Устройство для оценки техники броска баскетболиста Российский патент 2025 года по МПК A63B69/00 

Изобретение относится к области спортивных тренажеров, а именно электронным устройствам для совершенствования техники баскетбольного броска.

Известно устройство для тренировки баскетболистов, представляющее собой каркас, закрепленный на плечи тренирующегося с направляющим элементом. Направляющий элемент смонтирован в плоскости, проходящей через концы прямолинейных дуг, расположенных со стороны спины тренирующегося, и состоит из одной или двух штанг, снабженных перекладиной в верхней части. Соединение штанги и перекладины тренировочного устройства друг с другом осуществляется посредством фиксируемого шарнира. Штанги и перекладина тренировочного устройства обладают телескопической конструкцией и соединены друг с другом посредством фиксирующегося шарнира. Дуги устройства снабжены обвязкой и поясным ремнем для обеспечения крепления тренажера на теле тренируемого. Предусмотрено электронное звуковое устройство с двумя контактами, первый расположен на перекладине со стороны лица тренируемого, второй выполнен в виде манжеты надеваемой на кисть руки, осуществляющей бросок (см. патент RU 2153378 С1, МПК А63В 69/00, опубл. 27.07.2000).

Недостатками данного устройства являются: малая мобильность, так как движение руки бросающего игрока возможно только по дуге, также отсутствует возможность сбора данных для отслеживания индивидуального прогресса каждого игрока.

Известно устройство, предназначенное для определения положения предплечья в момент броска во время баскетбольной тренировки. Данный тренажер предназначен для определения отклонения предплечья от воображаемой центральной оси человека, разделяющей его тело ровно посередине, перпендикулярно поверхности, на которой он стоит. Тренировочное устройство представляет собой небольшой нарукавник, состоящий из эластичного материала, крепление которого осуществляется посредством надевания на среднюю часть предплечья. На нарукавнике закреплено электронное устройство, состоящее из аккумуляторной батареи, датчика Холла и пары светодиодов. Суть работы заключается в том, что при перемещении закрепленного электронного тренировочного устройства под воздействием эффекта Холла, загораются LED светодиоды, информирующие игрока о том, находится ли его предплечье параллельно относительно центральной оси (см. патент US 7771293 В1, опубл. 10.08.2010).

Недостатками данного устройства являются: недостаточное информирование о положении руки тренируемого, не осуществляется сбор статистических данных.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство, предназначенное для улучшения техники броска в баскетболе. Устройство закрепляется на ладони игрока полиуретановым ремешком, который содержит на себе электронное устройство, состоящее из модуля акселерации, дисплея, динамика и модуля беспроводной передачи данных. На баскетбольном кольце закрепляется электронный датчик, определяющий успешные броски в корзину. Под кольцом находится электронное устройство, выполняющее функцию центрального блока управления, осуществляющее прием данных с электронного устройства, закрепленного на ладони, и электронного устройства, закрепленного на баскетбольной корзине, и выполняющее сбор и анализ полученных данных (см. патент US 8162782 В2, опубл. 24.04.2012).

Недостатками данного устройства являются: большое количество устройств, работающих в совокупности, что не позволяет обеспечить должной мобильности электронного тренировочного комплекса. Использование дисплея в электронном устройстве, закрепленном на ладони игрока, несет риск травмирования ладони игрока, а также выход данного компонента из строя в связи с тем, что рука игрока в момент броска испытывает большие перегрузки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства для совершенствования техники броска в баскетболе с оптимальным весом и мобильностью, функциями передачи данных.

Технический результат заключается в оцифровке механического движения бросающей руки игрока и использовании полученных данных для вычисления угла броска относительно поверхности, на которой стоит игрок.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для оценки техники броска баскетболиста, содержащее датчик гироскоп-акселерометр и элемент питания, согласно изобретению содержит плату микроконтроллера, соединенную с элементом питания и Bluetooth модулем, которые выполнены с возможностью закрепления на лопатке игрока со стороны спины, тканевый рукав, выполненный с возможностью закрепления на лопатке игрока со стороны спины, тканевый рукав, выполненный с возможностью крепления на центральной части предплечья бросающей руки, при этом тканевый рукав содержит карман, в котором закреплен датчик гироскоп-акселерометр, при этом на тканевом рукаве закреплен кабель-канал для провода, который прикреплен к плате микроконтроллера.

