Разработка тренажёра для подтягивания ИТП-70 с программным регулированием нагрузки на мышцы человека

Автор:  Ширшов Андрей Геннадьевич
Организация:  МГТУ им. Н.Э.Баумана
Использованные продукты T-FLEX:  T-FLEX CAD 3D
Отрасль:  

III место конкурса «Зачет-2010»
Участник конкурса Зачет

Описание проекта

ИТП-70 — спортивно-оздоровительный тренажёр для подтягивания. Назначение данного тренажёра определяется его возможностями, которые достаточно велики и постепенно расширяются.
С одной стороны, тренажёр умеет сбрасывать с человека часть его веса, что позволяет заниматься подтягиванием людям физически ослабленным и(или) имеющим различные нарушения здоровья. Более того, эти люди смогут заниматься на данном тренажёре по методикам, рассчитанным на здоровых людей, но с уменьшенной нагрузкой на их мышцы.
Тренажёр оснащён системой определения усталости (СОУЧ), благодаря которой он самостоятельно уменьшает нагрузку, если человеку не хватает сил подтянуться. Встроенная система регистрации частоты сердцебиения (СРЧС) позволит спортсменам определять оптимальную нагрузку, а ослабленным людям — избегать перегрузки и соблюдать рекомендации врача.

Данный проект — очередной пример реальной ситуации, в которой параметрические возможности T-Flex проявились максимально ярко.

К тому моменту времени, когда данный проект начал развиваться как межкафедральный, существовал только прототип тренажёра в Манеже, созданный на кафедре физвоспитания МГТУ им. Н.Э.Баумана. Следует отметить, что сам прототип был сделан для того, чтобы на практике оценить работоспособность и потенциальные возможности новой конструкции. При этом главный параметр прототипа — величина подталкивающего усилия на конце стрелы — оценивался предельно просто: на конец стрелы вешали грузы и смотрели, при каком максимальном весе груза стрела не приходит в движение. Такой эксперимент требовал много времени для его проведения и мог дать очень ограниченные сведения о самой конструкции.

После построения параметрической силовой модели прототипа тренажёра ситуация изменилась кардинальным образом. Во-первых, модель показала, что величина подталкивающего усилия меняется при качании стрелы в пределах нескольких кг. Во-вторых, варьирование положения блока на стреле позволило выявить, что прототип тренажёра может не только сбрасывать нагрузку, но и нагружать человека (до использования силовой модели в T-Flex Cad об этом и не мечтали). В-третьих, на модели можно было «поиграть» и с геометрическими параметрами конструкции и посмотреть тем самым, какие особенности конструкции тренажёра сильно влияют на нагрузку на конце стрелы, а какие — слабо. В итоге стало видно, что точку крепления каната надо располагать достаточно высоко — на уровне двух метров от пола, а ось качания стрелы надо опускать как можно ниже. В свою очередь, раз мы знаем, что стрела будет опускаться довольно низко, МСУН (механическая система управления нагрузкой (положением блока на стреле)) должна иметь минимально возможную высоту. Короче говоря, анализ компьютерных экспериментов по силовой модели, построенной в T-Flex Cad, дал сильный толчок развитию межкафедрального проекта и даже превысил ожидания заказчика.

Другим интересным моментом в развитии этого проекта является использование разработки, которая уже участвовала в прошлом конкурсе «Зачёт» - T-Flex 2D Man. Честно говоря, интенсивное использование программы T-Flex 2D Man начнётся, скорее всего, только в начале следующего года, однако многое уже принесло свои результаты. В частности, с помощью T-Flex 2D Man анализировалось оптимальное взаимное положение перекладины относительно стрелы. Для этого к модели тренажёра был пристроен манекен, и на компьютере непосредственно в T-Flex анализировалось, в каком положении — удобном или неудобном — будет находиться человек при подтягивании при различных вылетах стрелы.

21.01.2010

Просмотров:   2638
Рейтинг:  3.52

Смотрите также:


Разработка тренажёра для подтягивания ИТП-70 с программным регулированием нагрузки на мышцы человека
Разработка тренажёра для подтягивания ИТП-70 с программным регулированием нагрузки на мышцы человека
Разработка тренажёра для подтягивания ИТП-70 с программным регулированием нагрузки на мышцы человека

Возврат к списку

Оцентие проект: 

 



Чтобы оставить комментарий, зарегистрируйтесь и войдите через свою учетную запись.