Система детектирования движений

Авторы патента:

A63B24/00 - Электрические или электронные средства управления тренировочными устройствами, отнесенными к предыдущим группам

Владельцы патента RU 2509587:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Система (100) детектирования движений содержит датчик (106), выполненный с возможностью детектирования шаблона движений, выполняемых пользователем, а также устройство (108) управления, выполненное с возможностью приема данных движения, представляющих детектированный шаблон движений. Устройство (108) управления дополнительно выполнено с возможностью сравнения данных детектирования шаблона движений с данными шаблона движений, представляющими предварительно определенный шаблон движений, и определения параметра согласованности, представляющего согласованность между детектированным и предварительно определенным шаблоном движений. Устройство (108) управления управляет устройством (110) обратной связи для предоставления пользователю обратной связи на основе определенного параметра согласованности. Технический результат заключается в повышении точности сопоставления движения пользователя и предварительно определенного шаблона движения. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системе детектирования движений. Система детектирования движений способна детектировать движение или в общем случае шаблон движений, выполняемых пользователем.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Системы детектирования движений известны в различных вариантах осуществления, в частности известны системы детектирования движений, которые могут детектировать движения или шаблоны движений, выполняемых пользователем, и могут обеспечивать некоторое взаимодействие с пользователем на основе детектированных движений.

Пример такой системы раскрыт в патентной публикации США 7179984 B2, где описана интерфейсная система для исполнения, включающая в себя детектор движений, предусмотренный для движения вместе с исполнителем или пользователем. Известная система дополнительно содержит систему управления для приема данных детектирования, переданных от детектора движений, которая управляет исполнением тона в ответ на полученные данные детектирования. Состояние движения пользователя детектируется посредством датчика детектора движений, и данные детектирования, представляющие детектированное состояние движения, передаются в систему управления. Система управления принимает данные детектирования от детектора движений, анализирует движения пользователя и далее управляет тоновым исполнением, например, музыкального инструмента, в соответствии с проанализированными данными. Известная система главным образом используется для того, чтобы позволить пользователю принять участие в тоновом исполнении, таком как музыкальное произведение, в системе управления. Пользователь может, например, совершить движение рукой в процессе прослушивания музыкального произведения, выполняемого системой управления, при этом такое движение детектируется, и соответствующие данные поступают в систему управления, которая, в свою очередь, управляет одним из предварительно определенных параметров тональности в исполнении музыкального произведения. Это предоставляет возможность интерактивного исполнения музыкального произведения, в частности, неопытным или неквалифицированным исполнителем.

Известная система главным образом рассчитана на то, чтобы позволить пользователю принять участие в исполнении, например, музыкального произведения, даже если пользователь недостаточно квалифицирован. Известная система детектирует и анализирует движения пользователя и генерирует отклик, например, в форме тона, чтобы исключить влияние действительного уровня мастерства пользователя. Система, таким образом, не способна предоставить пользователю какую-либо информацию о его уровне мастерства исполнения.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение ставит целью усовершенствование известной системы детектирования движений, так чтобы пользователь принимал обратную связь от системы в отношении его движений или, в более широком смысле, его шаблона движений, так чтобы пользователь мог адаптировать свой шаблон движений, добиваясь большего соответствия с предварительно определенным шаблоном движения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для достижения поставленной выше цели предоставляется система детектирования движений, содержащая датчик, выполненный с возможностью детектирования шаблона движения, выполняемого пользователем, и устройство управления, выполненное с возможностью приема данных движения, представляющих детектированный шаблон движения. Датчик детектирует шаблон движения подвижного объекта, удерживаемого пользователем. Обеспечение объекта, который может держать пользователь, ощущение взаимодействия пользователя с системой увеличивается, что улучшает результаты, полученные системой согласно изобретению. Устройство управления дополнительно выполнено с возможностью сравнения данных детектированного шаблона движения с данными шаблона движения, представляющими предварительно определенный шаблон движения, и определения параметра согласованности, представляющего согласованность между детектированным и предварительно определенным шаблоном движений. Система управления дополнительно выполнена с возможностью управления устройством обратной связи для предоставления пользователю обратной связи на основе определенного параметра согласованности. Таким образом, система детектирования движений предоставляет пользователю обратную связь или информацию о выполняемых им движениях, конкретнее обратную связь, содержащую информацию о том, насколько точно пользователь соответствует предварительно определенному шаблону движения, т.е. о том, каков уровень согласованности между детектированным и предварительно определенным шаблоном движения. Система детектирования движений, способная обеспечивать такую обратную связь, обеспечивает пользователя возможностью привести в соответствие свои движения или свой шаблон движения с предварительно определенным или желаемым шаблоном движения, поскольку обратная связь информирует пользователя о согласованности между шаблоном движения пользователя и желаемым шаблоном. В частности, авторы изобретения пришли к заключению, что путем обеспечения пользователя обратной связью на основе упомянутой согласованности, пользователю становится легко выполнить некоторый шаблон движений, которые по своей природе высокоритмичны. Такие шаблоны движений представляют собой, например, упражнения гимнастики Тай-Чи, игру на музыкальных инструментах или некоторые шаблоны движений, выполнив которые пользователь может достичь состояния повышенной релаксации. Показано (см., например, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9465340), что люди, страдающие болезнью Паркинсона, могут получить значительную пользу, практикуя ритмичные движения, при выполнении некоторых из которых система детектирования движений по настоящему изобретению может оказаться весьма полезной. Устройство обратной связи объединено с объектом, предоставляя пользователю непосредственную обратную связь и делая систему детектирования движений высокомобильной.