Основными отличительными признаками заявляемого устройства для оценки техники броска баскетболиста являются: преобразование механического движения бросающей руки игрока в цифровые данные, позволяющие производить вычисление угла бросающей руки игрока относительно поверхности, на которой он стоит; возможность своевременной замены тканевого рукава, позволяющая обеспечить комфортное прилегание тренажера на любой размер руки, а также возможность замены элемента питания, что обеспечит увеличение времени работы без дополнительной зарядки; возможность использования тренажера на нестандартных игровых площадках, например детских спортивных площадках, домашних стендах для тренировки и прочих.

Предлагаемое устройство для оценки техники броска баскетболиста было разработано и выполнено на основе полученных данных.

Предлагаемое изобретение поясняется фигурами, где на фиг. 1 схематично изображена конструкция устройства для оценки техники броска баскетболиста; на фиг. 2 схематично изображено устройство для оценки техники броска баскетболиста в собранном виде; на фиг.3 схематично изображено подключение платы микроконтроллера Arduino UNO R3, датчика гироскопа-акселерометра Arduino MPU6050 и Bluetooth модуля Arduino НС-05.

Устройство для оценки техники броска баскетболиста (см. фиг. 1 и фиг. 2) состоит из 1 тканевого рукава, осуществляющего связующую функцию для электронного устройства для оценки техники броска баскетболиста, на котором закреплено 2 посадочное место, представляющее собой карман, и 3 кабель канал, скрывающий в себе соединительные провода, необходимый для скрытия в себе 4 провода марки «Dupont» с двумя штекерами на концах для осуществления передачи данных, которые крепятся к 5 плате микроконтроллера Arduino UNO R3, для обеспечивания вычисления и обработки данных, помещенная в пластиковый корпус. Питание обеспечивается с помощью 6 провода типа USB Туре-В на одном конце и USB Туре-А на втором конце от 7 литий ионного аккумулятора, способного выдать выходное напряжение 5.5 В, обеспечивающего кратковременную работу без прямого подключения к сети питания.

Схема подключения 5 платы микроконтроллера Arduino UNO R3 к 8 датчику гироскопу-акселерометру Arduino MPU6050, осуществляющему сбор данных о перемещении и вращении руки, (см. фиг. 3) содержит 9 провод, соединяющий разъем INT 8 датчика гироскопа-акселерометра и разъем D2 5 платы микроконтроллера, передающий сигналы о прерывании. 10 провод, соединяющий разъем ADO 8 датчика гироскопа-акселерометра и разъем GND 5 платы микроконтроллера, необходимый для передачи данных о гироскопе-акселерометре. 11 провод, соединяющий разъем SDA 8 датчика гироскопа-акселерометра и разъем А4 5 платы микроконтроллера, передающий данные о состоянии. 12 провод, соединяющий разъем GND 8 датчика гироскопа-акселерометра и разъем Power GND 5 платы микроконтроллера, обеспечивающий заземление. 13 провод, соединяющий разъем VCC 8 датчика гироскопа-акселерометра и разъем 3V3 5 платы микроконтроллера, который служит для подачи питания от 5 платы микроконтроллера на 8 датчика гироскопа-акселерометра. 14 провод, соединяющий разъем SCL 8 датчика гироскопа-акселерометра и разъем А5 5 платы микроконтроллера, необходимый для синхронизации и правильной интерпретации данных. Далее происходит подключение 15 Bluetooth модуля Arduino НС-05, выполняющего функцию передачи данных, который содержит 16 провод, соединяющий разъем 5V 5 платы микроконтроллера и разъем VCC 15 Bluetooth модуля, необходимый для питания. 17 провод, соединяющий разъем GND 5 платы микроконтроллера и разъем GND 15 Bluetooth модуля, осуществляющий заземление. 18 провод, соединяющий разъем RXD 5 платы микроконтроллера и разъем TXD 15 Bluetooth модуля, необходимый для управления выводом. 19 провод, соединяющий разъем TXD 5 платы микроконтроллера и разъем RXD 15 Bluetooth модуля, разъем необходимый для управления выводом. Подключение проводов происходит через 20 контакты на 5 плате микроконтроллера и 21 контакты 8 датчика гироскопа-акселерометра. Включение и выключение 5 платы микроконтроллера происходит после нажатия 22 кнопки питания, питание 5 плата микроконтроллера получает через 23 разъем USB Туре-В.

Механизм совершенствования техники броска в баскетболе благодаря использованию устройства для оценки техники броска баскетболиста происходит вследствие приобретения и развития мышечной памяти, которая влияет на результативность броска.

