Содержание
Студенты, изучающие инженерию и визуализацию, совместно работают над симулятором полета с расширенной реальностью
Студенты Техасского университета A&M создали симулятор полета с расширенной реальностью (XR), который потенциально может использоваться Национальной гвардией ВВС Техаса в качестве экономичного учебного пособия для пилотов. Симулятор был разработан для работы в сочетании с гарнитурой для глубокого погружения в смешанную реальность, разработанной компанией Passenger Inc., расположенной в Остине, штат Техас.
Увидев симулятор Retro Rocket, созданный студентами факультета аэрокосмической техники и факультета машиностроения, Рон Мейнард, генеральный директор и основатель Passenger Inc., связался с доктором Дарреном Хартлом, доцентом кафедры аэрокосмической техники, о создании авиасимулятора F16 XR.
Хотя Хартл работает с виртуальной реальностью (VR), XR был новой территорией для него и его учеников. XR — это сочетание VR и дополненной реальности (AR). VR — это захватывающий опыт; подумайте о гарнитурах, которые сегодня используют геймеры. Он использует созданную компьютером среду для замены того, что просматривает пользователь. AR использует сгенерированное компьютером представление и накладывает его на нашу реальность, например фильтры Snapchat или Pokémon GO. XR находится между ними, почти незаметно смешивая виртуальный и физический миры, позволяя им взаимодействовать.
«Когда вы сидите в симуляторе, я не знаю, сможете ли вы приблизиться к ощущению, что вы летите на F16, визуально и тактически, с точки зрения того, как вы используете и видите свои руки и другие особенности опыт, который мы сделали», — сказал Хартл.
Физические элементы конструкции включают тумблеры, функциональные кнопки, элементы управления HOTAS (рука на дросселе и ручке), педали руля направления и вибрирующее сиденье, которое погружает пользователя в полет. Также есть многофункциональный дисплей, на который можно накладывать различные элементы виртуальной реальности, и он служит сенсорным экраном. Все они полностью тактильны, и пилоты могут видеть свои руки, когда манипулируют ими. Все это находится в алюминиевой раме, разработанной студентами, чтобы быть легкой, портативной и модульной.
Симулятор также имеет виртуальный рычаг шасси, управляемый отслеживанием руки, поэтому, когда пользователь кладет руку на виртуальный рычаг, он перемещается соответствующим образом. Студенты также создали виртуальную местность, оборудованную пилонами для симуляции маневренности в гонках, ракетами, которые пилот может запускать, и полностью просматриваемым самолетом вокруг пилота.
«Цель состояла в том, чтобы продемонстрировать, что мы можем использовать это для любого планера», — сказал Джесси Кейт, студент аэрокосмической инженерии. «Отслеживание рук должно было показать, что нам может даже не понадобиться полноценная физическая кабина, а сенсорный экран также был важен, чтобы показать, что мы можем заменить физические компоненты, если это необходимо».
Этот дизайн показывает, что систему можно построить быстро, экономично и гибко, чтобы дать большему количеству пилотов возможность оставаться опытными в выполнении ряда задач миссии, когда они не находятся на аэродроме.
Авиасимулятор является экспериментальным прототипом для проверки концепций расширенной реальности и ряда вариантов взаимодействия человека и симулятора. Видео: предоставлено Лабораторией оптимизации многофункциональных материалов и аэрокосмических конструкцийПомимо результатов проекта, студенты получили уникальный практический опыт, который повысил их знания в данной области и технические навыки.
«Я понятия не имел, что существует что-то подобное до того, как начался проект Retro Rocket, но с тех пор я действительно заинтересовался этой областью, поэтому я хотел присоединиться к этому проекту», — сказал Джейк Шрасс, студент аэрокосмической инженерии. . «Что мы можем сделать с виртуальной реальностью? Что мы можем сделать со смешанной реальностью или дополненной реальностью? И как это вписывается в аэрокосмический контекст?»
Это также создало возможность для сотрудничества. Когда к Хартлу впервые обратились по поводу проекта, он обратился к доктору Энн Макнамара, заместителю декана по исследовательской и творческой работе и профессору Школы перформанса, визуализации и изящных искусств, с предложением вместе посоветовать проект. Это открыло двери для студентов, изучающих аэрокосмическую инженерию и визуализацию, для совместной работы и получения реального междисциплинарного опыта.