Система дополнительно содержит, по меньшей мере, один подвижный объект, что делает систему более гибкой в применении в отношении шаблонов движений, которые могут быть использованы с ее участием. Датчик дополнительно выполнен с возможностью сбора данных взаимосвязи относительно упомянутых подвижных элементов, при этом упомянутые данные взаимосвязи содержат данные, по меньшей мере, одного из: расстояния или шаблона относительного движения между объектами, причем устройство управления дополнительно выполнено с возможностью управления устройством обратной связи на основе данных взаимосвязи. Таким образом, пользователь может быть приведен к желаемому использованию двух или более объектов в отношении друг друга.

В одном варианте осуществления изобретения датчик представляет собой один из: датчик ускорения, датчик положения, датчик скорости и гироскопический датчик. Каждый из таких датчиков предоставляет данные, из которых можно вывести шаблон движения.

В одном варианте осуществления изобретения датчик представляет собой датчик ускорения, детектирующий ускорение движения, выполняемого пользователем в, по меньшей мере, одном направлении. Датчик ускорения в особенности пригоден для предоставления данных о том, является ли шаблон движения ритмическим и/или плавным.

В одном варианте осуществления изобретения датчик представляет собой датчик ускорения, детектирующий ускорение движения, выполняемого пользователем в, по меньшей мере, двух направлениях, при этом устройство управления выполнено с возможностью определения среднего значения ускорения, усредняя ускорения в упомянутых направлениях. Это обеспечивает повышение точности детектирования шаблона движений.

В одном варианте осуществления изобретения датчик объединен с объектом, так что датчик самым непосредственным образом и с высокой точностью может детектировать шаблон движений, выполняемых пользователем.

В одном варианте осуществления изобретения устройство управления содержит электронную память для хранения данных заданного шаблона движений. Это позволяет перепрограммировать систему и/или хранить множество предварительно определенных шаблонов движений, что повышает гибкость системы в применении.

В одном варианте осуществления изобретения устройство обратной связи выполнено с возможностью предоставления пользователю обратной связи в виде, по меньшей мере, одного из: света, звука, вибрации, температуры или любого их сочетания. Такие формы обратной связи легко распознаются пользователем и могут применяться для создания так называемой параметрической анимации обратной связи, при этом более хаотичная анимация говорит о низком уровне согласованности, а «упорядоченная» анимация свидетельствует о высоком уровне согласованности.

В одном варианте осуществления изобретения система дополнительно содержит средство передачи для беспроводной передачи данных обратной связи на устройство обратной связи, так что между устройством управления и устройством обратной связи не требуется физического соединения, что повышает гибкость системы в применении.

В одном варианте осуществления изобретения система дополнительно содержит дополнительный датчик, выполненный с возможностью измерения физических данных, относящихся к пользователю, в частности дополнительный датчик выполнен с возможностью измерения, по меньшей мере, одного из: сердечного ритма пользователя, температуры тела пользователя, кровяного давления пользователя и импеданса кожи пользователя, при этом устройство управления дополнительно выполнено с возможностью приема и анализа измеренных физических данных и подачи данных обратной связи, основанных на измеренных физических данных, в устройство обратной связи. Это улучшает обратную связь, предоставляемую пользователю, и позволяет дополнительно осуществить «тонкую настойку» обратной связи, в особенности, если шаблон движений является частью упражнения по релаксации или медитации.

В одном варианте осуществления изобретения устройство обратной связи содержит некоторое число световых источников, в частности светоизлучающих диодов (LED), выполненных с возможностью излучения света, и/или содержит устройство вибрации. Использование LED и/или вибрации обеспечит пользователя четко детектируемой обратной связью.

В одном варианте осуществления изобретения упомянутые объекты представляют собой сферические объекты и могут удерживаться на ладони пользователя, а также двигаться пользователем одновременно, при этом, по меньшей мере, один из объектов содержит датчик для детектирования шаблона движения и содержит устройство обратной связи. Такая конфигурация позволяет пользователю использовать такие объекты как китайские шары для медитации. Авторы изобретения обнаружили, что использование таких шаров для медитации может способствовать достижению уровня концентрации, необходимого для эффективной медитации. Достижение такого требуемого уровня концентрации, а также релаксации оказывается сложной задачей, в особенности для новичков. Наличие обратной связи в процессе применения пользователем шаров для медитации облегчит достижение необходимой концентрации и релаксации. Кроме того, используя шары для медитации согласно изобретению, пользователь сможет лучше контролировать свое дыхание и частоту сердечных сокращений, а также улучшит подвижность пальцев.

В одном варианте осуществления изобретения оба сферических объекта содержат некоторое число световых источников, в частности светоизлучающих диодов (LED), выполненных с возможностью излучения света, и/или содержат устройство вибрации, так что пользователю предоставлена обратная связь в непосредственном виде.

