Устройство для обучения и контроля двигательных действий спортсмена Советский патент 1992 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к биотехническим системам и предназначено для спортивно-технического обучения, можег быть применено также в медицине для восстановления двигательных функций человека

Известно устройство для управления двигательными функциями спортсмена в процессе обучения, включающие тренажер с датчиками биомеханических характеристик, связанные между собой вычислительный узел и регистрирующий прибор, блок памяти и пульт управления.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность обучения из-за отсутствия оценок движений и коррекции движения спортсмена.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления двигательными функциями спортсмена в процессе обучения, содержащее тренажер с датчиками биомеханических характеристик, вычислительный узел и регистрирующий прибор, блок памяти, выполненный в виде блоков задания пороговых и эталонных значений, пульт управления, блок корректирующих воздействий, формирователь сигналов с индикацией, релейные блоки, дешифратор, регистр, коммутатор, усилители.

Сложность восприятия корректирующей информации, представляемой данным устройством, вследствие низких демонстрационных качеств не позволяют достичь высокой эффективности обучения.

Целью изобретения является повышение эффективности обучения.

Цель достигается за счет того, что известное устройство для управления двигательными функциями спортсмена в процессе обучения, содержащее последовательно соединенные пульт управления, блок памяти, компаратор, блок регистрации, блок корректирующих воздействий, тренажер с датчиками биомеханических характеристик с индикацией, выход которого соединен с вторым входом компаратора, второй выход блока корректирующего воздействий соединен с вторым входом тренажера с датчиками биомеханических характеристик, с целью ускорения обучения путем адаптации действий испытуемого к модели движения, содержит последовательно соединенные блок отображения видеограмм и счетчик видеограмм, выход которого соединен с входом пульта испытуемого, второй выход которого соединен с первым выходом блока отображения видеограмм, второй вход которого соединен с вторым выходом блока корректирующих воздействий.

На чертеже изображена блок-схема устройства для обучения и контроля двигательных действий спортсмена.

Устройство содержит блок 1 отображения видеограмм, например кинопроектор Радуга-2 или видеомагнитофон, счетчик 2 видеограмм, пульт 3 управления, блок 4 памяти, компаратор 5, регистрирующий блок 6 блок 7 корректирующих воздействий, тре0 чажер 8 с датчиками биомеханических характеристик, например гониометрами (датчиками суставных углов), акселерометрами (датчиками ускорений движений биозвеньев), тензодинамометрами (датчиками

5 опорных реакций) и датчиками электрической активности мышц.

Блок 1 отображения видеограмм соединен со счетчиком 2 видеограмм, выход которого соединен с пультом 3 управления,

0 блоком 4 памяти, первым входом компаратора 5, регистрирующим блоком 6, блоком 7 корректирующих воздействий, тренажером 9 с датчиками биомеханических характеристик с индикацией, выход которого соеди5 нен с вторым входом компаратора 5, второй выход блока 7 корректирующих воздействий, соединен с блоком 1 видеограмм и вторым входом тренажера 8 с датчиками биомеханических характеристик.

0 Устройство работает следующим образом.

Видеограмма, например кинограмма, с изучаемым движением устанавливается в блок отображения видеограмм, например в

5 кинопроектор. Обучаемый просматривает видеограммы и анализирует их, выделяя основные эталонные движения и адреса их кадров, которые фиксирует счетчик 2. Далее в блок 4 памяти с пульта 3 управления запи0 сываются сигналы логических О или 1 параметров движения по каждой интересующей видеограмме. Пульт управления состоит из триггеров, на выходах которых обучаемый переключателями формирует

5 сигналы логической 1 или О, поступающие для записи в блок 4 памяти. С пульта управления обучаемый через переключатель подает электрический сигнал (+5в) записи на ОЗУ (блок 4 памяти) для

0 запоминания сформированных кодов по определенному адресу (кадру). Пульт 3 управления используется обучаемым также для включения и выключения кинопроектора на этапе просмотра и кодирования кадров ви5 деограмм. При этом одновремгнно берутся во внимание до четырех параметров движения, например положение рук и чог. Согнутая правая нога - прямая левая нога - согнутая правая рука - прямая левая рука записывается соответственно 1 - О - 1

- О. На этом заканчивается этап формирования модели движения.

