Устройство для тренировки при игре в мяч Советский патент 1979 года по МПК A63B69/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ПРИ ИГРЕ В МЯЧ ход Первого операционного элемента соединен Т оЗДйМ й йхЬШв четвертого бйерацйагямьго элемента и с индикатором. Данное изобретение позволяет одновременнй показать мишень в какой-либо точке поверхности цели, в которую должен поЛасть игрок, измерить то тость удара, рассматриваемую как расстояние между мишенью и точкой пересечения действительной траектории мяча с целью измерить скорость, с которой мяч ударяется в поверхность цели, и подсчитать эффективность |Игрока. В первом приближении можно принять, что эффективность Е игрока прямо .пропорциональна скорости, с которой мяч ударяется о ми шень, и пропорциональна точности, причем последняя определяется как величина, обратная расстоянию Л, разделяющему мишень и точку пересечения траектории мяча и поверхностью целх эффективность игрока можно оценить исходя из выражения Е ку1, где V - скорость мяча в направлении нормали к поверхности цели; К - постоянный коэффициент, являющийся ха:рактеристикой устройства и позволяюашй уст новить пределы измерения 0-20, 0-100 или ка кой-либо иной масштаб оценки; О - расстояние от мишени до точки пересе чения траекто})ии мяча с поверхностью цели. На фиг, 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема счетно-решающего блока; на фиг. 3 - поперечный разрез конструкции ми нюни применительно к футболу, поперечный ра

рез; на фиг. 4 -- часть опоры вид сбоку; на фиг. 5 - разрез по А-А на фиг. 4; на фиг. 6 графические пояснения определения координат точки удара; на фиг. 7 - вид в изометрии опоры, показьшающий монтаж мишени на опоре; на фиг. 8 - схема устройства применительно к футболу.

Принцип работы устройства может быть пояснен на блок-схеме устройства, где } означает поверхность цели, в которой мишень 2 может быть сделана видимой при помощи генератора 3 мишени в месте этой noBeiSftoew, определяемом селектором 4 миШеНи, управляющим генератором. Поверхность цели 1 оборудована или соединена с датчиками информации S и 6, предназначениыми для изменения с одной стороны скорости мяча в .направлении нормали к поверхности цели или кинетической энергии l/2mV, где m - обозначает массу мяча, когда мяч пересекает поверхность цели, с другой стороны, расстояние D, отделяющее мищень 2 от места 7 поверхности цели, в действительности достигнутого мячом. Датчики 5 и 6 соединены со счетнокили к поверхности цели, когда мяч, ударившийся в сетку 13, сообщает ей кинетическую энергию.

Сетка 13 укреплена на тросе 15, имеющем натяжной блок 16. Генератор 3 мишени размещен на стойке 17 и состоит из группы, например, ламп 18, которые соединены с селектором 4 мищени, позволяющим зажигать по выбору любую из ламп.

Счетно-рец1ающий блок 8 (см.фиг.2) соединен с датчиками 19 информации и содержит су мматор 20 входных сигналов, осуществляющий суммирование выходных сигналов датчиков после их инте1рирования в интеграторах 21, так как датчики 19 информации, например тензодатчики, закрепленные на болтах 14, из-за эластичности опоры 12 нагружаются не мгновенно, а с некоторой задержкой, вызванной инерцией необходимо проинтегрировать сигнал, чтобы точно измерить переданную энергию. Сумматор 20 таким образом вьщает сигнал, пропорциональный кинетической энергий 1/2 т, V, и имеет .также первый операционный блок 22 для определения координат X к У точки удара решающим блоком 8, который, исиольчуя даннйе этих датчиков, подсчитывает произведение Е KVllD согласно соотношению (1). Когда скорость получена датчиком непосредственно. устройство осуществляет подсчет V V 2Ес7т причем величина массы m мяча вводится заранее и является известной константой. В устройстве предусмотрено акже обозначенное пунктирной линией соединение 9 между селектором 4 мишени и счетно-решающим блоком 8. Таким образом, чтобы место 7 было введено в счетно-решающий блок 8 в виде информации, полученной датчиками в форме координат X, У, счетно-решающий блок 8 выдает затем расстоянне D, используя координаты XQ, Уд мишени 2, выданные селектором 4. На оснований этой информации датчиков координат Л и У места 7 определяются простой формулой аналитической геометрии. Счетно-решающий блок 8 соединен с индикатором 10 визуализации и записи, где в числовой форме появляются величины V, Д и F. Устройство cQдepжиt каркас 11 из жесткой металлической арматуры, закреш1енной в земле, на которой расположена подвижная опора 12. Последняя имеет нерастяжную сетку 13 и генератор 3 мищени. Сетка 13 помещена около каркаса И и предназначена для того, чтобы при шматъ и останавливать мяч, а также для передачи на опору 12 полученного усилия. Генератор 3 мишени, расположен сзади и на достаточном расстоянии, чтобы не быть поврежденным мячом. Опора 12 соединена с каркасом И с помощью болтов 14, Кроме того, опора 12 размещена с возможностью перемещения в направлении нормяча на основании выхолных сигналов с интеграторов 21 и сумматора 20.

