Способ диагностики и развития тактико-технических навыков спортсмена в шорт-треке Российский патент 2024 года по МПК A61B5/16 A63B23/00 G06T13/40 G06T7/521 

Изобретение относится к физической культуре и спорту, оно предназначено для диагностики и развития тактико-технических навыков конькобежцев шорт-трека. Вместе с тем данное изобретение может быть использовано для проведения спортивных и игровых мероприятий, в здоровье сберегающих и реабилитационных программах.

Шорт-трек (от англ. shorttrack - «короткая дорожка») - вид лично-командных соревнований, в которых задача спортсмена на коньках - с максимальной скоростью преодолеть дистанцию, размеченную на ледовой площадке. Постоянная интенсификация спортивной деятельности последних десятилетий требует от спортсменов в шорт-треке умения быстро и эффективно выполнять тактико-технические приемы в условиях неожиданно меняющейся обстановки, лимита пространства и времени, противоборства со стороны соперников. Отечественные специалисты стремятся разработать современные, перспективные методики и инновационные технологии для эффективной подготовки ведущих шорт-трековцев России, способствуя повышению уровня спортивных результатов [1].

К сожалению, пока еще нет эффективных способов диагностики и развития тактико-технических навыков спортсменов шорт-трека, в которых бы полностью использовался потенциал известных цифровых технологий. По-прежнему важным вопросом в организации тренировочного процесса спортсменов в шорт-треке остается проблема создания высокотехнологичных способов диагностики и развития тактико-технических навыков спортсменов, разработка современных научно-методических ресурсов и соответствующих программно-аппаратных комплексов.

Уровень техники.

Известны гобо проекторы. Гобо проектор (Gobo проектор) - это прожектор с лампой, объективом и трафаретом, который установлен между лампой и объективом. Свет от лампы проходит через изображение и проецирует изображение на любую отражающую свет поверхность. В настоящее время гобо проекторы активно применяются для создания световой рекламы в виде проекций логотипов, надписей, рисунков на пол или стену, формирования световых указателей для освещения опасных зон или разметки [2], но их применение для диагностики и развития тактико-технических навыков спортсменов в шорт-треке неизвестно.

Известен способ тренировки спортсменов в игровых видах спорта [3], включающий элементы выполнения тренировки на поле с управляемой светодинамической подсветкой. Световыми излучателями формируют световые зоны, имитирующие соперников, которые спортсмен должен обойти заданное количество раз. Изменение световых зон и режимов тренировки задают программно-аппаратным комплексом или вручную. В данном способе заданное количество стационарных световых зон с контрастными границами, имитирующих соперников формируется в виде одноцветного или двухцветного круга заданного размера. При этом световые зоны-соперники, освещенные двумя цветами, имеют границу между цветными половинами, которая формируется по линии, проходящей через центр зоны и точкой старта спортсмена. Один цвет зоны задается как сигнал для запрещения передвижения спортсмена, другой - как сигнал к свободному проходу. Таким образом, посменно формируется четыре варианта действий спортсмена: остановка - передвижение запрещено, передвижение не ограничено, передвижение разрешено только справа от зоны, передвижение разрешено только слева от зоны. Для приближения условий тренировки к реальным игровым, освещение каждой зоны непредсказуемо для спортсмена переключается программно или вручную исследователем. Спортсмен, выполняя обводку зоны, учитывает положение и динамику изменения освещенности зоны, не допускает обводки на запрещенный сигнал. Программно-аппаратный комплекс осуществляет видеорегистрацию передвижения спортсмена, регистрирует ошибки спортсмена. При отсутствии ошибок спортсмена, площадь и скорость изменения зон увеличивают, пока спортсмен не сможет безошибочно совершить их обводку. По максимальной скорости спортсмена, скорости трансформации и площади зон, при которой спортсмен, выполняя данное упражнение, не допускает ошибок, судят о технической подготовленности спортсмена и его качестве двигательных действий.

Сложность формирования видео контента и высокая цена необходимых цифровых проекционных систем комплекса являются существенным недостатком данного способа, который ограничивает практическое применение данного изобретения.

