Устройство для регистрации координат движущегося объекта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 601011 (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 25.05.76(23}2362945/28-12 (51) M. К,.а

А 63 В 71/06 с присоединением заявки Мл

Государстаенный комитет

Соввта Министров СССР но долам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,04,78.Бюллетень ph 13 (45) Цата опубликования описания09. 05.78 (53) УДК 685.619, (088,8) (72) Авторы изобретения

В. П. Королев, М. A. Трахнмовнч, В. Н. Зюзин (71) Заявитель

Всесоюзный щзоектно-технологический н экснернментальноконструкторский институт по спортивным н турнстскнм нзделням (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

КООРДИНАТ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА

Изобретение относятся к области спорта и к научно-спортивной анпаретуре для изменения и опенки траектории движения спортивного снаряда.

Известно устройство для регистрвпнн координат двнжущегося объекта, преимущественно спортивного снаряда или части тела споргсмена, содержащее источник света, объектив, датчик перемещения, установлекный на двнжушемся объекте, обтвратор н регистрнрующую апнарвтуру )1 .

Недостатком нзвестного устройства является сложность конструкции, 11ель нэобретення - упрошенне конструкции.

Это достигается тем, что устройство нмеет опорный датчик, а обтюратор выполнен s виде барабана с а -образной щелью на боковой поверхности, нрн этом нсточянк света размещен внутри барабана, е регистрирующая аппаратура включает двухкоордянатный свмопншущнй прибор, через преобразователь связанный с датчиками.

На фнг. 1 нзобрвжена принципиальная схема ус гройствв; на фиг, 2 - 4 — графики, поясняющяе работу схемы я получения координат двнжущейся точки, Устройство состоит иэ барабана-обтюратора 1, укрепленного на осн электродвнгателя 2, внутри барабана- обтюратора находятся источник света 3, на боковой поверхности барабана - обтюрвтора нмеегся У образная щель 4. Кроме того, устройство содержит объектив 5, опорный фотодиод 6, расположенный на помосте в месте предлагаемой точки начала координа г, н фотоднод

7, расположенный на торце грифа штангя.

Диоды 6 я 7 электряческн связаны с преобразователем 8 время-напряженке, выход которого подключен к регнстрирукяцему прибору 9 - двухканальному нлн двухкоординатному самописцу, позволяющим получить информацию о траекторня движения спортивного снаряда, Устройство работает следуюшнм образом.

Прн вращении обтюратора У -образный луч света через объектив 5 с нэвестным увеличением (фиг, 1) проецируется на плоскость, в которой происходит движение а торца штанги и находится опорный фотодиод

60 0

6, и движется в правлении, указанном стрелкой, Опорный фотодиод 6 расположен в начале воображаемой (фнг. 2) системы координат, а фотоднод 7, расположенный на

% грифе штанги, находится в координатной плоскости ХОУ в произвольной точке А с нензвестнымн координатами Х и У.

Луч У -образной формы движется в направлении, указанном стрелкой, с постоянной ско- о ростью, что с большой степенью точности можно предполагать прн относительно большом расстоянии обтюрацнонного устройства до объекта исследования и относительно небольшого расстояния по осн Х, т,е/ сопй, Форма луча н расположение фотоднодов выбраны таким образом, что часть луча до разветвления засвечивает только опорный фотодиод 6, т.е. орин раз эа период сканирования.

Прн прохождении луча мимо опорного фоторнода 6 последннй вырабатывает нмпульс, определяющий начало отсчега времени по осн Х а так как луч имеет постоянную скорость, то время прохожрення но всей вертикальной чайн луча между фотоднодом 6 н фотоднодом 7, который тоже выеабатывает нмпульс в момент прохождеиня луча, легко ннэмернть. Измеренное время будет роответствовать расстоянию между осью у н точкой А, которое можно выазнть завяснместыо

Р а х Л где х - время прохождения луча между осью и фотоднором 7;

V — скоросч ь луча;

Х - координата точки А по оси Х.

Время Тх,измеренное (см. фнг, 4) между импульсами с фотоднода 6 н фотоднода 7, 40 установленного на торце грифа штанги, однозначно определяет текущее значение координаты точки A по осн Х.

Если данный промежуток времени х заполнить калнброванными по частоте

45 нмпульаамн, то количество импульсов, измеренное за промежуток времени, так же однозначно определяет ноложенне точки А

s данной снсгеме коордннат относительно воображаемой оси у.

Первый импульс, полученный с фотодиода 7 прн первом прохождении луча, определяет начало отсчета по осн следуюшим образом (см, фнг, 2), Очевидно, что чем выше в координатной плоскости ХОУ будет находнться точка А, тем больше будет промежуток времени Ту, измеренный между прохождейнямн через фотоднод 7 вертикального и наклонного лучей при постоянной скорости луча, т,е. Ту является функцией расстояния точки А от оси Х.

Время между прохождениями двух лучей через точку А илн время между импульсами с фотоднода 7 прн постоянной скорости

3 - образного луча связано с координатой

И V 1" с1фос где: М - вертикальная коордянатат.А,<А З„

V> - окорость луча;

Ч ) время прохождения двух лучей или время между нмцульсамя с фотодиода 7; е4 угол между наклонной и вертикальной частямн луча.

Если аС - * 45%, etg 45 - 1; пса.

У

Формула нзобретени я

Устройство для регистрация координат двнжушегося объекта, преимущественно спортивного снаряда нлн частя тела спортсмена, содержащее источник света, объектив, датчик перемешення, установленный на движущемся . объекте, обтюратор и регистрирующую аппаратуру, о т л и ч а ю m е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции, оно имеет опорный датчик, а обтюратор выполнен в виде барабана с 3 -образной шелью Ма боковой поверхности, прн етом нсточннк света размещен внутри барабана, а регистрирующая аппаратура включает двухкоординатный самопишущий прнбор, через преобразователь связанный с датчиками.

Источннкн информации, принятые во внимание нрн экспертизе".

3.. Заявка N 2323652/l2, кл, А 63 В 71/06, 03.03.76, по которой принято решение о выдаче авторского свндетелжтва,