ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ БЕГОВЫХ СПОСОБНОСТЕЙ Российский патент 2022 года по МПК A63B21/00 

Изобретение относится к области спорта, а именно к тренировочным устройствам и способам тренировки беговых способностей спортсменов [A63B21/00, A63B21/02, A63B21/4009, A63B21/0618, A63B22/00, A63B22/02, A63B22/12, A63B22/20, A63B23/00, A63B23/02, A63B23/04, A63B69/0028, B62B5/068].

Из уровня техники известно УЧЕБНОЕ СНАРЯЖЕНИЕ С ДЕМПФИРОВАНИЕМ DASH INTELLIGENCE [CN208145394 (U), опубл.: 27.11.2018], отличающийся тем, что тренажер включает в себя индукционную тягу, датчик отслеживания траектории, активное рулевое колесо, силовое колесо, панель управления, тяговый трос и корпус тренажера; активное рулевое колесо и силовое колесо установлены на корпусе тренажера; датчик отслеживания траектории установлен на корпусе тренажера в передней его части; индукционная тяга закреплена на верхней поверхности корпуса тренажера и соединена с телом человека посредством тягового троса; панель управления установлена на верхней поверхности корпуса тренажера; индукционная тяга представляет собой шатун, который механически передает сигнал на датчик силы для реализации механизма демпфирующей силы или силы тяги с последующей передачей сигнала в электрический; к индукционной тяге подключен датчик натяжения, для определения передаваемой информации о силе в различных режимах, и посредством обработки компьютерного контроллера в устройстве для пошагового управления ходовым приводом дать соответствующую нагрузку крутящего момента на силовое колесо, чтобы реализовать скорость движения; датчик отслеживания траектории представляет собой фотоэлектрическое устройство отображения для определения траектории движения; активное рулевое колесо представляет собой тренажер с интеллектуальным демпфированием, рулевое колесо отвечает за калибровку траектории при движении по прямой; благодаря способности отслеживания интеллектуального демпфирования спринта он отвечает потребностям тренировки по бегу по кривой; силовое колесо обеспечивает активную механическую мощность; панель управления представляет собой диалоговый интерфейс человек-машина, состоящий из экрана дисплея и кнопок управления; экран дисплея используется для отображения информации о состоянии устройства, включая режим работы, различные параметры, другую информацию о состоянии системы и меню настроек; тяговый трос имеет буферную емкость, один конец прикреплен к талии спортсмена, а другой конец прикреплен к оснастке на верхнем конце индукционной тяги; корпус тренажера снабжен колесным механизм передвижения, отслеживание траектории и система управления фотоэлектрической идентификацией, аккумуляторную батарею и вспомогательную цепь, силовой сервопривод и систему демпфирования сопротивления, датчик скорости, датчик натяжения и компьютерный контроллер; колесный механизм передвижения является механической частью корпуса тренажера, которая управляет активным рулевым колесом и приводит в движение активное рулевое колесо и силовое колесо для реализации движения корпуса тренажера вперед; система отслеживания траектории и фотоэлектрического распознавания, датчик отслеживания траектории по сигналу после обработки вспомогательной схемой и компьютерным контроллером получает управляющий сигнал и передает на колесный механизм передвижения для приведения в действие активного рулевого колеса; сервопривод мощности и система демпфирования сопротивления является основным исполнительным механизмом всего устройства для поддержания постоянной тяги или анти-демпфирующей тренировки; во время тренировки индукционная тяга получает информацию о демпфирующей силе или тяговом усилии, обрабатываемую вспомогательной схемой, и отправляет ее в компьютерный контроллер. Компьютерный контроллер обрабатывает сигнал для управления приводным моментом мощности сервопривода и демпфирующей системы и регулирует соответствующую скорость с помощью силового колеса, чтобы поддерживать спортсмена. Датчик скорости участвует в вычислениях компьютерного контроллера; датчик натяжения представляет собой преобразователь силы в электрический ток индукционной тяги; компьютерный контроллер - это ядро устройства, которое управляет вычислительным центром, обрабатывает входную информацию, подает управляющие сигналы и выполняет все программные функции и расширенные функции устройства.