«Этот проект представляет собой совершенство, которого можно достичь благодаря междисциплинарному сотрудничеству; студенты, изучающие аэрокосмическую промышленность и визуализацию, работали вместе с профессионалами отрасли над созданием действительно замечательного, высокофункционального прототипа при минимальном бюджете», — сказал Макнамара. «Результаты являются убедительными и впечатляющими, демонстрируя высокий уровень наших студентов в Texas A&M. Надеюсь, это начало будущего сотрудничества между дисциплинами».
Статья написана
Фелиша Уокер, Техас A&M Engineering
Поделитесь этой статьей
Нужна альтернатива жиму ногами? 5 to Try
Сила ног
Используете ли вы свои ноги, чтобы пробежать марафон или получить почту, иметь сильные ноги очень важно.
Жим ногами — разновидность упражнений с отягощениями — отличный способ укрепить ноги. Это делается путем отталкивания ног от веса на тренажере для жима ногами.
Как и все силовые упражнения, жим ногами наращивает мышечную массу, снижает риск травм и противодействует возрастной потере мышечной массы. Это важно для повседневных дел, таких как вставание с постели и покупка продуктов.
Тем не менее, вам не нужен дорогой тренажер или абонемент в тренажерный зал, чтобы тренировать ноги. С помощью этих пяти упражнений без тренажеров вы сможете укрепить ноги, не выходя из собственного дома.
Жимы ногами выполняются в положении сидя. Ваши ноги многократно давят на вес, который можно отрегулировать в соответствии с вашим уровнем физической подготовки. Это нацелено на ваши квадрицепсы, ягодицы, подколенные сухожилия, бедра и икры.
Сидячее положение жима ногами помогает сохранять неподвижность верхней части тела и туловища. Согласно исследованию 2016 года, для поднятия тяжестей также требуется меньше равновесия.
Существует несколько альтернатив использованию тренажера для жима ногами. Многие из них основаны на следующих пяти упражнениях:
Лента сопротивления может заменить вес тренажера для жима ногами. Жим ногами с эспандером задействует те же мышцы, что и жим ногами на тренажере. Ленты сопротивления портативны и компактны, поэтому их легко использовать в самых разных условиях.
Необходимое оборудование: Лента сопротивления и коврик или стул
Задействованные мышцы: Квадрицепсы, подколенные сухожилия, ягодицы, икры
Жим ногами с лентой сопротивления, лежа
Эта версия заставляет вас работать против силы тяжести, как и жимы ногами на машине.
- Лягте на коврик лицом вверх. Поднимите ноги с коврика. Согните колени, создавая угол 90 градусов. Согните ноги, направив пальцы ног к потолку.
- Оберните ленту вокруг ног и держите концы. Держите ноги рядом.
- Прижмите стопы к ремням, пока ноги не выпрямятся.
- Согните колени, чтобы вернуться к углу 90 градусов.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений.
Если вашей спине нужен отдых, вы можете выполнять жим ногами на стуле.
- Сядьте прямо на стул. Напрягите мышцы кора и держите спину ровной.
- Оберните ленту вокруг обеих ног и держите концы чуть выше бедер.
- Прижмите стопы к ленте, пока ноги не выпрямятся.
- Согните колени, чтобы вернуться в исходное положение.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений.
Усовершенствованный жим ногами с резиновой лентой
Чтобы увеличить сопротивление, используйте более короткую или толстую ленту.
Приседания имитируют движения жимов ногами. Они выполняются в вертикальном положении, поэтому нижняя часть спины поглощает меньше давления. Если у вас есть боли в спине или травмы, приседания могут стать идеальной альтернативой жиму ногами.
Необходимое оборудование : Нет
Задействованные мышцы: Квадрицепсы, ягодицы, подколенные сухожилия
- Встаньте, ноги на ширине плеч. Упритесь пятками в пол и разверните носки вперед.
- Для равновесия вытяните руки прямо перед собой или сцепите их вместе.
- Отведите бедра назад. Согните колени и опустите ягодицы. Держите спину прямо, а грудь приподнятой.
