Способ обучения плаванию Российский патент 2021 года по МПК A63B69/00 A63B33/00 A61H33/00 

Изобретение относится к области спорта, а именно к оздоровительному, спортивному, адаптивному и прикладному плаванию с нырянием в глубину с задержкой дыхания. Прежде всего, изобретение будет полезнодля подготовки спортивного резерва, а также для функциональной подготовки профессионалов МЧС и специальных подразделений армии и флота. Вместе с тем, ономожет быть использовано при создании аттракционов или игровых программ.

Обучение нырянию с выполнением заданных действий имеет важное значение. Формирование новых знаний, навыков ныряния, а также выполнения действий в водной среде, достаточно подробно представлено в доступной литературе[1]. Известно также обучение с применением видеофильмов [2].

Недостатком данных традиционных методов является их низкая эффективность.

Из уровня техники известны нашлемные системы целеуказания и индикации (НСЦИ) - обязательная принадлежность современных боевых самолетов и вертолетов [3]. НСЦИ проецирует изображение на прозрачный экран, находящийся перед глазами пилота и закрепленный на его шлеме. Так как экран прозрачен, пилот может одновременно наблюдать и внешнюю обстановку, и индицируемую информацию. Пилоту индицируются основные пилотажные параметры, тактическая и навигационная информация.

Для обучения технике ныряния и выполнения действий в толще воды более перспективны компактные устройства отображения дополненной реальности. Среди известных устройств: легкие очки дополненной реальности компании EpsonMoverio ВТ-200 или GoogleProjectGlass [4] и миниатюрные контактные линзы дополненной реальности компании Innovega (система iOptik). Инновационная система iOptik может работать в паре со специализированными очками. Ее пользователь фокусируется одновременно на нескольких объектах разной удаленности, причем одна цель не мешает другой [5].

Из уровня техники известна также система подводной виртуальной реальности VRDriver. Набор подводной виртуальной реальности VRDiver мгновенно превращает даже небольшой бассейн в фантастический безграничный океан[6].

В способе спортивной тренировки по патенту [7] известно применение средств дополненной реальности, при помощи которых формируют плоские и объемные фигуры специального назначения, а также запрещенные и разрешенные светодинамические зоны.Изменение положения, формы и площади разрешенных зон и режимов тренировки задают вручную или программно-аппаратным комплексом (ПАК).

По патенту [8] известен способ применение ПАК со средствами дополненной реальности в исследованиях критической частоты световых мельканий при наземных или водных, или полетных перемещениях испытуемого.

Однако такиеспособы и ПАК, включающийсистемы отображения дополненной реальности,не предназначены дляобучения плаванию и выполнения заданных действий в водной среде.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении эффективности обучения плаванию с выполнением заданных действий в водной среде путем применения средств дополненной реальности для многовариантной визуализации требуемых данных, обстоятельств и подсказок в режиме реального времени.

Технический результат достигается тем, что обучение плаванию с выполнением заданных действий в водной среде проводится при помощи ПАК, в состав которого входит компьютер,видеокамеры контроля и устройства, формирующиедополненную реальность, предъявляемую обучаемому в виде дополненных изображенийплоских или объемных фигур, или запрещенных световых зон в заданном объеме его поля действия. При этом компьютер связан с видеокамерами и средствами дополненной реальности по радиоканалу или при помощи проводной связи, а программа выбранного этапа обучения задается из библиотеки программ ПАК. Причем новым является то, что ПАК содержит водонепроницаемые до заданной глубины средства дополненной реальности, закрепленные на голове обучаемого; заданное количество видеокамер, которые закреплены на головеобучаемого и/илив заданном месте на его теле, или на его инвентаре, или над водой, и/или в толще воды, где происходит обучение. При этом изображение с видеокамер передается в компьютер ПАК для программной обработки и/или на монитор обучающего для контроля над действиями обучаемого в режиме реального времени и/или для детального разбора действий после выполнения задания. На средствах дополненной реальности обучаемого в заданное время проецируютсяданные глубины его погружения, время задержки дыхания, температуры воды, а также плоские, или объемные изображение стационарных и/или мобильных объектов, находящихся на заданной глубинеи/или на дне водоема.

