тем атлетам, которые имеют травмы плеча.

Рекомендации к тренировке

Важной особенностью этого упражнения является то, что при подтягивании рычагов к телу в работу включаются бицепсы.

Чем большее усилие вы производите за счет бицепсов, тем меньше достается мышцам спины. Но бицепс сам по себе меньше и слабее спины, и соответственно устает раньше. В результате тянуть вы больше не можете, а широчайшие должным образом не нагрузили. Чтобы избежать этой проблемы старайтесь тянуть к назад не кисти, а локти. Сосредоточьтесь на работе мышц спины и постарайтесь максимально выключить бицепс. Это умение контролировать работу мышц приходит не сразу, но оно необходимо каждому спортсмену для достижения высоких результатов.

Нагрузка на широчайшие зависит, в том числе и от того, к поясу или к груди вы тянете ручки тренажера. В первом случае наибольшим образом нагружается верх широчайших, во втором – нижняя и средняя часть.

Не так часто, но все же в залах встречаются рычажные тренажеры, позволяющие делать вертикальные тяги. Это фактически облегченный аналог подтягиваний. Они позволяют широчайшим мышцам расти не только в толщину, но и в ширину.

Тренируя спину, вы не только делаете свою фигуру красивой и атлетичной, но и стабилизируете позвоночник, принося тем самым пользу своему здоровью.

Какие мышцы работают

• Трапециевидные мышцы.
• Ромбовидные мышцы.
• Круглые мышцы (большая и малая).
• Широчайшие мышцы.

Также в работу косвенно вовлечены следующие мышцы:

• Мышцы предплечий.
• Задний пучок дельтовидных мышц.
• Мышцы пресса (статическая нагрузка).
• Бицепсы.

Виды хвата в рычажной тяге в тренажере

Существует три хвата: горизонтальный, вертикальный и промежуточный, при котором кисть находится под углом 45 градусов.

1. При выполнении тяги горизонтальным хватом нагрузка акцентируется на верхней части спины, а именно на трапециевидных мышцах, больших и малых круглых мышцах, широчайших и ромбовидной мышцах, задние дельтовидные мышцы.
2. Вертикальный хват, помимо широчайших мышц, делает акцент на ромбовидных и круглых мышцах.
3. Промежуточный же хват редко встречается в залах из-за конструкции тренажеров. Как таковой эффект на определенную группу мышц не оказывает.

Техника рычажных тяг в видео формате

Существует три хвата: горизонтальный, вертикальный и промежуточный, при котором кисть находится под углом 45 градусов.

1. При выполнении тяги горизонтальным хватом нагрузка акцентируется на верхней части спины, а именно на трапециевидных мышцах, больших и малых круглых мышцах, широчайших и ромбовидной мышцах, задние дельтовидные мышцы.
2. Вертикальный хват, помимо широчайших мышц, делает акцент на ромбовидных и круглых мышцах.
3. Промежуточный же хват редко встречается в залах из-за конструкции тренажеров. Как таковой эффект на определенную группу мышц не оказывает.

Исходное положение

1. Отягощение навешивается на рычажную конструкцию. Новички должны начать с малых весов, так как сами рычаги Хаммера тоже имеют определенный вес;
2. Регулируется опора тренажера так, чтобы атлет комфортно доставал до рукояток руками;
3. Выполняется прямой хват таким образом, чтобы середины рукояток лежали на середине ладони;
4. Если руки соскальзывают, допускается использование лямок

Движение

1. Работа начинается не со сгибания рук в локтях, а со сведения лопаток к позвоночнику;
2. Нужно привести лопатки к позвоночнику, как бы развернув обе половины спины назад;
3. Одновременно происходит и сгибание в локтевом суставе, рычажная конструкция притягивается к корпусу;
4. На вдохе руки возвращают рычаги тренажера в исходное положение

Внимание

• Работа в «Хаммере» — изолированная, не нужно стараться напрячь бицепсы изо всех сил, чтобы подтянуть вес глубже к животу;
• Следует исключить «греблю» в тренажере, то есть движение в поясничном отделе позвоночника, которое способствует приведению веса к животу;
• Нужно активизировать широчайшие, научиться напрягать именно их, а не тянуть вес к себе бицепсом;
• Относительно кифоза нет единого мнения – одни источники рекомендуют не округлять спину в исходном положении, другие считают, что такой старт только улучшит саму тягу и позволит атлету больше растягивать и сокращать мышцы спины. В реальности все зависит от состояния грудного отдела позвоночника и готовности мышц спины. Если грудной отдел травмирован, то следует выбрать упражнение с более стабильным положением спины.

Горизонтальная РЫЧАЖНАЯ ТЯГА !!! Техника кОчки!) VOD

Горизонтальная тяга в хаммере

Данное упражнение напоминает тягу горизонтального блока. Конечно же, тягу в хаммере намного удобнее выполнять, да и нагрузку на позвоночник спортсмен не получает благодаря упору, фиксирующему торс.

Чтобы упражнение выполнить правильно и получить максимальный эффект от выполнения тяги, следует правильно настроить тренажер. Для выполнения упражнения нужно занять положения сидя. Настроить глубину сидения следует таким образом, чтобы кисти рук при движении были на уровне локтевого сустава. Если кисти во время выполнения движения будут находиться выше, то в работу подключатся бицепсы.

1. Упор для грудной клетки располагается на уровне солнечного сплетения.
2. Поясница должна находиться в естественном прогибе, как и верхняя часть спины.
3. Во время выполнения упражнения (притягивания рычагов к себе) делается выдох, при этом необходимо прогнуть грудной отдел и приблизить лопатки друг к другу.
4. Локти во время тяги должны быть максимально прижаты к торсу. Этот нюанс обеспечит максимальную нагрузку на широчайшие мышцы спины.
5. В исходное положение следует возвращаться медленно. Растягивание широчайшей мышцы должно быть максимальным – с выпрямлением руки в локтевом суставе. Возвращать рычаг на опору не нужно. Во время возврата рычагов делается вдох.

Выполнять движение нужно концентрировано и плавно. В технике не должно присутствовать рывков и резких, быстрых движений. Резкие движения подключат косые мышцы живота, что, в свою очередь, снизит эффективность тяги, а также могут легко привести к травмам.

Подготовка к упражнению

Следует подобрать траекторию так, чтобы она была близка к горизонтальной. Это является оптимальным типом траектории движения. Горизонталь достигается за счет правильного выставления высоты сиденья. Атлет должен касаться подушки тренажера солнечным сплетением, если этого нет, упражнение выполняется неправильно, за счет «срыва бицепсом».

Читать далее: Соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в разных мышцах

Высота сиденья должна быть такая, чтобы ноги полностью касались земли, и стояли устойчиво. Хват подбирается так, чтобы траектория работы была близка к горизонтальной. Дискомфорта в плечевых суставах быть не должно.

Особенности тяги в хаммере одной рукой

Тренажеры для рычажной тяги дают возможность работать одной рукой. Иногда работа одной рукой будет актуальней, благодаря выполнению более концентрированных движений. При выполнении тяги одной рукой нужно фиксировать положение корпуса свободной рукой. Обратите внимание на фиксацию руки в пиковом положении амплитуды. Обычно при выполнении упражнения одной рукой корпус поворачивается вслед за движением руки, тем самым подключая бицепс и зубчатые мышцы.

Тяга верхнего хаммера

Тяга в тренажере вертикального типа сильно напоминает тягу верхнего блока. Данный вариант упражнения считают более «продвинутым», так как в рычажном тренажере упражнение можно выполнять одной рукой. Если сравнить работу мускулатуры, то разницы в упражнениях никакой нет, да и тягу верхнего блока можно так же делать одной рукой. Данный вариант тяги подойдет для тех спортсменов, которые не могут выполнять подтягивания. Техника выполнения абсолютно такая же, как и при выполнении тяги верхнего блока.

1. Во время выполнения движения спину следует держать ровной, а поясницу прогнуть.
2. Во время тяги веса вниз делается выдох.
3. А вдох – во время возврата груза вверх.

Для еще большего вовлечения широчайших мышц спины торс можно слегка подать вперед.

Ошибки

• «Гребля» корпусом, то есть рывок спиной назад во время старта движения, и отталкивание ногами от пола или опор тренажера для того, чтобы сорвать вес быстрее;
• Агрессивная работа ногами во время подхода. Никакие педалирования, отталкивания, и разгибания в коленном суставе не допускаются;
• Смещение корпуса вдоль и поперек опоры тренажера;
• Рывки бицепсами, доведение веса руками;
• Разведение локтей в стороны как в тяге на заднюю дельту, но при работе на уровне талии;
• «Отдых» между предписанными планом повторениями, то есть сбрасывание веса на упоры и пауза в движении на несколько секунд

Читать далее: Кардионагрузки для похудения: самые эффективные кардиотренировки для сжигания жира

Рекомендации по выполнению тяги в хаммере на спину

В тренировочный процесс тягу в тренажере следует поставить вторым или третьим упражнением после подтягиваний. Новичкам или спортсменам, которые не могут выполнять подтягивания, тягу в рычажном тренажере можно использовать как базовое упражнение.

Вот пример тренировки мышц спины, очередность упражнений и тяга в рычажном тренажере, как завершающее упражнение.

• Подтягивания.
• Тяга верхнего блока (за голову).
• Тяга в рычажном тренажере (вертикальным хватом).
• Гиперэкстензия.

Спортсменам, имеющим определенный уровень физической подготовки, можно выполнять упражнения в диапазоне трех-четырех подходов по 8-12 повторений.

Начинающим атлетам количество подходов можно сократить до 2-3, а количество повторений выполнять в диапазоне 12-15.

Для неподготовленных физически женщин данное упражнение не будет хорошим вариантом. Его можно заменить различными вариантами тяги, как в блочных тренажерах, так и со спортивными снарядами (свободными весами). Рычажная тяга может быть интересна атлетам слабого пола, достигшим высокого уровня физической подготовки. Упражнение выполняется как основное в тренировке спины. Количество подходов следует ограничить до трех, диапазон повторений от 15 до 20.

Для большинства обывателей тренажерного зала подойдет классическая схема тренировочного процесса, которая состоит из 4 подходов и 12 повторений, не считая разминочного подхода, разумеется.

Техника выполнения

Горизонтальная тяга в тренажере хаммер на мышцы спины происходит таким образом:

1. Сначала отрегулируйте тренажер под себя, т.е. необходимо определить высоту сидения по высоте, а также установить рабочий вес отягощения. Во время выполнения тяги кисти рук должны быть направлены к вашему поясу.
2. Далее необходимо сесть и упереться грудью в спинку тренажера. Поясничный отдел спины в прогнутом положении, а лопатки сведены. Затем вытянуть руки и взяться за рукоятки тренажера закрытым хватом. При использовании узкого хвата, локти прижимайте к корпусу. А если вы выполняете тягу широким хватом, то расставляйте локти в стороны.
3. На выдохе потяните ручки тренажера на себя, при этом полностью сводите лопатки в пиковой точке амплитуды. Грудь в процессе выполнения тяги не отрывается от упора в спинку тренажера, туловище зафиксировано, а прогиб в пояснице сохраняется. Не раскачивайтесь корпусом и не отклоняйтесь сильно назад. Также неверно разворачивать верхней часть туловища сторону, соответствующую работающей руке, при выполнении движения одной рукой.
4. На вдохе опустите вес в исходное положение, но не до полного распрямления рук, поскольку нагрузка в мышцах должна сохраняться на всем протяжении движения.

Как уже говорилось, в зависимости настройки высоты и траектории тяги в тренажере хаммер нагрузка будет смещаться в разные участки мышц спины. В случае тяги рукояти тренажера по направлению к поясу, будут включаться в основном верхние участки широчайших мышц, а при тяге рукояти в сторону груди, больше работает нижние и средние участки широчайших.

Рекомендуется выполнять горизонтальную тягу в хаммере 3-4 подхода по 8-12 повторений. Что касается тренировки спины, то это упражнение можно поставить в один день наряду с другими упражнениями на спину, такими как: подтягивания, становая тяга, тяга штанги в наклоне и тяга вертикального блока.

Горизонтальная тяга в тренажере Хаммер

Горизонтальная рычажная тяга в тренажере Хаммер – упражнение, которое направлено на проработку мышц спины, главным образом широчайших мышц.

Мышцы спины являются  второй по объему, после мышц ног, мышечной группой в теле человека. Хорошо развитые мышцы спины — это прежде всего широчайшие мышцы (также известные как «крылья»). Чем лучше развиты эти мышцы, тем шире смотрится спина в целом, и складывается V-образный силуэт фигуры, так желаемый многими людьми, занимающимися в зале. Одним из самых эффективных упражнений для тренинга широчайших мышц и является тяга в рычажном тренажере Хаммер.

Преимущества упражнения:

Горизонтальная тяга целенаправленно нагружает среднюю часть спины. Преимуществом упражнения в Хаммере является то, что корпус тела находится в зафиксированном положении, в результате чего ваш позвоночник не ощущает лишних перегрузок.

Таким образом, выполняя движение в Хаммере, можно использовать различные углы и хваты для всесторонней проработки мышц спины. Учитывая, что позвоночник не получает чрезмерной осевой нагрузки можно использовать достаточно большие веса в упражнении.

В тренажере хаммер можно удобно выполнять движение как одновременно двумя руками, так и каждой рукой поочередно. Отдельные атлеты отдают предпочтение выполнению упражнение стоя, при этом упираясь свободной рукой в спинку тренажера.

Мышцы спины – это одна треть от всего мышечного объема человеческого тела, поэтому, подключив данное упражнение в свою тренировочную программу, вы сможете добиться заметного развития вашей фигуры в целом и обрасти атлетичный вид.

Прежде, чем приступить у рассмотрению техники выполнения горизонтальной тяги в хаммере, стоит остановиться на возможных противопоказаниях упражнения. Несмотря на то, что здесь отсутствует нагрузка на межпозвоночные диски, при каких-либо проблемах позвоночника рекомендуется приступать к выполнению упражнения только после консультирования с врачом. Отметим, что в целом рычажная тяга довольно безопасное упражнение.

Мышцы, на которые приходится нагрузка

Основные работающие мышцы – это мышцы спины, а именно широчайшие мышцы спины, большая круглая мышца, трапециевидные мышцы и ромбовидные мышцы.

Дополнительно получают нагрузку задний пучок дельтовидных мышц и двуглавая мышца плеча (бицепс).

Техника выполнения

Горизонтальная тяга в тренажере хаммер на мышцы спины происходит таким образом:

1. Сначала отрегулируйте тренажер под себя, т.е. необходимо определить высоту сидения по высоте, а также установить рабочий вес отягощения. Во время выполнения тяги кисти рук должны быть направлены к вашему поясу.
2. Далее необходимо сесть и упереться грудью в спинку тренажера. Поясничный отдел спины в прогнутом положении, а лопатки сведены. Затем вытянуть руки и взяться за рукоятки тренажера закрытым хватом. При использовании узкого хвата, локти прижимайте к корпусу. А если вы выполняете тягу широким хватом, то расставляйте локти в стороны.
3. На выдохе потяните ручки тренажера на себя, при этом полностью сводите лопатки в пиковой точке амплитуды. Грудь в процессе выполнения тяги не отрывается от упора в спинку тренажера, туловище зафиксировано, а прогиб в пояснице сохраняется. Не раскачивайтесь корпусом и не отклоняйтесь сильно назад. Также неверно разворачивать верхней часть туловища сторону, соответствующую работающей руке, при выполнении движения одной рукой.
4. На вдохе опустите вес в исходное положение, но не до полного распрямления рук, поскольку нагрузка в мышцах должна сохраняться на всем протяжении движения.

Как уже говорилось, в зависимости настройки высоты и траектории тяги в тренажере хаммер нагрузка будет смещаться в разные участки мышц спины. В случае тяги рукояти тренажера по направлению к поясу, будут включаться в основном верхние участки широчайших мышц, а при тяге рукояти в сторону груди, больше работает нижние и средние участки широчайших.

Рекомендуется выполнять горизонтальную тягу в хаммере 3-4 подхода по 8-12 повторений. Что касается тренировки спины, то это упражнение можно поставить в один день наряду с другими упражнениями на спину, такими как: подтягивания, становая тяга, тяга штанги в наклоне и тяга вертикального блока.

Советы по выполнению

К немаловажной особенности упражнения можно отнести то, что во время тяги ручек тренажера к корпусу дополнительно нагружаются мышцы бицепса.

Чем больше вы акцентируете нагрузку на бицепсы, тем меньше она придется на широчайшие мышцы спины. Однако бицепсы являются меньшей мышечной группой, чем спина, поэтому они и устанут раньше. В итоге получается ситуация, при которой сил на выполнение тяги у вас уже нет, а широчайшие мышцы не получили необходимой нагрузки. Чтобы избежать этого необходимо тянуть к себе не кисти, а как бы тянуть «локтями», концентрируясь на работе мышц спины и стараться по максимуму выключить бицепс из работы. Умение чувствовать работу нужной мышцы приходит по мере тренированности с опытом, благодаря чему профессиональные атлеты могут эффективно концентрироваться на работе целевой мышцы и добиваться превосходных результатов.

Как уже говорилось, нагрузка смещается при изменении траектории и направления тяги. В случае тяги к поясу, больше прорабатываются верхние участки широчайших мышц спины, а при тяге к поясу – их средние участки.

В современных тренажерных залах имеются тренажеры типа Хаммер, которые позволяют делать как горизонтальные, так и вертикальные тяги. Вертикальная тяга представляет собой упражнение, аналогичное подтягиваниям широким хватом и тяге верхнего блока. Все указанные упражнения направлены на развитие «ширины» широчайшим мышц, хотя, безусловно, развивается и их «толщина».

Выполняя регулярные тренировки мышц спины, вы работаете не только над внешним видом вашей фигуры, улучшая ее пропорции, но также и укрепляете позвоночник и корректируете осанку, тем самым приносите пользу здоровью вашего организма в целом.

Варианты выполнения:

1. Рычажная тяга в тренажере одновременно двумя руками.
2. Рычажная тяга в тренажере каждой рукой по отдельности.
3. Рычажная тяга в тренажере используя вертикальные рукоятки.

Ошибки при выполнении горизонтальной тяги тренажере

• Старайтесь чрезмерно не отклонять корпус назад, во время выполнения тяги рукояти.
• Полностью не выпрямляйте руки в локтях. Для сохранения напряжения в мышцах спины, руки должны быть немного согнуты в локтях.
• Не вертите головой из стороны в сторону в процессе выполнения упражнения, направьте взгляд вперед;
• Во время выполнения тяги не нужно стучать блинами об пол, а также не бросать ручки на упоры тренажера.
• При выполнении упражнения каждой рукой поочередно, держите корпус в зафиксированном положение, не разворачивайте верх корпуса в сторону.

Смотрите также:

Горизонтальная рычажная тяга » Премьер Фитнес Консалтинг

Тренажер горизонтальной рычажной тяги позволяет принимать максимально удобную позицию сидя при выполнении движений не только обеими руками, но и попеременно. Попеременное выполнение тяг каждой рукой открывает атлету возможности большей амплитуды движения, и тем самым дает качественную проработку глубоких пучков широчайших мышц спины, ромбовидных мышц и задних пучков дельт. А грудной упор исключает наличие читтинга, и заставляет выполнять движения «чисто». Отчасти работа на этом тренажере напоминает упражнение тяги гантели в наклоне одной рукой, но полностью исключает ошибки в технике выполнения.