- Опускайтесь, пока бедра не будут параллельны полу. Держите колени над лодыжками.
- Оттолкнуться пятками и встать.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений.
Продвинутые приседания
Когда вы станете сильнее, попробуйте держать гантель или гирю во время приседаний.
Приседания сумо
Вы можете усложнить задачу, выполняя приседания сумо. Более широкая стойка этого варианта нацелена на внутренние мышцы бедра.
- Поставьте ноги чуть шире, чем ширина бедер.
- Поверните пальцы ног под углом от тела. Упритесь пятками в пол.
- Сцепите руки вместе или возьмите гирю.
- Отведите бедра назад, согните колени и опустите ягодицы. Напрягите пресс, чтобы спина оставалась прямой, а грудь вертикальной.
- Опускайтесь, пока бедра не будут параллельны полу. Держите колени над лодыжками.
- Упирайтесь пятками, чтобы встать.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений.
Сплит-приседания
Чтобы тренировать каждую ногу, выполняйте сплит-приседания. Эта версия фокусируется на ваших квадрицепсах и ягодицах.
- Сделайте шаг одной ногой вперед и одной ногой назад. Перенесите большую часть веса на переднюю ногу. Поднимите пятку задней ноги.
- Поверните пальцы ног вперед. Сцепите руки вместе.
- Согните колени и опустите бедра, удерживая их на одной линии с плечами.
- Опускайтесь, пока колено задней ноги не окажется над полом.
- Сожмите ягодицы и вернитесь в исходное положение.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений. Повторите с другой ногой.
Выпады, как и приседания, задействуют мышцы ног, не увеличивая нагрузку на спину. Шаг вперед задействует ваши квадрицепсы и ягодицы.
Выпады отличаются от приседов. При выпаде задействуются обе ноги одновременно, а при сплит-приседаниях — по одной.
Необходимое оборудование: Нет
Задействованные мышцы : Квадрицепсы, ягодицы, подколенные сухожилия
- Встаньте, ноги на ширине бедер.
- Шагните одной ногой вперед и опустите бедра, согнув колени в 9углы 0 градусов.
- Опускайтесь, пока переднее бедро не окажется параллельно полу. Держите переднее колено над лодыжкой.
- Оттолкнитесь передней ногой, чтобы вернуться в исходное положение.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений. Повторите с другой ногой.
Продвинутые выпады
Чтобы увеличить сложность, делайте выпады с гантелями. Держите по одному в каждой руке и свесьте руки по бокам. Вы также можете держать их перед плечами.
Прыжки в длину или прыгающие прыжки развивают силу ног за счет взрывных движений. Это упражнение сочетает в себе приседание и полное выпрямление нижней части тела, что делает его отличной альтернативой жиму ногами.
Если у вас болят суставы, осторожно прыгайте в длину. Высокая сила удара может привести к повреждению суставов.
Необходимое оборудование : Нет
Задействованные мышцы: Квадрицепсы, подколенные сухожилия, ягодицы, икры
- Встаньте, ноги на ширине плеч.
- Присядьте, согнув колени и отведя бедра назад. Размахивайте руками позади себя.
- Вытяните руки вперед и упритесь ногами в землю. Взорваться вперед.
- Приземлиться на ноги. Согните бедра, колени и лодыжки, чтобы поглотить усилие.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений.
Мостик стабилизирует и укрепляет корпус. Он также прорабатывает ваши ягодицы и бедра, предлагая те же преимущества, что и жимы ногами на тренажере.
Необходимое оборудование : Мат
Задействованные мышцы : Квадрицепсы, ягодицы, подколенные сухожилия, бедра
- Лягте на спину. Согните колени и поставьте стопы на пол прямо под коленями. Вы также можете поставить ноги на мяч для упражнений или скамью.
- Положите руки по бокам ладонями вниз.
- Напрягите мышцы кора и ягодиц.
- Поднимите бедра, образуя прямую линию от коленей до плеч. Сделайте паузу, затем опустите бедра.
- Начните с одного подхода от 8 до 12 повторений.
Усовершенствованный мостик
Если базовый мост кажется слишком простым, держите эспандер или штангу над бедрами.
Эти упражнения для ног укрепят нижнюю часть тела без тренажера.