Ходьба

При ходьбе на лыжах на дистанцию в 20 км по горизонтальному пути центр тяжести лыжника совершал гармонические колебания с амплитудой 8 см и с периодом 7 = 4 с, масса лыжника 80 кг, а коэффициент трения лыж о снег / = 0,05. Определить работу лыжника на марше, если всю дистанцию он прошел за 1 час 30 мин, а также среднюю мощность лыжника. [c.219]

Трудно указать не только какую-либо машину или механизм, но и вообще движение твердых тел на земле (за исключением полета и плавания), где сухое трение не играло бы принципиальной роли. При этом сухое трение не всегда играет вредную роль, препятствующую движению. Очень многие движения без сухого трения со всеми его особенностями были бы невозможны. Примеров таких движений можно привести множество. Достаточно указать, что человек не мог бы ходить, если бы отсутствовали силы трения. Именно силы трения, возникающие при ходьбе между подошвами и землей (обычно силы трения покоя, так как нормально при ходьбе подошвы не скользят по земле), позволяют человеку двигаться. Там, где силы сухого трения являются причиной движения, обычно играют роль силы трения покоя, несмотря на то, что тела, между которыми возникают эти силы, движутся. В этом смысле особенно типичны случаи вращения и качения, причиной которых являются силы сухого трения. [c.201]

Прекрасный методист проф. В. М. Макушин говорил по этому поводу учащимся Перед вами стоит задача научиться не просто ходить на лыжах, а получить первый разряд по лыжному спорту. Приходит опытный тренер и читает вам лекцию о технике ходьбы на лыжах. Лекция вам понравилась и вы хорошо ее поняли. После этого вам выдается лыжное снаряжение и предлагается пройти 10 км, уложившись при этом в норму первого разряда. Выполните норму Конечно, нет. А вот после упорных тренировок, может быть, и добьетесь успеха. Примерно то же самое с построением эпюр — успеха вы добьетесь лишь после тренировок— самостоятельного решения большого числа задач . [c.126]

Аналогично обстоит дело и с другими гимнастическими снарядами ( конь , козел и т. д.). Вообще, гимнастика, катание на коньках, ходьба на лыжах являются прекрасной иллюстрацией к курсам прикладной и теоретической механики. [c.103]

Общие свойства задач на экстремум. Задачи на нахождение экстремума всегда привлекали к себе внимание. Даже наша ходьба по прямой линии есть инстинктивное решение задачи на экстремум мы хотим достичь конечной точки нашего пути с возможно меньшими усилиями. Известное выражение по пути наименьшего сопротивления есть еще одно признание нашего инстинктивного стремления к нахождению минимума. Это же стремление проявляется в общем интересе к рекордным достижениям, к чему-то такому, что нельзя превзойти . [c.57]

Под фоновым вибрационным воздействием на человека подразумевается воздействие механических колебаний, которое возникает при выполнении человеком естественных двигательных функций (ходьба, стояние, сидение, лежание и т. д. ). При этом если воспользоваться классификацией, используемой в гигиене труда, фоновое воздействие в основном проявляется через общую вибрацию, когда воздействие вибрации на человека происходит через опорные поверхности (ноги, ягодицы). Но если в случае радиационного воздействия величина естественного радиационного фона известна, то применительно к вибрации она не определялась. Последнее было связано с тем, что до недавнего времени отсутствовали приборы и методы, позволяющие определить величину с нового вибрационного воздействия. [c.20]

Измерения вибрации в производственных помещениях показывают, что в большинстве случаев уровень вибрации, действующий на операторов машин, в несколько раз ниже фонового (см. гл. 1, п. 4). При этом значения уровня вибрации от движения оператора в процессе обслуживания машины на порядок превышают вибрацию от самой машины. Исключение составляют только некоторые предприятия (горнорудные, заводы железобетонных конструкций, на долю которых приходится 2 % работающих в производственных помещениях), где уровни вибрации при ходьбе соизмеримы с уровнем вибрации от оборудования. [c.56]

Как было показано ранее, входной импеданс тела человека или отдельной его части существенно зависит от позы, а также от усилий, развиваемых в мускулах. Так как в случае общей вибрации используется ограниченное число поз (ходьба, сидение), то соответственно здесь возможности снижения вибрационного воздействия ограничены выбором наиболее приемлемой позы. В случае ручных машин поза определяется главным образом расположением их ручек относительно оси инструмента, а также конкретным типом технологической операции, выполняемой оператором. Здесь имеются реальные резервы по снижению вибрации, передаваемой телу человека, путем правильного выбора положения ручек инструмента. Остановимся на них подробнее. [c.83]

