При реализации таких тренажерных устройств требуется решить следующий круг задач:

— создать математико-вещественную модель поведения реализуемых систем;

— решить вопросы их аппаратурно-конструктивной реализации;

— рассмотреть особенности взаимодействия системы "оператор — объект имитации" при различных режимах;

— осуществить объективизацию изменения навыков и умений операторов в зависимости от характера, сроков и специфики эксплуатации создаваемых систем.

При моделировании и реализации кругообразных движений требуемых траекторий каких-либо характерных точек тела или корпуса самого обучаемого хорошо подходят кривые циклоидального типа [3]. Данный класс кривых получил широкое применение в технике. Их разновидности и свойства подробно рассмотрены в литературе [4, 5]. Этот тип кривых представляет собой траектории точек подвижного круга, катящегося без скольжения по поверхности неподвижного круга или прямой. Их можно получить с помощью планетарного механизма и соотношением размеров его зубчатых колес.

Все названные трохоиды воспроизводит универсальный механизм, выполненный по пропорциональной схеме[178]. Его возможности ограничены размерами зубчатых колес, входящих в зацепление. Механизм был усовершенствован: зубчатые колеса разнесены на штанге и охвачены цепной передачей, что существенно расширяет диапазон решаемых задач и повышает удобства в пользовании[179]. По существу, данный механизм представляет собой программный манипулятор с двумя вращательными парами и жестким механическим управлением, использующий лишь один привод.

Кроме данной схемной реализации существует много схемных решений подобных "жесткопрограммируемых" устройств.

Реализация с перенастройкой на ту или иную циклоидальную кривую осуществляется путем синхронизации работы приводных двигателей, управляющим автоматом[180], выполненным на микропроцессорной технике. Структурная схема и алгоритм его работы даны в [6].

Циклоидальные траектории

На рисунке приведены циклоидальные кривые, где ε обозначает отношение длины второго звена к длине первого, а N — отношение углов их разворота.

Таким образом, можно осуществлять имитацию кругообразных движений любой сложности и отрабатывать траектории передвижений обучаемого. При необходимости можно ввести программу движений и по высоте, т. е. ввести пространственные движения. Управление здесь может быть как жестким механическим (например, на основе кулачковых программаторов), так и гибким на основе микропроцессорной техники.

Разработка устройств в тренажерных системах, имитирующих кругообразные сложные движения, присущие "внутренним" школам у-шу, сопряжена с определенными трудностями как в плане технической реализации, так и в плане описания механики движений из-за сложности динамики реализуемых движений, что требует развитого аппарата математического моделирования [3].

Интересным представляется подход к формированию навыков обучаемого, принятый в реализации устройства для спортсменов-единоборцев[181], где многоярусная динамическая система мишеней в результате воздействия оператора порождает нестандартные траектории, что позволяет оператору обучаться с осуществлением обратной связи на свои действия. Механика движения мишеней чрезвычайно сложна. Эффективным методом их описания является метод свободных движений на основе импульсных уравнений Лагранжа с применением б-функций Дирака [6].

Кроме того, имеется возможность задания программного автономного движения точки подвеса и обучения оператора без взаимодействия с системой, а также и с взаимодействием с ней, когда в результате наложения относительных движений мишеней и переносного движения точки подвеса мишеней существенно усложняются.

В свете вышеуказанного в силу особого богатства набора циклоидальных кривых, например наличия точек выстоя у гипоциклоид и точек возврата у эпициклоид, и изменения их числа и характера самих кривых можно усложнить программные движения точек подвеса[182]. Естественно, при этом вопрос об особенностях разного взаимодействия системы "оператор — объект имитации" при различных режимах организации состояния оперативной среды, а также объективизации изменения психофизических показателей обучаемого или обучаемых требует целенаправленного и глубокого комплексного подхода[183].

1. Абаев Н. В., Вечерский М. И., Лепехов С. Ю. Принципы построения автоматизированной системы тренажа и поддержки деятельности человека в условиях ускорения НТП // Тез. Всесоюз. науч. конф. 15–16 дек. 1987 г. — Новосибирск, 1987. — Ч. III. — С. 412–414.

2. Абаев Н. В., Вечерский М. И. Принципы моделирования парадоксального диалога в тренинговой системе с элементами искусственного интеллекта // XX науч. конф. "Общество и государство в Китае": Тез. и материалы. — М., 1988. — Ч. I.

3. Абаев Н. В., Никифоров С. О. и др. Опыт математического моделирования круговых движений на основе циклоидальных кривых в оздоровительной гимнастике у-шу // Математические проблемы экологии: Тез. докл. — Чита, 1988. — С. 116–119.

4. Никифоров С. О., Буинов А. Н. О получении сложных профилей произвольного кон-тура / Препринт Бурятского ин-та естественных наук СО АН СССР. — Улан-Удэ, 1983.

5. Никифоров С. О., Слепнев В. В., Сумкин А. Г. Выбор параметров быстродействующих шарнирных циклоидальных манипуляторов. — Улан-Удэ, 1987.

6. Никифоров С. О., Смольников Б. А., Белоколодов H. M. Анализ и синтез импульсных режимов программных движений шарнирных манипуляторов / Препринт. Бурятского ин-та естественных наук СО АН СССР. — Улан-Удэ, 1986.

Основные трактаты древнеиндийской медицинской системы Аюрведа (санскр., "наука о долголетии") содержат множество сведений о психологии человека. Эти сведения можно считать систематизированным сводом многочисленных разрозненных описаний, касающихся психологии, содержащихся в более древних памятниках древнеиндийской культуры — от Вед ("Ригведа" и особенно "Атхарваведа")[184] до трактатов философских школ, получивших название "шаддаршана".

Аюрведа — медико-философская традиция, органически включающая в себя достижения различных областей знания ряда исторических эпох, — занимает особое место во всем культурном наследии Древней Индии. Особое место Аюрведы обеспечивается ее стихийно-материалистическим подходом к решению многих проблем естествознания, ролью связующего звена между философскими и психологическими традициями ведической и поздневедической эпохи, с одной стороны, и, с другой — позднейшими философско-психологическими представлениями. Видимо, многие аспекты древнеиндийской философии и психологии невозможно в полной мере изучить, не рассмотрев некоторых моментов теоретических аспектов Аюрведы.

Развитие естественнонаучных воззрений древних индийцев отразилось в поздневедический период в идеях упанишад[185], с которыми во многом связаны философские традиции аюрведической медицины. Особое место в упанишадах занимает идея пяти элементов, лежащих в основе всего сущего: земли (притхиви), воды (апас), воздуха (вайю), огня (агни), эфира (акаша). Различные их комбинации создавали и человеческий организм, и всю Вселенную. Каждый из элементов, в свою очередь, разделялся на несколько подэлементов, связанных с отдельными функциями организма. В поздневедический период медицина еще не была самостоятельной дисциплиной, а потому даже собственно врачебные сведения облекались в форму религиозно-философских категорий. То же можно сказать о раннебуддийских текстах, содержащих медицинские сведения. С развитием буддизма связано появление профессиональных медиков, получивших образование в буддийских университетах.