В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один из упомянутых сферических объектов снабжен средством приведения в действие, выполненным с возможностью воздействия, по меньшей мере, на один дополнительный сферический объект под контролем устройства управления. Это может создать дополнительное движение объектов, так что становится возможным конкретно тренировать подвижность и/или чувство сбалансированности рук пользователя. Такое средство приведения в действие может содержать гироскопические устройства или магнитные устройства, выполненные с возможностью воздействия на другой объект.

В одном варианте осуществления изобретения датчик, устройство управления и устройство обратной связи функционируют в режиме реального времени, так что пользователь получает непосредственную обратную связь относительно шаблона движений.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления системы детектирования движений согласно изобретению приведены в формуле изобретения и последующем описании со ссылками на чертежи, где

на Фигуре 1 схематично показана система детектирования движений по первому варианту осуществления, а также

на Фигуре 2 показано изображение системы детектирования движений, содержащей шары для медитации, помещенные на базовую станцию.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ

На Фигуре 1 схематично показан первый вариант осуществления системы 100 детектирования движений согласно настоящему изобретению. Изобретение, реализованное в первом варианте осуществления на Фигуре 1, будет разъяснено с использованием примера, в котором система 100 детектирования движений представляет собой устройство для содействия в медитации, которое помогает контролировать дыхание и частоту сердечных сокращений, а также развивает подвижность пальцев пользователя системы согласно изобретению. Конкретнее, в примере на Фигуре 1 система или устройство 100 основана на использовании двух сферических объектов, так называемые китайские шары для медитации. Таким образом, система 100 содержит первый объект, или первый шар 102, а также второй объект, или второй шар 104.

Пользователь может удерживать оба шара 102, 104 в одной руке и, используя пальцы, перемещать шары 102, 104, так чтобы они вращались вокруг воображаемой оси, по существу, перпендикулярной ладони пользователя. Это схоже с типичным упражнением, выполняемым с традиционными китайскими шарами для медитации. Известно, что путем повторения шаблона движения вращения шаров 102, 104 пользователю оказывается содействие в достижении концентрации, необходимой для эффективной медитации. Кроме того, с использованием шаров для медитации можно достичь некоторого состояния релаксации, при котором частота сокращений сердца пользователя уменьшается, а дыхание становится более спокойным. Для того чтобы повысить эффективность обыкновенных шаров для медитации, шары 102, 104 являются частью системы 100 детектирования движений.

Система 100 детектирования движений содержит датчик 106, выполненный с возможностью детектирования движения или шаблона движения, выполняемого пользователем. В примере на Фигуре 1 датчик 106 установлен в шаре 102 и может непосредственно детектировать любое движение, которое претерпевает шар 102. Датчик 106 может, например, представлять собой датчик ускорения, способный детектировать ускорение в одном, двух или более направлениях. Чем большее количество направлений может охватывать датчик ускорения, тем точнее детектируется шаблон движений. В рамках примера на Фигуре 1 термин «шаблон движений» означает взаимное вращательное движение шаров 102, 104. Возможно также использование датчиков других типов, например датчиков положения или датчиков скорости. Следует отметить, что существует возможность использования датчиков, расположенных вне шара 102, способных детектировать шаблон его движений. В этом случае шар 102 должен быть снабжен, например, RFID-меткой, так чтобы датчик мог принимать сигнал от RFID-метки.

Система 100 детектирования движений дополнительно содержит устройство 108 управления, такое как микропроцессор, выполненное с возможностью приема данных движения, представляющих детектированный шаблон движения. Устройство 108 управления оборудовано электронной памятью, используемой для хранения заданных шаблонов движения. Такие предварительно определенные шаблоны движения представляют собой, например, шаблоны для релаксации, которые могут выполняться с шарами 102, 104 с целью достижения пользователем некоторого состояния релаксации или концентрации. Устройство 108 управления дополнительно выполнено с возможностью сравнения данных детектированного шаблона движений с данными шаблона движений, представляющими предварительно определенный шаблон движения, и определения параметра согласованности, представляющего согласованность между детектированным и предварительно определенным шаблоном движений. Чем лучше согласованность между детектированным шаблоном движений и предварительно определенным шаблоном движений, тем лучше пользователь выполняет требуемый шаблон движений. На основе параметра согласованности устройство 108 управления дополнительно выполнено с возможностью управления устройством 110 обратной связи, способным предоставить пользователю обратную связь, информируя о том, насколько успешны его попытки копировать желаемый шаблон движений. Устройство 110 обратной связи может предоставлять обратную связь в той форме, которая будет воспринята пользователем, например в форме света, звука, вибрации, температуры или любого их сочетания, для чего могут обеспечиваться соответствующие эмиттеры.

В примере на Фигуре 1 пользователь, приводящий шары 102, 104 во вращение, может достичь некоторого состояния релаксации, при котором, например, частота сокращений сердца снижается и становится более ровной, если шары непрерывно вращаются. Его попытки достичь такого шаблона непрерывных движений шаров 102, 104 детектируются датчиком 106 и сравниваются с желаемым (предварительно определенным) шаблоном движений посредством средства 108 управления. Поначалу шаблон движений будет отличаться от желаемого шаблона, а сигнал обратной связи будет хаотичным и неупорядоченным. Это проинформирует пользователя, что его действия не согласуются с желаемым шаблоном. Когда шаблон движений, выполняемых пользователем, соответствует желаемому шаблону движений, сигнал обратной связи становится более структурированным и упорядоченным.