ПАК показывает обучаемому его положение тела относительно дна или поверхности воды иего действия в режиме реального времени, подает или не подает условные световые сигналы. По заданной программе ПАК искусственно изменяют на заданное время глубину видения, замутнение толщи воды, регулируютсложность выполнения заданных действий и стрессовую ситуацию ныряльщика. При этом ПАК и/или обучающий фиксирует точность действий обучаемого, график и режимы выполнения задания для сопоставления показателей разновременных тренировок или тестов. По результатам разновременных показателей судят о функциональном состоянии и динамике подготовленности обучаемого.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “новизны”.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию “ изобретательский уровень“ заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники и имеет значительный изобретательский шаг. Следовательно, заявленный способ соответствует условию “ изобретательский уровень“.

Технический характер решения подтверждается наличием технического результата, получаемого при осуществлении данного изобретения. Предложенный метод впервые указывает путь и комплекс технических, программных средств, при помощи которых поставленная задача может быть решена.

Предлагаемый метод обучения плаванию с выполнением заданных действий в водной среде осуществляется следующим образом. Пловцувыдают устройство, формирующее дополненную реальность. Обучающий педагогиз библиотеки программ ПАК выбирает программу обучения нырянию и объясняет обучаемому пловцуего задачу. Получив задание и заслушав инструкции,пловецзнакомится с последовательностью выполнения действий, техникой безопасности и техникой выполнения действий в водной среде.Подбирает соответствующий инвентарь, если этого требует выполнение задания. Затем пловец подходит к краю водоема, где происходит обучение, и ждет указаний педагога. По команде обучаемого пловец приступает к выполнению задания.

При этом ПАК или обучающий педагогчерез средства дополненной реальности информирует пловцао правильности выполнения последовательности действий и качестве необходимых операций. Перед глазами ныряльщика ПАК удерживает заданные программой обучения плоские или объемные изображения объектов, которые находятся в водной среде рабочего объема перемещений пловца.

Вместе с тем, в процессе погружения ПАК контролирует расположение рук,ног и головы обучаемого пловцаи предупреждает его условными сигналами, если тот нарушает условия техники безопасности или технику выполнения действий по заданию в водной среде.

Для приближения условий обучения и тестирования пловца к реальным жизненным условиям предусмотрена программа искусственного замутнения воды или понижения освещенности поля действия испытуемого. Это позволяет выявить и подготовить стрессоустойчивых, функционально подготовленных профессионалов.

Пример. Перед обучаемым пловцом поставлена задача: зафиксировать на голове очки дополненной реальности и выполнить погружение на глубину 5 метров для сбора и подъема 3 предметов, лежащих на дне бассейна вдоль линии на расстоянии 1 метр друг от друга. При этом ему рекомендуется начинать сбор с крайнего предмета, осуществляя перемещения в толще воды без резких движений, которые могут спровоцировать «подъем иловых отложений со дна» и затруднить поиск предметов. Пловецначинает погружение в воду, ориентируясь на левый предмет. Затем он захватывает его, но при этом резко касается дна бассейна, совершая грубую ошибку. ПАК без задержек реагирует на эту ошибку и включает затемнение экрана очков дополненной реальности. Дальнейший поиск предметов приходится проводить ныряльщику на ощупь.

При осуществлении заявляемого метода могут использоваться известные технические решения и средства. Для компьютерной обработки информации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.

Материалы данного изобретения корректно раскрывают признакиинновационного метода обучения плаванию с выполнением заданных действий в водной среде.

Изобретение позволяет создавать условия, которые имеют педагогическое и методическое преимущество по сравнению с известными способами обучения пловцов. Отдельно следует выделить рациональность применения средств дополненной реальности при дистанционном обучении и контроле, когда обучающий педагог не может присутствовать рядом с пловцом.

Заявляемый метод позволяет на качественно новом уровне организовать обучение плаванию, интерактивно контролировать процесс, давать подсказки в режиме реального времени, а такжеиндивидуализировать программы обучения с различными целями и уровнем сложностизадания. Многовариантное применение средств дополненной реальности, представленное данным сочетанием 2D и 3D изображений, обеспечивает синергетический эффект. Обучениемаксимальновариабельно,вписано в процесс выполнения конкретных тренировочных заданий, обладает эффектом присутствия обучающего специалиста, чтоспособствует значительному повышению эффективности пловца.

Таким образом, заявляемый метод обучения плаванию с выполнением заданных действий в водной средеобладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.Метод позволяет сформировать эффективные педагогические условия скомплексным применением инновационных средств дополненной реальности для получения данных, которые ранее были недоступны.

