Пристрій для тренування борців

Реферат: Пристрій для тренування борців складається з манекена, який включає тулуб, голову і руки, блока перетворення електричних сигналів, блока виведення інформації та персонального комп'ютера. Манекен виконано повнотілим. У нижній частині манекена є шарнірне кріплення до підлоги, а тулуб у верхній - з рухомою платформою, яка безпосередньо з'єднана з вимірювальним пристроєм. Вимірювальний пристрій виконаний у вигляді системи пружних елементів, обтяжливих вантажів та тензометричного датчика вимірювань переміщення і силового впливу на манекен, вихід тензометричного датчика з’єднано з входом блоком перетворення електричних сигналів. UA 102632 C2 (12) UA 102632 C2 UA 102632 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до тренажерних пристроїв в єдиноборствах і може бути використано для розвитку та вимірювання спеціальної витривалості борців при виконанні техніко-тактичних дій у стійці. Відомий пристрій для тренування борців [1], виконаний у вигляді борцовського манекена, який включає голову, руки, тулуб. Недоліками відомого пристрою є: - навантаження спортсмена, який тренується, регулюється суб'єктивно - візуально, а не об'єктивно - кількісно у одиницях системи СІ, що обмежує можливості корекції підготовки спортсмена и не дозволяє порівнювати результати тренування з даними інших методів оцінки підготовленості; - пристрій не дозволяє виконувати послідовно декілька технико-тактичних дій у заданому режимі тренування, що обмежує необхідний вибір умов та режимів тренування; - пристрій потребує постійної уваги та присутності тренера, що не дозволяє ефективно працювати з групою спортсменів. Відомим тренажерний пристрій, взято як прототип [2]. Він складається з манекена, що включає тулуб, голову і руки, який імітує борця-суперника, виконаного з пружного матеріалу і має металеву основу-платформу, у бокову поверхню манекена вбудований тензометричний датчик зусилля захоплення манекена, задатчик зусилля в фронтальному і вертикальному напрямку виконаний у вигляді гідроциліндра, що містить мембранний датчик зусилля, навантажувальний елемент для рук виконаний у вигляді ручного ергометра, задатчик ергометра виконаний у вигляді електромагнітної муфти, величина опору якої регулюється зміною величини струму в обмотці збудження електромагнітної муфти, блок перетворення сигналів, які надходять з датчиків виконаний у вигляді багатоканального інтерфейсу аналого-цифрового перетворювача (АЦП), блок відображення інформації, виконаний у вигляді цифрового табло з принтером, персонального комп'ютера для управління елементами тренажерного пристрою. Недоліки: - імітація атакуючих дій за своєю структурою не відповідає структурі технічних дій сучасної змагальної діяльності та ускладнена малозначимими рухами; - характеристики дій, що виконуються, вимірюються в умовних одиницях, що не дозволяє ефективно використовувати одержувані дані й затрудняє їх порівняння з даними, які отримують іншими методами вимірювань; - кількість оцінюваних характеристик обмежена, а громіздкість і різноспрямованість вимірювань робить тренажер малоефективним при вивченні конкретних показників. В основу винаходу поставлена задача удосконалення відомого тренажерного пристрою, в якій забезпечується підвищення ефективності навчально-тренувального процесу за рахунок виконання вправ, максимально наближених до сучасних змагальних технічних дій у стійці та кількісного виміру характеристик технічних дій в одиницях системи СІ. Поставлена задача вирішується, тим, що у пристрій для тренування борців, що складається з манекена, який включає тулуб, голову і руки, блоку перетворення електричних сигналів, блоку виведення інформації та персонального комп'ютера, згідно винаходу, манекен виконаний повнотілим, у нижній частині манекена є шарнірне кріплення до підлоги, а тулуб у верхній частини за допомогою тросу пов'язаний з рухомою платформою, яка безпосередньо з'єднана з вимірювальним пристроєм, виконаним у вигляді системи пружних елементів, обтяжливих вантажів та тензометричного датчика вимірювань переміщення і силового впливу на манекен. На фіг. 1 - зображено загальний