способ тренировки спортсмена и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ тренировки спортсмена, например штангиста, предусматривающий воздействие в процессе тренировки на физическое и психоэмоциональное состояние спортсмена и моделирование процесса, отличающийся тем, что последнее проводят путем формирования структуры психофизической реакции спортсмена на заданную нагрузку в подъеме снаряда за счет введения шкал оценок физической и психофизической составляющих реакции, по которой определяют кинематические параметры движения системы штанга - спортсмен при подъеме, после чего сравнивают их с фактически полученными параметрами и по отклонению последних от оценочной кривой судят о степени тренированности спортсмена с учетом возможности одновременной корректировки процесса тренировки.

2. Устройство для тренировки спортсмена, например штангиста, включающее штангу, датчик положения штанги, связанный с измерителем скорости подъема штанги и подключенный к входу адаптера, отличающееся тем, что оно содержит тензоковрик, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через сагиттальную плоскость штангиста, с возможностью регистрации реакции опоры при подъеме снаряда, выход адаптера электрически связан с портами ПЭВМ, а упомянутый датчик положения выполнен в виде установленного на одном из концов грифа штанги излучателя и кодового планшета, жестко закрепленного так, что луч первого образует с плоскостью последнего угол 90^o, при этом тензоковрик подключен к входу адаптера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области техники для тренировки штангистов и может быть использовано в тренировочном процессе.

Известен способ тренировки (И.П. Жеков "Биомеханика тяжелоатлетических упражнений М. , ФиС. , 1976 г.), когда в процессе тренировки информацию о траектории движения штанги получают визуализацией, например, на грифельной доске и сравнивают ее с модельной записанной на этой же доске ранее.

Психоэмоциональное воздействие заключается в наблюдении спортсменом фактически выполненной траектории, определения характера ошибки и ее исправление при повторном подъеме. Устройство, реализующее этот способ, представляет собой механическую конструкцию, посредством которой движение штанги в сагиттальной плоскости регистрируется на бумажную ленту, расположенную вертикально, струйным или меловым наконечником. Недостатком данного способа и устройства является невозможность объединения в одном устройстве регистрации усилий, затрачиваемых на подъем снаряда и траектории подъема снаряда механическим способом, а также невозможность проведения перепрограммирования и анализа выполненного упражнения.

Наиболее близким к заявленному является способ тренировки спортсмена (А. С. СССР N 1795899, кл. A 63 69/00, 1990 г.), заключающийся в том, что в процессе тренировки используют одновременное действие физической и психоэмоциональной нагрузки и моделируют структуру психоэмоциональной нагрузки путем квантования реальных событий, наблюдаемых в естественных или искусственных условиях с последующим произвольным изменением структуры физической нагрузки, осуществляемой спортсменом в соответствии с изменением психоэмоциональной нагрузки и осуществляют сравнение этих квантовых процессов с последующей индикацией результатов сравнения.

Наиболее близким к заявляемому является устройство (Франция, патент N 2674760, кл. A 63 В 21/072, 1992 г.), содержащее штангу, датчик положения штанги, измеритель скорости подъема штанги и датчик тяги, подключенные к входу адаптера.

Недостатком данного способа и устройства является недостаточная комплексность в регистрации и предоставлении получаемой информации как кинематических, так и динамических характеристик тренировочного процесса.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности тренировки спортсмена, например штангиста, за счет совмещения во времени реальной информации о психоэмоциональной и физической нагрузках спортсмена с возможностью корректировки непосредственно в процессе тренировки полученных данных.

Технический результат достигается тем, что в способе, предусматривающем воздействие в процессе тренировки на физическое и психоэмоциональное состояние спортсмена и моделирование процесса, последнее проводят путем формирования структуры психофизической реакции спортсмена на заданную нагрузку в подъеме снаряда за счет введения шкал оценок физической и психофизической составляющих реакции, по которой определяют кинематические параметры движения системы "штанга-спортсмен " при подъеме, после чего сравнивают их с фактически полученными параметрами и по отклонению последних от оценочной кривой судят о степени тренированности спортсмена с учетом возможности одновременной корректировки процесса тренировки.