Переменность структуры изучаемой здесь системы корпус экипажа — ноги — земля возникает из-за того, что в процессе ходьбы ноги экипажа, опускаясь на землю или отрываясь от нее для переноса в исходное для нового шага положение, попеременно входят в состав замкнутых или разомкнутых кинематических цепей. При этом число опорных и переносимых ног различно в различные моменты времени. [c.30]

Задача решалась последовательным перебором симметричных походок с коэффициентами режима ходьбы [c.32]

Рассмотрение каждой походки начиналось с момента отрыва от опорной поверхности правой задней ноги (Р = 1). Цикл ходьбы может состоять из следуюш их фаз безопорной с боковой неустойчивостью с продольной неустойчивостью с устойчивостью в режиме статической устойчивости. Безопорная фаза движения встречается только при коэффициентах режима ходьбы [c.32]

Под сползанием экипажа понимается нарастающее изменение одной или нескольких координат, описывающих положение его корпуса. Положение корпуса экипажа зависит от длины опорных ног и приведенной упругости ног и грунта. Явление сползания наблюдается только в шагающих машинах, длины ног которых адаптируются к неровностям местности. Сползание возникает вследствие того, что нога ставится на грунт без нагрузки и закрепляется на нужной высоте практически недеформированной (рис. 3, а). Однако в процессе ходьбы поставленная нога воспринимает нагрузку и деформируется (рис. 3,6), корпус при этом также изменяет свое положение, поэтому следующая нога будет короче (рис. 3, в). Если длины всех опорных ног будут в процессе движения от цикла к циклу уменьшаться одинаково, то это приведет к тому, что будет уменьшаться только средняя высота корпуса (сползание по высоте), если же не одинаково — то произойдет прогрессирующий перекос корпуса (сползание по тангажу или по крену), что в конечном счете также приведет к невозможности работы машины или даже к опрокидыванию экипажа. [c.34]

Таких систем составляем 6 для всех ног, выставляемых в течение одного цикла. При этом удобно разделить сползания ног текущего и предыдущего циклов ходьбы, а также использовать матричную форму записи [c.35]

Приведены результаты исследования всех типов походок, а также рассмотрены вопросы обеспечения маневренности экипажа двумя различными способами, отличающимися по организации управления и привода ног. Представлены результаты исследования комфортабельности и корректировки положения корпуса с целью стабилизации его вертикальной координаты при ходьбе. [c.161]

Шагающие машины относятся к классу механических систем с переменными связями. В самом деле, при ходьбе в момент постановки ноги на землю или в момент отрыва ее от земли скачком меняется количество неподвижных опор или их расположение относительно центра тяжести корпуса. Поэтому свойства системы, ее характеристики даже при установившемся движении экипажа [c.132]

При ходьбе экипажа сочетание опорных и поднятых ног все время меняется, поэтому сменяются и позы. В зависимости от походки, т. е. от порядка работы ног, количество поз и их последовательность будут различны. Походку вообще можно определить как определенный набор поз, последовательно сменяющих друг друга. [c.133]

Блок определения состояния работает в несколько этапов. На первом этапе выявляются те ноги, которые в момент рассмотрения находятся в воздухе. Они исключаются из дальнейшего рассмотрения. Определить эти ноги позволяет важный параметр ходьбы (коэффициент режима у) — отношение времени, в течение которого нога находится на земле в фазе опоры, ко всему времени цикла. Можно показать, что если позиция ноги Р ( ) Р, где Р = 12у -[- 1, то она будет в воздухе. Это и является разграничительным признаком. Следует добавить только, что момент постановки или отрыва ноги, т. е. момент изменения позы, обычно рассматривается дважды за мгновение до изменения и вторично, через мгновение после изменения. В первой стадии изменения позы ноги, у которых Р (1) = 1, считаются еще стоящими на земле, а те, позиции которых Р (г) = Р, еще не опустившимися на землю. Во второй стадии изменения позы ноги, позиции которых Р ( ) = 1, считаются уже оторвавшимися, тогда как имеющие позиции Р (г) = Р — уже стоящими. [c.136]

Однако при изучении какого-либо свойства системы для разных походок такое определение размеров экипажа неудобно, так как длина корпуса при этом меняется с изменением режима ходьбы у. Иными словами, разными походками ходят разные экипажи. Это затрудняет сравнение. Поэтому для некоторых задач О принимается постоянным и равным 12, с тем чтобы при любом режиме треки не накладывались друг на друга и ноги не задевали одна за другую. [c.137]

Наконец, существует еще один интересный режим ходьбы — след в след . Он наступает при 8 = 127/(12—А). [c.137]

Указанные условия (1) легко реализуются программным путем. Это и послужило причиной того, что была организована программа для перебора параметров ходьбы (начального расположения ног и режима их работы) и последующей проверки этих начальных расположений на сохранение устойчивости в течение всего цикла ходьбы. [c.28]