Тренажер рычажная тяга представляет собой литую конструкцию из профильных труб обычно прямоугольного сечения с узлами вращения, которые не требуют ухода и технического обслуживания. Корпус трежажера окрашен техникой порошкового напыления, удобное сидение и грудной упор сделаны из кожи, или надежного кожзаменителя с мягким и устойчивым пенополиуретановым наполнителем. Опорные части тренажера выполнены на стальных шлифованных ножках, гальваническое покрытие направляющих и трущихся деталей сделано в технологичном сочетании хрома и никеля. Вес тренажера составляет в среднем от 70 до 100 кг.

Работа на тренажере выполняется в положении сидя, корпус тела расположен вертикально. При выполнении движения задействованы локтевой, плечевой и плече-лопаточный суставы. Нагрузка на поясничный отдел спины нивелируется за счет грудного упора. В локтевом суставе совершается движение сгибание локтя, в котором агонистами выступают мышцы сгибатели

Работа на тренажере выполняется с достаточно большой амплитудой движения, что заметно увеличиввает эффективность проработки различных участков мышечных волокон.

Рычаги устанавливаются на подшипниках качения, что устраняет люфт и обеспечивает чистоту движений. Высота сидения и положение грудного упора регулируются в зависимости от роста и комплекции атлета, таким образом, чтобы всегда достигалась максимальная эффективность и амплитуда движений.

Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.

Ключевые теги: рычажная тяга

Тренажеры для тяги сидя к себе, к поясу, мышцы, варианты исполнения, виды, оборудование

Силовое оборудование, позволяющее выполнять тяговые упражнения, прежде всего, служит для качественной, глубокой проработки спинных мускулов – формирования их рельефа за счет увеличения толщины. По своей мощности и потенциалу эта группа уступает только мускулатуре ног, и ее укрепление – обязательный пункт в программе фитнес-занятий для мужчин и женщин.

Примечательно, что изначально тяга для спины рекомендовалась атлетам в реабилитационных целях, ведь она способствует исправлению осанки и устранению болей в пояснице. Мышцы, поддерживающие в правильном положении позвоночник, не должны быть слабее грудных – именно в этом кроется главная причина сутулости, влекущей множество проблем.

Тяга на спину: целевые мускулы

Мышечный атлас

• Широчайшие мышцы
• Трапецевидные
• Выпрямляющие
• Плечевой пояс и предплечья
• Грудь
• Брюшной пресс

При выполнении упражнения основную нагрузку испытывают:

Широчайшие мышцы (средний отдел)

Хорошо развитые, они визуально уменьшают талию, что придает силуэту V-образную форму.

Трапециевидные (верхний отдел)

Делают торс мощнее, предохраняют от травмирования ключицу и шейные позвонки.

Выпрямляющие (нижний отдел)

Стабилизируют поясницу и защищают позвоночный столб для техничного исполнения сетов со штангой.

Косвенное воздействие распространяется на:

Плечевой пояс и предплечья

Сместить акцент на бицепсы и предплечья можно за счет обратного захвата рукоятки и уменьшения его ширины.

Грудь

Большие и малые грудные мышцы задействуются во время тяги верхнего блока узким хватом.

Брюшной пресс

В более сильном напряжении мышцы живота находятся в процессе вертикальной тяги на прямых руках.

Виды тренажеров

С точки зрения принципа создания нагрузки, предлагаемое нашим магазином оборудование делится на 2 группы:

Станки с комплектами плиток (встроенными стеками), где рабочий вес изменяется с шагом 5 кг.

Версии, нагружаемые спортивными блинами – предполагают гораздо больший диапазон выбора сопротивления.

Другая классификация основана на способе исполнения упражнения. В продаже имеются:

модели для тяги сидя вертикально либо горизонтально

комбинированные тренажеры «два в одном»

т-образные грифы для тяги к груди в наклоне

В отдельную категорию стоит выделить модели, с помощью которых выполняется рычажная тяга. Они позволяют работать каждой рукой поочередно, отдельно прокачивая правую и левую части тела, чтобы исключить их асимметричное развитие и укрепить отстающие мышцы. По механике упражнение схоже с притягиванием блока в горизонтальной плоскости.

Преимуществом представленных станков является то, что во время исполнения подходов работающие мышцы полностью растягиваются и сокращаются, а нагрузка чувствуется на каждом отрезке амплитуды. Эргономичные, продуманные до мелочей конструкции гарантируют комфорт занятий, соблюдение правильной техники и, как следствие, безопасность пользователей.

Варианты исполнения

Тяга в наклоне

Данное упражнение позволяет хорошо прокачать участок между лопатками и задние дельты. Движение исполняется на нагружаемых тренажерах с упорами для груди и без них. Для комплексной проработки спинных мускулов рекомендуется менять ширину хвата рукоятки, уменьшая или увеличивая таким образом траекторию.

Работающие мышцы: широчайшие, трапеции, разгибатели, большая круглая, ромбовидная

Верхняя тяга

Упражнение аналогично подтягиванию на турнике, но дается гораздо легче, так как корпус остается неподвижным, а перекладина притягивается к нему. К тому же, здесь есть возможность настроить посильное сопротивление, к примеру, меньше собственного веса. Такое конструктивное решение позволяет проводить эффективные занятия и женщинам, и мужчинам. Вертикально расположенная длинная рукоятка в тренажере предназначена для тяги к поясу, груди либо за голову.

Работающие мышцы: большая круглая, ромбовидная, бицепсы, задние пучки дельт

Обращаем внимание: некоторые блочные станки и модели на свободных весах предназначены для тяги рычагов сверху, сидя с упором грудью. В этом положении снимается давление на позвоночник.

Нижняя (фронтальная) тяга

Это упражнение имитирует греблю. В тросовых тренажерах для тяги к животу предусмотрены надежные упоры для ног и удобные сиденья, способствующие занятию правильной позиции. Для формирования желаемого контура спины работать можно с разными рукоятками – обычно в комплект входят длинная и V-образная.

Работающие мышцы: широчайшие, разгибатели, ромбовидная, большая круглая, задние дельты, бицепсы, трицепсы

Типы хватов рукояток для тяги

Помимо обычного параллельного (нейтрального) применяют следующие варианты:

Прямой сверху (пронированный)

Является классическим и при широкой постановке рук на длинной рукояти способствует развитию «крыльев», делающих форму спины визуально похожей на перевернутый треугольник.

Обратный снизу (супинированный)

В данном случае при узкой постановке ладоней на перекладине присутствует давление на кисти, поэтому рекомендуется использовать специальные ремни. Помимо широчайших тяга воздействует на предплечья и бицепсы.

Широкий

Ладони располагаются в местах изгибов длинной рукояти, шире уровня плеч. Во время тяги в такой позиции наибольшую нагрузку испытывают внешние части широчайших мышц.

Узкий

Может осуществляться посредством широкой рукоятки и V-образной. Смещает акцент на внутренние пучки широчайших, развивает так называемые «мелкие» мышцы спины и улучшает ее детализацию.

Таким образом, конечный результат напрямую зависит от выбора инструмента, передающего усилие от станка спортсмену, и способа его использования.

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ТЯГА В ТРЕНАЖЕРЕ ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ СПИНЫ

Горизонтальная тяга в тренажере – это уп­раж­не­ние, пред­наз­на­чен­ное для раз­ви­тия ши­ро­чай­ших мышц спины. И его можно вы­пол­нять, как одной, так и двумя руками. Что ока­зы­ва­ет влияние на ха­рак­тер нагрузки. Но, так или иначе, го­ри­зон­таль­ная тяга в тренажере яв­ля­ет­ся одним из лучших под­соб­ных уп­раж­не­ний для раз­ви­тия ши­ро­чай­ших мышц спины. Осо­бен­но за­ме­ча­тель­но то, что сам тренажёр пред­по­ла­га­ет при­ме­не­ние блинов в ка­чест­ве утя­же­ли­те­лей, поэтому про­грес­си­ро­вать нагрузку намного удобнее, чем в тре­на­жё­рах блочного типа. И именно поэтому уп­раж­не­ние можно ин­тег­ри­ро­вать не только в цикл на мас­су, но и в прог­рам­му тре­ни­ро­вок для пауэр­лиф­тин­га.

Горизонтальная тяга в тренажере пред­по­ла­га­ет вы­пол­не­ние уп­раж­не­ния в строго за­дан­ной амплитуде, при этом, за счёт раз­во­ро­та локтя нагрузку можно смещать. Имен­но поэтому уп­раж­не­ние могут ис­поль­зо­вать, как на­чи­на­ю­щие атлеты, так и опытные. Причём пос­коль­ку уп­раж­не­ние можно вы­пол­нять, как одной, так и двумя руками, его ва­ри­а­тив­ность вообще стремится к бес­ко­неч­нос­ти. А пос­коль­ку го­ри­зон­таль­ная тяга в тренажере вы­пол­ня­ет­ся сидя с упором в передний бор­тик, то ничего не мешает вы­пол­нять его после ста­но­вой тя­ги или тя­ги штан­ги к по­я­су. Ровно потому, что пе­ред­ний бортик ста­би­ли­зи­ру­ет поз­во­ноч­ный столб и снимает льви­ную часть нагрузки с мышц ко­ра.

Как видите, горизонтальная тяга в тренажере нагружает не только ши­ро­чай­шие мышцы спины, но так же дельты, тра­пе­ци­е­вид­ную мышцу, бра­хи­а­лис и даже грудные. Но следует за­ме­тить, что, вы­пол­няя тягу с большим весом, лучше ис­поль­зо­вать лямки, поэтому рас­счи­ты­вать на прокачку ещё и пред­пле­чья не стоит. Си­лу хва­та нужно тре­ни­ро­вать от­дель­но! Что же касается техники вы­пол­не­ния уп­раж­не­ния, то ничего слож­но­го в ней нет. Вы просто садитесь в тре­на­жёр и упи­ра­е­тесь грудью в пе­ред­ний бортик, нас­тро­ив пред­ва­ри­тель­но его высоту. Ногами можно упи­рать­ся в пол, либо в ниж­нюю часть тренажёра. И в случае с при­ме­не­ни­ем боль­ших весов, лучше упи­рать­ся в его ниж­нюю часть.

Как видно на рисунке выше, горизонтальная тяга в тренажере пред­по­ла­га­ет мак­си­маль­ное рас­тя­же­ние рук и спины вперёд. Причём не важно, вы­пол­ня­е­те Вы уп­раж­не­ние одной рукой или двумя. Надо мак­си­маль­но рас­тя­нуть ши­ро­чай­шие мышцу вперёд. После чего вы­пол­ня­ет­ся, соб­ст­вен­но, тяга. Но тянуть тренажёр нужно ши­ро­чай­ши­ми мышцами, сводя ло­пат­ки вместе. Или отводя лопатку к поз­во­ноч­но­му столбу в случае, если вы­пол­ня­е­те уп­раж­не­ние одной рукой. А сами руки яв­ля­ют­ся только ве­рёв­ка­ми, которые нужно сгибать пос­толь­ку, пос­коль­ку это не­об­хо­ди­мо для ин­нер­ва­ции ши­ро­чай­ших мышц спины. Так же не за­бы­вай­те, что вы­пол­нять го­ри­зон­таль­ную тягу в тре­на­жё­ре нужно на выдохе!

Упражнения для тренажерного зала

Technogym Selection 700 Low Row

О тренажёре Low Row

Эргономичное сиденье Bioseat

Тренировка одной рукой

Оптимальное сцепление

Smart pin

Visual set up

Наглядная инструкция и QR-NFC интеграция

Встроенное углубление для смартфона

Характеристики Low Row

• Ширина (мм)

  1213

• Длина (мм)

  1067

• Высота (мм)

  1498

• Вес тренажера (кг)

  225

• Стек с весом стандартный (кг)

  90

• Стек с весом усиленный (кг)

  130

• Страна производства

  Италия

Модификации

Selection 700 Low Row Стандартный (артикул MNHCNN0)

Selection 700 Low Row Усиленный (артикул MNHCNN1)

Галерея

Серия Selection 700

Посмотрите все тренажеры серии Selection 700.

Симулятор движения — OTTO STEFAN

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к имитатору движения, содержащему кабину, которая поддерживается на земле, по меньшей мере, тремя опорами, каждая из которых может поворачиваться вокруг горизонтальной оси, и поворотным приводом для каждой ноги.

Симуляторы движения часто используются в качестве имитаторов полета или вождения, например, как тренажер при обучении пилотов или как игровой прибор в индустрии развлечений.Основной принцип таких имитаторов движения состоит в наклоне кабины вокруг продольной оси и / или поперечной оси, чтобы использовать силу тяжести для моделирования сил инерции, связанных с ускорением, торможением или прохождением поворотов. Таким образом, кабина должна быть подвешена таким образом, чтобы она могла совершать движения в определенном диапазоне по меньшей мере с двумя, предпочтительно с тремя или более степенями свободы.

Обычно используются подвески, в которых используются так называемые гексаподы, которые обеспечивают движение во всех шести степенях свободы, но имеют очень сложную конструкцию и требуют сложного управления.Кроме того, эти подвески имеют недостаток, заключающийся в том, что гексаподы должны быть устойчиво закреплены в земле и являются относительно громоздкими, поэтому требуется соответственно большая площадь для установки и кабина должна иметь сравнительно большую высоту входа.

EP-B-0 137 870 раскрывает имитатор движения указанного выше типа, в котором кабина подвешена на трех опорах, имеющих Т-образную конфигурацию на виде сверху. Каждая нога выполнена в виде ножниц и имеет по существу вертикальный рычаг, который опирается на землю, а верхний конец которого соединен по существу горизонтальной осью шарнира с по существу горизонтальным рычагом, свободный конец которого снова шарнирно соединен с кабина.Приводной цилиндр, служащий поворотным приводом, связан с каждой опорой, так что угол раскрытия ножниц и, следовательно, высота соответствующего шарнирного сочленения кабины над землей можно изменять. Таким образом, возможны три степени свободы, а именно вращения вокруг продольной оси и поперечной оси, а также перемещения в вертикальном направлении. Хотя эта конструкция позволяет опустить кабину для уменьшения высоты входа, она имеет недостаток, заключающийся в том, что требуется относительно сложная конструкция шарнирных соединений.Кроме того, движения двух противоположных ног должны быть скоординированы таким образом, чтобы ось вращения третьей ноги всегда сохраняла свою ориентацию в spcae. Это требует сложного контроля. Поскольку оси вращения трех опор всегда параллельны нижней поверхности и, кроме того, две параллельные оси вращения опор, которые противостоят друг другу, всегда перпендикулярны оси вращения третьей опоры, кабина не может поступательное движение в горизонтальной плоскости.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является создание имитатора движения указанного выше типа, который имеет простую конструкцию, может легко управляться и, тем не менее, позволяет реалистично моделировать движение.

Согласно решению, каждая нога несет колесо, с помощью которого она катится по земле.

Когда кабина тренажера движения в соответствии с изобретением должна быть снижена на одном из трех опорных точек, необходимо только надлежащим образом повернуть ногу, соединенную с этой опорной точки по отношению к кабине, с его колеса прокатки на земля.Затем весь симулятор движения совершает наклонное движение вокруг оси, которая определяется точками контакта двух других колес с землей. Таким образом, поворачивая три ноги, возможно движение с тремя степенями свободы. Эти степени свободы, которые определяются углами поворота каждой ноги относительно кабины, могут изменяться совершенно независимо друг от друга, так что становится возможным очень простое и надежное управление. Шарнирные соединения между кабиной и ножками не обязательно должны быть шаровыми или универсальными, они могут быть просто образованы шарнирами, так что достигается очень простая и надежная конструкция имитатора движения.

Когда все три опоры приводятся приблизительно в горизонтальное положение, кабина опускается почти до земли, так что достигается очень низкая высота входа и, соответственно, не требуются лестницы или аналогичные приспособления для входа или выхода из кабина. За счет синхронного поворота всех трех опор кабина может перемещаться в вертикальном направлении, так что также можно моделировать краткосрочные вертикальные ускорения, такие как, например, неровности дороги и т.п.

Во время моделирования движения кабина обычно находится в поднятом положении над землей.Поскольку при наклоне кабины с изменением одной степени свободы ось поворота находится на уровне земли, такое поворотное движение кабины также сопровождается небольшим перемещением в горизонтальном направлении. Это очень удобно для создания реалистичного ощущения движения.

Еще одно преимущество изобретения состоит в том, что имитатор движения не нужно жестко закреплять в земле, но его можно легко установить на любой горизонтальной поверхности земли.

Другое решение основано на том же функциональном принципе и отличается от решения, описанного выше, только тем, что одна из опор неподвижно опирается на землю посредством опоры в форме диска, тогда как другие опоры снабжены самоуправляемыми роликами в сборе, поэтому что они могут катиться по земле в любом направлении.В этом контексте термин «самоуправляемый валковый узел» означает любую подходящую конструкцию, которая способна катиться по земле в любом направлении и в которой оси вращения тел валков (колес или шариков) регулируются в соответствии с соответствующими положениями. направление движения нижнего конца связанной ноги. Например, узел самоуправляемых роликов может быть образован одним ведомым роликом или набором из нескольких ведомых роликов. В качестве альтернативы тело валка может быть образовано шаром, который установлен с возможностью вращения во всех направлениях.

Хотя в варианте осуществления по п.1, центр масс имитатора движения всегда остается над одной и той же точкой на земле, и все ноги перемещаются относительно проекции центра масс на поверхность земли, диск имеет форму диска. ступня остается неподвижной в варианте осуществления по п.4, а другие ноги перемещаются относительно этой ступни в форме диска.

Полезные детали изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Предпочтительно, чтобы ось поворота каждой опоры не была параллельна оси вращения обеих других опор.В результате направления вращения колес, установленных на трех опорах, также отличаются друг от друга, так что имитатор движения не может смещаться в любом направлении на земле, пока все три колеса находятся в контакте с землей. .

Таким образом, даже во время работы избегается «смещение» имитатора движения. В особенно предпочтительном варианте осуществления три ножки прикреплены к кабине звездообразно с угловыми интервалами 120 °.

Колеса могут быть с резиновыми шинами, чтобы обеспечить нескользящую опору на земле и в то же время определенное затухание, если достигается вибрация.

Поворотные приводы опор предпочтительно образованы приводными цилиндрами, которые шарнирно соединены между кабиной и соответствующей опорой. Альтернативно или дополнительно приводы колес трех опор могут быть предусмотрены как поворотные приводы.

С помощью датчиков, которые определяют положение каждой ноги относительно кабины и могут, например, быть интегрированы в поворотные приводы, можно в любое время определить фактическое положение кабины в пространстве в режиме реального времени, так что система управления получает обратную связь о произведенных изменениях позы.В качестве альтернативы или дополнительно можно определить ориентацию кабины с помощью датчика силы тяжести или спутниковой гониометрии. Высота кабины над землей может, например, контролироваться с помощью ультразвукового дальномера. Наконец, также возможно обнаруживать все данные о положении в космосе с помощью системы GPS.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предпочтительный вариант осуществления будет описан ниже вместе с чертежами, на которых:

Фиг.1 — схематический вид сбоку имитатора движения в нормальной позе;

РИС. 2 — вертикальная проекция имитатора движения в наклонной позе;

РИС. 3 — вертикальная проекция имитатора движения в нижнем положении входа;

РИС. 4 — вид сверху имитатора движения;

РИС. 5 показывает имитатор движения согласно модифицированному варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Имитатор движения, показанный на фиг. 1 имеет кабину 10, которая опирается на землю 14 тремя опорами 12.Три ножки 12, только две из которых можно увидеть на фиг. 1-3, расположены в форме звезды с угловыми интервалами 120 ° вокруг центра кабины, если смотреть сверху, как на фиг. 4.

