устройство для игры в бильярд и способ его использования

Формула изобретения

1. Устройство для игры в бильярд, содержащее ограниченный бортом бильярдный стол с расположенными на нем шарами, один из которых используется в качестве битка, средство нанесения удара по битку посредством взаимодействия части его поверхности и ударной части поверхности средства нанесения удара, и телевизионную камеру, связанную с подключенным к вычислительной системе блоком определения положения шаров на бильярдном столе, отличающееся тем, что содержит механизм перемещения средства нанесения удара по битку, выполненный в виде подвижной головки, связанной с двухкоординатным приводом, обеспечивающим ее плоскопараллельное перемещение относительно всей поверхности бильярдного стола, причем подвижная головка имеет привод, обеспечивающий поворот средства нанесения удара по битку относительно проходящей через него вертикальной оси, и механизм перемещения ударной части поверхности средства нанесения удара по битку, при этом приводы и механизм связаны с вычислительной системой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная головка имеет дополнительный двухкоординатный привод ее перемещения, при этом последний связан со средством точного позиционирования подвижной головки относительно шара.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вышеуказанное средство выполнено в виде блока точного позиционирования, подключенного к источнику излучения, находящемуся внутри нескольких приемников излучения.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вышеуказанное средство выполнено в виде блока точного позиционирования, подключенного к приемнику излучения, находящемуся внутри нескольких источников излучения.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная головка имеет механизм вертикального перемещения средства нанесения удара по битку.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная головка имеет механизм углового перемещения в горизонтальной плоскости средства нанесения удара по битку.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная головка имеет механизм углового перемещения в вертикальной плоскости средства нанесения удара.

8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что содержит средство формирования воздушного потока над поверхностью бильярдного стола.

9. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что включает в себя один или несколько сменных бортов, каждый из которых имеет собственную форму и коэффициент отражения, и выполнен с возможностью установки на бильярдный стол.

10. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что содержит маркированные шары и средство распознавания маркировочного признака, имеющего один или несколько датчиков маркировочного признака и связанного со средством визуального вывода, например, с индикаторным табло.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что бильярдный стол снабжен лузами, рядом с каждой из которых установлен датчик маркировочного признака.

12. Способ игры в бильярд на бильярдном столе с расположенными на нем шарами, один из которых используется в качестве битка, заключающийся в формировании исходной информации, выданной средством определения положения шаров и переданной на вход вычислительной системы, и в воздействии на биток средством нанесения удара после его перевода в исходное положение, отличающийся тем, что для перемещения средства нанесения удара используют подвижную головку и средства для ее позиционирования, включающие в себя, по крайней мере, вычислительную систему и блок точного позиционирования, устанавливают в вычислительную систему игровую программу и после передачи в нее исходной информации переводят подвижную головку в зону включения блока точного позиционирования, выполняют точное позиционирование подвижной головки, после чего определяют в вычислительной системе исходное положение и переводят в него средство нанесения удара по битку.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в вычислительной системе определяют импульс силы воздействия на биток средством нанесения удара, при этом путем выбора величины его перемещения формируют промежуток времени этого воздействия.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что посредством использования снабженного лузами бильярдного стола с расположенными на нем шарами, маркированными, например, цифровыми обозначениями, и средства распознавания маркировочных признаков, получают их случайный набор после распознавания тех признаков, которые включает в себя маркировка попавших в лузу шаров, при этом начальную перед игрой расстановку шаров, например, в виде равностороннего треугольника формируют посредством генератора случайных чисел.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что проводят лотерею посредством формирования из случайного набора маркировочных признаков их выигрышный ряд.

16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что в качестве генератора случайных чисел используют лототрон.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к бильярдной игре, а более точно к новому виду бильярдной игры, проходящей на реальном бильярдном столе между компьютерными программами, предназначенными для игры в бильярд.

Известен способ игры в бильярд на бильярдном столе с расположенными на нем шарами, один из которых используется в качестве битка, заключающийся в формировании исходной информации, выданной средством определения положения шаров и переданной на вход вычислительной системы, и в воздействии на биток средством нанесения удара после его перевода в исходное положение (патент Франции №2804879 А1, кл. 7 A63D 15/00, 2000).

