Устройство для тренировки гимнастов Советский патент 1990 года по МПК A63B1/00 

Изобретение относится к спортивно- му тренировочному инвентарю.

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки силовых упражнений.

На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - вид А на фиг, 2,

Устройство содержит пространственную опору со стойками 1, несущими переставные по высоте кронштейны 2. На кронштейнах смонтированы опоры 3 ,ал;, рук (в виде,например, отрезков брусьев) и оси 4 для поворота рамы 5 Рама состоит из шарнирно связанных плечевых 6 и ножных 7 звеньев. Пле- чевые звенья выполнены телескопическими для установки шарниров 8 на уровне плеч спортсмена. Ножные звень несут ремень 9 для фиксации ног, пояс 10 для спортсмена и нагрудные ремни 11. Обращенные к шарнирам 8 участки ножных рычагов изогнуты (фиг. 2) и связаны между собой скобой 12 для охвата плечевого пояса спортсмена со стороны спины с пле- чевыми ремнями 13. Рама связана со средством для программирования нагруки, включающим блок 14 программного нагружения, выполненный в виде ЭВМ и связанный трособлочной системой 15 и 16 с ножными звеньями. В направляющих пааах 17, продольно выполненных в стойках, размещены пальцы 185 связанные с рамой в месте крепления пояса 10 для спортсмена. На ножных зреньях рамы выполнены отверстия 19 л.я перестановки пальцев,,

Устройство работает следующим образом.

Раму 5 устанавливают в исходное положение с размещением ножного фиксатора 9 вниз, пальцы 18 рамы устанавливают в соответствующие оптимальной программе движений отверстия 19 рамы. Под ноги спортсмена устанавливается опора, например стул. Спортсмен занимает исходное положение в раме и его фиксируют ремнями 9, 10, 11 и 13, Регулируют длину плечевых звеньев 6 так, чтобы оси 8 шарниров располагались на уровне плеч спортсмена. Кронштейны 2 в зависимости от выполняемого упражнения, упора или виса устанавливают внизу стоек или наверху (пунктирная линия фиг. 1). Опора из-под спортсмена убирается. Движение из упора или виса осу- ществляется под принудительным воздействием средства 14 программирования нагрузки путем качательных движений звеньев 6 рамы и вертикального (Возвратно-поступательного перемещения пальцев 18 в направляющих пазах 17 стоек 1, В начале тренировки не допус квя активных мышечных напряжений спорсмена с помощью устройства для контроля за их проявлением,, производят принудительное воспроизведение опта-, мальной программы изменения позы занимающегося, перемещая его биозвенья и все тело по заданным оптимальным траекториям за спет приложения к спортсмену силы Q 1,2(А + А2) в течение времени Т, где Q - сила принудительного воздействия на спортсмена (Н); А - суммарная сила тяжести и инерции звеньев тела спортсмена (Н); АЈ - суммарная сила тяжести и инерции частей устройства, взаимодействующих со звеньями спортсмена .(Ю; В - безразмерный переменный коэффициент, отображающий изменение силы Q обусловленные конструкцией устройства; 1,2 - коэффициент превыше- ния силы Q над суммой сил (А4 Аа) В; Т - время воспроизведения оптимальной программы изменения позы спортсмена (время действия силы О) , с.

Затем, сохраняя неизменным Т, увеличивают силу принудительного воздействия до величины Q 1,6 (А1 + А) В, контролируя правильность, но теперь активных мышечных напряжений, после чего,

сохраняя неизменным Т, постепенно уменьшают величину силы от Q 1,6 (Ац + А) В до величины Q A2 B, уравновешивающей суммарную силу тяжести и инерции частей устройства, и продолжают контролировать мышечные напряжения. Далее, варьируя величинами силы принудительного воздействия от Q 1,6(А,| + А4)В до Q А2В, сочетают воспроизведение оптимальной программы изменения позы или искаженной, которая задается уменьшением (до 75-80%) оптимальной длительности выполнения двигательного действия Т, а также уменьшением (до 85-90%) или увеличением (до 110-115%) амплитуды движений в суставах посредством регулировки устройства. После этого постепенно снимают вес ограничения, накладываемого на звенья тела спортсмена, путем снятия силы принудительного воздействия на спортсмена и средств фиксации. Задаваемая программа движения строится на основе киноанализа техники выполнения действия лучшими исполнителями (ведущими спортсменами страны и мира) , а также по результатам механико-математического моделирования. На первом этапе на размещенного в устройстве для тренировки спорсмена принудительно воздействуют силы

ного упражнения и особенность условий,, в которых оно протекает. Именно этот этап позволяет преодолеть главную трудность процесса формирования спор- ТИ.БНОГО двигательного действия -- перекинуть мост от образно-логического представления о том, ка-к следует выполнять действие, к образованию двигательно-чувственного образа . входящих в действие операций и предметно-интеллектуальному их осмысливанию, т.е. к образованию психической модели действия, которая впослед- 5 ствии будет регулировать и контролировать его выполнение. При этом исключаются и-з этого процесса ошибоч

ные, пробные исполнительные компоненты действия.