В показанном примере кабина 10 жестко установлена ​​с помощью стоек 16 на платформе 18, которая имеет встроенный датчик 20 силы тяжести для измерения текущего наклона платформы 18 и, следовательно, кабины 10. На ней Нижняя сторона платформы 18 имеет три монтажных блока 22, к каждой из которых одна из ножек 12 шарнирно соединена с помощью шарнира 24.В качестве поворотного привода для каждой опоры предусмотрен цилиндр 26 пневматического или гидравлического привода, один конец которого шарнирно соединен с опорой 12, а другой конец шарнирно соединен с платформой 18. Шарнирные соединения на обоих концах каждого приводного цилиндра 26 также могут быть образованы. простыми петлями. Вместо приводного цилиндра можно использовать другой поворотный привод, например электродвигатель и т.п.

В показанном примере каждая ножка 12 образована двумя параллельными рычагами 28, а соответствующий монтажный блок 22 и приводной цилиндр 26 находятся между ними.На нижнем конце каждая ножка несет колесо 30, которое с возможностью вращения поддерживается между рычагами 28, так что оно может катиться по земле 14.

Каждый из шарниров 24 определяет ось поворота, которая проходит в плоскости, параллельной платформе. 18 и перпендикулярно соответствующей ноге 12. Таким образом, в нормальном положении, показанном на фиг. 1, на котором платформа 18 ориентирована горизонтально, оси, определяемые шарнирами 24, также горизонтальны. Ось каждого колеса 30 параллельна оси соответствующего шарнира.

Когда одна из ножек 12 поворачивается, как, например, левая ножка 12 на ФИГ. 2, нижний конец этой стойки, которая опирается на колесо 30 с возможностью качения, перемещается радиально наружу или внутрь. В результате имитатор движения в целом наклоняется вокруг оси, которая проходит в плоскости поверхности 14 земли и проходит через точки 32 контакта с землей, определяемые двумя другими колесами 30. Комбинируя поворотные движения всех трех опор 12, кабину 10 можно наклонять в любом направлении.

Кроме того, кабину 10 можно регулировать по высоте, синхронно поворачивая все три ножки 12. В качестве примера на фиг. 3 показано состояние, в котором кабина 10 опущена максимально, так что можно удобно войти в кабину или выйти из нее.

Имитатор движения в соответствии с изобретением может быть установлен без существенной подготовительной работы на любой плоской нижней поверхности 14 и является мобильным для транспортировки в желаемое место, где он будет работать.Для этого достаточно поднять две из трех опор 12, чтобы имитатор движения мог смещаться при катании на колесе 30 третьей опоры.

Как показано на фиг. 4, ножки 12 могут быть расположены под платформой 18 таким образом, чтобы, с одной стороны, была обеспечена достаточная устойчивость, а с другой стороны, требовалась лишь сравнительно небольшая площадь для установки. При желании ножки 12 также могут быть телескопическими, чтобы их можно было убрать, когда кабина 10 опускается в положение, показанное на фиг.3. В этом случае необходимая площадь для установки еще больше уменьшается.

Дополнительные степени свободы движения могут быть реализованы, например, путем замены жестких стоек 16 на ФИГ. 1 с помощью привода X-Y и / или поворотного привода, так что в крайнем случае становится возможным движение во всех шести степенях свободы.

РИС. 5 показан имитатор движения согласно модифицированному варианту осуществления, в котором одна нога 12 ‘, предпочтительно нога, которая проходит в вертикальной средней плоскости кабины 10, имеет ступню 34 в форме диска вместо колеса, так что она неподвижна. поддерживается на земле.

Две другие опоры 12, каждая из которых, если смотреть сверху, образуют угол 120 ° с опорой 12 ‘, несут на своем свободном конце саморегулирующийся роликовый узел 36, который в показанном варианте осуществления образован единственной продольной опорой. ролик. Таким образом, ноги 12 могут катиться по земле 14 в любом направлении.

С имитатором движения согласно фиг. 5, в принципе, можно моделировать те же движения, что и в ранее описанном варианте осуществления, с той лишь разницей, что это не проекция центра масс имитатора движения на нижнюю поверхность 14, а ступню 34 в форме диска, которая остается неподвижным.Если, например, опускается задний конец кабины 10 (левый конец на фиг. 5), тогда одновременно втягиваются соответствующие приводные цилиндры 26. Узлы 36 самоуправляемых валков затем перемещаются по земле 14 по гусеницам параллельно продольной оси имитатора движения. Если, с другой стороны, кабина 10 удерживается в горизонтальном положении и опускается равномерно, то все приводные цилиндры 26 и 26 ‘убираются одновременно. В этом случае узлы 36 самоуправляемых роликов перемещаются радиально относительно ножки 34 в форме диска.

В этом варианте осуществления любое «смещение» имитатора движения предотвращается дисковой опорой 34, которая неподвижна относительно земли 14.

Вместо одного ведомого ролика саморегулирующийся роликовый узел 36 может также быть образована набором из нескольких хвостовых валков, которые установлены на общей опорной плите, которая сама шарнирно к ноге 12. таким образом, нагрузка на отдельных хвостовых валков уменьшается, так что, при том же весе, более компактную конструкцию, прицепных катков.В то же время поддерживающие ролики могут быстрее реагировать на управляющие движения, когда изменяется направление смещения нижних концов ножек 12.

Вместо поддерживающих роликов могут быть предусмотрены эквивалентные устройства, например шарик, который поддерживается в гнезде с помощью небольших шариков подшипника, чтобы иметь возможность вращения в любом направлении.

Для достижения дополнительной стабилизации в показанном варианте осуществления предусмотрен направляющий ролик 38, который установлен на нижнем конце поворотного рычага 40 таким образом, что он всегда катится по земле 14 в направлении продольной оси движения. симулятор.В этом случае рычаг 40 может поворачиваться в той же вертикальной плоскости, что и стойка 12 ‘, и всегда прижимается к земле цилиндром 42, пневматической пружиной или другим упругим средством. Таким образом, вращательное движение имитатора движения вокруг вертикальной оси, проходящей через ножку 34 в форме диска, надежно предотвращается.

Симулятор облачного радара ARM для глобальных климатических моделей: объединение полевых данных и климатических моделей (статья в журнале)

Чжан, Юйин, Се, Шаочэн, Кляйн, Стивен А., Маршан, Роджер, Коллиас, Павлос, Клотио, Юджин Э., Лин, Вуин, Джонсон, Карен, Сулейс, Дастин, Бодас-Сальседо, Алехандро, Тан, Шуайки, Хейнс, Джон М., Коллис, Скотт, Дженсен, Майкл , Бхарадвадж, Нитин, Хардин, Джозеф и Исом, Брэдли. Симулятор облачного радара ARM для глобальных климатических моделей: соединение полевых данных и климатических моделей . США: Н. П., 2018. Интернет. DOI: 10.1175 / BAMS-D-16-0258.1.

Чжан, Юйин, Се, Шаочэн, Кляйн, Стивен А., Маршан, Роджер, Коллиас, Павлос, Клотио, Юджин Э., Лин, Вуин, Джонсон, Карен, Сулейс, Дастин, Бодас-Сальседо, Алехандро, Тан, Шуайки, Хейнс, Джон М., Коллис, Скотт, Дженсен, Майкл , Бхарадвадж, Нитин, Хардин, Джозеф и Исом, Брэдли. Симулятор облачного радара ARM для глобальных климатических моделей: соединение полевых данных и климатических моделей . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-16-0258.1

Чжан, Юйин, Се, Шаочэн, Кляйн, Стивен А., Маршан, Роджер, Коллиас, Павлос, Клотио, Юджин Э., Лин, Вуин, Джонсон, Карен, Сулейс, Дастин, Бодас-Сальседо, Алехандро, Тан, Шуайки, Хейнс, Джон М., Коллис, Скотт, Дженсен, Майкл , Бхарадвадж, Нитин, Хардин, Джозеф и Исом, Брэдли. Пн. "Симулятор облачного радара ARM для глобальных климатических моделей: соединение полевых данных и климатических моделей". Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-16-0258.1.

@article {osti_1422299,
title = {Симулятор облачного радара ARM для глобальных климатических моделей: соединение полевых данных и климатических моделей},
author = {Чжан, Юин и Се, Шаочэн и Кляйн, Стивен А.и Маршан, Роджер и Коллиас, Павлос и Клотио, Юджин Э. и Лин, Вуин и Джонсон, Карен и Сулейс, Дастин и Бодас-Сальседо, Алехандро и Тан, Шуайки и Хейнс, Джон М. и Коллис, Скотт и Дженсен, Майкл и Бхарадвадж, Нитин и Хардин, Джозеф и Исом, Брэдли},
abstractNote = {Облака играют важную роль в радиационном балансе Земли и гидрологическом цикле. Однако современные модели глобального климата (ГКМ) испытывают трудности с точным моделированием облаков и осадков.Чтобы улучшить представление облаков в климатических моделях, очень важно определить, чем смоделированные облака отличаются от наблюдений за ними в реальном мире. Это может быть сложно, поскольку существуют значительные различия между тем, как модель климата представляет облака и какие приборы наблюдают, как с точки зрения пространственного масштаба, так и с точки зрения свойств гидрометеоров, которые моделируются или наблюдаются. Для решения этих проблем и сведения к минимуму воздействия ограничений инструментов была разработана концепция инструментальных «имитаторов», которые преобразуют переменные модели в псевдоприборные наблюдения, с целью улучшения и облегчения сравнения смоделированных облаков с данными наблюдений.Многие тренажеры предназначены (и продолжают развиваться) для различных инструментов и целей. Пакет спутникового симулятора сообщества, проект по взаимному сравнению моделей с обратной связью в облаках (CFMIP), пакет наблюдений (COSP; Bodas-Salcedo et al.2011), содержит несколько независимых спутниковых симуляторов и широко используется в глобальном сообществе моделирования климата для использования спутниковых наблюдений для оценки модели облаков (например, Klein et al. 2013; Zhang et al. 2010). В этой статье представлен симулятор наземного облачного радара, разработанный U.S. Программа измерения атмосферной радиации (ARM) Министерства энергетики (DOE) для сравнения облаков модели климата с данными наблюдений ARM с помощью вертикально наведенных радаров 35 ГГц. По сравнению с радиолокационными наблюдениями CloudSat, радиолокационные измерения ARM происходят с более высоким временным разрешением и более точным вертикальным разрешением. Это позволяет пользователям более полно исследовать подробные вертикальные структуры в облаках, разрешать тонкие облака и количественно оценивать суточную изменчивость облаков. В частности, радары ARM чувствительны к облакам на низком уровне, которые радару CloudSat трудно обнаружить из-за поверхностного загрязнения (Mace et al.2007; Marchand et al. 2008 г.). Таким образом, наземные наблюдения за облаками ARM могут обеспечить важные наблюдения за облаками, которые дополняют измерения из космоса.},
doi = {10.1175 / BAMS-D-16-0258.1},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1422299}, journal = {Бюллетень Американского метеорологического общества},
issn = {0003-0007},
число = 1,
объем = 99,
place = {United States},
год = {2018},
месяц = ​​{1}
}

Научно-исследовательский центр ARM

2021

Гертс Б., Дж. Макфаркуар, Л. Сюэ, М. Йенсен, П. Коллиас, М. Овчинников, М. Шупе, П. ДеМотт, И. Ван, М. Тьернстрем, П. Филд, С. Абель, Т. Шпенглер, Р. Неггерс, С. Круэлл, М. Вендиш и C Lupkes.2021. Отчет о полевой кампании эксперимента по исследованию морского пограничного слоя (COMBLE) «Вспышки холодного воздуха». Эд. Роберт Стаффорд, пользовательский центр ARM. DOE / SC-ARM-21-001.

2020

Дай Й, И. Вильямс и С. Цю. 2020. «Моделирование эффектов разделения поверхностной энергии на конвективную организацию: тематическое исследование и наблюдения в Южных Великих равнинах США». Журнал геофизических исследований: атмосферы , 126 (2), e2020JD033821, 10.1029 / 2020JD033821.
Исследования

Вэй Х, П Чан и Зи Куанг. 2020. «Двухточечное смешивание, сортировка по плавучести и разбавление в кампании RACORO». Письма о геофизических исследованиях , 47 (23), e2020GL0

Дорси К. и Д. Фельдман. 2020. Комплексная полевая лаборатория приземной атмосферы. Эд. Роланда Джундт, пользователь ARM. DOE / SC-ARM-20-016.

Серра И., А. Роу, Д. Адамс и Г. Киладис.2020. «Волны Кельвина во время GOAmazon и их связь с глубокой конвекцией». Журнал атмосферных наук , 77 (10), 10.1175 / JAS-D-20-0008.1.
Исследования

Тай С., Дж. Фаст, В. Густафсон, Д. Чанд, Б. Годе, З. Фенг и Р. Ньюсом. 2020. «Моделирование континентальных популяций неглубоких кучевых облаков с использованием модели разрешения облачной системы с ограниченными наблюдениями». Журнал достижений в моделировании земных систем , 12 (9), e2020MS002091, 10.1029 / 2020MS002091.
Исследования

Тан С., С. Се и М. Чжан. 2020. Описание трехмерных крупномасштабных данных воздействия из трехмерного ограниченного вариационного анализа (VARANAL3D). Эд. Роберт Стаффорд, пользовательский центр ARM. DOE / SC-ARM-TR-253.

Уильямс И., Дж. Ли, Дж. Тадич, И Чжан и Х. Чу. 2020. «Моделирование пространственной неоднородности в поверхностном турбулентном потоке тепла в Южных Великих равнинах США.» Journal of Geophysical Research: Atmospheres , 125 (13), e2019JD032255, 10.1029 / 2019JD032255.
Research Highlight

Хамада И., Эйерс, Р. Матамала и Д. Кук. 2020. Отчет о полевой кампании исследования взаимодействия атмосферы и биосферы. Эд. Роберт Стаффорд, пользовательский центр ARM. DOE / SC-ARM-20-004.

Цю С. и я Уильямс. 2020. «Наблюдательные доказательства зависящей от государства положительной и отрицательной обратной связи с земной поверхностью при дневной глубокой конвекции над Южными Великими равнинами.» Geophysical Research Letters , 47 (5), e2019GL06622, 10.1029 / 2019GL086622.
Research Highlight

Студент Измерение артериального давления с помощью руки-симулятора по сравнению с рукой живого объекта

Реферат

Цель . Для сравнения точности измерений артериального давления с использованием живого объекта и руки-тренажера, а также для определения предпочтений учащихся в отношении измерения.

Методы . Это было перекрестное исследование, в котором сравнивались измерения артериального давления у живого объекта и руки-симулятора. Студенты заполнили инструмент анонимного опроса, чтобы определить мнения о простоте измерения.

Результаты . Пятьдесят семь студентов выполнили измерения артериального давления на живых объектах, а 72 студента выполнили измерения артериального давления с помощью тренажера. Между двумя методами измерения не было значительных систематических различий.Измерения систолического артериального давления на руке живого пациента с меньшей вероятностью были в пределах 4 мм рт.ст. по сравнению с измерениями на руке симулятора. Измерения диастолического артериального давления между двумя методами существенно не отличались.

Выводы . Точность измерения артериального давления студентами с помощью тренажера была аналогична точности с живым объектом. Не было разницы в предпочтениях студентов относительно методов измерения.

ВВЕДЕНИЕ

Увеличилось использование симуляторов пациента в медицинском, медсестринском и фармацевтическом образовании. ^1–4 Симуляторы можно использовать в качестве эффективной стратегии обучения для облегчения обучения и улучшения знаний, предоставления контролируемых и безопасных возможностей практики и помощи в развитии сильных клинических навыков. ^2,3 Симуляторы пациента могут варьироваться от использования технологий и волонтеров, изображающих пациентов, до высококачественных симуляторов пациента всего тела. ⁵

Увеличение использования симуляторов пациента в фармацевтическом образовании, вероятно, связано с повышенным вниманием к критическому мышлению и навыкам решения проблем. ⁵ Совет по аккредитации фармацевтического образования (ACPE) поддерживает использование различных эффективных стратегий обучения, таких как моделирование и тематические исследования (руководящие принципы 11.2 и 25.7). Кроме того, ACPE рекомендует, чтобы в школах были лаборатории, предназначенные для обучения по профессиональной учебной программе и моделирования практики (рекомендация 27.1). ⁶ Во время этого исследования несколько колледжей и фармацевтических школ использовали симуляторы пациента на различных курсах, чтобы дать студентам возможность применить знания и навыки, полученные в классе, в контролируемой практической среде. ^4,5,7,8

Студенты, обучающиеся на курсах оценки пациентов, традиционно обучались методам надлежащего измерения артериального давления с использованием живого объекта, т. Е. Однокурсника. Однако владение правильной техникой не гарантирует точности измерения артериального давления. Поскольку ACPE рекомендует использовать симуляторы, а в нескольких фармацевтических школах используются механические симуляторы пациента для обучения навыкам оценки физического состояния, мы решили ввести использование симуляторов в качестве учебной стратегии для измерения артериального давления.Наша основная цель состояла в том, чтобы сравнить точность измерения артериального давления руки живого пациента и руки симулятора артериального давления Nasco Life / form LF01095U (NASCO, Fort Atkins, WI) в пределах 4 мм рт. Ст. Для измерения систолического и диастолического артериального давления. Нашей вторичной целью было определить предпочтения студентов в отношении различных методов обучения измерению артериального давления.

ДИЗАЙН

Это исследование было разработано как проспективное перекрестное исследование. Студенты третьего курса обучения в Школе фармацевтики Университета Коннектикута «Введение в клиническую практику» были приглашены и дали согласие на участие в январе 2009 года.Исследование было одобрено институциональным наблюдательным советом (IRB) Университета Коннектикута.

Сто студентов согласились участвовать в исследовании и были разделены на 2 группы (56 студентов в группе 1 были самостоятельно зарегистрированными в лабораторном отделении 1, а 44 студента в группе 2 были теми, кто самостоятельно зарегистрировался в лаборатории. раздел 2). В начале исследования ученики обеих групп были обучены методам надлежащего измерения артериального давления с помощью руки живого объекта, т. Е. Сокурсника, а также измерения артериального давления с помощью руки-тренажера.Во время исследования студенты в группе 1 получили ручное измерение артериального давления на руке живого объекта, в то время как студенты в группе 2 получили ручное измерение артериального давления на руке симулятора. Для студентов в группе 1 исследователи использовали стетоскоп с двумя головками для оценки точности измерения артериального давления студентами. Измерения артериального давления, полученные студентами, были задокументированы и сравнивались с измерением артериального давления, определенным исследователями. Исследователи использовали одну из 10 предустановленных настроек артериального давления для предварительной настройки руки-симулятора для каждого студента в группе 2.Для оценки точности измерения артериального давления, полученные студентами из группы 2, сравнивались с настройкой артериального давления на симуляторе. На следующей неделе студенты из 1-й и 2-й групп были переведены на альтернативное вмешательство. Измерения артериального давления, полученные студентами с помощью каждого из описанных методов, были деидентифицированы с использованием кода, созданного студентом, чтобы гарантировать конфиденциальность студента и предотвратить предвзятость.