Для реализации данного способа используют устройство для игры в бильярд, содержащее ограниченный бортом бильярдный стол с расположенными на нем шарами, один из которых используется в качестве битка, средство нанесения удара по битку посредством взаимодействия части его поверхности и ударной части поверхности средства нанесения удара, и телевизионную камеру, связанную с подключенным к вычислительной системе блоком определения положения шаров на бильярдном столе.

Указанные способ и устройство не позволяют использовать исходную информацию, выданную средством определения положения шаров и переданную на вход вычислительной системы, для автоматического перевода в исходное положение средства нанесения удара по битку.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание такого способа игры в бильярд, в котором можно использовать программные продукты для автоматического управления средством нанесения удара по битку.

Поставленная задача решается тем, что в способе игры в бильярд на бильярдном столе с расположенными на нем шарами, один из которых используется в качестве битка, заключающемся в формировании исходной информации, выданной средством определения положения шаров и переданной на вход вычислительной системы, и в воздействии на биток средством нанесения удара после его перевода в исходное положение, для перемещения средства нанесения удара используют подвижную головку и средства для ее позиционирования, включающие в себя, по крайней мере, вычислительную систему и блок точного позиционирования, устанавливают в вычислительную систему игровую программу и после передачи в нее исходной информации переводят подвижную головку в зону включения блока точного позиционирования, выполняют точное позиционирование подвижной головки, после чего определяют в вычислительной системе исходное положение и переводят в него средство нанесения удара по битку.

Устройство, реализующее этот способ, содержит ограниченный бортом бильярдный стол с расположенными на нем шарами, один из которых используется в качестве битка, средство нанесения удара по битку посредством взаимодействия части его поверхности и ударной части поверхности средства нанесения удара и телевизионную камеру, связанную с подключенным к вычислительной системе блоком определения положения шаров на бильярдном столе, при этом устройство содержит механизм перемещения средства нанесения удара по битку, выполненный в виде подвижной головки, связанной с двухкоординатным приводом, обеспечивающим ее плоскопараллельное перемещение относительно всей поверхности бильярдного стола, причем подвижная головка имеет привод, обеспечивающий поворот средства нанесения удара по битку относительно проходящей через него вертикальной оси, и механизм перемещения ударной части поверхности средства нанесения удара по битку, при этом приводы и механизм связаны с вычислительной системой.

Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из подробного описания, а также из пунктов 1-16 формулы изобретения.

