Устройство для развития статокинетической помехоустойчивости спортсменов Советский патент 1992 года по МПК A63B22/00 

сл

с

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к тренажерам для тренировки вестибулярного анализатора. Цель изобретения состоит в повышении эффективности тренировочного процесса. Конструкция платформы позволяет спортсмену за счет большого диаметра (D 2,5 м) выполнять различные технические приемы при ее вращении. Это может быть удар (бросок) по воротам, бросок в корзину и т.п., т.е. точностно-целевые приемы, а также слож- нокоординационкые приемы в гимнастике, фигурном катании и других видах спорта. Платформа состоит из набора сменных дисков, выполненных из материалов с различным коэффициентом трения. Привод связан с блоком программного управления через регулируемый тормоз и систему обратной связи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

vj vj

ON

Јь

N3 О

ч

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к тренажерам для тренировки вестибулярного анализатора.

Современные тенденции развития спорта, направленные на увеличение скоростей и физических нагрузок, требуют от спортсмена быстроты мышления; ориентирования в экстремальных соревновательных ситуациях с учетом свойств покрытия игрового поля; исполнения правильно технических приемов в минимальные отрезки времени, т.е. необходим высокий автоматизм действий в условиях стзтокинетиче- ских помех. Это требует расширения функциональных возможностей спортсмена, особенно повышения егостатокинетиче- ской помехоустойчивости, а также в повышении устойчивости и выносливости вестибулярного анализатора, который играет ведущую роль в реализации перечисленных задач.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, предназначенное для индивидуальной или групповой тренировки сердца, легких и всего организма через посредство принудительного движения с предписанной скоростью по платформе, которая получает регулируемое вращательное движение от электропривода. При этом специальным устройством может изменяться угол наклона платформы. Это устройство было выбрано в качестве прототипа.

Достоинством прототипа является простота технического решения и сочетание в нем вращательного движения платформы с относительным движением спортсмена по ней.

Однако это устройство не позволяет решать целый комплекс задач, перечисленных ранее, например отработка технических приемов в условиях воздействия статокине- тических раздражений. Конструктивное решение прототипа таково, что не позволяет совершать спортсмену движения от периферии платформы к ее центру и обратно, а также двигаться в направлении ее вращения. При этом полностью отсутствует возможность имитировать ударные нагрузки, которые так характерны для многих игровых видов спорта: резкая остановка, резкий поворот, столкновение и т.п.

Для обеспечения вращения платформы в прототипе используется разомкнутая система управления, т.е. закон изменения входного параметра на двигатель определяется заданной программой и не корректируется в процессе ее движения. Однако при движении спортсмена по платформе и совершении им различных технических приемов возникают возмущающие воздействия на весь привод платформы, в результате чего возникают существенные отклонения от заданного закона движения платформы. Необходимо отметить также и тот факт, что в прототипе отсутствует средство для визуального дозирования внешней статокинети- ческой нагрузки на спортсмена. Последняя определяется лишь самоконтролем спорт0 смена. При этом в прототипе не предусмотрена возможность использования сменных покрытий, характерных для различных игровых полей.

Указанные недостатки полностью уст5 раняются в предлагаемом устройстве для развития статокинетической помехоустойчивости спортсменов в игровых видах спорта.

Цель изобретения состоит в повышении

0 эффективности тренировочного процесса и результативности соревновательных действий путем целенаправленного развития статокинетической помехоустойчивости.

Цель достигается тем, что конструкция

5 платформы позволяет спортсмену за счет большего диаметра выполнять различные технические приемы при ее вращении. Это может быть удар по воротам, бросок в корзину и т.п., т.е. точностно-целевые приемы,

0 а также сложнокоординационные приемы в гимнастике, фигурном катании и других видах спорта. Путем многократных повторений технических приемов наряду с развитием статокинетической помехоустой5 чивости у спортсменов формируются и сложнокоординационные двигательные навыки.

На предлагаемом тренажере спортсмен может свободно перемещаться от оси вра0 щения диска к его периферии, а также по окружности дисковой платформы. При этом он может располагаться лицом к оси вращения платформы или боком. Занимая различ- ные положения по отношению к оси

5 вращения дисковой платформы (лицом или боком), спортсмен произвольно или по команде тренера изменяет условия тренировочной работы. Под воздействием инерционных нагрузок на вестибулярный

0 анализатор, возникающих от общей совокупности движений самого спортсмена и вращения дисковой платформы, в зависимости от положения спортсмена относительно оси вращения (лицом или боком) в

5 горизонтальных полукружных каналах будет меняться направление эффективного тока эндолимфы, что вызывает различные вестибулярные рефлексы. Следовательно, предлагаемое устройство позволяет разви- вать статокинетическую помехоустойчивость спортсменов и совершенствовать скоростную технику в различных по характеру воздействия раздражителя и сознательно регулируемых условиях.