В качестве прототипа было выбрано, близкое техническое решение по патенту 2730746 РФ [4], где тренировка обводки соперника проводится на игровом поле с управляемой светодинамической подсветкой. Световыми излучателями формируют заданное количество световых зон, имитирующих соперников, которые спортсмен должен обойти заданное количество раз. Изменение положения световых зон и режимов тренировки задают программно-аппаратным комплексом или вручную. Заданное количество световых зон с контрастными границами, имитирующих соперников формируется в виде круга заданного размера с ярко выделенными оптическим способом половинами. Одна половина зоны, имеющая оптическое выделение, задается как сигнал для запрещения передвижения спортсмена, другая - как сигнал к свободному проходу. Таким образом, сменой изображений зон посменно формируется четыре варианта действий спортсмена: остановка - передвижение запрещено, передвижение не ограничено, передвижение разрешено только справа от зоны, передвижение разрешено только слева от зоны. Спортсмен, выполняя обводку зоны, учитывает положение зоны и не допускает обводки на запрещенный сигнал. Программно-аппаратный комплекс осуществляет видеорегистрацию передвижения спортсмена, регистрирует ошибки спортсмена. При отсутствии ошибок спортсмена, площадь и скорость переключения изображений зон увеличивают, пока спортсмен не сможет безошибочно совершить их обводку.

Недостатком данного способа являются ограниченные функциональные возможности и невозможность применения в шорт-треке.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности диагностики и развития тактико-технических навыков спортсменов в шорт-треке путем применения простых программно-аппаратных комплексов, включающих в себя доступные мобильные гобо проекторы.

Технический результат достигается тем, что диагностика и развитие тактико-технических навыков спортсменов в шорт-треке осуществляется на поле с управляемой светодинамической подсветкой. Гобо проекторами формируют световые зоны, имитирующие соперников и/или партнеров, которые спортсмен должен обойти заданное количество раз. Изменение положения световых зон и режимов тестирования задают программно-аппаратным комплексом или вручную. Световая зона с контрастными границами, имитирующая соперника, формируется в виде круга заданного размера с ярко выделенными оптическим способом половинами. Одна половина зоны, имеющая оптическое выделение, задается как сигнал для запрещения передвижения спортсмена, другая - как сигнал к свободному проходу. Таким образом, сменой изображений зоны посменно формируется четыре варианта действия спортсмена: остановка - передвижение запрещено, передвижение не ограничено, передвижение разрешено только справа от зоны, передвижение разрешено только слева от зоны. Спортсмен, выполняя обход зоны, учитывает положение зоны и не допускает обхода на запрещенный сигнал. Программно-аппаратный комплекс осуществляет видеорегистрацию передвижения спортсмена, регистрирует ошибки спортсмена. При отсутствии ошибок спортсмена, скорость перемещения зоны увеличивают, пока спортсмен не сможет безошибочно совершить их обход.

Причем новым является то, что диагностика и развитие тактико-технических навыков спортсменов шорт-трека производится заданным количеством мобильных изображений гобо проекторов, имитирующих соперников и/или партнеров. При этом, изображения, имитирующие соперников и партнеров, задаются разными цветами. Гобо проекторы располагают над беговой площадкой и закрепляют на дроне, или на подвесной консольно-рычажной конструкции, или на каретке, которая движется по направляющим рельсам.

Изображения гобо проекторов перемещаются в одном направлении, в пределах ширины беговой дорожки. Перемещение проекторов и/или изображений зон осуществляется программно-аппаратным комплексом по выбранной исследователем программе.

При этом каждый гобо проектор дает свое изображение, формирует заданные варианты ситуаций для действий шорт-трековца при обходе имитируемых соперников и/или партнеров: остановка - передвижение запрещено; передвижение не ограничено; передвижение разрешено только справа или только слева от зоны.

Наряду с этим, в заданное время формируются имитационные режимы падений впереди бегущих виртуальных соперников и/или партнеров. Имитация упавшего спортсмена или группы спортсменов условно обозначается полным контактом заданного количества зон.

По максимальной скорости спортсмена, частоте смены ориентации зоны относительно спортсмена, при которой он, выполняя заданный тест или упражнение, не допускает ошибок, судят о тактико-технической подготовленности спортсмена.