При описании лучших вариантов реализации данного изобретения с целью удобства рассмотрения описания все сокращения, стоящие в скобках после подчеркнутых слов, будут относиться к их начальным буквам. На фиг.1 цифрой 1 обозначен ограниченный бортом бильярдный стол (БС), установленный на ножках 2 и снабженный лузами 3, из которых четыре располагаются в углах БС, а две - в середине более длинных сторон. Устройство для игры в бильярд размещается на четырех вертикальных стойках 4 и установленных на них двух горизонтальных цилиндрических направляющих 5, несущих подвижные части подвижной (относительно оси X) траверсы. К последней относится механизм перемещения по оси Х средства нанесения удара (СНУ) 6 по битку, выполненный в виде подвижной головки (ПГ) 7 и размещенной на ней вращающейся головки (ВГ) 8. Подвижная головка связана с двухкоординатным приводом, обеспечивающим ее плоскопараллельное перемещение относительно всей поверхности БС 1. К другим подвижным частям устройства и двухкоординатному приводу относятся боковые стойки 9, установленные на первом полом цилиндре 10, внутри которого проходит горизонтальная цилиндрическая направляющая 5. Первый полый цилиндр 10, в свою очередь, связан посредством планки 11 с тяговым элементом, выполненным в виде двух цепей 12, расположенных с двух сторон БС 1 и надетых на зубья четырех звездочек 13, 14, две из которых являются ведущими, связанными с реверсивным электродвигателем M1 (обозначен цифрой 15), а две другие - ведомыми. Звездочки представляют собой зубчатые колеса с профилем зубьев, очерченных дугами окружностей. Отметим, что цепную передачу применяют при значительных расстояниях осей валов для передачи больших мощностей. Для перемещения ПГ 7 вдоль ширины БС используется электродвигатель М2 (обозначен цифрой 16). Электродвигатели M1 и М2 через устройство управления (УУ) 17 подключены к вычислительной системе (ВС), выполненной в виде управляющего компьютера (УК) 18, связанного, в свою очередь, с телевизионной камерой 19 через блок определения положения шаров (БОПШ) 20. Кроме того, УК 18 соединен с информационным табло (ИТ) 21 и с ПГ 7 (на фиг.1 соединение с ПГ обозначено линией 22). С целью установки ПГ в определенное положение к УУ 17 подключены датчики положения (ДП) - ДП1 (обозначен цифрой 23) и ДП2 (обозначен цифрой 24). На фиг.2 представлен еще один вид устройства (вид сверху), на котором показан также БС с расположенными на нем шарами (бильярдными шарами) 25 и привод ПГ, содержащий электродвигатель М2. Последний с помощью ременной передачи передает вращение на ведущую звездочку 26, а через цепную передачу 27 - на ведомую звездочку 28, причем посредством держателя 29 осуществляется прямолинейное перемещение ПГ 7 по цилиндрическим направляющим 30. В качестве ДП1 и ДП2 используются лазерные дальномеры (ЛД) 31, 32, измеряющие расстояние до пластины 33 и до одной из боковых стоек 9, которые установлены неподвижно относительно оси Y. Из других элементов конструкции устройства отметим электромагнитные муфты 34, установленные на валы 35. Электромагнитные муфты (ЭМ) 34, на которых расположены звездочки 13, 14 управляются от УУ 17. Помимо передачи крутящего момента с вала электродвигателя M1 на вал 35 электромагнитные муфты выполняют функции тормоза, предохранительных устройств, а также функции регуляторов скорости движения. На фиг.3 представлена конструкция ПГ 7. Ее особенность заключается в том, что ПГ 7 имеет дополнительный двухкоординатный привод ее перемещения, предназначенный для более точной установки ВГ 8 относительно шара 25. Конструкция ПГ 7 состоит из трех частей, а именно: из верхней части подвижной головки (ВЧПГ) 36, из средней части подвижной головки (СЧПГ) 37 и из нижней части подвижной головки (НЧПГ) 38. В верхней части ПГ находятся два полых прямых параллелепипеда 39, причем диаметр цилиндрического отверстия 40 равен диаметру цилиндрической направляющей 30. Таким образом перемещение (по оси Y) ВЧПГ 36 достигается за счет двух одноподвижных поступательных кинематических пар, каждая из которых образована цилиндрической направляющей 30, находящейся в полом прямом параллелепипеде 39. Оба параллелепипеда 39 изготовлены из проводящего материала и используются одновременно и в качестве линии связи 22, и в качестве