В каждом варианте проводилась ходьба , т. е. координаты всех ног одновременно уменьшались на величину Д, пока какая-либо из них не становилась меньше определенного числа, характеризующего границу (конец) трека. С этого момента такая нога исключалась из ансамбля ног на время переноса (1J — Т) (Т — коэффициент режима, Т — период цикла ходьбы), после чего ей приписывалась координата начала трека, и нога включалась в цикл. [c.29]

Конечно, нужно иметь в виду, что такое разрастание области ло координатным осям сверх одного периода вызвано чисто иллюстративными целями. Начальные позиции ног р2 и р по своей природе не могут иметь значений вне одного цикла изменений, равного периоду ходьбы. Напомним, что по определению начальная позиция р — это часть цикла ходьбы, которая осталась ноге до ее отрыва в воздух. А так как цикл ходьбы для всех ног один, [c.30]

Традиционная математическая модель шагающего экипажа, принятая при исследовании его статики и равновесия, представляет собой безмассовые ноги и массивный корпус с центром тяжести, сосредоточенном в его геометрическом центре. Очевидная простота этой модели позволила отказаться от выявления реального способа исполнения движителя, так как в момент проведения этих исследований еще не была ясна его оптимальная схема. Модель оказалась плодотворной и позволила не только исследовать свойства шагающих экипажей, способы организации ходьбы, походки и т. д. задолго до появления реальных движущихся макетов [1], но и вскрыть принципиально новые эффекты будущего поведения экипажа при ходьбе [2]. [c.40]

В ряде случаев силы трения рассматривают как источники вредных сопротивлений движению машин. Но в ряде случаев силы трения, наоборот, обуеловливают возможность движения. Именно в этом состоит роль сил трения, например, при ходьбе человека. Человек не мог бы ходить по идеальной гладкой поверхности при полном отсутствии сил трения между подошвами ног и этой поверхностью. Силы трения обусловливают возможность действия таких машин, как прокатные станы и т. д. [c.250]

Механизмы медицинских аппаратов, заменяющих физиологические функции органов человека. Такие аппараты, как искусственные легкие, массажер сердца, применяющийся при оживлении человека, аппарат искусственного кровообращения и многие другие, насыщены различными механизмами, главной особенностью которых является возможность регулирования движения рабочего органа на ходу , т. е. без остановки его движения. Разнообразны также механизмы современных протезов. Механические руки, послужившие образцом для создания манипуляторов, могут приводиться в движение от биотоков (биопротезы) и ощущать силу зажатия взятого предмета. Протезы для ног представляют теперь механизмы, которые приводятся в движение миниатюрными электродвигателями и полностью имитируют движение ног при ходьбе. [c.6]

Ходьба (Делоне, Механика — D е 1 а и п а у, Me anique). Как мы уже указывали на примере, теорема о движении центра тяжести распространяется и на живые существа. Возникающие при сокращении мышц мускульные усилия являются внутренними силами, попарно равными и прямо противоположными следовательно, они не оказывают никакого влияния на движение центра тяжести. Поэтому только при помощи внешних тел живое существо может изменить движение своего центра тяжести. Вообразим, например, наблюдателя, стоящего на идеально отполированной горизонтальной плоскости. Все внешние силы, действующие на тело наблюдателя, — вес и нормальные реакции плоскости, вертикальны. Если наблюдатель был вначале неподвижным, а затем пожелал двигаться, то его центр тяжести движется как материальная точка, вначале неподвижная и находящаяся под действием вертикальной силы. Эта точка описывает неподвижную вертикальную прямую, и следовательно, мускульные усилия не изменяют положения горизонтальной проекции центра тяжести, который может лишь подниматься или опускаться. Ходьба в этом случае невозможна. Она становится возможной лишь благодаря трению. Если на негладком грунте человек, сначала неподвижный, заносит вперед одну ногу, то вторая нога стремится отодвинуться назад для того, чтобы горизонтальная проекция центра [c.32]

Из выражения (12) следует, что = 0,3 м/с , при этом основное значение для определения имеет ходьба. Поэтому в дальнейшем для уточнения величины можно ограничиться только ходьбой, а для уточнения времени ходьбы можно воспользоваться ша-гометром. [c.21]

На основе этих исследований найдены походки с максимальной величиной неустойчивости для любых коэффициентов режима ходьбы. Построены картины распределения одинаковых величин неустойчивости внутри зон неустойчивых походок. Найдены зоны со смешанной неустойчивостью за полцикла встречаются фазы движения с неустойчивостью по движению и против . [c.33]

В теоретико-множественной интерпретации шагание тела связано с дискретным (скачкообразным) изменением (обновлением) множеств контактирующих точек. Разновидности дискретных про](ессов изменения этих множеств во времени представляют различные виды шаганий — ходьба, бег, прыжки и т. и. Эти виды дискретного движения нами рассматриваться не будут. [c.37]