Для этого применяется специальное устройство для контроля за мышечным напряжением спортсмена, предст, щее собой преобразователь биопотенциалов мышц в звуковые или световые

сигналы.

Принудительная проводка по движению осуществляется в течение 2-3 подходов по 5-6 повторений действия в каждом из них в зависимости от

сложности упражнения.

Выявленное эксперементальным путем превышение в 1-2 раза силы принудительного воздействия Q над суммарными силами тяжести и инерции звеньев тела и частей устройства (Ан + A)B обусловлено необходимостью преодолевать при осуществлении тренировки неучтенные в формуле силы,, описать которые количественно невозможно, а именно: силы трения в суставах спортсмена, сопротивление мышечной ткани при принудительном перемещении звеньев, непроизвольные (рефлекторные) напряжения мышц при изменении положения тела, занимающегося в пространстве и т.п. Затем на втором этапе тренировки силу принудительного воздействия увеличивают до значения Q 1,6(Ai + Аг)В,

Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки силовых упражнений гимнастов. Устройство содержит переставные по высоте стоек 1 кронштейны 2. На кронштейнах установлены опоры для рук в виде отрезков брусьев 3 и оси 4 поворота рамы 5. В раме закрепляют спортсмена. Рама содержит телескопические плечевые 6 и ножные 7 звенья. Звенья связаны между собой шарнирами 8, размещенными на уровне плеч гимнаста. Ножные звенья несут ремни 9, 10 и 11 для фиксации ног, пояса и груди. Ножные звенья на обращенных к шарнирам 8 участках изогнуты и связаны между собой скобой для охвата плечевого пояса со стороны спины с элементами для крепления на грудном поясе. На ножных звеньях в области поясной части гимнаста выполнены отверстия для размещения пальцев 18. В стойках 1 выполнены продольные пазы. Пальцы установлены в пазах с возможностью перемещения при выполнении упражнений. Устройство имеет средство для программирования нагрузки, связанное через трособлочную систему с ножными звеньями рамы. В начальный период обучения гимнаст пассивен, нагрузка на него извне максимальна. С помощью датчиков фиксируют активность спортсмена. По мере мышечного запоминания необходимых движений постепенно внешнее усилие снижают с одновременным увеличением мышечной активности самого гимнаста. 3 ил.

О 1,2(А + А2)В в течение времени Т, -- сохраняя неизменным время Т ее воз

что позволяет разгружать сознание занимающегося от необходимости реализации исполнительной части действия, которая воспроизводится техническими средствами, и полностью сосредоточить его на формировании зрительных, вестибулярных, статоди- намических, слуховых, суставных ощущений и целостного восприятия реаль55

действия. При этом основная задача сводится к формированию необходимы механизмов мышечной координации, соответствующих моделируемой внеыни устройством исполнительной части действия, с опорой сознания на ус военную его ориентировочную основу При этом спортсмен пытается выполни задаваемую внешними условиями оптисохраняя неизменным время Т ее воз

действия. При этом основная задача сводится к формированию необходимых механизмов мышечной координации, соответствующих моделируемой внеыним устройством исполнительной части действия, с опорой сознания на усвоенную его ориентировочную основу. При этом спортсмен пытается выполнить задаваемую внешними условиями оптимальную программу изменения его позы. Для того, чтобы возможные ошибочные напряжения мышц спортсмена не привели к отклонению от задаваемой програм мы изменение позы, силу принудительного воздействия необходимо увеличить в 1,6 раза по сравнению с той, которая необходима для преодоления суммарных сил тяжести и инерции звеньев тела спортсмена и устройства. Поскольку нагрузочное устройство воспроизводит оптимальную программу движения спортсмена независимо от его действий последний лишен возможности ошибать- ся, Одна-ко, если это все-таки произойдет и спортсмен допустит ту или иную неточность в усилиях, он тут же вступает во взаимодействие с частями тренажера. При этом чем больше спортсмен ошибается в приложении усилий, тем большее воздействие оказывают на него части устройства. При этом одновременно осуществляется контроль за мышечным напряжени- ем спортсмена.