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

Предлагаемый способ диагностики и развития тактико-технических навыков спортсменов осуществляется следующим образом. Исследователь и/или спортсмен выбирает программу, задающую режим диагностики или развития тактико-технических навыков, при котором на ледовой беговой дорожке формируется заданное количество световых зон - проекций гобо проекторов, которые имитируют противодействующих соперников и/или партнеров. Вращение проецируемой гобо проектором световой зоны и/или перемещение проекторов по ледовой беговой дорожке осуществляется программно-аппаратным комплексом, и задается непредсказуемо для спортсмена. Моделируются заданные ситуации на ледовой дорожке, которые позволяют диагностировать и развивать необходимые тактико-технические навыки спортсмена.

В зависимости от подготовленности спортсмена задаются: скорость вращения и время остановок зон с заданной ориентацией, скорость передвижения проекции гобо проекторов относительно спортсмена. Для начинающих спортсменов устанавливается минимальная частота смены ориентации зоны и скорость передвижения проекции гобо проектора относительно спортсмена. Условия тренировки или тестирования постепенно усложняют и приближают к условиям реальных соревновательных процессов. Более подготовленным спортсменам предъявляют сложные задания, имитирующие противодействие опытных соперников и нештатные ситуации при забеге.

Падения в шорт-треке - это неизбежная часть соревнований. Одной из самых распространенных причин падений в шорт-треке является соприкосновение с соперниками и потеря равновесия. Данный способ позволяет создавать имитационные режимы падения впереди бегущих соперников и/или партнеров. Имитация падения соперников и/или партнеров осуществляется программно-аппаратным комплексом и обозначается полным контактом нескольких зон, сформированных гобо проекторами. В таких случаях спортсмен должен оценить смоделированную ситуацию и оперативно выбрать рациональный вариант обхода светового препятствия.

Ошибкой признается попадание спортсмена на площадь световой зоны или выполнение обхода на запрещенный сигнал. При отсутствии ошибок спортсмена, площадь зон, динамику изменения их ориентации относительно спортсмена, скорость передвижения проекций гобо проекторов над беговой дорожкой увеличивают до тех пор, пока спортсмен не сможет безошибочно выполнять предложенное упражнение или тест.

Пример 1. На диагностику приглашен шорт-трековец А. возрастом 20 лет, перед ним на ледовой беговой дорожке располагаются три световые зоны диаметром 1,5 м. Зоны создаются при помощи гобо проекторов, закрепленных на консольной конструкции, которая приводится в движение программно-аппаратным комплексом. Исследователь выбирает трафарет для гобо проектора из ранее подготовленного комплекта. Каждая зона сформирована как световой круг с внешней стороной толщиной 3 см и заливкой светом половины круга. Имитация соперника производится световой зоной, которая перемещается с заданной скоростью перед шорт-трековцем. Величина скорости и режимы ее изменения выбираются из библиотеки программно-аппаратного комплекса.

Спортсмен должен многократно по мере возможности обойти виртуального соперника. Предлагаются интуитивно понятные условия выполнения упражнения: обход разрешен с любой стороны зоны, когда она сориентирована на спортсмена половинкой с ободом; обход разрешен справа, когда зона сориентирована на спортсмена линией, разделяющей половинки зон, но залитая половинка находится слева по ходу спортсмена; обход разрешен слева, когда зона сориентирована на спортсмена линией, разделяющей половинки зон, но залитая половинка находится справа по ходу спортсмена; проход закрыт, если залитая половинка зоны повернута к спортсмену.

После команды «Старт» зоны располагаются перед спортсменом, перекрывая ему движение, а спортсмен на максимальной скорости перемещается в сторону ближней световой зоны, контролируя изменение положения зон, совершает корректный обход: со стороны зоны, которая не залита светом. При развороте зоны, не залитой половинкой к спортсмену, он вправе сделать обход зоны с любой удобной для него стороны. При развороте зоны стороной с заливкой к спортсмену, он должен делать остановку перед зоной до появления разрешающего сигнала на дальнейшее передвижение. Если спортсмен попал на площадь световой зоны или выполнил обход на запрещенный сигнал, программно-аппаратный комплекс подает световой и/или звуковой сигнал. При отсутствии ошибок спортсмена, скорость передвижения световых зон постепенно увеличивают, доводя до максимальных скоростей соревновательного процесса.