Во-первых, выбор метода решения, не очень рационального на первый взгляд, обусловлен тем, что описываемая задача не является единичной задачей, а представляет одну из комплекса задач, связанных с исследованием свойств шестиногих экипажей. В каждой из них обязательно рассматривалось изменение изучаемого свойства ПО всей области существования походок, с тем чтобы найти добавочные критерии выбора оптимальной ходьбы. Головная программа перебора при этом сохранялась, а сменялся лишь блок, вычисляющий изучаемое свойство. Более того, при переходе на другой язык программиро- [c.134]

После завершения цикла одного шага (или половины цикла для симметричной ходьбы, что может быть проверено по условию Р (1) <С 7), задача или кончается, или происходит программное изменение А и Л для сканирования по всей области существования походок шестиногих или по желаемому участку области для его более подробного изучения. [c.138]

Области устойчивости, построенные для симметричных походок шестиногих машин [1] оказались наглядной формой информации, позволяющей определять оптимальные параметры ходьбы. Общие закономерности, с помощью которых можно было бы непосредственно по начальным позициям ног определить, устойчива ли данная походка, в настоящее время неизвестны. Не были они известны и в момент построения областей [1]. Однако, даже не зная общих закономерностей, легко проверить устойчивость конкретной походки, выполняя ходьбу графически. [c.28]

Вследствие того, что координаты в (1) входят линейно, достаточно проверять условия неравенств (1) только в момент смены позы, т. е. в момент разрыва непрерывности. В общ,ем случае таких разрывов 12 (моменты отрыва и моменты постановки 6 ног). В каждой точке разрыва условия (1) проверялись дважды первый раз +0, от нее, и второй раз —0. Это дает максимально 24 проверки за цикл ходьбы. Проверка варианта начиналась при у = и если все 24 точки проверки удовлетворяли условиям (1), то походка считалась устойчивой. Затем у уменьшалась на /j2, hobbi проверялась устойчивость 24 точек, и так далее до После этого менялся вариант начального расположения ног и его проверка вновь начиналась с Если в какой-либо из 24 точек про- [c.29]

Фактически существует только один координатный квадрат, как это показано на рис. 1, а или 1, 6, и только для наглядности он дополнен соседними квадратами (рис. 2, а). При этом, как уже упоминалось, была выделена только одна область и устранено имеющееся самопересечение области устойчивости (рис.. 1, б). Если мысленно разрезать развернутую область (рис. 2,а) на четыре координатных квадрата а, Ь, с, d и совместить их друг с другом, то в свернутой форме области появятся участки с самоналожением. Так, например, свернутая форма области для у = (рис. 2, б) заполняет полный координатный квадрат без просветов и имеет участки с трехкратным самоналожением области. Отдельные координатные квадраты рис. 2, а выделены на рис. 2, б разной штриховкой. Это затрудняет понимание физической природы устойчивости. С другой стороны, многозначность координат развернутой формы изображения области затрудняет оценку устойчивости конкретной походки, так как требует проверки во всех координатных квадратах, попадает ли точка, соответствующая параметрам данной ходьбы, в область устойчивости. [c.32]

При 7 0,5 в цикле ходьбы появляются моменты, когда жз пары ног одного пояса на земле нет ни одной обе ноги находятся в воздухе. Этот случай не мог возникнуть при анализе шестиногих, так как у них при у < 0,5 нет статически устойчивых походок, поэтому области их устойчивости не имели такого скачкообразного изменения своей формы. [c.36]

Игнорирование конструктивных особенностей движителя позволило, например, свести задачу о статическом равновесии шагающего экипажа к геометрии опорных многоугольников и тем самым эффективно применить вычислительную технику. С ее помощью были изучены все возможные походки шестиногих машин, выявлены и отброшены статически неустойчивые, а среди оставшихся была проведена систематизация с целью выявления групп походок, наиболее устойчивых и поэтому наиболее приемлемых для применения в шагающих машинах. Для шестиногих машин было показано, что симметричные волновые походки при прочих равных условиях оптимальны по запасам статической устойчивости [1]. Под запасом статической устойчивости принималось минимальное за цикл ходьбы расстояние от центра тяжести экипажа (геометрический центр корпуса) до границы опорного многоугольника. [c.40]

Предпринятые за рубежом к настоящему времени попытки изготовить макеты шагающих устройств показали, что модель, не учитывающая массу ног, уже не полностью отражает реальность, особенно в малоногих конструкциях (4—G ног). Ансамбль движущихся массивных ног может заметно изменить положение общего центра тяжести машины. Однако неясно, как это отразится на запасе устойчивости машины, так как и положение центра тяжести, и границы опорного многоугольника не остаются неизменными при ходьбе, а колеблются относительно геометрического центра корпуса. [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...