Например, если используется обратная связь в виде вибрации, устройство 110 обратной связи содержит вибратор 112, например, такой как обычно используется в мобильных телефонах. Восприятие вибрации приведет пользователя к желаемому шаблону движений, при этом шаблон ритмичных вибраций свидетельствует о близком соответствии предварительно определенному шаблону движений. Предпочтительный метод предоставления обратной связи пользователю реализуется посредством света, при этом шар 102, например, обеспечивается некоторым количеством LED 122, которые, будучи активированы, видны снаружи. Светоизлучающие диоды активируются под управлением устройства 108 управления и, точно так же, как говорилось ранее, способны создать световой шаблон, указывающий на то, насколько движения пользователя близко соответствуют желаемому шаблону движений.

Следует отметить, что для обеспечения работоспособности шара 102 он снабжен батареей 114, предпочтительно перезаряжаемой батареей. Кроме того, обеспечивается базовая станция 116, содержащая корпус с зарядным устройством 118, который используется в качестве стойки или контейнера для тренировочных шаров 102, 104, когда они не используются. Закончив, пользователь просто помещает шары 102, 104 на зарядное устройство 118, и шары автоматически перезарядятся для следующего использования.

В альтернативном варианте осуществления датчик 106 может быть дополнительно выполнен с возможностью воспринимать аспекты взаимосвязи между первым шаром 102 и вторым шаром 104. Другими словами, осуществлять сбор данных взаимосвязи относительно объектов. Устройство 108 управления выполнено с возможностью управления устройством 110 обратной связи также на основе данных взаимосвязи.

Взаимосвязь между первым шаром 102 и вторым шаром 104 может восприниматься, например, путем использования датчика 106 в первом шаре либо дополнительного специализированного датчика и RFID-метки 120 на втором шаре. Таким образом, данные взаимосвязи, такие как соответствующее расстояние, скорость вращения, а также последовательность любого относительного движения шаров в отношении друг друга, могут детектироваться. Эта информация далее может быть использована устройством 108 управления для управления устройством 110 обратной связи, так чтобы привести пользователя к желаемому пути использования обоих шаров.

В следующем варианте осуществления согласно изобретению устройство 100 детектирования движений, а также, как в примере на Фигуре 1, шар 102, обеспечивается устройством 124 передачи, таким как радио, выполненным с возможностью передачи данных в отношении использования шаров на внешнее устройство, например, такое как световой источник 126, обеспеченное соответствующим приемным оборудованием и которое способно управлять световым окружением пользователя, так чтобы усилить восприятие окружающей среды, при использовании системы 100 детектирования движений. В примере на Фигуре 1 внешнее устройство представляет собой базовую станцию 116, которая содержит световой источник 126. Кроме того, внешнее устройство может представлять собой звуковую систему, содержащую, например, персональные устройства, например головной телефон.

Помимо этого, данный вариант осуществления может также использоваться в качестве обучающего оборудования, когда опытный человек или учитель будет использовать шары для медитации или другие объекты с целью создания управляемого восприятия окружающей среды, которому другие должны следовать. Шары для медитации других пользователей могут предоставить индивидуальную обратную связь по исполнению в отношении исполнения учителем, и навыки группы могут быть повышены.

В еще одном варианте осуществления изобретения второй шар 104 для медитации может быть также обеспечен устройством обратной связи той же конструкции, что и устройство обратной связи первого шара 102, при этом устройство обратной связи второго шара 104 также управляется устройством 108 управления. Таким образом, шаблон или анимация обратной связи, где используются, например, LED, могут формироваться шаблонами света, излучаемого обоими шарами 102, 104 для медитации. Опять же упорядоченный шаблон будет указывать на высокую согласованность между детектированным шаблоном движений и предварительно определенным шаблоном движений.

В дополнение к вышесказанному, датчик, кроме того, может быть выполнен с возможностью измерения (жизненно важных) сигналов пользователя, или для этого может быть предоставлен дополнительный датчик. В частности, такой датчик выполнен с возможностью измерения, по меньшей мере одного из: сердечного ритма пользователя, температуры тела пользователя, кровяного давления пользователя и импеданса кожи пользователя. Данные, измеренные датчиком, могут подаваться на устройство управления, которое анализирует измеренные данные, и подает данные обратной связи, основанные на измеренных физических данных, на устройство обратной связи для осуществления «тонкой настойки» обратной связи, принимаемой пользователем.

В еще одном дополнительном варианте осуществления системы по настоящему изобретению в шары для упражнений могут быть встроены аттенюаторы, способные придать некоторое движение шарам, так чтобы особым образом тренировать подвижность кистей рук пользователя либо их чувство сбалансированности. Такие аттенюаторы могут включать в себя, например, гироскопические устройства или магнитные устройства, которые могут служить для воздействия одного шара для упражнений на другой шар.