Недостатком аналога является низкая надежность, обусловленная сложной конструкцией решения и низкая травмобезопасность при тяговом использовании тренажера, обусловленная отсутствием удерживающих от падения спортсмена средств.

Также известен УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕНОСА ВЕСА С БЕГУНА НА КОЛЕСНУЮ РАМУ [US2005085349 (A1), опубл.: 21.04.2005], содержащее опорно-колесную раму, выполненную с возможностью размещения внутри нее человека в положениях стоя для ходьбы или бега по опорной поверхности; и узел упругой подвески, соединенный между человеком и рамой, для упругой поддержки части веса человека при сгибании коленей человека во время ходьбы или бега.

Недостатком аналога является громоздкость конструкции, а также необходимость человека для снижения своего веса опираться на раму руками, что отрицательно сказывается на методике обучения бешу, движение рук в котором выполняет значительную роль. Кроме того, устройство обладает низкими обучающими свойствами из-за того, что уровень нагрузки определяет сам человек силой рук и в этом случае она не постоянна.

Наиболее близким по технической сущности является МОБИЛЬНАЯ СИСТЕМА ФИЗИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ И МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ [US2010240499 (A1), опубл.: 23.09.2010], содержащая платформу для передвижения по земле, указанную платформу для передвижения по земле, способную поддерживать и переносить утяжеленный материал, при этом указанная платформа для передвижения по земле несет колеса, и при этом указанные колеса находятся внутри линейные колеса; подставка для ношения на теле; и удлиненный опорный элемент, первый конец упомянутого удлиненного опорного элемента, поддерживаемый упомянутой платформой для перемещения по земле, и второй конец упомянутого удлиненного опорного элемента, поддерживаемый упомянутой опорой для ношения на теле.

Основной технической проблемой прототипа является низкая эффективность обучения скорости бега, обусловленная отсутствием в конструкции решений, направленных на снижение собственного веса спортсмена.

Задачей изобретения является устранение недостатка прототипа.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности снижения собственного веса спортсмена для показателей беговой скорости спортсмена.

Указанный технический результат достигается за счет того, что тренажер для тренировки беговых способностей, содержащий колесную раму для передвижения по земле соединенную жестким элементом с поясом на человеке, отличающийся тем, что рама выполнена в виде плоской горизонтально размещенной конструкции, выполненной с возможностью размещения внутри нее человека и опирающейся на поворотное колесо, размещенное по центру передней балки рамы впереди человека и пару задних колес, смонтированных на продольных балках рамы позади человека, на раме смонтирована вертикальная П-образная стойка, соединяющая собой продольные балки рамы, при этом вертикальные направляющие упомянутой стойки выполнены регулируемыми по высоте, на вертикальных направляющих шарнирно смонтировано по одному рычагу, длинное плечо которого обращено к передней части рамы, а короткое плечо - в противоположную сторону, длинные плечи рычагов смонтированы к поясному ремню на человеке, а короткие плечи рычагов соединены с амортизаторами, которые смонтированы вторыми своими концами к вертикальным направляющим П-образной стойки, при этом усилия на упомянутые амортизаторы регулируются высотой расположения рычагов с помощью регулируемых вертикальных направляющих П-образной стойки, в передней части рамы смонтирована консоль тренажера, выполненная с возможностью вывода на дисплей информации для спортсмена о режимах и ходе тренировки.

В частности, тренажер для тренировки беговых способностей выполнен сборно-разборным.

В частности, амортизаторы выполнены пружинными.

В частности, амортизаторы выполнены гидравлическими.

На фигуре показан вид сбоку тренажера для тренировки беговых способностей со спортсменом, на которой обозначено: 1 - рама, 2 - переднее колесо, 3 - задние колеса, 4 - П-образная стойка, 5 - рычаги, 6 - поясной ремень, 7 - амортизаторы, 8 - консоль тренажера, 9 - спортсмен.

Осуществление изобретения.