По завершении исследования студентов попросили заполнить инструмент анонимного опроса из 5 пунктов с использованием 5-балльной шкалы Лайкерта, по которой 1 = категорически не согласен, 2 = частично не согласен, 3 = ни согласен, ни не согласен, 4 = частично согласен и 5 = полностью согласен.Инструмент опроса также включал вопросы, касающиеся мнений студентов об их предпочтительном методе обучения измерению артериального давления и методе, обеспечивающем большую точность. Целью этого обзора было определение простоты измерения с использованием двух описанных методов.

Статистический анализ проводился с использованием StatsDirect, версия 2.4.5 (StatsDirect Ltd, Чешир, Великобритания) и Prism 5 для Mac OS (GraphPad Software, Inc., LaJolla, CA). Значение p <0,05 считалось значимым.Графики Бланда-Альтмана использовались для сравнения пределов согласия между двумя описанными методами. Тест хи-квадрат (2X2) использовался для определения наличия различий в систолических и диастолических показаниях между группами.

ОЦЕНКА И ОЦЕНКА

Сто студентов, прошедших курс «Введение в клиническую практику», дали согласие на участие в исследовании. Хотя все студенты в классе согласились участвовать в исследовании, были включены данные только 57 студентов, которые проводили измерения артериального давления на руке живого объекта, и 72 студентов, которые выполняли измерения артериального давления на руке симулятора.Данные были исключены, если показания артериального давления были недоступны для живого объекта с помощью стетоскопа с двумя головками (студент или исследователь не слышал звуков Короткова из-за шумовых барьеров), временная неисправность руки симулятора привела к неточным показаниям Показания артериального давления, записанные студентом, были неразборчивыми, или студент отсутствовал на лабораторном занятии. Исключенные данные не были включены в анализ исследования.

Графики Бланда-Альтмана были созданы для сравнения двух методов измерения и отображения индивидуальных данных и величины различий между двумя разными измерениями артериального давления.Ось x представляет средние измерения артериального давления, а ось y представляет собой величину разницы между двумя различными измерениями артериального давления. Графики Бланда-Альтмана использовались для сравнения согласованности между измерением артериального давления на руке живого субъекта с помощью двойного стетоскопа, измерением артериального давления на руке симулятора и измерениями артериального давления, определенными исследователями, что привело к линии согласия, которая находится в пределах 95% достоверности. интервал.Средняя горизонтальная линия указывает среднюю разницу. Две внешние линии указывают границы соглашения. Следовательно, нет существенной разницы между двумя методами измерения (Рисунок 1 и Рисунок 2).

График Бланда-Альтмана измерений систолического артериального давления на симуляторе.

График Бланда-Альтмана измерений диастолического артериального давления на симуляторе.

Тест хи-квадрат был проведен для проверки точности в пределах 4 мм рт. Ст. Для систолического и диастолического артериального давления, сравнивая руку живого субъекта с рукой симулятора.Связь между переменными систолического артериального давления была значимой: x ² = 9,73, p = 0,0018. Измерения систолического артериального давления на руке живого субъекта с меньшей вероятностью были в пределах 4 мм рт. Ст. По сравнению с измерениями систолического артериального давления на руке-симуляторе.

Тест хи-квадрат был проведен для проверки точности измерения диастолического артериального давления в пределах 4 мм рт. Ст. Для руки живого субъекта и руки-симулятора. Связь между этими переменными не была значимой (x ² = 0.40, p = 0,53). Измерения диастолического артериального давления на руке живого пациента в пределах 4 мм рт. Ст. Существенно не отличались по сравнению с измерениями диастолического артериального давления на руке-симуляторе.

Девяносто восемь студентов заполнили инструмент анонимного опроса с использованием 5-балльной шкалы Лайкерта. Результаты опроса (таблица 1) показывают, что студенты в некоторой степени согласны с тем, что способность точно определять артериальное давление является важным навыком для фармацевта (медиана = 4). Студенты в некоторой степени согласились с их способностью точно измерить артериальное давление вручную (медиана = 4).Кроме того, студенты в некоторой степени согласились с тем, что их готовят к измерению артериального давления вручную у пациентов, находящихся на APPE (медиана = 4).

в исследовании измерения кровяного давления

Студенты были опрошены, чтобы определить их предпочтительный метод изучения измерений кровяного давления; 54,1% студентов указали, что предпочитают использовать живой предмет по сравнению с 45,9% студентов, которые предпочли использовать тренажер для обучения измерению артериального давления.По завершении этого исследования 94,9% опрошенных студентов указали, что, по их мнению, они могут более точно измерить артериальное давление вручную с помощью руки-симулятора по сравнению с живой рукой (Таблица 2).

Результаты предпочтений учащихся из исследования измерения артериального давления, n = 98

РЕЗЮМЕ

Использование симулятора является приемлемым методом для обучения студентов навыкам измерения артериального давления. Рука-симулятор имеет размер в натуральную величину и позволяет студенту практиковать те же навыки и методы измерения кровяного давления, что и на человеке.Параметры систолического и диастолического числа, частоты сердечных сокращений и объема регулируются с помощью внешней панели управления, допускающей вариативность, как это видно в клинической практике. Рука симулятора анатомически очень похожа на руку человека, поэтому для успешного измерения артериального давления необходимо правильное наложение манжеты для измерения артериального давления и стетоскопа. Чтобы определить, правильно ли работали руки-тренажеры, исследователи тестировали каждую руку до и после каждого занятия. Если рука симулятора не показывала правильные значения артериального давления, настройки были откалиброваны в соответствии с рекомендациями производителя для получения правильных результатов.Симуляторы были определены точно после занятия в классе. Хотя тренажер руки позволял оценить точность измерения артериального давления, преподаватели курса и студенты, записанные на курс, указали, что он не должен быть единственным методом, с помощью которого студенты тренируются в измерении артериального давления. Студенты указали, что они смогли получить более точные показания на тренажере, хотя немного больше студентов предпочли практиковаться на живых предметах. Некоторые комментарии студентов предполагали, что настройка громкости сердцебиения (звуков Короткова) на симуляторе была намного громче и четче, чем человеческая рука, и поэтому нереалистична.

У студентов была больше шансов получить точное систолическое артериальное давление на руке симулятора, чем на руке живого испытуемого; однако их точность не различалась при измерении диастолического артериального давления. Точная работа тренажера была обеспечена инструкторами перед началом занятий с использованием рекомендаций производителя по калибровке. Кроме того, производитель рекомендовал 100% точность руки симулятора при правильной калибровке. Наблюдения инструкторов показали, что студенты часто испытывают трудности с выпуском воздушного клапана и поддержанием устойчивого снижения давления, слушая звуки Короткова.В результате студенты часто пропускали первый звук Короткова. Воспринимаемая студентами четкость звуков Короткова на руке-симуляторе могла способствовать повышению точности систолического артериального давления на руке-симуляторе. В будущем инструкторы курса назначат время в лаборатории, чтобы попрактиковаться в открытии воздушного клапана и прослушивании первого звука Короткова.

У исследования есть несколько ограничений. Оценка студентами точности измерения артериального давления на руке живого субъекта основывалась на предположении, что исследователь получил точное значение артериального давления.Исследователи использовали стетоскоп с двумя головками для этой оценки, точность которой может быть ограниченной из-за посторонних звуков, исходящих от нескольких кусков резиновых трубок. Кроме того, несмотря на калибровку до начала исследования, временная неисправность симулятора привела к уменьшению размера выборки. Отсутствие результатов может быть связано с неспособностью студента или исследователя записать систолическое или диастолическое артериальное давление из-за недостижимых результатов. Продолжение этой оценки в будущем должно увеличить размер и мощность выборки.

Общий успех руки-симулятора артериального давления Nasco Life / form LF01095U побудил исследователей оценить потенциал приобретения дополнительных симуляторов, например, специально для оценки звука сердца и легких.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Точность измерения артериального давления студентом с помощью тренажера была аналогична живой руке. Может ли тренажер руки облегчить обучение студентов измерению артериального давления на живой руке, или если способность учащегося измерять артериальное давление в симуляторе является предиктором способности этого учащегося измерять артериальное давление на живой руке, следует оценить в будущих исследованиях. .

• Получено 28 сентября 2009 г.
• Принято 24 января 2010 г.

• © Американский журнал фармацевтического образования, 2010 г.

Инструкторы по стрелковому оружию | RUAG

Динамическое обучение обращению с огнестрельным оружием имеет решающее значение для ваших тактических команд для оттачивания инстинктов, движений и навыков. Положитесь на наши безопасные и экономичные виртуальные симуляторы стрелкового оружия в помещении для точного обучения обращению с огнестрельным оружием.

с высокореалистичным поведением. Функции и . наши тренажеры для стрелкового оружия безопасно обучат вашего персонала.Прежде чем они начнут действовать в реальных сценариях, ваши экипажи уже испытали физическую реальность баллистической огневой мощи, научились действовать быстро и эффективно в сложной местности и в городских условиях и были подвержены отдаче оружия.

Современная технология поддерживает сценарии обучения стрелковому оружию, настраиваемые в соответствии с вашими учебными целями и сценариями, экономичные и надежные . Установки фиксированного виртуального моделирования позволяют проводить обучение как на индивидуальном , так и на коллективном уровне в поддержку ваших усилий по обеспечению готовности к миссии и точного выполнения.Внутренние стрельбища оснащены полным набором привязного и бесшнурового оружия для обучения от базовых навыков до продвинутого уровня. Наши кинотеатры для стрельбы поддерживают операторов стрелкового оружия в улучшении меткости, обращения и процедур стрельбы. Прецизионные измерительные устройства позволяют инструкторам контролировать и анализировать точность и характеристики, включая положение для стрельбы, прицеливание, наклон, бросок и тангаж, выстрелы и давление спускового крючка. Наши виртуальные тренажеры по стрелковому оружию, включая мониторинг, передачу данных и последующий обзор (AAR), позволяют повысить эффективность, точность, рассеивание, время реакции и многое другое.Это также позволяет отточить навыки принятия решений и координации.

Обеспечивая готовность системы, наша служба поддержки клиентов обеспечивает оптимальную работу оборудования до, во время и после обучения, включая замену и запасные части, а также техническое обслуживание, ремонт и капитальный ремонт (ТОиР).

Симулятор виртуальной реальности Harness Systems Kaufman; Роджер Э. [Кауфман; Роджер Э.]

Заявка на патент США № 12/095315 была подана в патентное ведомство 15 октября 2009 года на систему подвесных систем для симуляторов виртуальной реальности .Автор изобретения Роджер Э. Кауфман.

Реферат

Изобретения направлены на сборки для сопряжения. трехмерные перемещения человека в виртуальную среду или в удаленную среду. Сборки жгутов поддерживают пользователя в желаемом месте относительно системы виртуальной реальности тем самым позволяя системе виртуальной реальности захватывать перемещений пользователя. Сборки включают в себя рамную подсистему, поворотная подсистема, подсистема управления кабелями, комплаенс подсистема, подсистема вертикального перемещения, центровка подсистема, подсистема поддержки руки, и сдержанность человека подсистема.

    ПАРТНЕРЫ JUNEAU
    P.O. ВСТАВКА 2516
    АЛЕКСАНДРИЯ
    VA
    22301
    нас
 

1.Система ремней безопасности для системы виртуальной реальности, включающая: a. а каркасная подсистема с элементами крепления к полу или потолку b. а подсистема поворота с по существу вертикальной осью поворота c. кабель подсистема управления с компонентами, предотвращающими электрические кабели от скручивания или запутывания при движении упомянутой привязи d. соответствие подсистема, которая обеспечивает центрирующую силу для пользователя e. а подсистема вертикального движения, которая позволяет пользователю перемещаться в существенно вверх и вниз, в то время как существенно сдерживание горизонтальных движений.f. регулировка центрирования подсистема, которая устанавливает номинальное положение пользователя в относительно указанной по существу вертикальной оси поворота g. опорный рычаг подсистема, которая вращается вокруг указанной по существу вертикальной оси ось h. подсистема сдерживания человека, которая связывает пользователя с указанным Система Жгут и принуждает упомянутой опоры рычага подсистема поворота вокруг указанной по существу вертикальной оси поворота.

2. Ремни для системы виртуальной реальности, как указано в п.1, в котором указанная подсистема кадра содержит: a.фальшпол жестко прикреплен к центральной колонне b. нижняя часть указанного центральная колонна, жестко прикрепленная к элементу с контактом с грунтом поверхности или ноги.

3. Система ремней для системы виртуальной реальности, как указано в п. 2, в котором указанная подсистема поворота содержит: а. один или больше подшипники под фальшполом b. указанные подшипники окружают центральная колонна.

4. Ремни для системы виртуальной реальности, как указано в по п.3, отличающаяся тем, что подсистема опорный кронштейн содержит: а.один или более существенно горизонтальные элементы, которые вращаются на указанных подшипниках под фальшполом b. горизонтальный шарнирный стержень жестко соединены с указанными по существу горизонтальными элементами посредством промежуточные распорные элементы, прикрепленные к дальнему концу указанного горизонтальные элементы c. указанный горизонтальный шарнирный стержень расположен таким образом чтобы оставаться на практически постоянной высоте над ложным этаж.

5. Ремни для системы виртуальной реальности, как указано в п.4, в котором указанная подсистема вертикального движения содержит: a.а пара рычагов, шарнирно соединенных своими внешними концами с указанным горизонтальный шарнирный стержень и расположенный таким образом, чтобы качаться в по существу вертикальная плоскость относительно упомянутого горизонтального поворотного стержня. б. упомянутые части руки соединены своими внутренними концами с упомянутым человеческим подсистема сдерживания.

6. Ремни для системы виртуальной реальности, как указано в п.1, в котором указанная подсистема удерживания человека включает: a. а носимый компонент, приспособленный для крепления на талии или туловище пользователя.б. средство соединения, соединяющее каждую боковую сторону указанного носимый компонент к одному из указанных рычагов c. указанная муфта означает возможность ограниченного относительного движения между указанными носимыми компонент и упомянутые элементы руки.

7. Ремни для системы виртуальной реальности, как указано в п. 2, в котором указанная подсистема управления кабелями содержит накладку. кольцевая система под указанным фальшполом и вокруг указанного центрального столбец.

8. Ремни для системы виртуальной реальности, как указано в п. 2, в котором указанная подсистема управления кабелями содержит спиральная катушка кабеля под указанным фальшполом и вокруг указанного центральная колонна.

9. Ремни для системы виртуальной реальности, как указано в п.1, в котором указанная подсистема регулировки центрирования содержит: позволяя номинальный ненагруженный или ненагруженный радиальный размер указанные элементы руки должны изменяться, например, телескопически или подвижно соединенные элементы в указанных элементах рычага; b. средства блокировки для поддержания номинального радиального размера в ненагруженном или ненагруженном состоянии элементы рычага постоянны, например, с помощью механизма с быстросъемным штифтом.

10. Система ремней для системы виртуальной реальности, как указано в п.1, в котором указанная подсистема соответствия содержит: a.весна средство, позволяющее изменять радиальный размер упомянутых элементов рычага. от их номинального размера в ненагруженном или ненагруженном состоянии в реакция на внешние силы, приложенные к подвесной системе b. сказал Пружинные средства включают подходящие резистивные элементы, такие как катушка пружины, листовые рессоры, эластомерные ленты или пневматические рессоры, действующие против таких компонентов, как телескопическое или скользящее соединение элементы внутри или несущие части указанных элементов руки.

11-68. (отменено)

РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет в отношении U.S. Provisional Заявка 60/739 897, поданная 28 ноября 2005 г.

ПРЕДПОСЫЛКИ И РЕЗЮМЕ

[0002] Изобретения, описанные в этом патентном документе, являются направлено на сборки для сопряжения трехмерных движений человека в виртуальную или удаленную среду. В частности, изобретения направлены на ремни безопасности. сборки для использования с системой виртуальной реальности для поддержания пользователь в желаемом месте относительно виртуальной реальности система, тем самым позволяя системе виртуальной реальности захватывать движения пользователя.

[0003] Виртуальные среды обычно включают в себя массив датчиков которые активируются в ответ на действия и движения пользователя и которые создают у пользователя впечатление, что он имеет дело непосредственно с трехмерная модель. Датчики могут определять положение пользователь с помощью маркеров, прикрепленных к пользователю, таких как на руках, ногах, туловище, тазе и голове. Позиции маркеры в виртуальной среде обнаруживаются одним или несколькими датчики и регистрируются подходящей компьютерной системой.Обычно система отображения в виде очков или маски, содержащей пару маленьких экранов дисплея помещается на голову пользователя, чтобы отображать динамическое изображение окружающей среды, как пользователь виртуально движется через это. Виртуальная среда может быть сгенерирована компьютером или может использовать сенсорный ввод из удаленного места. Виртуальное движение на большие расстояния можно смоделировать в такой виртуальной среде заставляя пользователя оставаться в относительно небольшом физическом пространство и использование движений ног пользователя для обозначения таких действий, как как ходьба или бег трусцой.

ПРЕДПОСЫЛКИ И РЕЗЮМЕ

[0004] Изобретения, описанные в этом патентном документе, являются направлено на сборки для сопряжения трехмерных движений человека в виртуальную или удаленную среду. В частности, изобретения направлены на ремни безопасности. сборки для использования с системой виртуальной реальности для поддержания пользователь в желаемом месте относительно виртуальной реальности система, тем самым позволяя системе виртуальной реальности захватывать движения пользователя.

[0005] Виртуальные среды обычно включают в себя массив датчиков которые активируются в ответ на действия и движения пользователя и которые создают у пользователя впечатление, что он имеет дело непосредственно с трехмерная модель. Датчики могут определять положение пользователь с помощью маркеров, прикрепленных к пользователю, таких как на руках, ногах, туловище, тазе и голове. Позиции маркеры в виртуальной среде обнаруживаются одним или несколькими датчики и регистрируются подходящей компьютерной системой.Обычно система отображения в виде очков или маски, содержащей пару маленьких экранов дисплея помещается на голову пользователя, чтобы отображать динамическое изображение окружающей среды, как пользователь виртуально движется через это. Виртуальная среда может быть сгенерирована компьютером или может использовать сенсорный ввод из удаленного места. Виртуальное движение на большие расстояния можно смоделировать в такой виртуальной среде заставляя пользователя оставаться в относительно небольшом физическом пространство и использование движений ног пользователя для обозначения таких действий, как как ходьба или бег трусцой.