Кроме того, технический результат достигается тем, что устройство для тренировки спортсмена, включающее штангу, датчик положения штанги, связанный с измерителем скорости подъема штанги, содержит тензоковрик, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через сагиттальную плоскость штангиста, и регистрирующий реакцию опоры при подъеме снаряда, и адаптер, выход которого электрически связан с портами ПЭВМ, а упомянутый датчик положения выполнен в виде установленного на одном из концов грифа штанги излучателя и кодового планшета, жестко закрепленного таким образом, что луч первого образует с плоскостью последнего угол 90 градусов, при этом тензоковрик и датчик положения штанги подключены к входу адаптера. Возможность получения технического результата обусловлена тем, что в ходе выполнения упражнения спортсменом измерения, получаемые с помощью измерителя скорости подъема штанги и тензоковрика, программно сравниваются с данными, полученными в результате моделирования подъема снаряда, причем предварительно модель адаптируется к спортсмену, и по характеру отклонения фактических данных измерений строятся рекомендации на корректировку выполнения упражнения.

Из научно-технической литературы и патентной документации не известен способ тренировки с использованием моделирования структуры физической и психофизической реакции спортсмена на заданную нагрузку при подъеме снаряда. Однако известно использование способа моделирования движения человека ("Моделирование движений человека". Т и ПФК, М7, 1995 г.), где технический результат достигается возможностью исследования процесса тренировки и реализуется за счет алгоритма движения, выраженного в аналитической форме.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию " изобретательский уровень " как совокупность существенных признаков, проявляющая новое техническое свойство.

На прилагаемых чертежах представлены: моделируемая траектория подъема снаряда - фиг. 1; кривая реакции опоры спортсмена на тензоковрике - фиг.2; схема устройства, реализующего способ тренировки - фиг.3; фактически полученная траектория штанги - фиг. 4.

Способ осуществляется следующим образом. В процессе тренировки математическим методом на (PC AT) моделируется траектория движения системы "штанга-спортсмен", по каждой из четырех фаз подъема (фиг. 1), причем структура психофизической реакции спортсмена на заданную нагрузку в подъеме снаряда формируется введением шкал оценок физической и психофизической составляющей реакции с применением теории нечетких множеств. По сформированной таким образом реакции нагрузки (фиг. 2) и уравнению динамики по алгоритму, определяемому математическим методом, находятся кинематические параметры движения системы, такие как четыре суставных угла и две координаты в сагиттальной плоскости. Параметры координатов в последующем программно по соответствующему алгоритму сравнения сравниваются с параметрами, введенными в ПЭВМ устройством ввода кинематических и динамических параметров штангиста (фиг. 4).

Далее, по степени отклонения фактически полученных данных в результате выполнения упражнения от модельных тренеру программно предлагается несколько альтернативных вариантов степени тренированности спортсмена с одновременной корректировкой процесса подъема снаряда.

Устройство включает штангу 1, датчик положения штанги 2, выполненный в виде оптического излучателя 2а в видимом диапазоне излучения, который установлен на одном из концов грифа штанги и кодового планшета 2b, выполненого в виде прямоугольной сетки, в узлах которой находятся оптические приемники излучения. Выход кодового планшета соединен с входом адаптера 4, а выход адаптера соединен с одним из портов измерителя 5 скорости подъема штанги 1. Функцию измерителя 5 скорости подъема штанги выполняла ПЭВМ. Выход тензоковрика 3, который размещен в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через сагиттальную плоскость штангиста, соединен электрически со вторым входом адаптера 4, который выполняет аналого-цифровое преобразование сигнала тензоковрика 3. А второй выход адаптера соединен с другим портом измерителя 5 скорости подъема штанги. В качестве приемников применялись фотодиоды. Для тензоковрика применялись емкостные датчики типа ДЕП.

Устройство работает следующим образом. Во время выполнения упражнения спортсменом включается излучатель (2а), находящийся на конце грифа штанги, и вычерчивает лучом на поверхности кодового планшета (2b) траекторию движения штанги. Сигнал с кодового планшета через адаптер (4) вводится в ПЭВМ (PC AT) (5). Одновременно с началом движения, спортсмен, стоящий на тензоковрике (3), передает усилия по подъему штанги, выраженные через реакцию нагрузки на тензоковрике, а соответствующий этому аналоговый сигнал поступает в адаптер(4), преобразуется в цифровой и программно вводится в ПЭВМ (5).

В результате выполнения программы на экране ПЭВМ предоставляется реальная траектория подъема снаряда. В устройстве использовался PC АТ/486 dx с объемом оперативной памяти 4МВ, программы исполнены на языке Турбопаскаль 6.

Устройство было реализовано и установлено в зале тяжелой атлетики Центрального олимпийского спортивного клуба Республики Башкортостан.

С помощью способа и устройства можно задавать различные режимы обучения новичков техники подъема штанги отдельно по каждой из четырех фаз подъема.