Для визуального определения величи- ны статокинетической нагрузки на спортсмена на поверхности платформы нанесены концентрические кольца. Каждое кольцо окрашено в свой цвет. В зависимости от угловой скорости вращения о необходимо определить внешнюю статокинетическую нагрузку на границах всех зон различной интенсивности. Таким образом, для каждой зоны будет известен диапазон нагрузок от внутренней границы к внешней соответст- венно задаваемой скорости вращения а), Понятно, что чем ближе к периферии диска, тем больше будут статокинетические нагрузки. При этом сама величина статокине- тического воздействия на спортсмена определяется не только совокупностью его движений, но и скоростью их выполнения.

Для имитации различных покрытий реального игрового поля в устройстве применяются сменные покрытия, имеющие различные коэффициенты трения, Физиологическим обоснованием применения сменных покрытий является следующее. Дело в том, что при вращении с большой скоростью требуется большее сцепление с поверхностью платформы и в удержании равновесия превалирующим у спортсмена является функционирование вестибулярного анализатора. При малой скорости вращения платформы со скользким покрытием удержание равновесия осуществляется в большей степени за счет проприоцептив- ной чувствительности, т.е. деятельности мышечной системы. Таким образом, применение сменных покрытий позволяет расширить функциональные возможности устройства и развивать статокинетическую помехоустойчивость как посредством совершенствования вестибулярной функции, так и двигательного анализатора в специфи- ческих условиях деятельности.

В предлагаемом устройстве из-за значительного изменения приведенного момента инерции, вызванного перемещением спортсмена от центра дисковой платформы к периферии, возникают возмущающие моменты, которые могут вызывать существенные отклонения истинных законов движения от программных, т.е. возникают большие динамические ошибки if). Для уменьшения этих ошибок по скорости в системе управления движением используется принцип обратной связи, т.е. используется замкнутая система управления. Система обратной связи осуществляет корректировку закона изменения входного параметра двигателя U, т.е. для компенсации динамической ошибки ipчерез систему обратной связи (СОС) формируется дополнительный сигнал Д U, с учетом которого на двигатель подается сигнал управления U, обеспечивающий поддержание программного движения. Высокая степень точности обеспечения программного движения обусловлена требованием контроля статокинетической нагрузки, воздействующей на вестибулярный анализатор спортсмена в процессе тренировки.

Для обработки игровых ситуаций, связанных с ударными нагрузками (резкими остановками и т.п.), в тренажере применяется управляемый электрический тормоз, который установлен на одном валу с платформой. Тормоз по программе обеспечивает резкое изменение скорости вращения платформы, что позволяет имитировать столкновения, рывки, торможения и тому подобные ударные воздействия.

Так как для отработки точностно-целевых действий и игровых ситуаций предлагаемый тренажер целесообразно устанавливать в спортивном зале, то при эксплуатации зала в других целях указанный тормоз исключает самопроизвольное движение (поворот) дисковой платформы вследствие наступания на нее в момент бега, прыжка и т.д. Этим исключается опасность получения занимающимися травм.

На чертеже изображен тренажер.

Он включает дисковую платформу 1, которая приводится во вращение двигателем 2 с вертикальной осью вращения,- на валу двигателя установлен тормоз 3; на дисковой платформе крепится сменное покрытие 4 с концентрическими кольцами; для обеспечения заданного закона движения платформы 1 используется датчик обратной связи 5, система программного управления (СПУ) 6 с системой обратной связи (СОС) 7.

Тренажер работает следующим образом.

В соответствии с задачами тренировки посредством СПУ задается программное движение платформы. Спортсмен, стоя на платформе, также совершает вращательное движение. При этом он должен выполнять различные технические приемы. Формирование и развитие СКПУ спортсмена обеспечивается за счет совокупности движений самого спортсмена и вращения платформы по заданной программе (с резкими изменениями скорости вращения посредством тормоза), что создает статокинетические

помехи, а также длительностью этих воздействий и их направлением, что обеспечивается реверсированием направления движения. По мере совершенствования сложнокоординационных двигательных на- вы кое и закрепления скоростной техники нагрузка постепенно увеличивается путем усложнения заданной и увеличения частоты вращения с частыми остановками.

В результате эксплуатации предлагав- мого тренажера в более короткие сроки, чем при обычной методике тренировки, можно добиться повышения СКПУ спортсменов и надежности их скоростной техники. В процессе такой тренировки у спортсменов развивается и совершенствуется рациональность мышечных усилий, координация движений и психологическая устойчивость к внешним воздействиям, что в итоге повышает эффективность соревновательных действий.

Формула изобретения

2.Устройство по л. 1, отличающее- с я тем, что оно снабжено соединенными с приводом регулятором скорости и программным блоком, который дополнительно связан с регулируемым тормозом.