линии передачи электрической энергии (источник электрической энергии на представленных чертежах не показан) к элементам ПГ 7. Выделение управляющих сигналов, снимаемых с параллелепипедов 39, производится в блоке формирования управляющих команд (БФУК) 41. Методы передачи нескольких команд по двухпроводной линии являются известными и широко применяются на практике. В этом же блоке производится формирование постоянного стабилизированного напряжения, предназначенного для запитки электронных схем и двигателей, находящихся в ПГ 7. Каждая из вышеперечисленных частей имеет с соседней частью только одну степень свободы. Причем СЧПГ 37 относительно ВЧПГ 36 имеет одну степень свободы по оси Y, а относительно НЧПГ 38 - по оси X. Точность относительных перемещений частей по указанным координатам достигается за счет применения направляющих (на чертеже не показаны) типа "ласточкин хвост" или других известных кинематических поступательных пар. Из чертежа видно, что вращательное движение вала 42 электродвигателя М3 (обозначен цифрой 43) преобразуется приводом "винт 44 - гайка 45" (элемент привода "гайка 45" закреплен в СЧПГ 37) в поступательное перемещение СЧПГ относительно ВЧПГ. Аналогично вращательное движение вала электродвигателя М4 (обозначен цифрой 46) преобразуется приводом "винт 47 - гайка 48" (элемент привода "гайка 48" закреплен в НЧПГ 38) в поступательное перемещение НЧПГ относительно СЧПГ. Измерение величин ^X, ^Y перемещений (в исходном положении ^X=0, ^Y=0) вышеуказанных соответствующих частей производится следующими стандартными датчиками перемещений: ДП3 (обозначен цифрой 49) и ДП4 (обозначен цифрой 50). В качестве чувствительного элемента в каждом из этих датчиков может быть использован двойной дифференциальный конденсатор, подвижная обкладка которого связана с элементом привода "гайка 45" или "гайка 48". В качестве ДП3 и ДП4 можно использовать стандартный датчик линейных перемещений AL 102 со встроенной электроникой (фирма изготовитель Е.А.М. STOPCOTE). Нижняя часть ПГ 7 имеет привод, обеспечивающий поворот (вращение) на заданный угол (0° 360°) СНУ 6 относительно проходящей через него вертикальной оси. Из чертежа видно, что вращение ВГ 8 вокруг корпуса НЧПГ 38 достигается за счет следующих конструктивных элементов: подшипника 51 скольжения; электродвигателя М5 (обозначен цифрой 52), на валу которого закреплено коническое зубчатое колесо 53, состоящее в зацеплении со вторым коническим зубчатым колесом 54, установленным на ВГ 8. В качестве средства, измеряющего угловое перемещение ВГ 8, применяется стандартный абсолютный цифровой датчик (АЦД), включающий диск 55 с кодом Грея, расположенный на ВГ 8, и электронный блок 56 считывания и обработки, установленный на НЧПГ 38. В качестве АЦД можно использовать стандартный датчик, выпускаемый фирмой МСВ. Из других конструктивных элементов ВГ 8, функции которых будут раскрыты ниже, следует отметить электродвигатель М6 (обозначен цифрой 57), механически связанный с насосом 58, имеющим пневмопровод 59, светоизлучатель 60 и полый корпус (ПК) 61. Внутри последнего установлен цилиндрический корпус (ЦК) со СНУ 6, состоящим из корпуса 62, в котором находится подвижный элемент (ПЭ) 63. Средство точного позиционирования (относительно шара 25) подвижной головки 7, связанное с вышеописанным дополнительным двухкоординатным приводом ее перемещения, включает блок точного позиционирования (БТП) 64, подключенный к приемнику (ПР) 65 излучения (например, ИК-излучения), находящемуся внутри нескольких источников 66 излучения. На фиг.4 приведена одна из возможных схем реализации БТП 64. Его функциональная схема выполнена на основе типового или специализированного микропроцессора (МП) 67, выполняющего функции узла управления и связанного через внутреннюю шину 68 с памятью 69 (включающей в себя оперативное и постоянное запоминающее устройство), индикатором 70, устройством ввода (УВ) 71, устройством вывода (УсВ) 72 и устройством ввода-вывода (УВВ) 73. Применение мультиплексора (МТП) 74 позволяет производить последовательное включение излучателей, что увеличивает точность работы БТП 64. Усилители 75 предназначены для согласования внутреннего сопротивления каждого излучателя с выходным сопротивлением МТП 74. В момент зажигания соответствующего