Источники информации

1. Журнал «Электроника НТБ», 5/2003, стр. 66

2. https://vrdiver.net/get_vr_diver_rus/

3. Патент Евразийский 027931, МПК A63B 69/00. Способ тактико-технической подготовки спортсменов / Афоньшин В.Е., Роженцов В.В., Рыбаков А.Е. заявл. 17.02.2014, опубл.29.09.2017. Бюл. №9

4. Патент 2576781 РФ, МПК А61В 5/16 Способ оценки критической частоты слияния световых мельканий / Афоньшин В.Е. - № 2015108089/14; заявл. 06.03.2015; опубл. 10.03.16, Бюл. № 7.

Изобретение относится к области спорта, а именно к оздоровительному, спортивному, адаптивному и прикладному плаванию с нырянием в глубину с задержкой дыхания, и может быть использовано для подготовки спортивного резерва, а также для функциональной подготовки профессионалов МЧС и специальных подразделений армии и флота. Результат достигается тем, что обучение плаванию проводится при помощи программно-аппаратного комплекса (ПАК), в состав которого входит компьютер, видеокамеры контроля и устройства, формирующие дополненную реальность, предъявляемую обучаемому в виде дополненных изображений плоских или объемных фигур или запрещенных световых зон в заданном объеме его поля действия. При этом компьютер связан с видеокамерами и средствами дополненной реальности по радиоканалу или при помощи проводной связи, а программа выбранного этапа обучения задается из библиотеки программ ПАК. Особенностью является то, что ПАК содержит водонепроницаемые до заданной глубины средства дополненной реальности, закрепленные на голове обучаемого; заданное количество видеокамер, которые закреплены на голове ныряльщика, и/или в заданном месте на его теле, или на его инвентаре, или над водой, и/или в толще воды, где происходит обучение. При этом изображение с видеокамер передается в компьютер ПАК для программной обработки и/или на монитор обучающего для контроля над действиями обучаемого в режиме реального времени и/или для детального разбора действий после выполнения задания. На средствах дополненной реальности обучаемого в заданное время проецируются данные глубины его погружения, время задержки дыхания, температуры воды, а также плоские или объемные изображения стационарных и/или мобильных объектов, находящихся на заданной глубине и/или на дне водоема. ПАК показывает обучаемому его положение тела относительно дна или поверхности воды и его действия в режиме реального времени, подает или не подает условные световые сигналы. По заданной программе ПАК искусственно изменяют на заданное время глубину видения, замутнение толщи воды, регулируют сложность выполнения заданных действий и стрессовую ситуацию ныряльщика. При этом ПАК и/или обучающий фиксирует точность действий обучаемого, график и режимы выполнения задания для сопоставления показателей разновременных тренировок или тестов. По результатам разновременных показателей судят о функциональном состоянии и динамике подготовленности пловца. Способ обеспечивает повышение эффективности обучения плаванию. 1 пр.

Способ обучения плаванию при помощи программно-аппаратного комплекса, в состав которого входит компьютер, видеокамеры и устройства, формирующие дополненную реальность, предъявляемую обучаемому в виде дополненных изображений плоских или объемных фигур или запрещенных световых зон в заданном объеме его поля действия; при этом компьютер связан с видеокамерами и средствами дополненной реальности по радиоканалу или при помощи проводной связи, а программа обучения задается из библиотеки программ программно-аппаратного комплекса, отличающийся тем, что программно-аппаратный комплекс содержит водонепроницаемые до заданной глубины средства дополненной реальности, закрепленные на голове обучаемого; заданное количество видеокамер, которые закреплены на голове обучаемого и/или в заданном месте на его теле, или на его инвентаре, или над водой, и/или в толще воды, где происходит обучение; при этом изображение с видеокамер передается в

компьютер программно-аппаратного комплекса и на монитор обучающего для контроля над действиями обучаемого в режиме реального времени; на средствах дополненной реальности обучаемого в заданное время проецируются данные глубины его погружения, его время задержки дыхания, температуры воды, а также плоские или объемные изображения стационарных и/или мобильных объектов, находящихся на заданной глубине; программно-аппаратный комплекс показывает обучаемому его положение тела относительно дна или поверхности воды; по заданной программе программно-аппаратного комплекса изменяют на заданное время глубину видения, замутнение толщи воды.