[0006] Системы виртуальной реальности обычно включают прикрепленные маркеры к различным точкам на теле человека, чтобы помочь в обнаружении движение и расположение частей тела. В системах часто используется ряд камер или других датчиков, окружающих человека, для обнаружения движение частей тела человека и положение маркеры. Система камеры определяет позиции и их движение и передает сигналы на компьютер, где изображение в реальном времени движение человека производится.Эти устройства обычно требуют пользователю работать в ограниченном пространстве, чтобы оставаться в пределах поле зрения камер или датчиков. Также для экономических По этой причине часто желательно, чтобы пользователь оставался на небольшой площади. Например, может быть желательно поставить несколько виртуальных реальностей. пользователей в одну виртуальную комнату, даже если они работают в разные физические среды. Следовательно, существует потребность в промышленность для сборки, которая поддерживает пользователя в пределах заранее определенное пространство для обнаружения движения в виртуальной реальности система.

[0007] Настоящее изобретение направлено на механическое центрирование ремни безопасности, которые позволяют человеку свободно перемещаться в пределах обозначенного Космос. Каждая из этих привязей ограничивает пользователя определенным местоположение и обеспечивает восстанавливающую силу, когда пользователь выходит из обозначенный регион. Эта сила служит эргономичным ориентиром для пользователя и побуждает его вернуться в указанную область.

[0008] В одном варианте привязь прикреплена к раме и прикреплен к пользователю, чтобы удерживать пользователя в обозначенной зоне позволяя пользователю двигать руками и ногами и вращать вокруг вертикальной оси.Ремень подключается к пользователю в способ, который позволяет пользователю свободно перемещаться в определенных желаемых направления, удерживая пользователя в обозначенной области. В ремни безопасности позволяют пользователю легко ходить, бегать, поворачиваться или, возможно, лежать вниз или ползать на месте, пока датчики виртуальной реальности обнаруживают движение пользователя.

[0009] Это воспринимаемое знание о положении пользователя в пространстве может использоваться для генерации различных видов виртуальной информации. За например, его можно использовать для отображения изображения пользователю и для другие подключились к пользователю в ответ на движение.В обвязка также позволяет пользователю перемещаться вверх и вниз или к положение на корточках, ползании или лежа на корточках, позволяющее пользователю вращайте по желанию (скажем, на 360 ° или более) в пределах обозначенного площадь. Ремень предназначен для взаимодействия с виртуальным окружающей среды и включает структурные элементы для управления электрические и видеокабели и обеспечить беспрепятственный доступ вид для камер слежения.

[0010] Изобретения, в частности, относятся к шлейке узлы, состоящие из рамной подсистемы, поворотной подсистемы, троса подсистема управления, подсистема регулировки центровки, подсистема соответствия, подсистема вертикального перемещения, опорный кронштейн подсистема и подсистема привязных ремней безопасности человека, которая соединяет пользователь к остальной части устройства.Одна или несколько из этих подсистем могут опускаться в конкретном варианте осуществления, если эта конкретная подсистема не требуется для определенного применения ремня безопасности.

[0011] Подсистема кадров обеспечивает поддержку для пользователя и для остальное устройство жгута. Также предусмотрена стационарная справочная система координат, в которой датчик виртуальной реальности система может быть откалибрована. Подсистема кадров состоит из частей, которые зацеплять части конструкции пола или потолка в помещении, в котором используется подвесная система.

[0012] Подсистема поворота позволяет пользователю вращать по желанию. вокруг, по существу, вертикальной оси по отношению к раме. За Например, варианты осуществления, описанные здесь, допускают неограниченное вращение 360 °. или более, хотя следует понимать, что вращение также могут быть использованы ограничивающие устройства

[0013] Подсистема управления кабелями служит для удержания кабелей связан с системой отображения виртуальной реальности на голове, активные маркеры, вспомогательные переключатели и провода, компьютерный сигнал линии и т.п. от скручивания или запутывания, когда пользователь поворачивает или движется вверх и вниз.

[0014] Подсистема центрирования устанавливает номинальный положение пользователя относительно указанного по существу вертикального ось поворота. Подсистема регулировки центровки позволяет механизм ремня должен быть отрегулирован так, чтобы правильно расположить разные пользователи относительно центральной оси устройства. Этот центральное регулируемое положение также будет называться здесь как «номинальное» или «ненагруженное» положение. Такое позиционирование важно в достижение естественного «ощущения», когда пользователь идет и поворачивает место.В противном случае, например, у пользователя может появиться неестественный ощущение, что вынужден двигаться по радиусу круга вместо того, чтобы повернуться на месте. В некоторых ситуациях центрирование регулировка может быть выполнена путем создания компонентов других подсистемы в фиксированных пропорциях, установленных для соответствия типичным потребности большинства пользователей. В этих ситуациях регулировка центрирования Подсистема может не регулироваться при нормальном использовании.

[0015] Подсистема податливости обеспечивает центрирующую силу для Пользователь.Подсистема соответствия служит для обеспечения желаемого «упругость» или эластичность ремня безопасности. Это позволяет пользователю отойти на небольшое расстояние от центральной оси естественным образом но с помощью сигналов силы, мягко возвращающих пользователя к центр. Соответствие также помогает предотвратить повреждение частей ремня безопасности. от перегрузки и отказа. Силы также могут обеспечить полезные тактильные подсказки, которые помогают пользователю в работе с жгут устройство. Они могут улучшить смоделированную виртуальную реальность опыт, например, давая ощущение реальной работы против сопротивления, на самом деле просто бегая трусцой на месте.

[0016] Подсистема вертикального движения позволяет пользователю перемещаться в существенно вверх и вниз, в то время как существенно сдерживание горизонтальных движений. Это может быть второстепенная вертикаль движение, такое как приспособление к небольшим вертикальным смещениям бедра во время ходьбы или бега трусцой на месте, или это может быть серьезным вертикальное движение, такое как переход из положения стоя в положение на коленях или положение лежа.

[0017] Ремень безопасности человека служит для механического соединения пользователя обвязки виртуальной реальности к другим частям система.В одном из вариантов привязная привязь для человека включает в себя: носимый компонент, такой как пояс, который крепится на талии пользователя. Шаровые шарниры на ремне позволяют пользователю свободно перемещаться в пределах предполагаемых ограничений сборки ремня безопасности. Расположение эти шаровые опоры рядом с тазобедренными суставами пользователя позволяют делайте это удобно и эргономично. Рюкзак также может быть включены как часть ремня безопасности человека, чтобы обеспечить дополнительный контроль и ограничение для пользователя и выполнение других функции, такие как нести элементы управления кабелем подсистема, чтобы нести схемы для системы отображения на голове, или обеспечить монтажные поверхности для маркеров, используемых виртуальным система датчиков реальности.

[0018] Опорный рычаг подсистема вращается вокруг, по существу, вертикальная ось, определяемая указанной подсистемой поворота. Это позволяет пользователю вращаться вокруг указанной по существу вертикальной оси относительно указанная рама, обеспечивая и поддерживая необходимую горизонтальность и вертикальные смещения, чтобы пользователь находился в нужном взаимосвязь с другими указанными подсистемами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019] Ниже приводится краткое описание чертежей на который:

. Фиг.1 — концептуальный вид, показывающий пользователя в виртуальном среда с маркерами и датчиками;

Фиг. 2 — вид под углом к ​​виртуальной среде с пользователь, подключенный к одному предпочтительному варианту осуществления изобретения;

Фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5 схематические изображения три возможных варианта осуществления настоящего изобретения. Каждый из них На рисунках показано только одно возможное расположение компонентов (подсистемы) подвесной системы. Большинство этих подсистем можно сложены или расположены в любой последовательности сверху вниз.Немного подсистемы, такие как подсистема соответствия, могут иметь свои функции, распределенные по другим системам и выполняемые теми подсистемы. Таким образом, некоторые подсистемы могут быть многофункциональными. Эти на рисунках показано, как заменять модульные компоненты другими варианты осуществления могут быть сконфигурированы.

Фиг. 6 — вид сбоку типичного варианта исполнения изобретение;

Фиг. 7 — вид под углом на однорычажный пьедестал. воплощение.

Фиг. 8 — вид под углом из-под руки одиночного Вариант подлокотника в стиле пьедестала.

Фиг. 9 — общий вид под углом, смотрящий вниз на одиночный Вариант подлокотника в стиле пьедестала.

Фиг. 10 — подробный вид одного варианта центрирующего подсистема настройки.

Фиг. 11 — подробный вид одного варианта выполнения соответствия подсистема и подсистема привязных ремней безопасности человека.

Фиг. 12 — вид под углом из-под двойной руки. воплощение устройства в виде пьедестала.

Фиг. 13 — вид сбоку варианта исполнения в виде пьедестала с прямолинейный вертикальный механизм навески.

Фиг. 14 — вид в перспективе варианта исполнения в виде пьедестала. с прямолинейным рычажным механизмом, показанным на фиг. 13.

Фиг. 15 — подробный вид одного варианта синхронизатора. механизм, используемый на фиг. 13 устройство. (Другой показан на фиг. 32.)

[0033] РИС. 16 — общий вид под углом верхнего рычага. вариант с неподвижной центральной поворотной стойкой, установленной на потолок.

Фиг. 17 — увеличенный вид варианта осуществления верхнего рычага. с фиксированной центральной осевой колонной, закрепленной на потолке.

Фиг. 18 — общий вид под углом верхнего рычага. вариант осуществления фиг. 16, но с фиксированной центральной поворотной стойкой крепится к каркасу, стоящему на полу.

Фиг. 19 — общий вид под углом верхней руки. вариант с неподвижной центральной поворотной стойкой, закрепленной на каркасе стоя на полу и с регулировкой центрирования и Исполнение механизма податливости между шарниром и рычагом. В Рука представляет собой вариант трубчатого рычага с двумя ножками.

Фиг.20 — вид под углом подсистемы с двумя трубчатыми рычагами. 312, показанный на фиг. 19.

Фиг. 21 — подробный вид регулировки центрирования и Вариант исполнения механизма податливости по фиг. 19. Часть стержня. также показан механизм.

Фиг. 22 показан вариант потолочного монтажа с подсистема прямолинейного вертикального движения в опущенном позиция.

Фиг. 23 показан тот же вариант исполнения в приподнятом позиция.

Фиг. 24 показывает напольную версию этого же система.

Фиг. 25 показан вид под углом частей вертикального связь движения на фиг. 22 вариант.

Фиг. 26 — вид под углом, иллюстрирующий, как универсальный суставная петля синхронизирует движение элементов плеча.

Фиг. 27 показывает подробный вид одной трети вертикального механизм движения варианта осуществления по фиг. 22 со связкой в опущенное положение. (Один комплект шарнирных рычагов вместе с часть центральной рамы и поворотной втулки.)

[0045] Фиг. 28 показан тот же вид в перспективе, но с рамкой. части и шарнирное крепление опущены для ясности.

Фиг. 29 показаны подробности того, как рычаг элементы прикрепляются к центру подвесной рамы.

Фиг. 30 показаны центральные верхние детали потолка. навесной вариант с составной системой рычагов и с подсистема прямолинейного вертикального движения в поднятом положении.

Фиг. 31 показывает крупным планом, как ссылки подвесной механизм вертикального перемещения прикреплен к поворотной втулке сборка.

Фиг. 32 показан альтернативный вариант рычажного механизма синхронизатора. как это могло бы быть использовано в варианте осуществления воздушной связи.

Фиг. 33 показан вариант напольного верхнего рычага с система с двумя трубками и прямолинейным вертикальным движением подсистема в поднятом положении.

Фиг. 34 показан вариант с потолочным креплением с альтернативным композитный вариант системы рычагов и с прямолинейным вертикальным подсистема движения в поднятом положении.

Фиг. 35 показывает вид под углом альтернативной прямой вариант подвесной навески с механизмом в стиле «Саррус».

Фиг. 36 показывает вид сбоку устройства, показанного на фиг. 35 вариант.

Фиг. 37 показан вариант потолочного монтажа с диагональю составная система рычагов и дугообразная приблизительная прямая подсистема вертикального движения в поднятом положении.

Фиг. 38 показана подсистема привязных ремней безопасности человека с дополнительная жесткость и поддержка, предоставляемая специализированным конструкция рюкзака соединяется с поясом.(Ремни ремня безопасности для рюкзак не показан.)

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0056] Изобретения направлены на ремни безопасности, предназначенные для человек, который должен бегать, ходить, ползать и поворачиваться на месте при подключении в систему виртуальной реальности. Такие жгуты бывают особенно подходит для тренажеров для правоохранительных органов, военные и тому подобное, для отработки различных маневров и операции. Ремни подходят и для других людей. компьютерные взаимодействия и устройства-симуляторы, такие как аркады игры, в которых пользователь использует систему виртуальной реальности.В ремни также могут использоваться в других ситуациях, не связанных с виртуальная реальность, в которой желательно ограничить перемещение пользователя вокруг, будучи скованным на месте, например, в некоторых биомеханические исследования.

[0057] Изобретения в первую очередь направлены на механическую привязь. сборки для поддержания пользователя в обозначенной области.

[0058] Как показано на фиг. 1, множество камер или других типов датчики 200 установлены в различных местах вокруг пользователя. фиксировать позиции и действия пользователя в устройство.Эти датчики определяют положение оптических или магнитных маркеры 202 прикреплены к различным точкам на теле субъекта. (В маркеры показаны в увеличенном размере для ясности и обозначения типичных точки крепления на конечностях, туловище и предметы, которыми манипулирует Пользователь. Фиг. 1 и фиг. 2 примера показывают, какими они могут быть расположен в приложении, таком как тренажер боевой подготовки.) триангуляция, компьютерная система может определить пользователя ориентации, пока маркеры находятся в пределах досягаемости датчиков.Пользователь настоящего изобретения обычно носит налобный дисплей 204 общего типа, который носят пользователи в стандартные системы виртуальной реальности. Головной дисплей 204 включает звуковые соединения, подключенные к наушникам и микрофону носимый пользователем и средство визуализации для просмотра пользователем во время использования. Средства визуализации и соответствующее программное обеспечение для создание изображения в ответ на движение пользователя или другие известны в данной области.

Фиг. 2 показано, как один вариант осуществления настоящего изобретения 206 может использоваться для удержания пользователя в ограниченном поле зрения камер или датчиков 208.Жгут в сборе 206 ограничителей пользователь в пределах отведенной области, соответствующей полю зрения камер или датчиков 200. Такие камеры и сенсорные системы также известен в данной области техники. К ним относятся оптические маркеры и оптические камеры, магнитные маркеры и датчики, маркеры активных устройств и детекторы сигналов, излучаемых активными устройствами, рефлексивные устройства и т. д.

[0060] Несколько таких камер или датчиков расположены стратегически для непрерывного захвата изображения движений пользователя независимо от положения и ориентации пользователя.Перекрытие поля зрения 208 гарантируют, что в компьютерах будет достаточно информация о положениях маркеров 202, даже если один или несколько закрыты для просмотра.

Фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5 схематические изображения три возможных варианта осуществления настоящего изобретения. Каждый из них На рисунках показано только одно возможное расположение компонентов (подсистемы) подвесной системы. Большинство этих подсистем можно сложены или расположены в любой последовательности сверху вниз.Немного подсистемы, такие как подсистема соответствия, могут иметь свои функции, распределенные по другим системам и выполняемые теми подсистемы. Таким образом, некоторые подсистемы могут быть многофункциональными. Эти на рисунках показано, как заменять модульные компоненты другими варианты осуществления могут быть сконфигурированы.

Фиг. 3 схематично показаны компоненты настоящего изобретение. Это:

[0063] a. Подсистема кадра 300

b. Сводная подсистема 302

c.Подсистема организации кабелей 304

d. Подсистема соответствия 306

e. Подсистема вертикального движения 308

f. Подсистема центрирования 310

g. Несущий рычаг Subsystem 312

[0070] ч. Подсистема привязных ремней безопасности человека 314

Как схематично показано на фиг. 3 эти компоненты могут быть связаны вместе в различных последовательностях для создания различных вариантов изобретений.

[0072] Один возможный вариант реализации может быть создан путем укладки порядок показан примерно сверху вниз устройство.Некоторые компоненты также могут быть связаны сбоку а не сверху вниз. Пример этого показан в вариант осуществления фиг. 2.

[0073] Функции некоторых из этих подсистем также могут быть разделены вверх и распределены по другим подсистемам. Точно так же некоторые подсистемы могут быть объединены в многофункциональные подсистемы.

Фиг. 4 и фиг. 5 иллюстрируют, как другие варианты изобретения могут быть реализованы путем выбора различных последовательностей для подсистемы. Практически любое соединение промежуточной последовательности говорит от подсистемы 300 рамы к указанной подсистеме 314 привязных ремней безопасности человека приведет к возможному варианту осуществления настоящего изобретения.В три показанные схемы (фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5) просто произвольно выбранные последовательности, чтобы показать, как типичные варианты могут быть реализованным. Несколько конкретных вариантов осуществления проиллюстрированы следующие иллюстрации.

Фиг. 6 показан вариант осуществления, в котором указанное ограничение для человека подсистема ремня 314 соединена с подсистемой линейного соответствия 306. Подсистема 306 соответствия, в свою очередь, связана с подсистема регулировки центрирования 310. Подсистема вертикального перемещения 308 соединяет указанную подсистему 310 регулировки центрирования с опорным рычагом подсистема 312.Упомянутая подсистема 312 опорных рычагов прикреплена шарнирно к подсистеме 300 с помощью компонентов 302 поворотной подсистемы.

Подсистема 304 организации кабелей также коллинеарна с указанной поворотная подсистема 302 и включает набор контактных колец для управления видео- и аудиосигналы с головного дисплея. Таким образом, указанная подсистема 312 опорных рычагов может непрерывно вращаться по мере необходимости и кабели не перекручиваются и не спутываются. Это будет оценено что другие бесконтактные методы передачи сигнала, такие как оптические, радиочастотные или магнитные муфты являются возможной альтернативой использование контактных колец для передачи сигнала от фиксированного к подвижные части системы как компоненты кабеля подсистема управления.Если нет необходимости в постоянном вращении, указанные контактные кольца 304, возможно, можно не устанавливать, и могут быть реализованы другими способами. Например, просто разрешив дополнительная длина кабеля, возможно, в виде спирального шнура, позволяют колебательное вращение из стороны в сторону. Будет видно, что общее количество оборотов по часовой стрелке или против часовой стрелки от в этом случае исходное положение будет ограничено из-за необходимости избегайте запутывания кабелей.

Фиг. 7 показано, как указанная подсистема привязных ремней безопасности человека 314 содержит носимое устройство, такое как ремень, который может быть соединен вокруг тела пользователя, чтобы перемещаться вместе с пользователем виртуального система привязи реальности.Указанная подсистема привязных ремней безопасности человека 314 при необходимости можно немного повернуть, чтобы бедра пользователя двигались вверх или вниз независимо. Шаровые шарниры 210 установлены на указанном человеке. ремни безопасности примерно на высоте бедер пользователя. Эти суставы соединяют пользователя с остальной частью виртуальной реальности жгут устройство.

[0078] Упомянутые шаровые шарниры 210 также позволяют использовать привязные ремни безопасности человека. подсистема опрокидывания, когда пользователь наклоняется вперед или назад или когда пользователь переходит в положение лежа.Наличие шаровых опор рядом высота бедер пользователя позволяет им эргономично соответствовать движения пользователя с минимальным препятствием для движения.

[0079] Указанная подсистема 314 привязных ремней безопасности человека также включает подходящие муфты или застежки для крепления ремня или другого носимый вариант ремня безопасности для пользователя, как хорошо известно в искусство.