На Фигуре 2 представлено изображение устройства 100 для детектирования движений, на котором можно видеть, что первый шар 102 для медитации и второй шар 104 для медитации помещены на базовую станцию 116.

В качестве альтернативы вышесказанному, причем это альтернативное решение не показано на Фигурах, предлагается использовать вариант осуществления, содержащий вибратор. Прежде чем воспользоваться шарами для медитации, пользователь производит глубокий вдох и медленно выдыхает, нажимая на кнопку возврата в исходное положение, обеспеченную на базовой станции, до конца выдоха, чтобы начать новый цикл применения. Продолжительность выдоха регистрируется устройством управления посредством датчика и таймера. Далее пользователь берет в руку два шара для упражнений и те начинают вибрировать в повторяющемся цикле с использованием вибратора. Частота вибраций плавно возрастает, пока не достигнет своего пика, и далее плавно снижается. Продолжительность каждого полного цикла по времени в один-два раза превышает время продолжительности выдоха, которое было ранее зарегистрировано. Ощущение вибрации и ритм создают успокаивающий эффект и мягко подводят пользователя к повторению глубокого вдоха ритмическим образом. Посредством повторения дыхательных упражнений и фокусирования на циклах вибрации пользователю оказывается содействие в достижении концентрации, необходимой для эффективной медитации. Одно из преимуществ плавного цикла вибрации заключается в том, что момент начала упражнения не является существенно важным, если пользователь задает исходную точку и далее постоянно ее придерживается.

Настоящее изобретение было описано посредством примера, в котором система детектирования движений содержит шары для медитации в качестве объектов, подверженных пользователем системы определенному шаблону движений. Следует понимать, что данный пример никоим образом не предполагает ограничения объема изобретения. На самом деле идея изобретения, лежащая в основе изобретения, может быть использована значительно шире, чем только в рамках представленного примера.

Вообще детектирование шаблонов движений, выполняемых пользователем, и предоставление пользователю обратной связи на уровне согласованности между этими шаблонами движений и желаемыми шаблонами движений может применяться во многих областях. Такие области применения - это, например, области искусства исполнения, такие как музыка и танцы, гимнастика Тай-Чи и йога, и даже боевые искусства. Можно также ожидать применения в спорте, где, например, движения с ракеткой и т.п. могут детектироваться и сравниваться с желаемыми шаблонами. Во всех из этих областей шаблоны движений должны выполняться в некоторой желаемой манере, и наличие непосредственной обратной связи в отношении исполнения пользователем существенно поможет пользователю повысить свое мастерство.

1. Система (100) детектирования движений, содержащая
- датчик (106), выполненный с возможностью детектирования шаблона движения для движения, выполняемого пользователем, причем датчик 106 детектирует шаблон движения перемещаемого объекта 102, удерживаемого пользователем;
- устройство (108) управления, выполненное с возможностью приема данных движения, представляющих детектированный шаблон движения, отличающееся тем, что устройство (108) управления дополнительно выполнено с возможностью сравнения данных детектированного шаблона движения с данными шаблона движения, представляющими предварительно определенный шаблон движения, и определения параметра согласованности, представляющего согласованность между детектированным и предварительно определенным шаблоном движения, а также управления устройством (110) обратной связи для предоставления пользователю обратной связи на основе определенного параметра согласованности таким образом, что пользователь может адаптировать свой шаблон движения для более точного соответствия предварительно определенному шаблону движения, при этом устройство (110) обратной связи объединено с упомянутым объектом (102), и причем система (100) дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный перемещаемый объект (104), причем датчик (106) дополнительно выполнен с возможностью сбора данных взаимосвязи, относящихся к упомянутым объектам (102, 104), при этом упомянутые данные взаимосвязи содержат данные о по меньшей мере одном из: расстояния и шаблона относительного движения между объектами (102, 104), причем устройство (108) управления дополнительно выполнено с возможностью управления устройством (110) обратной связи на основе данных взаимосвязи.

2. Система по п.1, в которой датчик (106) представляет собой одно из: датчика ускорения, датчика положения, датчика скорости или гироскопического датчика.

3. Система по п.2, в которой датчиком (106) является датчик ускорения, детектирующий ускорение движения, выполняемого пользователем в по меньшей мере одном направлении.

4. Система по п.2, в которой датчиком (106) является датчик ускорения, детектирующий ускорение движения, выполняемого пользователем в по меньшей мере двух направлениях, и в котором устройство (108) управления выполнено с возможностью определения среднего значения ускорения, усредняя ускорение в упомянутых направлениях.

5. Система по п.1, в которой устройство (108) управления содержит электронную память для хранения данных предварительно определенного шаблона движения.

6. Система по п.1, в которой устройство (110) обратной связи выполнено с возможностью предоставления пользователю обратной связи в виде по меньшей мере одного из: света, звука, вибрации, температуры или любого их сочетания.

7. Система по п.1, дополнительно содержащая средство (124) передачи для беспроводной передачи данных обратной связи на устройство (110) обратной связи.