излучателя 66 к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 76 подключается ПР 65. Его выходной аналоговый сигнал преобразовывается в цифровой вид и поступает через порт 77 ввода-вывода на вход УВВ 73. Последнее используется также для подключения БТП 64 к УК 18. На фиг.5 показан один из возможных вариантов установки СНУ 6 в ПК 61. Последнее закреплено на оси 78 углового потенциометра 79, подключенного к измерительной схеме (на чертеже не показана), входящей в ДП5 - датчик углового положения СНУ 6. Потенциометр 79 установлен на ЦК 80, который, в свою очередь, размещен внутри ПК 61. Подвижная головка 7 имеет механизм углового перемещения в вертикальной плоскости СНУ 6. Из фиг.5 видно, что изменение угла наклона (при горизонтальном положении СНУ 6 угол =0°) корпуса 62 СНУ 6 достигается за счет изменения ширины ограничительного кольца 81 при его вращении, жестко связанного с первым зубчатым колесом 82, установленным на ПК 61 с помощью подшипника качения (на чертеже не показан). Передача вращения первому зубчатому колесу 82 производится от электродвигателя М6 (обозначен цифрой 83) и второго зубчатого колеса 84. Постоянный прижим ограничительного кольца 81 к корпусу 62 обеспечивается толкателем 85 и пружиной 86. Механизм вертикального перемещения СНУ 6 обусловлен вертикальным перемещением ЦК 80, которое производится за счет имеющегося в нем отверстия 87 с резьбой и силового винта 88, получающего вращение от электродвигателя М7 (обозначен цифрой 89) посредством зубчатой передачи, состоящей из третьего зубчатого колеса 90 и четвертого зубчатого колеса 91. В качестве датчика ДП6 значения h вертикального перемещения ЦК 80 используется емкостный датчик, выполненный в виде подключенного к электрической схеме (на чертеже не показана) цилиндрического конденсатора, имеющего две обкладки 92 и 93, последняя из которых под действием своего веса (или неметаллической пружины) перемещается вместе с ЦК 80. В исходном положении h=0, а емкость С_с цилиндрического конденсатора С_c=С ₀. Для осуществления сложных децентрированных ударов (толканий) по битку, например, удара по резке или удара типа "винт" (удары, при котором вектор силы имеет угловое смещение относительно линии центров битка и прицельного шара) подвижная головка имеет механизм углового перемещения в горизонтальной плоскости средства нанесения удара по битку. Этот механизм содержит связанный с ВС привод, обеспечивающий поворот СНУ 6 на угол относительно проходящей через него вертикальной оси (в исходном положении =0°). Поворот достигается путем углового перемещения ЦК 80, которое, в свою очередь, обеспечивается за счет связанного с ним сектора 94 зубчатого колеса, получающего вращение от шагового электродвигателя М8 (обозначен цифрой 95) через пятое зубчатое колесо 96. В качестве датчика ДП7 (на чертеже не показан) углового перемещения ЦК 80 используется бесконтактный датчик его начального положения и счетчик числа импульсов, подаваемых на шаговый электродвигатель М8. Бесконтактный датчик начального положения ЦК 80 выполнен в виде нескольких отверстий, проходящих через стенки ПК 61 и ЦК 80 под одинаковым определенным углом ( 0°, 90°) наклона к их вертикальной оси. При его начальном положении отверстия совпадают, что и фиксирует фотоэлектрический датчик (ФД) (на чертеже не показан), входящий в конструкцию ДП7. На фиг.6 показан вариант выполнения ПЭ 63. Его конструкция описана в патенте США №6712712 ВВ и представляет собой наконечник 97, прикрепленный к переднему концевому участку ПЭ 63 посредством резьбового соединения, в котором в качестве винта используется задний конец 98 наконечника 97, а в качестве гайки - отверстие 99 в ПЭ 63. Между ПЭ 63 и наконечником 97 установлена шайба 100. На фиг.7 показан еще один вариант крепления ПЭ. Отличием этого варианта является наличие промежуточной пластины 101, посредством которой продольные оси наконечника 97 и ПЭ разнесены на некоторое расстояние. Можно отметить, что согласно другому патенту США наконечник 97 может быть выполнен из полиуретанового эластомера с твердостью по Шору от 50 до 60 единиц. При этом наконечник 97 должен иметь полусферическую ударную часть своей поверхности диаметром, равным от 7 до 15 мм. Текстура этой поверхности обеспечивает сильное трение при