[0080] Следует понимать, что для соедините упомянутые шаровые шарниры 210 с пользователем. Например, специализированная конструкция рамы рюкзака, которую носит пользователь, может быть заменен показанным ремнем, или он может быть спроектирован для обеспечения дополнительной жесткости и поддержки ремня прикрепляется к талии пользователя.Такой рюкзак / пояс интегрирован система привязных ремней безопасности человека показана на фиг. 38. (Интернет ремни, удерживающие рюкзак за спиной пользователя, не показаны, но относятся к типу, известному в данной области техники и аналогичному используемому для крепления обычного рюкзака к пользователю.)

[0081] В альтернативном варианте осуществления кронштейны, прикрепленные к каркас рюкзака может служить точками крепления шаровых опор 210. Точно так же шаровые опоры могут быть прикреплены к броне. носится пользователем или к кобуре, привязанной к ногам пользователя, или торс.

[0082] Практически любая форма носимого компонента или приспособления, которая удобно удерживает упомянутые шаровые шарниры 210 в положении относительно бедра пользователя были бы возможны как способ реализации указанного подсистема привязных ремней безопасности человека 314. Кроме того, поскольку ограниченное движение требуется, изгибы или другие типы суставов с ограниченным движением могут заменить упомянутые шаровые шарниры 210.

[0083] Хотя упомянутая подсистема 314 привязных ремней безопасности человека позволяет определенные свободы вращения, если пользователь поворачивается по существу вертикальная ось подсистемы 312 опорных рычагов будет вынуждены вращаться соответствующим образом под действием сцепления элементов жгут удерживающие человек узла 314 к указанному опорному кронштейну подсистема 312.

Фиг. 8 показан вид снизу устройства. В пользователь стоит на фальшполе 212 часть указанной подсистемы кадра 300. Фальшпол 212 жестко прикреплен к центральной колонне. 214, нижняя часть которого прикреплена к остальной части рамы подсистема 300. Эта подсистема рамы имеет поверхности, контактирующие с землей или ноги. Таким образом, 212 и 214 являются частью подсистемы 300 кадров. центральная колонна 214 несет шарнирные опоры 302, на которых рычаг подсистема 312 вращается вокруг по существу вертикальной оси.Промах кольца 304 имеют полое отверстие и окружают колонну 214. Одно часть узла контактного кольца неподвижна и прикреплена к подсистема 300 рамы, а другая часть вращается вместе с рычагом подсистема 312.

Как показано на фиг. 8, подсистема 312 опорных рычагов в настоящий вариант осуществления состоит из одного или нескольких горизонтальных элементов 216 которые вращаются на подшипниках 302 под фальшполом 212. Жестко прикреплены к горизонтальному элементу или элементы 216 являются промежуточными распорки 218.В представленном варианте осуществления это по существу вертикальный элемент 218. Второй горизонтальный элемент, который в дальнейшем будет называться «шарнирная штанга» 220, жестко закрепленная на промежуточные распорные элементы 218 для завершения основного компоненты подсистемы несущего рычага в настоящее время воплощение.

[0086] В настоящем варианте осуществления поворотная штанга 220 перпендикулярна оба из двух других членов (216 и 218) и служат первичная горизонтальная ось шарнира для вертикального перемещения подсистема.

[0087] Как показано на фиг. 9, трубчатые втулки 222 скользят по шарнирный стержень 220 и служат в качестве внутренних опорных подшипников для внешней втулки Вкладыши подшипников 224. Эти втулки имеют увеличенные концевые упорные кольца 226 прикреплен и может быть заблокирован на поворотной штанге 220 с помощью ручек 228.

[0088] К наружным оболочкам гильзы 224 прикреплены трубчатые радиусы руки 230. Эти элементы выдвигаются внутри трубчатого амортизатора. элементов 232. Отверстия 234 в телескопических элементах позволяют им заблокированы вместе с помощью быстроразъемных штифтов 236, как показано на фиг.10.

Фиг. 11 показано, как элемент 232 амортизатора телескопируется. в ствол 238, содержащий пару винтовых пружин 240 и 242. Он проходит через пружину 240 и зацепляет две пружины в центре точка 244 между парой пружин. На окраинах пружины входят в зацепление с концами ствола 238.

[0090] Наконец, другой конец ствола 238 прикрепляется к шаровой шарнир 210, прикрепленный к подсистеме привязных ремней безопасности человека 314.

[0091] Вместе эти части 230, 232 и 236 составляют подсистема 310 регулировки центрирования, как показано на фиг.9.

[0092] Части 238, 240, 242 и 232 составляют основные части подсистема соответствия 306.

[0093] В настоящем варианте осуществления радиальные звенья, состоящие из подсистемы регулировки центрирования 310, подключенные к подсистемы 306 содержат подсистему 308 вертикального движения. Эти узлы эффективно образуют пару радиальных звеньев на любом сторона пользователя, соединяющая шаровые опоры 210 с втулкой подшипники 224. Благодаря подсистеме 306 податливости пружины, длина этих радиальных звеньев будет несколько изменяться в зависимости от приложенные нагрузки, но эффективно эта комбинация элементов позволяет шаровые опоры 210 подсистемы 314 привязных ремней безопасности человека качаться вверх и вниз по дугам с центром вокруг стержня 220 шарнира.

[0094] Из-за большой длины этих узлов радиальных звеньев, (приблизительно радиус системы рычагов) дуги, пройденные шаровые опоры, когда пользователь переходит из положения стоя в наклонное положение или положение на коленях можно сделать достаточно близким приближение к прямым вертикальным линиям. Это приближение может быть оптимизирован для большинства приложений за счет того, что высота горизонтальный шарнир 220 должен быть примерно на уровне колен, так что это примерно на полпути между высотой шаровых опор, когда пользователь стоя и когда пользователь наклоняется.Небольшое отклонение этот дугообразный путь от истинного прямолинейного вертикального движения легко разрешается небольшим телескопическим действием податливости механизм 306. Поскольку подсистема 306 податливости является телескопической о его центральном или «нейтральном» положении силы, наложенные на пользователь этим небольшим движением компенсации минимален.

[0095] Следует понимать, что этот вариант осуществления может быть построенный таким образом, чтобы обеспечить желаемые ограничения на свободу движения пользователя при минимальном вмешательстве желаемые движения.

[0096] Кроме того, этот вариант осуществления обеспечивает пользователю обратную связь по усилию. через подсистему соответствия, чтобы помочь «погруженному пользователю» в виртуальная среда и ношение дисплея на голове остаются по центру в поле зрения датчиков 200. Соответствие подсистема обеспечивает очень небольшую центрирующую силу, если пользователь по центру. Когда пользователь смещается от центра, пружины обеспечивают увеличение количества восстанавливающей силы, побуждающее пользователя отойти назад в центр. Выбирая подходящие пружинные постоянные, это восстанавливающая сила может быть адаптирована к потребностям заявление.

[0097] Использование легких компонентов, таких как композиты, такие как графит или углеродное волокно для механизма рычага и для ствол 238 податливости может использоваться в предпочтительных вариантах осуществления для минимизировать инерционные нагрузки вращения, которые ощущает пользователь. В инерция вращения дополнительно минимизирована в этом варианте осуществления за счет размещение тяжелых компонентов упругости пружины близко к бедра пользователя и сохранение подвесных элементов таким же легким, как возможный.

[0098] Следует понимать, что различные варианты осуществления этого изобретение также включает в себя различные видео, аудио и электрические соединения, которые подключены к переключателям, датчикам и гарнитура, которую носит пользователь.Для простоты в иллюстрации, различные соединения проводов и кабелей не показано.

Фиг. 12 иллюстрирует альтернативный вариант, в котором используется другая конфигурация рычага. В этом случае пара горизонтальные элементы 216 жестко прикреплены друг к другу. В дистальные части этих элементов прикреплены к паре вертикальных элементы 218. Эти элементы 218, в свою очередь, жестко прикреплены к горизонтальный шарнирный стержень 220.

[0100] Такая конструкция может быть использована для получения большей жесткости чем обеспечивается описанной конструкцией с одним L-образным рычагом ранее.Выбор конструкции руки будет основан на компромиссе. между потребностью в силе и потребностью в малом вращении инерция. Например, можно использовать коробчатые балки или ферменные конструкции. вместо трубчатых элементов, показанных для руки.

[0101] Следует принять во внимание, что существует много других строительные методы, которые могут быть использованы для реализации настоящего изобретение. Например, во многих случаях центральная колонна 214 может быть установлен непосредственно на полу здания, исключая потребность в ступнях и большей части конструкции, показанной на нижнем часть подсистемы 300 кадра в вариантах осуществления проиллюстрировано.

Фиг. 13 показан альтернативный вариант конструкции пьедестала. устройство, в котором аппроксимация прямой четырехзвенной рычажной передачи механизм 246 образует подсистему рычага 312. Эта четырехзвенная связь также является частью подсистемы 308 вертикального движения.

[0103] Дополнительные элементы подсистемы 308 вертикального движения являются состоящий из синхронизирующей (или выравнивающей) связи 256, которая пары с радиальными звеньями, состоящие из центрирующей регулировки подсистемы 310, связанные с подсистемами 306 соответствия, содержат подсистема вертикального движения 308.(Как описано ранее, эти узлы эффективно образуют пару радиальных звеньев на любом сторона пользователя, соединяющая шаровые опоры 210 с втулкой подшипники 224.) Синхронизирующий или уравнительный механизм 256 гарантирует, что при движении одного из этих радиальных звеньев вверх другой будет двигаться вниз.

[0104] Благодаря синхронизирующему механизму 256 горизонтальный шарнир штанге 220 нужно перемещаться вверх и вниз только в том случае, если средняя высота шаровые опоры 210 замен. Другими словами, движения бедер пользователя например, те, которые могут возникнуть при беге трусцой или ходьбе место не потребует значительных вертикальных перемещений поворотной балки.

[0105] Однако, если пользователь переходит из положения стоя на колени положение, например, средняя высота двух шаровых опор 210 изменится, и синхронизирующий механизм 258 вызовет поворотный стержень 220 для перемещения вверх и вниз по, по существу, вертикальному прямолинейный путь точки муфты, создаваемый четырехзвенной связью 246.

[0106] Альтернативный вариант синхронизирующего механизма 258 который может быть использован, показан на фиг. 32.

[0107] Четырехрычажный рычажный механизм 246 состоит из четырехрычажной рамы. элемент 248, пара четырехпозиционных коромысел 250 и 252, и соединительный элемент 254 с четырьмя стержнями, который прикреплен к стержню поворота 220.Коромысла 250 и 252 шарнирно соединены с элемент 248 рамы и элемент 254 муфты на вращающихся соединениях 256.

[0108] Рама с четырьмя стержнями не фиксируется в пространстве, а шарнирно подключен к подсистеме фрейма на 302. (Он обслуживает аналогичный функции трубчатого элемента 216 на фиг. 8.)

[0109] Синтезирована геометрия четырехзвенного механизма. чтобы штанга 220 двигалась вверх и вниз примерно прямолинейное вертикальное движение.

[0110] Для прочности четырехзвенные звенья могут состоять из пар члены, как это хорошо известно в области дизайна связей. Этот конструкция показана на фиг. 14 где пары коромысел 250 охватить четырехстворчатый элемент 248 рамы и соединительный элемент 254 как и пары коромысел 252.

[0111] Механизмы противовеса, такие как пружины, тарельчатого типа шнуры, кабельные системы или противовесы могут использоваться для балансировки часть веса движущихся частей.

[0112] Одним из возможных вариантов выполнения выравнивающего механизма 258 является показанный на фиг.15. Другой показан на фиг. 32.

[0113] Здесь монтажные трубы 268 шарового шарнира жестко прикреплены к вкладыши подшипников 224, а также телескопические трубы 230 из центрирующие механизмы регулировки. Таким образом, когда элемент 268 вращается вокруг стержня 220 шарнира, элемента 230 (а также центрирующего и механизм соответствия на той стороне пользователя) будет вынужден повернуть на ту же величину и наоборот.

[0114] Трубчатый элемент 260 жестко прикреплен к поворотной штанге. 220, который сам жестко прикреплен к соединительному звену 254.Внутри этой трубки 260 выдвигается сопрягаемый элемент 262, который несет на нем шаровой шарнир 264. Элемент 262 расположен так, чтобы может погружаться или скользить внутрь и наружу из элемента 260.

[0115] Синхронизирующий стержень 270 закреплен в осевом направлении относительно шаровой шарнир 264, скажем, с помощью стопорных колец с обеих сторон мяч. Другими словами, он может свободно вращаться вокруг центра шаровой шарнир 264 и центр стержня могут перемещаться вверх и вниз, когда элемент 262 погружается в трубчатый элемент 260 и выходит из него.

[0116] Шаровые шарниры 266 имеют цилиндрические отверстия через их центры. Элемент 270 расположен так, чтобы проходить через эти цилиндрические отверстия. Они образуют скользящие соединения между мячом. шарниров 266 и стержня 270. Они позволяют элементу 270 скользить из из стороны в сторону внутри шаровых шарниров 266, если необходимо. Поскольку они шаровые опоры, они также позволяют элементу 270 изменять наклон относительно шарниров 266 по мере необходимости.

[0117] Вместе эти элементы заставляют два дистальных шарика шарниры 266 так, чтобы они оставались коллинеарными центральному шаровому шарниру 264.Если шарнир 266 на одной стороне пользователя поворачивается назад, скажем, затем другой шарнир 266 будет вынужден двигаться вперед. Как эти движения, расстояние между центральным шаровым шарниром 264 и дистальные шаровые шарниры 266 будут немного отличаться. Это небольшое изменение длины учитывается в варианте, показанном осевое скольжение стержня 270 в шарнирах 266. Это будет оценил, что другие средства могут быть использованы для размещения этого изменение длины, например, при использовании изгибных элементов.

[0118] Аналогично, когда два шаровых шарнира 266 качаются вокруг оси стержня 220, элемент 262 будет вынужден изменять свою высоту из-за разница между длиной радиуса дуги, на которой они качаются, и высота хорды этой дуги, как видно в проекции по длине элемента 220. Раздвижная шарнирные соединительные элементы 262 и 260 позволяют движение состоится.

[0119] Можно использовать другие средства, чтобы позволить это небольшое изменение длина тоже.Например, элементы 260 и 262 могут быть шарнирно соединены, а не через скользящее соединение. Такое построение выравнивающий механизм показан на фиг. 32.

[0120] Назначение уравновешивающего или синхронизирующего механизма 258 только что описанный, чтобы гарантировать, что когда пользователь зарабатывает или движением вниз четырехзвенная связь будет перемещаться вверх или вниз, чтобы приспособиться к изменению, но когда пользователь делает незначительные движения его или ее бедер главная связь не должна двигаться. Таким образом пользователь ощущает очень слабую отраженную инерцию от самых тяжелых частей подсистема вертикального движения во время многих типичных погруженных виртуальных Реальные действия, такие как ходьба, поворот или бег трусцой место.

[0121] Если бы не было синхронизирующего соединения, система бы иметь слишком много степеней свободы. Четырехзвенная навеска механизм просто опустился бы в самое нижнее положение (если бы без противовеса) или подниматься или плавать в зависимости от прочности механизма противовеса. Это не было бы вызвано вращение вокруг стержня 220 шарнира, кроме случаев, когда сборка растянулся до предела. Синхронизирующий механизм 258 по существу создает только правильную свободу движения, удаляя одна степень свободы от комбинированной системы, состоящей из элементы поворачивались вокруг стержня 220 вместе с системой из четырех стержней, 246.

[0122] Следует принять во внимание, что все эти «пьедестал-стиль» варианты осуществления имеют преимущество обеспечения относительно чистого поля обзора для системы камеры виртуальной реальности с определением положения или для других таких датчиков. Они также обеспечивают зазор, чтобы пользователь будет иметь свободу двигать руками или ногами или переносимыми предметами с минимальными помехами от столкновения с устройством.

Фиг. 16 показывает вариант настоящего изобретение с рамной системой 300, прикрепленной к потолку.Это по сути, перевернутая версия варианта исполнения в виде пьедестала показанный на фиг. 6. В этом случае нет необходимости в фальшполе. 212, поскольку система 302 поворота является накладной, позволяя пользователю ходить по настоящему полу. Также, поскольку вариант вертикального Подсистема 308 движения относится к типу, показанному на фиг. С 6 по фиг. 12, подсистема 258 синхронизации не требуется.

[0124] Вариант осуществления на фиг. 16 имеет подсистему 300 кадров, которая может быть установлен на потолок или другие несъемные подвесные конструкции как показанный на фиг.17. Например, фиг. 17 показана установленная подсистема 300. через монтажную пластину 276, которая может быть прикреплена болтами к верхним опорам.

[0125] Подшипники вращения соединяют подсистему 300 рамы с рычагом. подсистема 312. Этот вращающийся подшипниковый узел содержит шарнир подсистема 302.

[0126] Коллинеарно с шарнирным узлом узел контактного кольца 304, который включает в себя основной компонент кабельной системы подсистема. Если нет необходимости в постоянном вращении, скольжение кольца, возможно, можно не устанавливать, а кабельную систему можно реализуется другими способами.Например, просто допустив дополнительные длина кабеля, возможно, в виде спирального спирального шнура, будет допускайте ограниченное вращение из стороны в сторону. Будет видно что общее количество оборотов по часовой стрелке или против часовой стрелки от центральное «нейтральное» положение в этом случае будет ограничено из-за к необходимости избегать поломки или запутывания кабелей.

[0127] Следует принять во внимание, что другие бесконтактные способы передача сигналов, например, оптические, радиочастотные или магнитные муфты. возможные альтернативы использованию контактных колец для сигнала передача от неподвижных к подвижным частям системы как компоненты подсистемы управления кабелями.

[0128] Система 312 рычагов, показанная на фиг. 16 имеет горизонтальные элементы 216 и 220 и вертикальный элемент 218. Как в показанных вариантах осуществления на фиг. 8 и фиг. 12, одно назначение вертикальных элементов 218 — установить поворотный стержень 220 на удобную высоту по отношению к пол, на котором отдыхает пользователь, чтобы подсистема вертикального перемещения 308 может обеспечить необходимый диапазон движений. По этой причине вертикальные элементы рычага обычно длиннее в верхней части варианты с фиксированными потолочными шарнирами, чем было когда горизонтальный рычаг находился ниже фальшпола 212.Это будет оценил, что механизм рычага может быть сконфигурирован с одним или несколько элементов 216 и 218, как в случае с пьедесталом механизмы, такие как фиг. 8 и фиг. 12.

[0129] При желании также могут использоваться другие конфигурации рычагов. по таким причинам, как прочность, простота изготовления или минимизация инерция вращения. Например, фиг. 37 показывает предпочтительный вариант с использованием диагональных рычагов 380, а не вертикальных рычагов 218. Эта конфигурация обеспечивает дополнительную прочность и жесткость руки в радиальном направлении.Он имеет добавленное желаемое особенность обеспечения меньшей инерции вращения, чем в вертикальном конфигурации рычагов, такие как показанные на фиг. 16 и 18.

[0130] Как и в вариантах осуществления, показанных на фиг. С 6 по фиг. 12 описанные ранее, варианты осуществления с накладными расходами, показанные на фиг. 16, фиг. 17, фиг. 18 и фиг. 37 имеют шарнирный стержень 220, установленный на рычаге подсистема. Эта поворотная штанга 220 несет подсистему вертикального движения. 308, подсистема 310 центрирования, подсистема 306 соответствия и подсистема привязных ремней безопасности человека 314.Эти подсистемы работают точно так же, как описано ранее в варианте осуществления по фиг. 6.

