Система управления двигательным действием биологического объекта

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик о п и с к тт и- (>1>71 1 715

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+ з б ,/ г б (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 020377 (2!) 2482381/28-13 (51)М. Кл,3 с присоединением-заявки ¹â€”

A 61 В 5/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень бо 47 (53) УДК615.471 (088. 8) Дата опубликования описания231280 (72) Авторы изобретения

В. В. Кузнецов, Г. И. Попов и Ю. П. Курочкин

Всесоюзный научно-исследовательский институт физической культуры (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫМИ

ДЕИСТВИЯМИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЬЕКТА

Изобретение относится к области систем управления двигательными действиями и функциональным состоянием живых организмов и может быть использовано во всех областях двигатель- ной деятельности человека, в частности в тренировочном процессе.

Известна система управления двигательными функциями биологическэго объекта, содержащая блок измерения л физических параметров окружающей среды блок измерения биомеханических и медйкобиологических параметров био.логического объекта, внешнее управляющее устройство, исполнительные: 15 органы для изменения физических па.раметров окружающей среды (1

Однако, при иследовании биологического объекта, обладающего внутренней энергией, известная систе- Ю ма не обеспечивает достижения оптимальных двигательных действий и функционального состояния.

Цель изобретения - достижение on" тимальных двигательных действий и функционального состояния биологического объекта, обладающего внутренней системой управления.

Это достигается тем, что в систему введены блоки согласования внут- 30 ренней управляющей системы с внешней и внешней управляющей системы с внутренней, исполнительные органы для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта. Причем выходы блока измерения биомеханических и медико-биологических параметров биологического объекта и блока согла-.ования внутренней управляющей системы с внешней подключены к входам внешнего управляющего устройства, выходы которого подключены к входу блока согласования внешней управляющей система с внутренней и входам исполнительных органов для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта и физических параметров окружающей среды.

На чертеже изображена структурная схема системы управления двигательными действиями биологического объекта.

Предлагаемая система содержит биологический объект 1 управления с внутренней системой управления, окру>кающую среду 2, взаимодействующую с биологическим объектом; блок

3 измерения биомеханического н медико-биологических параметров объекта управления; блок 4 измерения физи711715 ческих,араметров окружающей среды, внешнее управляющее устройство 5; исполнительные органы 6 для изменения физических параметров окружающей среды; исполнительные органы 7 изменения биопотенциальной энергии биологического объекта, блок 8 сог ласования внутренней управляющей система с внешней и блок 9 согласования внешней управляющей система с внутренней.

С выхода блока 3 измерения элек-, трические сигналы поступают на входы внешнего управляющего устройства 5, состоящего из ЭВМ, работающей в реальном масштабе времени, например ЭВМ M-6000 ° Кроме того, электрические сигналы, характеризующие состояние внутренней управляющей системы биомеханического объекта, а с входов блока 8 согласования внутренней управляющей системы с внешней, та-20 ких как, например, электромиограф, поступают,на входы внешнего управляющего устройстна 5. Внешнее управляющее устройство 5 совершает опре- . деленные действия с упомянутой ин- д формацией.

Управляющие электрические сигналы с выходов внешнего управляющего устройства 5 поступают на входы исполнительных органов 6, меняющих величины физических параметров окружающей среды, н качестве которых можно использовать, например, электромоторы, нагреватели и насосы, при помощи которых меняют, например температуру, влажность ноздуха или такие параметры тренажеров, как жесткость и коэффициент трения; входы исполнительных органов 7 управления изменением биопотенциальной энергии объекта управления, в качестве которых 40 можно использовать различныв биостимуляторы, например электромиости» мулятор, и входы блока 9 согласования внешней управляющей система с внутРенней, напРимеР устРойств, двй- g$ ствующих на,органы чувстн биологического объекта 1, таких, как световое табло.

До начала процесса изменения сос-тояния биологическим объектом 1 во внешнее управлякщее устройство 5 вводятся программа обработки поступающей в нее информации с блока 3 измерения биомеханических парамвтров объвкта управления, блока 4 измерения физических параметров окружающей среды и программа, регулирующей работу исполнительных органов 6, меняющих величины физических параметров окру>хающей среды, исполнительных органон 7 управления изменением био- 49 потенциальной энергии объвкта .блоков 8 и 9 согласования внутрвйнвй и внешней управляющей систем.

Отклонение характеристик биомеханического состояния объекта 1 управления от заданных для данного процесса значений приводит к автоматическому воздействию на объект 1 исполнительных органов. 7 управления изменением биопотенциальной энергии объекта блока 9 согласования внешней управляющей система с внутренней. Кроме того, данное отклонение приводит в действие исполнительные органы 6, меняк>щие физические параметры окружающей среды, в соответствии с целями этого процесса изменения биомеханического состояния.

При этом, н зависимости от выбранного режима работы одна из управляющих систем будет являться ведущей, выполняющей основные функции управления, другая - корректирующей, устраняющей неточности управления ведущей системы. Такая система управления биомеханическим объектом позволяет корректировать ошйбки управления ведущей система, что, в частности, дает возможность программировать и поддерживать оптимальный ре>хим двигательных действий спорт- . смена.

Система управления двигательными действиями биологического объекта позволяет восстанавливать утерянные двигательные функции и формировать новые совокупности функциональных состояний и двигательных структур объекта управления, что, например, в приложении к спортивной практике дает возможность интенсифицировать тренировочный процесс и позволяет выполнять спортинные упражнения с рекордными результатами.

Формула изобретения

Система управления двигательными действиями биологического объекта, содержащая блок измерения физических параметрон окружающей среды, блок измерения биомеханичвских и медикобиологических параметров биологического объекта, внешнее управлялцее устройство, исполнительные органы для изменения физических параметров окружающей среды, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью достижения оптимальных двигательных действий и функционального состояния биологического объекта, обладающего внутренней системой управления, в нее введены блоки согласования внутренней управляющей системы с внешней и внешней управляющей системы с внутренней, исполнитвльные органы для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта, причем выходы блока измерения биомеханических и медико-биологических параметров биологического объекта и блока согла711715

Составитель В. Головин

Редактор Л. Письман Техред Е Гаврилешко Корректор В. Вутяга

Заказ 9254/75 Тираж б73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 сования внутренней управляющей системы с внешней подключены к входам внешнего управляющего устройства, выходы которого подключены к входу блока согласования внешней управляющей систеьь с внутренней и входам исполнительных органов для изменения биопотенциальной энергии биологического объекта и физических параметров окружающей среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ахутин В. M. О принципах по» строения комплексов для непрерывного контроля эа организмом человека и автоматической нормализации его состояний,B кн, "Биоэлектрическое управление. Человек и автоматические системы . M. Наука, 1970, с,519-529,