соприкосновении с бильярдным шаром без всякого намеливания наконечника (патент США №5938536 А, кл. 6 A63D 15/12, 1997). На фиг.8 изображен связанный с вычислительной системой механизм перемещения ударной части поверхности СНУ 6. Последняя находится на переднем конце ПЭ 63, который посредством резьбового соединения прикреплен к штоку 102, связанного с поршнем 103, находящимся внутри пневмопилиндра 104. Сжатый воздух при подаче через пневмопровод 59 и управляемый пневмоклапан (УП) 105, содержащий исполнительный механизм 106 и регулирующий орган 107, попадает в бесштоковую полость пневмокамеры, которая образуется с одной стороны стенками пневмоцилиндра 104, а с другой - поршнем 103. Поступление воздуха заканчивается при срабатывании датчика давления (ДД) 108, в результате чего его выходной сигнал U_д(Р), где Р - давление воздуха, поступает на вход контроллера (К) 109. При этом на выходе К 109 напряжение питания электродвигателя М6 падает, а на входе регулирующего органа 107 возникает напряжение, закрывающее для прохождения воздуха исполнительный механизм 106. Движение под действием сжатого воздуха поршня 103, а вместе с ним и ПЭ 63, возникает в момент времени t₀ после включения первого электромагнита (ПЭЛ) 110. В результате этого включения удерживающий поршень 103 первый фиксатор 111 притягивается к неподвижному якорю 112, вызывая тем самым движение ПЭ 63. Ограничение движения ПЭ 63 на определенное значение его хода достигается включением q-го дополнительного электромагнита (ДЭЛ) 113 (q=1, 2, ... Q, где Q - число ДЭЛ), в результате которого связанный с подвижным якорем 114 второй фиксатор 115 перемещается, создавая тем самым ограничение движению для поршня 103. В исходном положении второй фиксатор 115 под действием первой возвратной растягивающей пружины (ПВРП) 116 находится в верхнем положении. При этом каждому ДЭЛ (в случае его включения) соответствует свое значение L^q хода в процессе взаимодействия ПЭ 63 с шаром 25, т.е. L^q=L_p ^q-L, где L_p ^q - расстояние между фиксатором 115 q-го ДЭЛ и поршнем 103; L - расстояние между ПЭ и шаром 25 в исходном положении. Таким образом, выбором номера ДЭЛ 110 можно изменять время взаимодействия ПЭ и шара, т.е. выбирать величину импульса, сообщаемого шару 25. Возвращение поршня 103 в исходное положение производится под действием второй возвратной растягивающей пружины (ВВРП) 117, причем выход сжатого воздуха может осуществляться через исполнительный механизм 106 или через дополнительный клапан, установленный в бесштоковой полости пневмокамеры. Возвращение первого фиксатора 111 в исходное положение производится под действием возвратной сжимающей пружины (ВСП) 118. Второй электромагнит (ВЭЛ) 119 (или несколько ВЭЛ) с подвижным в катушке якорем 120, механически связанным посредством пластины 121 со штоком 102, используется для дополнительной корректировки функции скорости V смещения ПЭ вдоль его продольной оси от времени t, т.е. V=V(t-t₀). Команды управления СНУ 6, сформированные в УК 18, поступают на вход К 109 через адаптер связи (АС) 122. В заключение описания СНУ 6 можно отметить, что оно может иметь другую конструкцию, в основе которой, например, лежит кулачковый механизм, служащий для преобразования вращательного движения электродвигателя М6 в поступательное движение ПЭ 63. На фиг.9 показана схема подключения к К 109 тех электродвигателей и датчиков, управление которыми производится непосредственно от ВС через АС 122. На фиг.10 изображен БС 1, над поверхностью которого могут быть созданы четыре потока Р_а воздуха - первый поток Р_а ¹ (обозначен цифрой 123), второй поток Р _а ² (обозначен цифрой 124), третий поток Р_а ³ (обозначен цифрой 125) и четвертый поток Р_а ⁴ (обозначен цифрой 126). Средство формирования воздушных потоков над поверхностью БС 1 может состоять из подсоединенного к воздушному насосу главного воздухопровода 127, имеющего выходные боковые отверстия, причем объем и масса проходящего через них воздуха регулируется специальными заслонками. Можно отметить, что давление подаваемого воздуха должно быть таким, при котором бильярдные шары остаются в неподвижном положении. Усложнение бильярдной игры за счет формирования воздушных потоков 123, 124, 125, 126 позволяет при разработке игровых алгоритмов игры использовать