[0131] Дополнительным компонентом подсистемы 306 соответствия является обеспечивается гибкостью, присущей подсистеме рычага. Который при желании можно повысить гибкость, чтобы играть большую роль в подсистема соответствия 306, возможно, делая некоторые другие такие компоненты, как пружины 240 и 242, не нужны.

Фиг. 18 показан вариант настоящего изобретение с рамной системой 300, определяющей верхнюю опору 278 и ножки 282 для поддержки верхней опоры 278.в В проиллюстрированном варианте осуществления верхняя опора образована из трех горизонтальные балки 280 вместе с парой центральных креплений пластины 276. Горизонтальные балки 280 проходят между центральными монтажные пластины 276 и опоры 282. Три заземленных зацепляющие ножки 282 предназначены для поддержки узла над пользователь во время обычного использования.

[0133] Следует понимать, что многие альтернативные конструкции устройства могут быть использованы для подсистемы кадра. За Например, можно использовать четырехногую конструкцию.

[0134] Как указано ранее, верхняя опора 278 может быть крепится непосредственно к потолку или другой опорной конструкции к исключить необходимость в опорах 282.

[0135] Такая подвесная опорная конструкция может использоваться с любым из описанные варианты осуществления с накладными расходами. Например, вариант показанный на фиг. 37 могут быть прикреплены к каркасной конструкции, например как описано ранее и показано на фиг. 18 или это могло быть потолочный монтаж со стационарной частью поворотной подсистемы 302 прикреплен к подсистеме рамы 300, закрепленной на стационарной накладке компоненты в комнате, в которой находится жгут виртуальной реальности.Детали структуры 300 кадра не показаны на фиг. 37 так как сказал структура может быть реализована различными способами, как проиллюстрировано на других рисунках.

[0136] Следует понимать, что подсистемы этого изобретения можно комбинировать в разных последовательностях для реализации разных варианты, показанные на иллюстративных схемах, такие как Фиг. С 3 по фиг. 5. Варианты исполнения, показанные в прилагаемых Поэтому рисунки следует рассматривать как иллюстрацию некоторых типичных комбинации подсистем и не ограничивающие.Например, альтернативная реализация перевернутых вариантов осуществления, показанных на фиг. 16 и фиг. 18 может иметь подсистему соответствия 306, расположенную между подсистемой 302 поворота и подсистемой 312 рычага, как показано в варианте, показанном на фиг. 19.

Фиг. 20 показан вариант показанной подсистемы 312 рычага. на фиг. 19. Показанный рычаг изготовлен из изогнутых трубчатых компонентов для сводите вес к минимуму, сохраняя при этом необходимые сила, но у него есть основные элементы, показанные в другой руке варианты: по существу горизонтальные элементы 216, по существу вертикальные элементы 218 и поворотный стержень 220.Рука прикрепляется к его поддержка в районе 284 в центре верхней части руки.

Фиг. 21 показан вариант механизма 306, который соединяет подсистему 312 рычага по фиг. 19 к поворотной подсистеме 302. Этот вариант исполнения накладного механизма сочетает в себе функции центрирующий механизм 310 и подсистему 306 податливости в единая многофункциональная подсистема.

[0139] В этом варианте вращающаяся часть шарнира подсистема 302 крепится к основанию 286 скользящего механизма, которое может поворачиваться вокруг вертикальной оси через 302 относительно рамы 300.Основание 286 несет направляющие ролики 296 и элементы шкива 298.

[0140] Узел каретки 290 жестко прикреплен к рычагу 312. и к направляющим рельсам 288. Направляющие рельсы 288 ограничены ролики 296, чтобы ограничить движение каретки до по существу радиальное горизонтальное движение через центр шарнирный узел 302. Центр 284 узла 312 рычага является жестко прикреплен к каретке 290, гарантируя, что каретка и рычаг будут двигаться радиально внутрь и наружу по отношению к шарнир 302 как единый жесткий узел.

[0141] Эластичные шнуры 292 типа «тарзанка» прикреплены к Сборка каретки рядом с быстросъемными фиксаторами шнура 294. Эти эластичные шнуры обвивают шкивы 298, установленные на салазках. основание механизма 286, а затем вернитесь к замкам 294, где они захвачены замками. Путем дифференцированного натяжения шнуров 292 в замки 294, каретка в сборе с рычагом 312 может быть радиально отрегулированный, тем самым реализуя функцию Подсистема регулировки центрирования 310.Далее, варьируя натяжение в эластичных шнурах 292, растягивая их в большую или меньшую сторону градуса перед закрытием быстросъемных замков шнура 294, величина податливой центрирующей силы, приложенной к рычагу 312, может быть отрегулирован. Это позволяет легко «настроить» центрирующую силу на потребности приложения и конкретного пользователя. Таким образом, в этом В варианте осуществления эти упругие элементы 292 также выполняют функцию совместимой подсистемы 306 центрирования.

Как показано схемами на фиг.3, 4 и 5, местоположение подсистемы вертикального движения 308 может быть перемещено выше подсистему 302 поворота и ниже подсистему 300 кадра, чтобы получить еще больше вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0143] Такие варианты осуществления с подсистемой вертикального перемещения 308 над поворотной подсистемой 302 обладают уникальным преимуществом ортогонализация вертикальной поступательной инерции и угловой вращательная инерция. Отключение вертикальной поступательной инерции компонент из вращательной инерционной составляющей имеет преимущество позволяя минимизировать инерцию вращения, делая настоящие изобретения кажутся пользователю более естественными.

[0144] В этих вариантах осуществления вес вертикально перемещающиеся компоненты системы (составляющие большую часть подсистема 308) может быть легко уравновешена любым из нескольких известные техники. Например, пружины постоянного усилия или Для этого могут быть использованы системы кабельных противовесов.

[0145] Пользователи настоящего изобретения относительно нечувствительность к вертикальным нагрузкам и вертикальной линейной инерции, вызванной весом движущегося аппарата, потому что эти вертикальные нагрузки компоненты передаются подсистемой ремней безопасности человека 314 непосредственно на талии, бедрах и ногах пользователя.

[0146] С другой стороны, пользователи очень чувствительны к чрезмерному вращательная инерция. Такая инерция заставит систему чувствовать себя очень неестественно при резких поворотах и ​​маневрах при остановке. Если подсистема качающегося рычага 312 также необходима, чтобы нести массу тяжелого подсистема вертикального движения, пользователи могут столкнуться с трудностями выполнение таких быстрых маневров.

[0147] В обсуждаемых в настоящее время конфигурациях масса этих вращающихся компонентов сведено к минимуму, поскольку механизм 308 вертикального перемещения является отдельным и не требуется для повернуть.Несколько вариантов таких воплощений показаны на фиг. 22 через фиг. 34. Эти варианты осуществления ортогонализируют вертикаль и поступательная инерция, поэтому пользователь может свободно поворачиваться с минимальными затратами вращательное сопротивление.

Фиг. 22 показан вариант одинарного кронштейна, установленный на потолке. версия настоящего изобретения, в которой используется уникальная прямолинейная механизм 322 как основной компонент вертикального движения подсистема 308. Этот вариант показан с вертикальным движением подсистема 308 в нижнем положении на фиг.22 и с ним в поднятое положение на фиг. 23.

Фиг. 24 показывает напольную версию этой же системы в вариант с опорной рамой 322 с тремя землеройных ножки 282. Чтобы минимизировать общую высоту, требуемую системой, каркасная конструкция спроектирована с горизонтальным расположением снаружи элементы 324, которые охватывают рычажный механизм вертикального движения и позволяют ему заправить внутрь рамы в приподнятом состоянии.

Фиг. 25 показывает вид под углом основных компонентов подсистемы вертикального движения и поворота, когда механизм находится в пониженное положение.Для наглядности подсистема 300 кадров была опущено. Видно, что в предпочтительном варианте этого системы, подсистема вертикального перемещения состоит из трех идентично сконфигурированные наборы шарнирных рычагов 326, которые перемещаются как ножницы в направлении вверх и вниз. Эти руки расположены под углом 120 градусов друг к другу, если смотреть сверху, и служат для направления узла 302 шарнира по существу по прямой вертикальный путь. Можно было бы реализовать это изобретение. с другим количеством рук, скажем, четыре, но три предпочтительнее номер для большинства приложений.

[0151] Как видно на фиг. 25 имеется шестигранная замкнутая петля универсальные шарниры 328 в верхней части этих шарнирных рычагов 326. Это комплект карданов состоит из более длинных карданных элементов 330 соединены муфтами Гука 334 с более короткими универсальными соединительные элементы 332 в чередующемся длинном и коротком расположении.

[0152] Эти универсальные шарниры шарнирно закреплены на раме. 300 и вращаются в унисон внутри подшипников 342, так что если один вынужденные вращаться под действием внешнего крутящего момента, они застрахуют такое же вращение других.Поскольку они образуют замкнутый цикл, они будут служить уравновешивающей системой, посылая это восстанавливающее затяните обе стороны вокруг петли от элемента, который загружен другим участникам. Это сводит к минимуму тенденцию элементы скручиваться или «закручиваться» по мере того, как крутящий момент перемещается от элемента к член, как могло бы быть в случае с открытой цепью суставов. Таким образом, даже если замкнутая цепь теоретически чрезмерно ограничена, она предлагает превосходные характеристики в качестве выравнивающего или синхронизирующего устройство для целей настоящего изобретения.

Фиг. 25 также показывает, что существует верхний набор из трех элементы связи 336, каждый из которых жестко соединен с более коротким элементы 332 замкнутой цепи 328 карданных шарниров. Таким образом, каждый этих рычагов 336 вращается вокруг фиксированной оси на рама на ее верхнем (самом центральном) конце. Если смотреть сверху, эти руки расположены под углом 120 градусов друг к другу.

Фиг. 26 — вид под углом, показывающий, как шестигранный Карданная петля 328 синхронизирует движение трех комплектов Плечи 336.Остальные части опущены для ясность. Эти три набора рычагов 336 вынуждены универсальным соединительная цепь 328 для движения в унисон против любых внешних сил. И наоборот, тот факт, что эти компоненты 336 ограничены двигаться в унисон помогает заставить члены, которые прикреплены к их нижние концы через шарнирные соединения 338 для симметричного перемещения и унисон. (Эти шарнирные соединения 338 могут быть либо шаровыми, либо шарнирные соединения, оси которых на каждом элементе 336 коллинеарны.)

[0155] Как будет видно позже, существуют другие конструктивные избыточные механизмы, которые также заставляют эти элементы двигаться внутрь унисон.Чистый эффект всех этих избыточных систем заключается в улучшении жесткость общего изобретения и позволяет довольно легкий конструкция, способная выдерживать значительные нагрузки со стороны пользователя во время все еще поддерживая узел 302 шарнира в основном в центрированная и вертикальная ориентация.

[0156] Кроме того, из-за жесткости на кручение элементов плеча 336, пара шарнирных соединений 338 на каждом элементе 336 будет определять горизонтальная линия 340 на нижнем дистальном конце каждого элемента 336. Из-за к чистому эффекту элементов, показанных на фиг.26, все шесть суставов 338 ограничены несколькими эффектами, чтобы они лежали в одном горизонтальная плоскость и три линии 340, разнесенные на 120 градусов. из-за шести наборов шарниров 338 все также будут копланарными. Возмущающие силы, возникающие в результате нагрузок, накладываемых пользователем привязь попытается исказить эту конфигурацию, но несколько путей рециркуляции силы будут стремиться поддерживать желаемая симметрия.

Фиг. 27 показан один из трех комплектов шарнирных рычагов 326. механизма 308 вертикального перемещения, когда механизм находится в опущенное положение вместе с центральной установочной частью рама 300, карданная цепь 328 в подшипниках 342, и узел платформы ступицы шарнирной опоры 344.ИНЖИР. 28 показывает то же самое вид под углом, но без рамы и шарнирного крепления для ясность.

[0158] Как видно на фиг. 27, имеется жестко закрепленный кронштейн 366 к раме 300. Этот кронштейн 366 шарнирно соединен с верхнее соединительное звено 346 посредством вращающегося шарнира 354. (Многие из шарниры в настоящем изобретении могут быть либо шаровыми, либо шарнирные соединения в зависимости от варианта исполнения. Шарнирные соединения добавляют немного к жесткости конструкции путем добавления избыточных ограничений, но при расходы на создание внутренних напряжений, если детали не точно по размеру и выровнен.Когда одного из них будет достаточно для цели этого изобретения, они будут просто упоминаться в дальнейшем как шарнирные или вращающиеся соединения.)

[0159] Нижний конец соединительного звена 346 шарнирно соединен к промежуточному звену перевода 352 в точке 356. Это промежуточная трансмиссионная тяга 352 также соединена с возможностью вращения с элементы 336 плеча шарнирами 338.

[0160] Перпендикулярное расстояние между шарниром 354 и верхним шарнирная ось звена 336 (ось карданного шарнира) выбрана равное перпендикулярному расстоянию между шарниром 356 и осевая линия 340, определяемая нижними шарнирами 338, прикрепленными к звеньям 336.Аналогично, длина от оси поворота универсального шарнирный элемент 332 до линии 340, определяемой нижними концевыми шарнирами 338 на звеньях 336 выбрано таким же, как у звеньев элементы 346 измерены от центра шарниров 354 до центра шарниры 356. Таким образом, как видно на фиг. 27, что параллелограммный механизм образован звеньями 336, которые всегда стеснены быть параллельным соответствующим звеньям 346 и переводящим звенья 352 всегда должны быть параллельны соответствующим части рамы 300.Таким образом, три звена 352 всегда будут движутся синхронно и с чисто криволинейным переносом, когда они качаться по вертикальным дугам вокруг рамы 300.

Фиг. 27 также показывает, что существует нижний параллелограмм механизм, соединяющий промежуточное передаточное звено 352 с шарнирно-опорный узел платформы ступицы 344. Этот параллелограмм механизм состоит из звеньев 348 нижнего рычага, которые расположены параллельно нижним соединительным тягам 350 и промежуточные переводные звенья 352, расположенные напротив части опорной втулки платформы сборки 344.Этот конфигурацию, возможно, можно визуализировать более четко, обратившись к на фиг. 28, где поддержка ступица платформы сборки 344 было опущено.

[0162] Тяги 348 нижнего рычага имеют пару шарниров 358 на их соединение с промежуточными переводящими звеньями 352 и другая пара точек поворота 360 на их нижних (самых центральных) концах, где они пара к опорной втулке платформе сборки 344. два шарниры на 358 определяют по существу горизонтальную ось шарнира, как и два шарнира 360.Эти две оси шарнира ограничены всегда быть по существу параллельными друг другу и по существу постоянной длины друг от друга. V-образный нижний соединительный звено 350 имеет центральный шарнир или шаровой шарнир 362, который всегда такое же расстояние от оси шарнира, образованной линией между пара шарниров 364 на звене 350. Аналогично, два шарнира 358 на промежуточных подвижных звеньях 352 определяют ось шарнира. это такое же перпендикулярное расстояние от оси 362, как и расстояние между осевой линией шарнира, определяемой соединениями 364, и этим определяется суставами 360.Таким образом, нижние соединительные элементы V-образной формы 350 и звенья 348 нижнего рычага образуют противоположные стороны параллелограммная связь, как и промежуточные переводящие звенья 352 и поддержка Концентратор платформы сборки 344. В форме ниже, соединительные элементы 350 сконфигурированы таким образом, чтобы элемент 346 и стержень 356, хотя есть много других возможных способы, которые могут быть выполнены в духе этого изобретение.

[0163] Таким образом, можно заметить, что один комплект шарнирных рычагов 326 теоретически достаточно, чтобы удерживать опорную ступицу узел платформы 344, чтобы оставаться в горизонтальной ориентации и двигаться плоским движением.Вертикальная ось поворота может быть считается лежащим в пределах базовой плоскости для этого плоского движение.

[0164] Имея два таких набора плеч, опорные плоскости которых образуют двугранный угол и не компланарны, теоретически достаточно для гарантировать, что поддержка ступица платформа сборка 344 будет только способный к прямолинейному вертикальному перемещению. Фактически, это быть правдой, даже если карданная система 328 не использовалась. Теоретически с точки зрения кинематической структуры это несколько чрезмерно ограничен, но это не практическая проблема, так как все критические оси поворота пересекаются на бесконечности.

[0165] Однако эта теория основана исключительно на геометрических соображения. Под нагрузкой со стороны пользователя компоненты будут искажать. Дело в том, что описанный механизм несколько закончился. constrained выгоден тем, что сводит к минимуму это искажение. под приложенными нагрузками. Использование трех комплектов рук делает его даже более ограниченный и обеспечивает еще больше избыточных путей через которые могут перемещаться силы, сводя к минимуму искажения еще дальше.

[0166] Наконец, наличие цепи 328 универсального шарнира делает устройство еще более ограничено и помогает дополнительно минимизировать прогиб деталей и сохранить центральный шарнир крепление 344 по существу отцентрировано, а ось — по существу вертикальный.Цепь карданного шарнира обеспечивает дополнительные маршруты через которые могут течь силы и крутящие моменты, чтобы обеспечить восстановление силы к конструкции.

[0167] Чтобы помочь визуализировать, как это работает, подумайте, что произойдет, если нагрузка от пользователя заставит центральную опору платформа 344 смещена от центра, вызывая подъем одного из звеньев 336 и наружу. Если бы не было карданной цепи 328, другая звенья 336 будут потянуты вниз за счет этого движения центрального поворотная платформа. Однако из-за сцепления через универсальный шарнирной цепи 328, остальные звенья 336 вынуждены подниматься вверх и наружу на ту же величину, что и первая ссылка, тем самым побуждая поворотная подсистема 302, чтобы оставаться в центре и в вертикальном положении, несмотря на изгиб и искажающие нагрузки, накладываемые пользователем.

Фиг. 29 показывает подробный вид верхних центральных частей. варианта осуществления по фиг. 22. Это показывает область, рядом с которой они крепление к раме с механизмом в нижнем положении.

Фиг. 29 также показаны три кронштейна 368, прикрепленные к раме. на котором могут быть установлены пружинные двигатели постоянного усилия для протягивания кабелей 370, прикрепленный к центральной платформе поворотной ступицы в сборе. В этом Таким образом, вертикальные статические нагрузки подвесной системы могут быть полностью сбалансирован, чтобы пользователь не чувствовал статики вертикальная нагрузка.

[0170] Фактически, для безопасности система противовеса может быть предоставлена небольшой подъем, чтобы, если пользователь снимает человека удерживающий механизм 314 ремня безопасности, механизм смещается вверх и не падать навстречу пользователю.

[0171] Специалист в данной области техники может выбрать любой из множества других хорошо известные противовесы для использования вместо постоянного узлы двигателя с силовой пружиной, используемые в настоящем варианте осуществления.

Фиг. 30 показан вид под углом, смотрящий вверх на центр полная фиг.24 вариант с механизмом в приподнятом позиция.