Изменение усилия, зафиксированное датчиками, обратно пропорционально расстоянию между точкой удара и точкой измерения. Если буквой G обозначить точку удара мяча (см.фиг.6) о поверхность целиу, В, С, D, а Fa, РЬ, FC и Fd моменты сил, приложенных к точке G, то величины X и У можно определить из выражений

e(fb

Y

Учитывая, что I,ширина прямоугольника {см. 1ФИГ. 6.), всегда известна, то второй операционный блок 23, входящий в состав счетно-решающего устройства 8, осуществит расчет величины X н У, как функции сигналов датчиков 19 и интеграторов 21, которые представляют собо составляющие Fa, Ffa, FC и Fj, например с помощью операщюнных усилителей. Сумматор 20 вьвдает при этом сигнал S Fg + Fb + Fp + F Третий операционный блок 24 соединяют с выходом второго операционного блока 23, и селектором 4 мищенн осуществляют расчет: D между точкой с коорданарасстояниятами Хо У определенную селектором 4 мище ни, и точкой.с координатами X, У,определенную первым операционным блоком 22. Выход третьего операционного блока 24 соединен с входом четвертого операционного бло ка 25, который связан также с выходами первого операционного блока 22 и осуществляет вычисление эффективности Е /ir.VI/D. Выходы первого, третьего и четвертого операционных блоков связаны с индикатором 10. Устройство работает следующим образом. Предварительно балансируют натяжение болтов 14 с помощью их головок, причем их поворот вызьтает прижатие опоры 12 к корпусу 11. Мостовое соединение датчиков ииформащщ 19 позволяет точно осуществить балаисировку. Когда оператор выберет мишень с помощью селектора 4, игрок бьет в цейь. При попадании мяча в поверхность цепи на основании сигналов, йЬлученных от датчиков информации 19, счетно-решающее устройство 8 вь|дает сигнал на индикатор 10 о скорости, расстоянии и эффективности. На данном устройстве может быть осуществлена запись также и серии ударов. В данном уйройстве могут быть использованы и динамометрические датчики, и пьезоэлектрические и любые другие датчики, известные в технике, предварительно, однако, протарированные.

Данное изобретение может бьгть использовано в различных видах спорта, например в ручном мяче, в хоккее, в водном поло и т.д.

Формула изобретения

IS Устройство для тренировки при игре в мяч, содержащее мищень с размещенными на ее поверхности датчиками информации, электрически связанными со счетно-решающим блоком оценки действий игрока в мяч, и индикатор, отличающее.с я тем, что, с целью повыщения эффективности тренировки игрока путем учета точности и скорости полета мяча, счетно-решающий блок имеет сумматор входных сигналов, вход которого соединен с датчиками информации, первый операционный , вход которого связан с выходом сумматора входных сигналов, второй рперацнсжный элемент координат точки удара мяча, одни входы которого соединены с датчиками информации, а другой вход связан с выходом сумматора входных сигналов, третш и четвертый операционные элементы, выходы которых соедииены с индикатором, генератор и селектор мишени, при этом выходы селектора мишени соединены соответственно с входами генератора и третьего операционного элемента выход которого также связан с входом четвертого операционного элемента, а выход первого операционного элемента соединен с одним из входов четвертого операционного элемента и с индикатором. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3137503, кл. 273 1,5; 1973.

Фиг 1

///./7.7/ /;

i 111111 It I III III;

Pui.t

:/гш v

1} 111«Ш