те отрасли современной математики, которые не связаны с теорией бильярдной игры. Другим усложнением бильярдной игры является включение в состав БС 1 одного или нескольких сменных бортов 128, каждый из которых, во-первых, имеет собственную форму и коэффициент отражения, а во-вторых, выполнен с возможностью установки на БС. Работа устройства для игры в бильярд осуществляется в соответствии со схемой алгоритма, представленного на фиг.11. Практическая реализация данного алгоритма производится с помощью специального и стандартного программного обеспечения, которое хранится в запоминающих устройствах следующих средств: 17, 18, 20, 41, 56, 109, 122. Работа устройства начинается после выполнения действия 129, связанного с установкой в вычислительную систему М (М=1, 2, ...) игровых программ, а также подпрограммы очередности их включения и подпрограммы правил ведения бильярдной игры. После выполнения действия 130, связанного с включением в игру соответствующей игровой программы (ИгП), с выхода БОПШ 20 в соответствии с действием 131 снимаются координатные данные (coordinat date), описывающие положение бильярдных шаров 25 на плоскости БС 1. Другими словами, производится формирование для ИгП исходной информации координат Х_iY_i (i=1, 2, ..., I, где i - номер шара; I - число шаров на БС) шаров, выданной средством определения положения шаров и переданной на вход вычислительной системы. Далее в УК 18 посредством ИгП в соответствии с установленными правилами игры определяют бильярдный шар 25, который будет использоваться в качестве битка (действие 132). После этого ПГ 7 переводится в зону включения БТП (действие 133). Перевод ПГ 7 в зону включения БТП осуществляется на основании координатных данных, полученных в УК 18 в отношении битка и переданных в УУ 17. В последнем производится выработка напряжения запитки электродвигателей M1 и М2, работа которых продолжается до момента совпадения координатных данных и данных, снимаемых с датчиков ДП1 и ДП2. В момент совпадения этих данных на все ЭМ 34 из УУ 17 поступает напряжение их перевода в режим торможения ПГ 7. Выполнение точного позиционирования подвижной головки относительно битка производится (действие 134) после включения БТП 64, которое обусловлено, во-первых, поступлением на УВВ 73 из УУ 17 соответствующего сигнала управления, вызванного остановом ПГ 7, а во-вторых, появлением на входном зрачке приемника 65 (в случае применения излучателей 66 и приемника 65, работающих в инфракрасной области спектра излучения) потока излучения такой мощности, при которой АЦП 76 переходит в свой рабочий режим. После включения БТП 64 в МП 67 вырабатываются команды запуска электродвигателей 43 (М3), 47 (М4), которые отрабатываются посредством УсВ 72. Кроме того, в МП вырабатываются команды для АЦП 76 и МТП 74, посредством которого производится поочередное включение излучателей 66. После каждого такого включения на выходе ПР 65 возникает аналоговый сигнал, который после оцифровки в АЦП 76 поступает на МП 67. В последнем производится постоянное сравнение между собой сигналов, поступающих от разных излучателей, и в случае их различия (в пределах заданной точности) МП 67 вырабатывает сигналы, управляющие работой шаговых двигателей М3, М4, которые перемещают СЧПГ 37 и НЧПГ 38 до тех пор, пока не будет достигнуто равенство световых потоков, поступающих в ПР 65 от всех или только от определенного числа излучателей 66. После этого через УУ 17 в УК 18 передаются данные о значениях ^X, ^Y вышеуказанных перемещений (действие 134). Эти данные используются для корректировки координат Х _i, Y_i i-го шара, выбранного в качестве битка, т.