Устройство выполнено в виде блока управления, состоящего из 5 платы микроконтроллера Arduino UNO R3, осуществляющего соединительную функцию, 8 датчика гироскопа-акселерометра, который собирает данные о перемещении руки в пространстве и 15 Bluetooth модуля Arduino НС-05 передающего информацию с помощью технологии Bluetooth в приложение на мобильном устройстве, в котором происходит дальнейший анализ и обработка данных. К блоку управления с помощью 4 проводов марки «Dupont» с внутренним типом соединения на двух концах подключен 8 датчик гироскопа-акселерометра Arduino MPU6050, закрепленная на центральной части предплечья бросающей руки в 2 посадочном месте тканевого рукава, состоящего из синтетического трикотажного материала - бифлекса, представляющего собой подобие кармана. Мониторинг и анализ данных осуществляется посредством сбора числовых значений угла относительно поверхности, на которой находится игрок, осуществляющий бросок. Числовые значения угла собираются с помощью 8 датчика гироскопа акселерометра и вычисляются 5 платой микроконтроллера. Предлагаемое устройство для оценки техники броска баскетболиста обеспечивает мониторинг действия баскетболиста для усовершенствования техники броска, механического навыка и повышения процента попаданий в кольцо.

Перед началом работы с устройством для оценки техники броска баскетболиста необходимо продеть 4 провод марки «Dupont» с двумя штекерами на концах в 3 кабель-канал, вставить в 2 посадочное место 8 датчик гироскоп-акселерометр Arduino MPU6050 и подключить его к 5 плате микроконтроллера Arduino UNO R3, затем подключить 15 Bluetooth модуль Arduino НС-05, согласно схеме указанной на фиг. 3. Далее к 5 плате микроконтроллера Arduino UNO R3 с помощью 6 провода типа USB Туре-В на одном конце и USB Туре-А на втором конце подключается 7 литий-ионный аккумулятор в 23 разъем питания USB Туре-В. После этого игрок надевает 1 тканевый рукав на бросающую руку и нажимает на 22 кнопку.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом (см. патент US 8162782 В2, опубл. 24.04.2012) позволяет: ускорить процесс приобретения и развития мышечной памяти, необходимой для повышения процента результативных бросков, посредством получения оцифрованных данных о механическом движении бросающей руки и их дальнейшей передаче, хранении, анализе и выдаче статистических сводок, и наиболее точной технике каждого броска игрока; позволяет также преобразовывать механическое движение бросающей руки в цифровые данные с последующим вычислением угла бросающей руки относительно поверхности, на которой стоит игрок, и сбором статистических данных для дальнейшего отслеживания прогресса тренировок баскетболиста с возможностью обеспечения экономии времени и повышения эффективности тренировок. Сменный аккумулятор обеспечивает возможность его замены во время тренировки для увеличения суммарного времени автономной работы. Заменяемый тканевый рукав позволяет обеспечить комфортное прилегание для каждого игрока индивидуально.

Изобретение относится к области спортивных тренажеров, а именно к электронным устройствам для совершенствования техники баскетбольного броска. Перед началом работы с устройством необходимо продеть провод марки «Dupont» с двумя штекерами на концах в кабель-канал, вставить в посадочное место датчик гироскоп-акселерометр Arduino MPU6050 и подключить его к плате микроконтроллера Arduino UNO R3, затем подключить Bluetooth модуль Arduino НС-05 согласно схеме, указанной на фиг. 3. Далее к плате микроконтроллера Arduino UNO R3 с помощью провода типа USB Туре-В на одном конце и USB Туре-А на втором конце подключается литий-ионный аккумулятор в разъем питания USB Туре-В. После этого игрок надевает тканевый рукав на бросающую руку и нажимает на кнопку. Обеспечивается оцифровка механического движения бросающей руки игрока и использование полученных данных для вычисления угла броска относительно поверхности, на которой стоит игрок. 3 ил.

Устройство для оценки техники броска баскетболиста, содержащее датчик гироскоп-акселерометр и элемент питания, отличающееся тем, что содержит плату микроконтроллера, соединенную с элементом питания и Bluetooth модулем, которые выполнены с возможностью закрепления на лопатке игрока со стороны спины, тканевый рукав, выполненный с возможностью закрепления на лопатке игрока со стороны спины, тканевый рукав, выполненный с возможностью крепления на центральной части предплечья бросающей руки, при этом тканевый рукав содержит карман, в котором закреплен датчик гироскоп-акселерометр, при этом на тканевом рукаве закреплен кабель-канал для провода, который прикреплен к плате микроконтроллера.