8. Система по п.1, содержащая дополнительный датчик, выполненный с возможностью измерения физических данных, относящихся к пользователю, в частности, дополнительный датчик выполнен с возможностью измерения по меньшей мере одного из: сердечного ритма пользователя, температуры тела пользователя, кровяного давления пользователя и импеданса кожи пользователя, при этом устройство (108) управления дополнительно выполнено с возможностью приема и анализа измеренных физических данных и подачи данных обратной связи, основанных на измеренных физических данных, в устройство (110) обратной связи.

9. Система по п.1, в которой упомянутые объекты (102, 104) являются сферическими и могут удерживаться на ладони пользователя, а также перемещаться пользователем одновременно, при этом по меньшей мере один из объектов (102, 104) содержит датчик (106) для детектирования шаблона движения и содержит устройство (110) обратной связи.

10. Система по п.1, в которой устройство (110) обратной связи содержит некоторое число световых источников (122), в частности светоизлучающих диодов, выполненных с возможностью излучения света, и/или содержит устройство (112) вибрации.

11. Система по п.9, в которой оба сферических объекта (102, 104) содержат некоторое число световых источников (122), в частности светоизлучающих диодов, выполненных с возможностью излучения света, и/или содержат устройство (112) вибрации.

12. Система по п.1, в которой по меньшей мере один из упомянутых сферических объектов (102, 104) снабжен источником электрического питания, предпочтительно перезаряжаемым источником электрического питания.

13. Система по п.1, в которой по меньшей мере один из упомянутых сферических объектов (102, 104) снабжен средством приведения в действие, таким как гироскопическое и/или магнитное устройство, выполненным с возможностью воздействия на по меньшей мере один дополнительный сферический объект под управлением устройства (108) управления.

14. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой датчик (106), устройство (108) управления и устройство (110) обратной связи функционируют в режиме реального времени.

15. Система по п.13, в которой предварительно определенный шаблон движения содержит шаблоны для релаксации.

Эргометрический тренажер // 2472557

Изобретение относится к эргометрической стационарной части тренажерного устройства с ручным (при помощи рук или ног) приводом с двумя приводными элементами, которые приводят в действие поочередно, причем привод соединен с маховиком зубчатой передачей, а также с измерительным блоком для измерения приводного усилия, прилагаемого к приводу, или скручивающего усилия (вращающего момента), относящегося к приводному усилию, и измерительному прибору для измерения положения в движении, в частности углового положения привода.

Устройство для тренировки с приложением давления, система для тренировки с приложением давления и способ управления // 2465029

Спортивный тренажер, обеспечивающий надлежащую тренировку, и способ управления им // 2429039

Усовершенствованный терминал мобильной связи и способ его работы // 2416450

Изобретение относится к мобильным терминалам и, в частности, к приложениям для тренировки в мобильных терминалах. .

Устройство широкодиапазонное для сопряженного взаимозависимого развития физических и интеллектуальных способностей ребенка на мотивационной основе // 2402269

Изобретение относится к области медицинской техники, а также к спортивным и игровым тренажерам. .

Устройство для определения траектории движения штанги // 2376050

Изобретение относится к области спорта и может быть использовано в компьютерных системах регулирования и управления. .

Способ тренировки и устройство для его осуществления // 2364436

Изобретение относится к области спорта и может быть использовано для формирования и/или развития двигательных навыков, закрепления динамических стереотипов, тренировки координации движений.

Способ контроля и анализа движений спортсмена // 2361637

Изобретение относится к области спортивной медицины и может быть использовано для контроля и анализа качества выполнения спортсменами различных движений и управления тренировочным процессом.

Устройство для тренировки мышц и для определения и развития кондиционных и координационных способностей человека // 2349359

Изобретение относится к спортивным и игровым тренажерам, а также предназначено для определения и развития кондиционных (скоростных, скоростно-силовых качеств, выносливости и др.) и координационных (точность воспроизведения и дифференцирование пространственных, временных и силовых параметров движений, равновесие, быстрота и точность реагирования на изменяющуюся ситуацию, согласование движений, ориентирование в пространстве) способностей человека.

Способ лечебной гимнастики и устройство для лечебной гимнастики // 2520248

Группа изобретений относится к медицине, в том числе спортивной, и может быть использована для восстановительного лечения пациентов с неврологическими нарушениями двигательной функции. В способе лечебной гимнастики пациента поднимают над ложементом на высоту посредством подвесов, закрепляемых на соответствующих частях тела, и обеспечивают системе «устройство-пациент» равновесное состояние. Пространственную подвижность пациента обеспечивают посредством комбинированных исполнительных механизмов с пневмо- и электроприводами, управляемыми персональным компьютером с соответствующей программой-методикой для выполнения программных движений. Пациенту обеспечивают дополнительную мотивацию посредством демонстрации виртуальной среды, создавая возможность пациенту управлять персонажем виртуальной среды. Об эффективности сеансов судят по динамике энергопотребления приводов исполнительных механизмов и при снижении энергопотребления, свидетельствующем о физической активности пациента, корректируют параметры программных движений. Устройство для реализации способа лечебной гимнастики содержит основание в виде двух параллельных направляющих с подвижными перекладинами. На направляющих попарно и подвижно относительно перекладин размещены исполнительные механизмы с силовыми комбинированными пневмо- и электроприводами и исполнительными звеньями каждый, блоки контроля и управления силовыми механизмами, персональный компьютер со штатной управляющей программой-методикой лечения, датчики состояния исполнительных механизмов и источники пневмо- и электроэнергии. Изобретения обеспечивают расширение функциональных возможностей, повышение мотивации, эффективности восстановления двигательных функций пациента при исходно минимальном уровне или полном отсутствии его физической активности, повышенную адаптивность устройства к особенностям тела пациента, надежность, экономичность и безопасность эксплуатации. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Спортивный робот - тренажер с программным управлением на пневматических приводах // 2522093