Тренировка с данными значениями с .лы Q завершается при воспроизведении спортсменом необходимой прог- раммы движения независимо от устройства, т.е. при отсутствии со стороны последнего каких-либо воздействий на взаимодействующие с ним звенья тала спортсмена в процессе выполнения упражнений, когда звуковые или световые преобразователи биопотенциалов мышц говорят о правильности выполнения движения. После этого, на третьем этапе тренировки, сохра- няя неизменным время Т, постепенно уменьшают величину силы принудительного воздействия от Q 1,6(А + Ag)B до величины О Аг В, когда спортсмен выполняет двигательное действие сам, а устройство выполняет функции страховки. Для создания запаса прочности и повышения надежности исполнения на данном этапе необходимо выполнять двигательное действие с до- полнительными отягощениями (утяжеленными поясами, жилетами, манжетами, амортизаторами, ограничивающими амплитуду сгибательно-разгибатель- ных движений в суставах, и т.п.), находящимися на теле спортсмена в уст ройстве. Возможность проявлять максимальные напряжения без опасности искажения программы изменения позы,

,- JQ $ 2025

30 JQ ,,-

35

5

которая контролируется устройством, позволяет исключить многие отрицательные явления, прежде всего образование и закрепление ошибок.

Для формирования гибкого навыка, способного функционировать в изменяющихся в.нешних условиях, проводится четвертый этап тренировки. Здесь используют специальный прием - контрастное воспроизведение оптимальной программы изменения позы или искаженной. Последняя определяется, исходя из анализа типичных ошибок (время выполнения действия, амплитуда сгибательных и разгибательных движений в суставах). Таким образом подготавливают спортсмена к критическим ситуациям, которые могут возникнуть при эксплуатации соревновательного двигательного деист-- вия в естественных условиях. Это достигается либо путем уменьшения времени Т до 0,75-0,8 от оптимальной величины, либо путем введения отклонений в амплитуду тех или иных суставных движений (от 0,85-0,9 до 1,1-1,15 от оптимальной). Данные отклонения от оптимальной программы изменения позы осуществляются при . - варьировании величины силы Q в диапазоне от 1,6 (А 4+ Аг)В до А2В. Одно тренировочное занятие на данном этапе состоит из 2-4-х подходов по 5-9 повторений в каждом подходе в зависимости от сложности упражнений. При этом первое и последнее повторение в каждом подходе должно выполняться с правильной программой движения.

После этого на пятом этапе тренировки проводят постепенное освобождение от условий принудительного изменения позы спортсмена путем увеличения зазора между звеньями тела спортсмена и частями устройства. Назначение этого этапа заключается в снижении отрицательных эмоциональных реакций спортсменов при -переходе к самостоятельному выполнению двигательного действия и демонстрации планируемого результата в естественных условиях.

При описанной тренировке происходит не только целенаправленное формирование умений самостоятельного выполнения спортивного двигательного действия, но и самоконтроля и предупреждения ошибок, что позволяет повысить надежность, вариативность, качество двигательных движений, заранее под9

готовить спортсмена к критическим ситуациям, которые могут возникнуть при эксплуатации соревновательного упражнения.

Формирование силовых гимнастических упражнений (горизонтального упора, стойки силой прогнувшись с прямыми руками, горизонтального виса спереди и сзади, силового перемещения с прямыми руками из виса в вис прогнувшись и других упражнений) является важным моментом в подготовке гимнастов, так как правильное выполнение их говорит о достаточно высоком уровне физической подготовки спортсмена. Горизонтальный упор и горизонтальный вис входя в контрольные упражнения для оценки уровня физичес- ,кой подготовленности высококвалифицированных гимнастов. Включение силовых гимнастических упражнений в соревновательные комбинации не только на брусьях, но и на кольцах, в вольных упражнениях вносят оригинальность в композиции, что отвечает международным требованиям к современным комбинациям. Формула изобретения

Устройство для тренировки гимнастов, содержащее стойки, несущие опо10

74229Ю

ры для рук и поворотную на осчх рлму с пальцами на боковых сторонах для взаимодействия с направляющими па- с замн средства для программирования нагрузки, выпилнаннь х составными по длине из шарнирно связанных между собой звеньев с элементами фиксации ног, плечевой и поясной частей спортсмена, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки силовых упражнений, оно снабжено переставными по высоте стоек кронштейнами, опоры для рук и оси поворота рамы установлены на кронштейнах, плечевые звенья рамы выполнены телескопическими для размещения осей шарниров на уровне плеч спортсмена, а ножные звенья на обращенных к шарнирам участках изогнуты и связаны между собой для охвата плечевого пояса спортсмена со стороны с элементами крепления на груди, при этом пальцы размещены на ножных звеньях рамы на уровне крепления пояса для спортсмена с возможностью перестановки, а пазы выполнены вдоль стоек.

15

20

25

30

/ f№

Фиг. 2

Фиг J