вид пристрою. Запропонований пристрій для тренування борців складається з манекена 1, який кріпиться до підлоги за допомогою шарніра 2. До манекену прикріплений трос 3, який, проходячи через блоки 4, кріпитися до платформи 5, яка рухається. Платформа 5 має можливість переміщатися вертикально по направляючий стійці 6, яка жорстко кріпиться до основи тренажера 7. Основа тренажера 7 стійко закріплена на підлозі. У верхній частині направляючої стійки 6 жорстко закріплений двосторонній кронштейн 8, з одного боку якого кріпляться блоки 4, а з іншого тензометричний датчик сили і переміщення 9. На рухомої платформі 5 передбачено кріплення вантажів заданої маси 10 для встановлення навантаження спортсмена. До датчику 9 кріпляться система пружних елементів 11 змінної жорсткості. Навантаження спортсмена також регулюється за допомогою зміни жорсткості системи пружних елементів 11. Система пружних елементів 11 за допомогою троса через блок 12 закріплена до рухомої платформи 5. Від тензометричного датчика сили і переміщення 9 аналоговий електричний сигнал надходить на аналого-цифровий перетворювач 13, з якого цифровий електричний сигнал передається у персональний комп'ютер 14. На комп'ютері 14 сигнал обробляється і відтворюється різними способами за допомогою блоку виведення інформації 15. 1 UA 102632 C2 5 10 15 20 25 Пристрій для тренування борців працює наступним чином. Спортсмен при виконанні вправ захоплює двома руками манекен 1 за тулуб і руки; робить ривок на себе або в сторону, імітуючи технічну дію - швунг. Зусилля, що розвивається спортсменом, через трос 3 передається рухомій платформі 5. При цьому пов'язані з нею обтяжливі вантажі 10 піднімаються вгору, а система пружних елементів 11 деформується (розтягується). Роботу, яку здійснює спортсмен, витрачається на зміну енергії обтяжливих вантажів 10 і системи пружних елементів 11. Таким чином, датчик 9 генерує відповідні електричні сигнали, що за допомогою АЦП 13 перетворюється в цифрові сигнали. На фіг. 2 та фіг 3. зображено цифровий сигнал тензометричного датчику 9 у вигляді залежності сили від часу. Ці сигнали за допомогою комп'ютера 14 обробляються і на цій основі обчислюється виконана робота, а також залежність сили і потужності від часу впливу спортсмена на манекен 1. Переваги даного пристрою: - виконувані на пристрої вправи по динамічній структурі рухів максимально наближені до сучасних змагальних технічних дій у стійці - швунгів. - основні характеристики технічних дій (швидкість, сила, потужність, робота) вимірюються кількісно в одиницях фізичних величин системи СІ; - пристрій дозволяє виміряти характеристики працездатності спортсмена за певні характерні для сутички інтервали часу як комплексно, так і кожну складову окремо. Для оцінки динаміки працездатності всі характеристики можна виміряти в кожний окремий момент часу. Джерела інформації:, які використані при складанні заявки: 1. Пат. 1673145 СССР, А 63 В 69/00. Устройство для тренировки борцов / В. И. Ратор, И. П. Ратор, В. К. Зайцев, А. И. Ильекский, В. М. Кураскин. -№4634689 / 12; заявл. 24.01.89; опубл. 30.08.91 Бюл. № 32. 2. Пат. 2084256 РФ, А 63 В 69/00. Тренажерно-моделирующее устройство СД для спортсменов / А. О. Акопян, А. А. Новиков, В. В. Иванов, В. В. Крупко. - №93032353/12; заявл. 21.06.93; опубл. 20.07.97, Бюл. №40. (найближчий аналог). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 Пристрій для тренування борців, що складається з манекена, який включає тулуб, голову і руки, блока перетворення електричних сигналів, персонального комп'ютера та блока виведення інформації, який відрізняється тим, що манекен виконаний повнотілим, у нижній частині манекена є шарнірне кріплення до підлоги, а тулуб у верхній частини за допомогою тросу пов'язаний з рухомою платформою, яка безпосередньо з'єднана з вимірювальним пристроєм, виконаним у вигляді системи пружних елементів, обтяжливих вантажів та тензометричного датчика вимірювань переміщення і силового впливу на манекен, вихід тензометричного датчика з’єднано з блоком перетворення електричних сигналів. 2 UA 102632 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3