Изобретение относится к области специальных спортивных автоматизированных устройств с программным управлением, в частности к робототехнике, используемой для тренировок по рукопашному бою и других боевых единоборств, применяющих ударную технику, для занятий по общей физической подготовке, развитию координации, скорости, маневренности, силы удара спортсмена с помощью механического манипулятора и программируемой системы. Изобретение направлено на адаптацию тренажера к различным схемам тренировок, позволяющим развивать реакцию, нарабатывать мышечную память спортсмена, отрабатывать базовые движения и удары в динамике, приближенной к реальной ситуации, и имитировать реальный спарринг, изменять усилия, направление ударов и скорость движения конструкции тренажера, приближая их к ритму спортсмена. Спортивный робот-тренажер содержит систему управления, состоящую из компьютера (1), оснащенного программным обеспечением, и опосредованно соединенную с частями конструкции робота (13). Система управления состоит из контроллера управления (2), соленоидов (12) пневматических распределителей (3), связанных с пневматическими двигателями (7, 8, 9, 10, 11) датчиков движения и позиционирования. Кроме того, система подачи воздуха содержит воздушный компрессор (4), воздушный фильтр(5), регулятор давления (6), датчик давления, пневматические распределители (3) и исполнительный механизм, соединенный с частями конструкции робота (13), содержащей манипуляторы. При этом конструкции плечевых и тазобедренных соединений выполнены с возможностью осевого вращения. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система для поддержки пользователя в выполнении упражнений // 2540877

Настоящее изобретение относится к системе (10) для поддержки пользователя в выполнении набора упражнений, причем система включает первую подсистему (11) для предоставления аудио/видеоконтента, связанного с указанным набором упражнений, и вторую подсистему (12) для поддержки тела пользователя при выполнении пользователем указанного набора упражнений. Изобретение предоставляет устройство (100) для управления системой и соответствующий способ. Устройство (100) включает первый блок (101) для получения предварительно сгенерированных данных (310), включающих по меньшей мере одно из информации, касающейся указанного набора упражнений, и характеристик указанного пользователя, второй блок (102) для регулировки параметра указанной первой подсистемы (11) в соответствии с указанными данными (310) и третий блок (103) для регулировки параметра указанной второй подсистемы (12) в соответствии с указанными данными (310). С помощью устройства (100) управления параметры системы (10) могут регулироваться автоматически без вмешательства пользователя. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ и система для обеспечения субъекта тренировочной программой // 2570478

Группа изобретений относится к спортивной медицине, реабилитации, физической культуре, методам тренировок и включает способ и систему обеспечения субъекта тренировочной программой, включающей в себя, по меньшей мере, первое и второе упражнения. Способ включает этапы получения фактических величин параметров выполнения упражнений, связанных с выполняемыми движениями, и оценки фактических уровней выполнения субъектом упражнений на основании, по меньшей мере, части полученных фактических величин и целевых величин. При этом корректируют на основании фактического уровня выполнения субъектом первого упражнения, по меньшей мере, часть вторых целевых величин второго набора параметров выполнения упражнения, связанных с выполняемыми движениями второго упражнения. Наборы параметров выполнения упражнения связаны с выполняемыми движениями тренировочной программы и включают, по меньшей мере, один из следующих параметров: амплитуда движения, скорость движения, плавность и устойчивость туловища. Система содержит сенсорное устройство, выполненное с возможностью получения фактических величин набора параметров выполнения упражнения, связанных с выполняемыми движениями упражнения; анализатор с возможностью оценки фактического уровня выполнения субъектом упражнения на основании, по меньшей мере, части полученных фактических величин и целевых величин; и контроллер с возможностью коррекции на основании фактического уровня выполнения субъектом первого упражнения, по меньшей мере, части целевых величин второго набора параметров выполнения упражнения, связанных с выполняемыми движениями второго упражнения, которое предстоит обеспечить субъекту после первого упражнения. Группа изобретений обеспечивает наиболее подходящую программу индивидуальной тренировки, реабилитации с возможностью контроля и, при необходимости, коррекции программы в процессе ее выполнения, с сохранением мотивации пациента в том числе в домашних условиях. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Тренажер // 2570497