Тренажер для тренировки беговых способностей представляет собой подвижную тележку, состоящую из рамы 1, выполненной из профильной трубы или стержней из металла, пластика и т.д. и переднего 2 и задних 3 колес, смонтированных, соответственно, в передней и задней частях рамы 1. На передней балке рамы 1 по центру смонтировано переднее колесо 2, выполненное поворотным вдоль вертикальной оси. Задние колеса 3 смонтированы, преимущественно с одной и другой стороны на продольных балках рамы 1.

На раме 1 вверх от задних колес 3 смонтирована П-образная стойка 4, вертикальные направляющие которой выполнены телескопическими и снабжены фиксаторами высоты (на фигурах не показаны).

На каждой из вертикальных направляющих шарнирно и симметрично смонтировано по одному рычагу 5, при этом каждый из рычагов 5 смонтирован таким образом, что образует длинное, обращенное к передней части тележки, и короткое, обращенное в противоположную сторону, плечи. Длинные плечи рычагов 5 смонтированы к поясному ремню 6, а короткие плечи рычагов 5 шарнирно соединены с амортизаторами 7, выполненными пружинными, пневматическими, гидравлическими и т.д. Вторые концы амортизаторов шарнирно смонтированы к вертикальным направляющим П-образной стойки 4 ниже мест размещения рычагов 5.

В передней части рамы 1 смонтирована консоль тренажера 8, основными элементами которой являются контроллер, дисплей и элементы управления. Консоль тренажера 8 выполнена с возможностью вывода на дисплей информации для спортсмена 9 о ходе тренировки, например, скорости бега, расстояния преодоленной дистанции, времени выполнения тренировки, дополнительных грузах, зацепленных к задней части рамы 1 и изменяющих инерционные свойства всей движущейся системы тренажер-спортсмен.

В одном из вариантов реализации тренажер для тренировки беговых способностей выполнен сборно-разборным с возможностью обеспечения удобства его доставки к месту тренировки и хранения.

Тренажер для тренировки беговых способностей используют следующим образом.

Спортсмен 9 встает внутри тележки и застегивает на себе поясной ремень 6 одновременно регулируя вертикальными направляющими П-образной стойки 4, выполненными телескопическими, высоту расположения рычагов 5 и степень воздействия на него со стороны тренажера амортизаторами 7, оказывающими облегчающее воздействие в вертикальном направлении и снижающие собственный вес спортсмена.

Спортсмен 9 приступает к выполнению тренировки, при этом осуществляет бег по прямой или с поворотами, двигаясь вместе с тренажером, который находится в зацеплении со спортсменом 9 с помощью поясного ремня 6. Повороты тренажер вместе со спортсменом 9 осуществляет за счет переднего колеса 2, выполненного поворотным. При беге спортсмена 9 амортизаторы 7 через рычаги 5 стабилизируют вертикальные колебания тела спортсмена 9, тем самым уменьшают собственный вес спортсмена 9 и затраты энергии и повышают экономичность техники бега. За счет перераспределения усилий с вертикального направления на горизонтальное у спортсмена 9 появляется возможность повысить эффективность взаимодействия с опорой и увеличить показатели беговой скорости спортсмена, которые с помощью периодических тренировок перейдут в привычные, тем самым обеспечивается достижение технического результата.

Перемещение спортсменом 9 коляски, в том числе с дополнительными весами, зацепленными к задней части тренажера, стимулирует проявление усилий в горизонтальном направлении, увеличение инерции тренажера, что позволяет повысить объем свободного ненапряженного спринтерского бега.

Консоль тренажера 8 значительно облегчает для спортсмена 9 выбор более эффективных индивидуальных вариантов техники бега.

Конструкция тренажера дает возможность выполнять бег любой интенсивности и на любой по длине дистанции, включающей и повороты.

Автором изобретения был изготовлен описанный выше тренажер для тренировки беговых способностей с помощью которого тренировали в течение одного месяца бегу группу из 5 спортсменов. Перед началом и по завершении тренировок были измерены показатели бега каждого из спортсменов, среднестатистические показатели которых приведены в таблице.

Таблица.

Изменение параметров техники естественного бега с помощью тренажера для тренировки беговых способностей.