е. X_i ^*=Х _i+ ^X; Y_i ^*=Y_i+ ^Y, где X_i ^*, Y_i ^* - скорректированные значения координат битка. В этот момент МП 67 в соответствии с действием 135 вырабатывает сигнал, после поступления которого на УВВ 73 в УК 18 игровой программой определяется или уточняется исходное положение СНУ 6, а также импульс силы воздействия на биток средством нанесения удара, при этом путем выбора величины L^q его перемещения формируют промежуток времени этого воздействия. Можно отметить, что при определении исходного положения СНУ 6 в УК 18 могут быть учтены значения всех перемещений СЧПГ 37 и НЧПГ 38 относительно ВЧПГ 36, измеренные датчиками 49 и 50 и переданные в УК 18 через УВ 71, внутреннюю шину 68, УВВ 73 и УУ 17. Перевод СНУ 6 в исходное (перед ударом ПЭ по шару 25) положение производится путем передачи из УК 18 через АС 122 в контроллер 109 сигналов, рассчитанных ИгП в УК 18 на основании координатных данных, несущих информацию о пространственном исходном положении СНУ 6, определяемом значениями , , , h. В контроллере 109 производится выработка напряжения запитки электродвигателей М5, М6, М8, М7, работа которых продолжается до момента совпадения координатных данных , , , h и данных ^*, ^*, ^*, h^*, снимаемых с соответствующих датчиков АЦД, ДП5, ДП7, ДП6. При совпадении этих данных производится останов электродвигателей М5, М6, М8, М7. Можно отметить, что если последние включены в состав замкнутых приводов, то АЦД, ДП5, ДП7, ДП6 используются в качестве датчиков обратной связи, каждый из которых входит в соответствующий привод. После перехода СНУ 6 в исходное положение в УК 18 вычисляется импульс силы, который передает бильярдному шару ПЭ (действие 136). Если после нанесения ПЭ удара по битку ни один из шаров не попал в лузу 3 ("Нет" в условии 137), то право следующего удара переходит к другой игровой программе. Выигрыш программы (действие 139) достигается в случае реализации этой программой определенного числа результативных ударов, т.е. ударов, сопровождающихся падением шара в лузу и дающих право на их продолжение ("Да" в условии 137, "Нет" в условии 138). Отличительной особенностью описываемого устройства является то, что посредством него можно проводить лотерею. С этой целью шары 25 маркируют, например, цифровыми обозначениями, а перед игрой с помощью генератора случайных чисел, в качестве которого может быть использован механический лототрон 140, формируют на БС 1 начальную расстановку шаров. Последняя проводится, как правило, оператором лотереи с помощью треугольника (фиг.12) - специальной бильярдной принадлежности. Конкретный пример такой расстановки показан на фиг.13. Последняя была проведена после выпадения из механического лототрона следующих номеров: 12, 14, 6, 7, 1, 15, 4, 2, 10, 16, 13, 3, 9, 8, 11, 5. Последний шар с номером 5 должен использоваться в качестве битка. Итак, после формирования на БС 1 начальной расстановки шаров в соответствии с выбором их цифровых обозначений посредством лототрона (фиг.14, действие 141) проводится бильярдная игра с использованием одной или нескольких игровых программ (действие 142). После попадания шара 25 в лузу 3 ("Да" в условии 143) производится фиксация цифрового обозначения, на основании которого фиксируют игровое число (действие 144). Например, если цифровое обозначение и игровое число должны совпадать, то при попадании в лузу 3 шара 25, имеющего цифровое обозначение 14, в УК 18 будет зафиксировано игровое число 14. Отметим, что это число может быть введено в УК или вручную оператором лотереи, или автоматически. В любом случае игровое число индицируется на ИТ 21. После окончания лотереи ("Да" в условии 145) в соответствии с действием 146 производится формирование выигрышных чисел, например, по трем первым и двум последним (по порядку попадания в лузу 3) игровым числам, а в соответствии с действием 147 - определение величин выигрышей. Можно отметить, что отличительной особенностью описанной лотереи является то, что в течение ее проведения участник лотереи может на основании своего понимания хода игры предсказывать выигрышные номера, используя для этого портативные запоминающие устройства (ПорЗУ), описанные в патенте Австралии №757751. Участие в лотерее в этом случае сводится к записыванию во время проведения бильярдной игры в ПорЗУ предполагаемых выигрышных номеров и в случае их угадывания предъявления ПорЗУ организаторам игры для получения соответствующего выигрыша.

Данное изобретение можно использовать, прежде всего, как универсальное техническое средство, предназначенное не только для объективной оценки знаний, полученных студентами в области физики и математики, но и для проверки их умения применять эти знания на практике. Кроме того, изобретение можно использовать не только в учебных, но и в научных целях, в частности, для проверки практического использования математических теорий в таких областях как топология и теоретическая механика.