Тренажер, включающий мишень, например, в виде футбольных ворот, плоскость которых разбита на зоны с различной очковой ценностью, а также устройство оценки качества выполнения удара мяча по воротам (качества попадания мяча в ворота). Тренажером могут пользоваться как профессиональные спортсмены на тренировках, так и обычные люди при состязании в качестве выполнения удара мяча по воротам. Качество выполнения удара мяча по воротам измеряется (оценивается) устройством оценки тренажера, которое формирует и отображает на табло совокупный числовой показатель, образованный из параметра точности удара мяча в выбранную зону (очковой ценностью зоны, в которую попал направленный в ворота мяч), и параметра силы удара мяча по воротам. Единый числовой показатель, которым оценивается в совокупности точность и сила удара мяча по воротам спортсменом или обычным человеком, является объективным, эффективным и наглядным критерием определения качества выполнения данного технического приема. Тренажер в вариантном исполнении с электромеханической системой контактов, расположенных в плоскости ворот, имеет набор пар контактов, при замыкании которых вырабатывается как сигнал, характеризующий зону, в которую попал мяч, так и сигналы, характеризующие силу удара мяча в ворота (мишень). Сигналы обрабатываются определителем зоны и измерителем силы удара и направляются в интегратор, который формирует совокупный числовой показатель, отражаемый на табло. Тренажер может быть изготовлен в исполнениях применительно к различным видам спорта: хоккею, гандболу, волейболу, теннису и др. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Роботизированный тренажер для людей с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата // 2604038

Изобретение относится к реабилитационной медицине и может быть использовано для реабилитации людей после травм опорно-двигательного аппарата. Роботизированный тренажер включает персональный компьютер, микропроцессорные устройства, силовые транзисторные ключи и ортопедические модули, состоящие из пяти жестких сочленений. Ортопедические модули могут изменять свое положение друг относительно друга и выполнены с возможностью одновременно сгибать/разгибать плечевой сустав, вращать плечевой сустав внутрь и наружу, разводить/приводить плечевой сустав, сгибать/разгибать локтевой сустав, сгибать/разгибать лучезапястный сустав. Ортопедические модули соединены посредством фланцевых муфт с соответствующими мотор-редукторами. На ортопедических модулях располагаются ложементы с лямками для крепления суставов. Выходы с тензометрических датчиков усилий соединены с входами микропроцессорных устройств, имеющих информационную связь с персональным компьютером. Мотор-редукторы соединены с силовыми транзисторными ключами, которые в свою очередь соединены с микропроцессорным устройством. Роботизированный тренажер позволяет разработать весь комплекс суставов руки, включая лучезапястный, позволяет плавно и безопасно управлять движениями суставов, регулирует высоту тренажера под конкретного пациента. 5 ил., 1 табл.

Интерактивное устройство для тренировки мышц // 2610639

Устройство предназначено для спортивных тренировок и реабилитации больных в интерактивном режиме при помощи игрового рычага, который позволяет управлять объектами на мониторе компьютера. Сила сопротивления перемещениям игрового рычага может изменяться в широких пределах. 2 ил.

Комплексный способ контроля и анализа движений соревновательного упражнения жим лежа спортсменов с поражением опорно-двигательного аппарата занимающихся пауэрлифтингом // 2618104

Изобретение относится к области спорта, в частности к способу контроля и анализа биомеханических и электромиографических параметров соревновательного упражнения жим лежа спортсменов с поражением опорно-двигательного аппарата, занимающихся пауэрлифтингом. Комплексный способ контроля и анализа движений соревновательного упражнения жим лежа спортсменов с поражением опорно-двигательного аппарата, занимающихся пауэрлифтингом, заключается в определении кинематических и дополнительно динамического и электромиографических параметров движения соревновательного упражнения жим лежа спортсменов с передачей полученных данных на монитор компьютера, записи информации с выделением временных интервалов и структурировании их по этапам, периодам и фазам с формированием печатного отчета. Техническим результатом является получение графиков с синхронной регистрацией кинематических, динамического и электромиографических параметров для совместного анализа техники соревновательного упражнения жим лежа. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Нагрузочное устройство тренажера (варианты) // 2619557

Предложено применение линейного электродвигателя с рычагом или системой рычагов, соединенных с сердечником и с опорой на корпус линейного электродвигателя, в качестве нагрузочного устройства тренажера, а также применение линейного электродвигателя с механизмом преобразования возвратно-поступательного движения сердечника во вращательное и наоборот в качестве нагрузочного устройства тренажера. 2 н. и 44 з.п. ф-лы.

Система обучения ходьбе // 2636876

Изобретения относятся к медицинской технике. Система обучения ходьбе содержит ленточный транспортер, на котором ходит обучаемый, пару опор, датчик для измерения состояния наличия ноги на опоре и управляющее устройство. Опоры расположены на обеих сторонах ленточного транспортера - по одной опоре на каждой стороне, чтобы позволить помощнику поставить на них каждую ногу. Управляющее устройство сконфигурировано для определения на основе результата измерения от датчика, находятся ли на опоре три ноги или более, и выполнения управления, когда управляющее устройство определяет, что находятся три ноги или более. В альтернативном варианте осуществления изобретения датчик сконфигурирован для измерения состояния наличия ноги на ленточном транспортере, а управляющее устройство - для определения на основе результата измерения от датчика, находятся ли на ленточном транспортере три ноги или более, и выполнения управления, когда управляющее устройство определяет, что находятся три ноги или более. Достигается повышение точности определения состояния потери равновесия у обучаемого или помощника во время обучения ходьбе. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 24 ил.