После выполнения тестирования программно-аппаратный комплекс может вывести диагностические данные на монитор, по которым исследователь делает выводы об уровне тактико-технической подготовленности спортсмена.

В процессе тренировки тренер наблюдает за качеством и скоростью разноплановых действий спортсмена, подбирает оптимальный режим тренировки, предлагает ему больший объем тренировочной работы на отработку тактических или технических приемов, которые выполняются спортсменом с большим числом ошибок.

При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства, для компьютерной обработки информации и управления гобо проектором может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.

Заявляемый способ позволяет оценивать и развивать технические действия в шорт-треке, индивидуализировать задания для тестирования, многовариантно моделируя различные по сложности соревновательные ситуации, повышать эффективность тестирования, приближая его к условиям, близким к реальным. Сравнивая результаты показателей разновременных тренировок, можно оценить динамику развития подготовленности спортсменов.

Очевидно, что совокупность приемов и порядок практических действий в данном изобретении обеспечивает достижение заявленного технического результата.

Использование данного способа показывает эффективность и высокий потенциал данного изобретения. Общедоступными средствами созданы многоуровневые искусственные условия тестирования, способствующие быстрому выявлению и повышению уровня тактико-технической подготовленности спортсменов шорт-трека.

Таким образом, заявляемый способ диагностики и развития тактико-технических навыков спортсменов обладает новыми свойствами, обуславливающими получение положительного эффекта. С помощью заявляемого способа появилась возможность получения условий и данных, которые до этого были недоступны.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шевченко Е.И. Современный подход к повышению эффективности тренировочного процесса шорт-трекеров в подготовительном периоде // Ученые записки университета им. П. Ф. Лесгафта. - 2020. - №6 (184). - С.405-409.

2. Решения для использования гобо проекторов / [Электронный ресурс] // gobopro.ru: [сайт]. - URL: https://www.gobopro.ru/solutions (дата обращения: 20.03.2023).

3. Патент 2626804 РФ, МПК А63 В 71/00, Способ тренировки обводки в игровых видах спорта / Афоньшин В. Е. - №2016133831; заявл. 17.08.2016; опубл. 1.08.2017, Бюл. №22.

4. Патент 2730746 РФ, МПК А63 В 71/00, Способ тренировки в игровых видах спорта /Драндров Г. Л., Афоньшин В. Е. - №2019129893; заявл. 23.09.2019; опубл. 25.08.2020, Бюл. №24.

Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для диагностики и развития тактико-технических навыков конькобежцев шорт-трека. Предложен способ, в котором диагностика и развитие тактико-технических навыков спортсменов в шорт-треке осуществляется на поле с управляемой светодинамической подсветкой. Гобо проекторами формируют световые зоны, имитирующие соперников и/или партнеров, которые спортсмен должен обойти заданное количество раз. Изменение положения световых зон и режимов тестирования задают программно-аппаратным комплексом или вручную. Световая зона с контрастными границами, имитирующая соперника, формируется в виде круга заданного размера с ярко выделенными оптическим способом половинами. Одна половина зоны, имеющая оптическое выделение, задается как сигнал для запрещения передвижения спортсмена, другая - как сигнал к свободному проходу. Таким образом, сменой изображений зоны посменно формируется четыре варианта действия спортсмена: остановка - передвижение запрещено, передвижение не ограничено, передвижение разрешено только справа от зоны, передвижение разрешено только слева от зоны. Спортсмен, выполняя обход зоны, учитывает положение зоны и не допускает обхода на запрещенный сигнал. Программно-аппаратный комплекс осуществляет видеорегистрацию передвижения спортсмена, регистрирует ошибки спортсмена. При отсутствии ошибок спортсмена, скорость перемещения зоны увеличивают, пока спортсмен не сможет безошибочно совершить их обход. Особенностью является то, что диагностика и развитие тактико-технических навыков спортсменов шорт-трека производится заданным количеством мобильных изображений гобо проекторов, имитирующих соперников и/или партнеров. При этом изображения, имитирующие соперников и партнеров, задаются разными цветами. Гобо проекторы располагают над беговой площадкой и закрепляют на дроне, или на подвесной консольно-рычажной конструкции, или на каретке, которая движется по направляющим рельсам. Изображения гобо проекторов перемещаются в одном направлении, в пределах ширины беговой дорожки. Перемещение проекторов и/или изображений зон осуществляется программно-аппаратным комплексом по выбранной исследователем программе. При этом каждый гобо проектор дает свое изображение, формирует заданные варианты для действий шорт-трековца при обходе имитируемых соперников и/или партнеров: остановка - передвижение запрещено, передвижение не ограничено, передвижение разрешено только справа или только слева от зоны. Наряду с этим, формируются имитационные режимы падений впереди бегущих виртуальных соперников и/или партнеров. Имитация упавшего спортсмена или группы спортсменов условно обозначается полным контактом заданного количества зон. По максимальной скорости спортсмена, частоте смены ориентации зоны относительно спортсмена, при которой он, выполняя заданный тест или упражнение, не допускает ошибок, судят о тактико-технической подготовленности спортсмена. Заявляемый способ позволяет тренировать и развивать технические действия в шорт-треке, индивидуализировать задания для тестирования, многовариантно моделируя различные по сложности игровые ситуации, повышать эффективность тестирования, приближая его к условиям, близким к реальным. Сравнивая результаты показателей разновременных тренировок, можно оценить динамику развития подготовленности спортсменов. Изобретение обеспечивает повышение эффективности диагностики и развития тактико-технических навыков спортсменов путем применения простых программно-аппаратных комплексов, включающих в себя доступные мобильные гобо проекторы.