Характеристики бега Ед.измерения Начальные данные Конечный результат Изменения по отношению к начальным данным, % Скорость м/с 9.67 9.81 +0.14 1.4 Длина шага см 204.8 207.2 +2.4 1.17 Темп шаг/с 4.72 4.73 +0.01 0.21 Ритм. коэф. активности отн. ед. 1.01 1.08 +0.07 6.8 Коэф.импульса силы отн. ед. 0.44 0.46 +0.02 4.2 Время набора скорости сек 4.17 4.92 +0.75 17.9 Мощность при разгоне Вт 721.2 820.7 +99.5 13.8 Изменения скорости в цикле м/с 0.26 0.24 +0.02 7.7 Вертикальные колебания туловища в цикле см 7.4 7.0 -0.4 5.2

Таким образом, беговые способности спортсменом после тренировок в течение одного месяца изменились в лучшую сторону, что подтверждает эффективность тренажера для достижения технического результата. Положительным следствием от применения тренажера явились рост скорости, длины шага, рост активности, повышенная мощность при разгоне, уменьшение внутрицикловых изменений скорости и вертикальных колебаний туловища.

Изобретение относится к области спорта, а именно к тренировочным устройствам и способам тренировки беговых способностей спортсменов. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности снижения собственного веса спортсмена для показателей беговой скорости спортсмена, который достигается за счет того, что тренажер для тренировки беговых способностей, содержащий колесную раму для передвижения по земле, соединенную жестким элементом с поясом на человеке, отличающийся тем, что рама выполнена в виде плоской горизонтально размещенной конструкции, выполненной с возможностью размещения внутри нее человека и опирающейся на поворотное колесо, размещенное по центру передней балки рамы впереди человека, и пару задних колес, смонтированных на продольных балках рамы позади человека, на раме смонтирована вертикальная П-образная стойка, соединяющая собой продольные балки рамы, при этом вертикальные направляющие упомянутой стойки выполнены регулируемыми по высоте, на вертикальных направляющих шарнирно смонтировано по одному рычагу, длинное плечо которого обращено к передней части рамы, а короткое плечо - в противоположную сторону, длинные плечи рычагов смонтированы к поясному ремню на человеке, а короткие плечи рычагов соединены с амортизаторами, которые смонтированы вторыми своими концами к вертикальным направляющим П-образной стойки, при этом усилия на упомянутые амортизаторы регулируются высотой расположения рычагов с помощью регулируемых вертикальных направляющих П-образной стойки, в передней части рамы смонтирована консоль тренажера, выполненная с возможностью вывода на дисплей информации для спортсмена о режимах и ходе тренировки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Тренажер для тренировки беговых способностей, содержащий колесную раму для передвижения по земле, соединенную жестким элементом с поясом на человеке, отличающийся тем, что рама выполнена в виде плоской горизонтально размещенной конструкции, выполненной с возможностью размещения внутри нее человека и опирающейся на поворотное колесо, размещенное по центру передней балки рамы впереди человека, и пару задних колес, смонтированных на продольных балках рамы позади человека, на раме смонтирована вертикальная П-образная стойка, соединяющая собой продольные балки рамы, при этом вертикальные направляющие упомянутой стойки выполнены регулируемыми по высоте, на вертикальных направляющих шарнирно смонтировано по одному рычагу, длинное плечо которого обращено к передней части рамы, а короткое плечо – в противоположную сторону, длинные плечи рычагов смонтированы к поясному ремню на человеке, а короткие плечи рычагов соединены с амортизаторами, которые смонтированы вторыми своими концами к вертикальным направляющим П-образной стойки, при этом усилия на упомянутые амортизаторы регулируются высотой расположения рычагов с помощью регулируемых вертикальных направляющих П-образной стойки, в передней части рамы смонтирована консоль тренажера, выполненная с возможностью вывода на дисплей информации для спортсмена о режимах и ходе тренировки.

2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что выполнен сборно-разборным.

3. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что амортизаторы выполнены пружинными.

4. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что амортизаторы выполнены гидравлическими.