В процессе тренировки обучаемый, наблюдая на экране образную модель движения, представляемую блоком отображения видеограмм 1, стремится наиболее точно воспроизвести его движение на тренажере 8, оборудованном датчиками биомеханических характеристик, которые могут закрепляться в четырех точках биозвеньев спортсмена, участвующих в выполнении определенного вида упражнений. Выходные импульсы датчиков через формирователь сигналов с индикаторами поступают на второй вход компаратора 5. При этом с блока 4 памяти также поступают сигналы эталонных движений при каждой смене видеограмм на первый вход компаратора 5. При несовпадении натурных знамений контролируемых параметров с эталонными характеристиками компаратор 5 выдает сигналы, считываемые регистрирующим прибором в виде ошибок по всем контролируемым характеристикам в каждой представляемой видеограмме. Регистрирующий блок 6 фиксирует и время выполнения попытки.

Сигналы сравнения после считывания регистрирующим блоком 6 поступают на блок 7 корректирующих воздействий, который в случае несовпадения модельных и реальных параметров движения интегрирует специфические электрические стимулирующие сигналы, которые поступая на исполнительные устройства тренажера 8 корректируют движения спортсмена путем создания внешних силовых условий, что способствует повышению эффективности функционирования локомоторных механизмов обучаемого. Кроме того, блок 7 корректирующих воздействий осуществляет световой или звуковой сигнал при несоответствии какого-то параметра движения обучаемого эталонному. Сигналы с блока 7 корректирующих воздействий поступают также на блок 1 отображения видеограмм,

который изменяет скорость показа их (вплоть до нуля) в зависимости от количества допущенных ошибок.

Технические преимущества предлагаемого устройства по сра-.нению с известным заключаются в возможности автоматически регулировать работу блока отображения видеограмм (кинопроектора, видеомагнитофона) и спортсмена на тренажере в зависимости от качества выполняемых упражнений, копируемых спортсменом с видеограмм, что позволяет проводить, тренировки самостоятельно и с высокой эффективностью, создает наиболее комфортные условия для безошибочного многократного копирования движений по различным видам спорта, улучшают демонстрационные качества устройства, упрощается конструкция, что повышает эффективность обучения и двигательного совершенствования.

Формула изобретения Устройство для обучения и контроля двигательных действий спортсмена, содержащее последовательно соединенные пульт управления, блок памяти, компаратор, блок регистрации, блок корректирующих воздействий, тренажер с датчиками биомеханических характеристик с индикацией, выход которого соединен с вторым входом компаратора, второй выход блока корректирующих воздействий соединен с вторым входом тренажера с датчикам биомеханических характеристик, отличающееся тем, что, с целью ускорения обучения путем адаптации действий испытуемого к модели движения, в него введены последовательно соединенные блок отображения видеограмм и счетчик видеограмм, выход которого соединен с входом пульта испытуемого, второй выход которого соединен с первым входом блока отображения видеограмм, второй вход которого соединен с вторым выходом блока корректирующих воздействий.

Использование медицинская техника, биотехнические системы, предназначено для спортивно-технического обучения для восстановления двигательных функций человека. Устройство состоит из блока 1 отображения видеограмм, который через счетчик 2 видеограмм последовательно соединен с пультом 3 управления, блоком 4 памяти, первым входом компаратора 5, регистрирующим блоком 6, блоком 7 корректирующих воздействий, тренажером 8 с датчиками биомеханических характеристик с индикацией, выход которого соединен с вторым входом компаратора 5, при этом второй выход блока 7 корректирующих воздействий связан с блоком 1 отображения видеограмм и вторым входом тренажера 8 с датчиками биомеханических характеристик. 1 ил.