Фиг. 31 показан вид под углом, смотрящий вниз на центр узел 344 поворотной втулки на фиг. 24 вариант с механизм в опущенном положении. Это показывает одно предпочтительное вариант, в котором шесть монтажных кронштейнов 378 для шарнирного соединения 364 и 360 приварены к верхним опорным плитам подшипников. 372 и нижние монтажные пластины 374 подшипников, образуя единую жесткую сборка. Трубчатый элемент 376 вынужден вращаться вокруг этот узел с помощью подшипников (не показаны), наружные кольца которых войдите в отверстия в верхней и нижней монтажных пластинах и чьи внутренние дорожки входят в зацепление с трубчатым элементом 376.Указанный член 376 является предотвращено осевое скольжение внутри подшипников заплечиками и опорные поверхности не показаны, но хорошо известны в данной области техники.

[0174] Внутренний трубчатый элемент 376, также не показанный, является коллинеарным. набор контактных колец 304, которые управляют переходом необходимых видео и аудиокабели для системы виртуальной реальности от вращающиеся элементы, которые поворачиваются вместе с рукой к частям, которые просто необходимо слегка согнуть при движении механизма вверх и вниз. Эти контактные кольца 304 составляют основной компонент системы управления кабелем. подсистема.Следует принять во внимание, что другие бесконтактные методы передачи сигналов, таких как оптические, радиочастотные или магнитные муфты возможные альтернативы использованию контактных колец для сигнальных передача от неподвижных к подвижным частям системы как компоненты подсистемы управления кабелями. Если нет при необходимости непрерывного вращения указанные контактные кольца 304, возможно, могут быть опущено, и управление кабелем может быть реализовано другими способами. Например, просто допустив удлинение кабеля, возможно, в форма спирального шнура, допускала бы колебательное вращение сбоку в сторону.Видно, что общее количество оборотов по часовой стрелке или против часовой стрелки от исходного положения будет ограничено в В этом случае из-за необходимости не запутывать кабели.

[0175] Система рычага в этом варианте осуществления работает примерно так же. показанные в вариантах осуществления, описанных ранее, скажем, на фиг. 18 за исключением того, что он движется вверх и вниз, а также вращающийся. Как и в случае варианта по фиг. 13 и 14, которые также имел вертикальную навеску движения, синхронизирующий механизм необходимо, чтобы изолировать незначительные движения бедра от основной вертикали связи движения и для приведения в действие подсистемы 308 вертикального движения, когда средняя высота бедер пользователя поднимается или опускается.

Фиг. 32 показан один вариант рычажного механизма синхронизатора. аналогично показанному на фиг. 15, как это могло бы быть использовано в варианты подвесной связи. Вариант исполнения на фиг. 15 могли также быть адаптированным для этой цели. Любая форма изобретение синхронизатора (фиг. 32 или фиг. 15) могло бы может использоваться в любой системе тяг пьедестала, показанной на фиг. 14 или в варианты осуществления с накладными расходами, такие как показанные на фиг. 22. Группа единственное различие между двумя синхронизаторами в том, что одно использует скользящую муфту между элементами 260 и 262 с элементом 260 жестко прикреплен к штанге 220, которая жестко прикреплена как деталь элемента руки, а другой использует качательное движение части 262 через траверсу 274, шарнирно соединенную с рычагом 272 для выполнения та же цель.

[0177] Поскольку вертикальные инерционные нагрузки воспринимаются человеком удерживающий механизм ремня безопасности и передается на бедра пользователя и ноги, они практически незаметны для пользователя при обычном погружении Мероприятия. Кроме того, благодаря соединению синхронизатора, показанному на фиг. 32 который функционирует так же, как было описано в обсуждении вариант осуществления фиг. 14, рычажный механизм вертикального движения не требует много двигаться во время обычных небольших движений бедра пользователя, например, в ходьба или бег трусцой на месте.

[0178] В обоих подвесных прямолинейных вертикальных рычажных механизмах обсуждаемые в настоящее время варианты и вертикальный постамент варианты осуществления связи, такие как показанные на фиг. 14, цель Подсистема прямолинейной навески должна была перемещать шарнирный стержень 220 вверх и вниз по мере необходимости, чтобы приспособиться к вертикальным движениям пользователя. В способ, которым функционирует подсистема сдерживания человека 314, — это то же самое в обоих вариантах и ​​его описание не будет повторяться здесь.

[0179] Следует отметить, что в любом из вариантов использования прямолинейный рычажный механизм, элементы вращаются на штанге 220 и присоединение пользователя к штанге (возможно, через центрирующий механизм регулировки и / или система соответствия) не требуется до тех пор, пока те варианты, в которых шарнир штанга 220 остается на постоянной высоте над полом.Это потому что последние устройства зависят от большой длины для получения дуговое движение бедер пользователя, которое является близким приближением к вертикальная прямая.

[0180] Таким образом, представлены различные варианты осуществления этих изобретений. различные возможности компромисса в дизайне. Различные конфигурации представить различные возможности для упаковки (пространство соображений), устойчивости, вращательной и поступательной инерции отражается на пользователя и т. д.

Фиг. 33 показан вариант исполнения с воздушной прямой. подсистема 308 связи вертикального движения типа, показанного на фиг.22 через фиг. 31 и описанный ранее. Используется трубчатая двойная ножка. подсистема 312 рычага типа, показанного на фиг. 20. Центровка 310 и соответствие 306 подсистемам, используемым в этом варианте осуществления, может быть накладные расходы, но под подсистемой 302 поворота с использованием такой системы, как изобретение, показанное на фиг. 21 или они могут иметь показанные формы на фиг. 10 и 11. Подсистема управления кабелями относится к типу показанный на фиг. 31 и в предпочтительном варианте осуществления расположен на или внутри вертикально перемещающейся оси 302.Кроме того, любой из изобретения системы синхронизации, описанные ранее (фиг.32 или показанный на фиг. 15) можно было использовать. По этим причинам фиг. 33 делает не показывать конкретные компоненты, прикрепленные к горизонтальной оси стержневой элемент 220.

Фиг. 34 показывает часть аналогичного варианта осуществления, но с композитная структура, образующая подсистему 312 руки с двумя ножками.

Фиг. 35 и 36 показывают модифицированный вариант настоящего изобретение, в котором используется пространственная прямолинейная связь для обеспечения подсистема вертикального движения 308.Эта пространственная связь основана на модификация и расширение известного принципа Сарруса для обеспечения чистого перемещения плоской поверхности в пространстве, где перевод перпендикулярен плоской поверхности. Каждый из три набора шарнирных рычагов используют одну пару рычагов вместо вертикально сдвоенных пар параллельных рычагов показанный в более ранних устройствах. В этом варианте отсутствует «двойной». колода «параллелограммных структур ранее описанных прямолинейные механизмы, поэтому он менее жесткий и прочный, чем сильно ограниченные версии показаны в предпочтительном варианты.Этот вариант также может быть реализован с цепь 328 универсального шарнира с замкнутым контуром, показанная ранее на фиг. 28. Это сделало бы его слишком ограниченным. Как описано ранее, это обеспечит несколько путей для восстановления сил и крутящих моментов и будет более жестким и надежным, но при этом не получит дополнительных инерция.

[0184] Уникальный аспект воздушной прямой связи описанные здесь варианты воплощения в том, что они намеренно нарушают многие традиционные инженерные правила кинематического проектирования в чтобы максимизировать силу всей системы, в то время как минимизация вращающейся массы.Для достижения этой цели вертикаль Подсистема движения 308 с прямыми связями использует очень большую стесненная структура механизма. Это создает несколько избыточных пути для сил и моментов, прикладываемых пользователем, чтобы течь через структуру и создают восстанавливающие или уравновешивающие силы которые удерживают поворотную подсистему 302 в центре и в вертикальном положении, несмотря на эти тревожные силы.

[0185] Создание этих множественных путей потока для восстанавливающих сил достигается путем объединения нескольких хорошо известных элементарных инновационные механизмы, ранее не раскрытые.Несколько механизмов работают параллельно, пытаясь удержать центр повернуть вертикально и по центру. Когда один механизм отклоняется или перегружен беспокоящими силами пользователя, он обеспечивает обратную связь через систему к другим резервным механизмам, управляющим ими чтобы помочь исправить несоосность. Таким образом, рециркуляционные потоки сил и моментов в устройстве позволяют отдельные элементы системы, чтобы она была легкой, но позволяла системе выдерживать большие горизонтальные нагрузки от пользователя, которые в противном случае поднимите шарнир из вертикального положения и сдвиньте его из центра.

[0186] Хотя были показаны различные варианты осуществления, чтобы проиллюстрировать изобретения, следует понимать, что различные изменения и В изобретение могут быть внесены модификации. В каждом из В вариантах осуществления, описанных здесь, сборка ремня адаптирована для использовать с соответствующими датчиками, камерами и устройствами обработки изображений для использования с программами виртуальной реальности. Сборка жгута включает соответствующие провода и кабельные соединения, которые подключаются к датчикам и гарнитуре, которые пользователь носит и в свою очередь подключает в соответствующую компьютерную систему.

[0187] Одна такая модификация вариантов осуществления, показанных здесь, могла бы быть добавлением сервоприводов с активным приводом к одному или нескольким из сочленения ремня безопасности, например, центральной оси. Эти сервоприводы могут приводиться в действие для уменьшения инерционного эффекты, ощущаемые пользователем, или чтобы обеспечить тактильные подсказки для усиления погружение в виртуальную реальность. Датчики, такие как положение вала энкодеры или тензодатчики могут быть добавлены к соединениям или элементам жгут для подачи входных сигналов и обратной связи относительно нагрузок применяется к обвязке.Эти сигналы могут обрабатываться локально и подается на указанные сервоприводы или серводвигатели, или они могут быть обрабатываются удаленным компьютером через систему управления кабелями. Точно так же мощность сервоприводов может передаваться через система управления кабелями.

[0188] Узел привязи позволяет пользователю ходить, бегать трусцой или, в в некоторых вариантах осуществления сканирование на месте без чрезмерных ограничений и удерживая пользователя в пределах указанной области, определенной поле зрения системы виртуальной реальности.В каждом из В вариантах исполнения механические компоненты привязи предпочтительно на расстоянии от тела пользователя, чтобы позволить пользователю двигать своим телом без помех со стороны опорных рук или другая структура. Например, пользователь может отклониться назад и крутить из стороны в сторону без рук, головы или верхней части тела контакт с опорными рычагами сборки и когда пользователь лежа, система не будет мешать движению рук или ноги.

[0189] Изобретения обвязки виртуальной реальности могут быть воплощены в другие специфические формы без отхода от духа или существа их характеристики.Таким образом, настоящие варианты осуществления считаться иллюстративным, а не ограничивающим. Объем изобретения должны быть обозначены прилагаемой формулой изобретения, а не вышеприведенное описание и все изменения, которые происходят в значение и диапазон эквивалентности пунктов формулы изобретения, таким образом, являются предназначены для использования в данном документе.

* * * * *

Дельта-геометрия — RepRap

Введение

Дельта-робот или принтер — это робот, платформа которого поддерживается тремя парами рук, расположенными в треугольнике.Пары параллельных рычагов поддерживают горизонтальность платформы, и движение этих рычагов перемещает платформу в трех измерениях. Существует множество решений, но некоторые из них используются практически.

Есть два принципа смещения пар рычагов:

• Каждая пара рычагов установлена ​​на основном шарнирном рычаге, движение создается за счет вращения этого основного рычага. Геометрия — это дельта вращения или «дельта Клавеля» по имени ее изобретателя. Этот принцип широко используется в машинах «подобрать и разместить» в самых разных отраслях промышленности, от электронной до пищевой.Эту систему можно найти в Delta от Energetic или на принтерах FirePick Delta.

• Пары рычагов прикреплены к каретке, скользящей по параллельным рельсам. Эта геометрия называется линейной дельтой и является наиболее частым типом, используемым в мире 3D-принтеров, машины, вызывающие движение, — это Росток и Коссель. Термин «параллельная дельта» не должен использоваться, поскольку все роботы с параллельными руками называются параллельными роботами.

Есть еще одно решение без жесткой механики — подвешивание платформы на тросах.Есть несколько примеров, и особенно Skydelta или эта подвесная дельта.

Кинематический расчет линейной дельты прост, потому что каретка движется по прямой линии, поэтому горизонтальное движение платформы связано с вертикальным перемещением каретки по теореме Пифагора (которая гласит, что квадрат длины диагонали равен сумме сторон треугольников в квадрате, треугольник должен быть прямоугольным). Здесь диагональ — это длина руки, постоянная, вертикальная ветвь — это относительное вертикальное положение платформы и каретки, горизонтальная ветвь — это относительное горизонтальное положение платформы и каретки.

Вычислить нетрудно, но для принтера необходимо вычислять множество квадратных корней. Платы управления на базе 8-битных процессоров с трудом справляются с этими вычислениями, поэтому для этих процессоров было выполнено много тонкой оптимизации программного обеспечения для дельта-геометрии. 32-битные контроллеры становятся предпочтительными платами контроллеров для дельта-принтеров, поскольку они имеют гораздо более быстрые процессоры и совсем не борются с математикой. Следует отметить, что три столбца ползунков могут быть расположены в неравностороннем треугольнике, и были протестированы асимметричные расположения, в частности, «квадратная» дельта с углами 90 °, 90 ° и 180 °.

Геометрия линейного дельты

Схемы

Угол рычага с эффектором в центре является результатом длины плеч, минимального угла и углов плеч при максимальном диаметре. Для минимального угла 20 ° этот угол составляет около 60 ° для вертикалей рычага максимального диаметра, но если минимальный угол увеличен, он может быть больше. Минимальный угол 22 ° дает угол 63 ° с вертикальными рычагами.

Рычаги могут не достигать вертикали из-за проблемы с зазором, особенно с частями охлаждающих вентиляторов или вспомогательными принадлежностями.В этом случае для данного минимального угла длина плеча может быть уменьшена, и угол, когда эффектор находится в центре, будет меньше.

С другой стороны, у некоторых принтеров есть рычаги, способные перемещаться по вертикали (например, Rostock Max).

Минимальный угол плеча при максимальном диаметре эффектора является одним из основных параметров конструкции. Это важно для стабильности эффектора, точности и скорости каретки. Малый угол вызывает высокую скорость каретки при заданной горизонтальной скорости исполнительного механизма. Низкий угол также снижает стабильность эффектора.Как правило, угол 20 ° считается практическим минимумом и приводит к увеличению скорости каретки в 2,75 раза по сравнению с горизонтальной скоростью эффектора. Некоторые принтеры с теоретическим минимальным углом 15 ° могут потерять ступеньки при максимальном диаметре.

Зона досягаемости

Для данного минимального угла достижимая область представляет собой треугольник с выпуклыми сторонами, причем концы треугольника ориентированы в сторону столбцов, к которому невозможно получить доступ, не задев столбец.Тогда для простоты достижимая область обычно считается круглой. Было бы интересно оценить реальную достижимую область, когда кто-то хочет вписать прямоугольник или квадрат в область печати. Аксессуары (ремни и вентиляторы) имеют решающее значение для реальной полезной площади.

Схема

• Зеленый: зона, доступная без препятствий
• Оранжевый: практическая площадь с учетом необходимого зазора между эффектором и колоннами.

Дельта-столбцы и имена осей

Вид сверху

Стабильность эффектора

Что такое эффекторная стабильность?

Это факт, что эффектор противостоит опрокидывающим моментам.Наклон может сместить сопло хотэнда и создать неточность. Это также влияет на датчик измерения уровня, когда датчики смещены от хотэнда. Две вещи имеют важное влияние на стабильность эффектора:

• Геометрия, поскольку разные геометрические формы могут вызывать более высокие или более низкие нагрузки на руки и шарнирное сочленение, поэтому деформация может быть выше или ниже. Геометрия, уменьшающая нагрузку, увеличит точность.
• Сопротивление моменту, вызванное сочленением руки, скажем, кардан будет сопротивляться кручению, вызванному эффектором, а шарнирное сочленение — нет.

Момент, вызывающий наклон, будет создан:

• Инерция
• Нагрузка на форсунку
• Трение в суставах, которое может быть значительным для некоторых типов суставов.

Как улучшить геометрию

• Небольшое смещение на мгновение снизит нагрузку на руки / шарнирное соединение, и его следует изучить.
• Для заданного смещения расстояние между центрами шарнирного сочленения (отмечено буквой «b» на чертеже) будет изменять момент, создаваемый боковыми нагрузками.Чем меньше это пространство, тем лучше стабильность. Когда эти сочленения объединены, очень важна геометрическая стабильность, поскольку нет возможной разницы уровней в объединенных сочленениях, следовательно, нет возможности иметь «сочлененный» наклон. Это решение используется на примере дельты Spiderbot.

Положение хотенда

Что также очень важно, так это положение хотэнда, чтобы свести к минимуму эффект наклона эффектора. Опыт показывает, что сопло вблизи эффекторной плоскости кажется лучшим решением.Однако следует соблюдать осторожность, чтобы ограничить подъем центра тяжести, чтобы избежать создания динамических моментов.

Количественная оценка влияния геометрической стабильности: коэффициент TES

Понимая, что существуют и другие причины, по которым устойчивость эффектора к неточности движения форсунки, тем не менее интересно количественно оценить смещение из-за геометрической нестабильности.

Можно определить коэффициент, который мы можем назвать TES, для стабильности эффектора наклона, который не будет количественно определять нестабильность эффектора, но его влияние на хотенд, путем объединения эффекта момента и смещения, связанного с расстоянием между виртуальным шарниром. и расположение сопла.

a является рычагом из-за зазора между рычагами (см. Рисунок) b — пространство между шарами (сочленениями)

• Геометрический момент нагрузки при наклоне зависит от a / b, a пропорционален пространству рычага
• Жесткость при наклоне пропорциональна пространству руки

TES = (пространство руки) ² / b, Единицы измерения — мм.

Важно отметить, что TES не зависит от длины руки, а зависит только от геометрии эффектора. Действительно, жесткость руки по оси огромна по сравнению с другими элементами, особенно жесткость шарнирного сочленения, поэтому длина руки почти не влияет на устойчивость к опрокидыванию.Вот почему вы без проблем можете установить маленькие эффекторы Kossel на большие принтеры. Следует отметить, что для объединенных артикуляций этот коэффициент будет бесконечным.

Этот коэффициент рассчитывается в дельта-симуляторе OpenScad.

Реализация

Практические улучшения, добавленные хорошей геометрией, тесно связаны с качеством механической реализации. Например, если вы увеличиваете пространство для рук для повышения устойчивости, но боковые удлинения каретки для достижения новой ширины добавляют чрезмерную гибкость, вы, возможно, в конечном итоге снизите реальную устойчивость.Следует отметить, что более широкое пространство для рук не увеличивает и не уменьшает момент, а только помогает бороться с игрой в артикуляции. Если ваша проблема заключается в вращении каретки, то есть каретки, которая должна быть усилена, никакая геометрия не поможет.

Интерактивное веб-моделирование

Линейные дельты

Дельты вращения

Моделирование по программе

Дельта-калькуляторы

Линейные дельты

Дельты вращения

Математические и исследовательские работы

Дельта вращения — довольно распространенная тема исследований, особенно для студентов университетов.

Расчетные ссылки

Моделирование без источника / доступа

Некоторые люди выполнили дельта-симуляцию в программном обеспечении CAD / Math, но не выпустили их публично.