Способ диагностики и развития тактико-технических навыков в шорт-треке, где диагностика и развитие навыков спортсменов осуществляется на поле с управляемой светодинамической подсветкой, а гобо проекторами формируют световые зоны, имитирующие соперников, которые спортсмен должен обойти заданное количество раз; при этом изменение положения световых зон и режимов тестирования задают программно-аппаратным комплексом или вручную; световая зона с контрастными границами, имитирующая соперника, формируется в виде круга заданного размера с ярко выделенными оптическим способом половинами; одна половина зоны, имеющая оптическое выделение, задается как сигнал для запрещения передвижения спортсмена, другая - как сигнал к свободному проходу; таким образом, сменой изображений зоны посменно формируется четыре варианта действия спортсмена: остановка -передвижение запрещено, передвижение не ограничено, передвижение разрешено только справа от зоны, передвижение разрешено только слева от зоны; спортсмен, выполняя обход зоны, учитывает положение зоны и не допускает обхода на запрещенный сигнал; программно-аппаратный комплекс осуществляет видеорегистрацию передвижения спортсмена, регистрирует ошибки спортсмена; при отсутствии ошибок спортсмена, скорость перемещения зоны увеличивают, пока спортсмен не сможет безошибочно совершить их обход, отличающийся тем, что диагностика и развитие тактико-технических навыков спортсменов шорт-трека производится заданным количеством мобильных изображений гобо проекторов, имитирующих соперников и/или партнеров, а изображения, имитирующие соперников и партнеров, задаются разными цветами; гобо проекторы располагают над беговой площадкой и закрепляют на дроне, или на подвесной консольно-рычажной конструкции, или на каретке, которая движется по направляющим рельсам; изображения гобо проекторов перемещаются в одном направлении, в пределах ширины беговой дорожки; перемещение проекторов и/или изображений зон осуществляется программно-аппаратным комплексом по выбранной исследователем программе; при этом каждый гобо проектор формирует заданные варианты для действий спортсмена шорт-трека, имитирует соперника или партнера разным цветом с командами: остановка - передвижение запрещено; передвижение не ограничено; передвижение разрешено только справа или только слева от зоны; наряду с этим, формируются имитационные режимы падений впереди бегущих виртуальных соперников и/или партнеров; имитация упавшего спортсмена или группы спортсменов условно обозначается полным контактом заданного количества зон; по максимальной скорости спортсмена, частоте смены ориентации зоны относительно спортсмена, при которой он, выполняя заданный тест или упражнение, не допускает ошибок, судят о тактико-технической подготовленности спортсмена.