Устройство для тренировки бега по пересеченной местности

Авторы патента:

Данилочев Дмитрий Валериевич (RU)

Дуюнов Евгений Александрович (RU)

Лубенцов Александр Васильевич (RU)

A63B22/00 - Устройства для упражнений, специально предназначенных для регулирования деятельности сердечно-сосудистой системы, для тренировки быстроты или координации движений (аспекты силового противодействия A63B 21/00; электрические или электронные средства для управления ими A63B 24/00 )

Владельцы патента RU 2775444:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Устройство для тренировки бега по пересеченной местности относится к физической культуре и спорту, а также к тренажерам, предназначенным для активных упражнений. Устройство для тренировки бега по пересеченной местности представляет собой размещаемое на раме-каркасе беговое полотно, приводимое в движение посредством вращающихся приводов, оснащенное роликом-натяжителем, снабженным соответствующим приводом натяжения бегового полотна, опирающееся вдоль всей рабочей зоны на опорно-соединительные ролики, торцы которых скреплены с размещаемыми с обеих сторон бегового полотна парами возвратно-поступательных механизмов, оснащаемых также элементами, прижимающими беговое полотно к соответствующим опорно-соединительным роликам, при этом данные механизмы поочередно перемещают опорно-соединительные ролики с беговым полотном в вертикальной плоскости, формируя таким образом группы роликов, которые в своей совокупности образуют неровность на беговом полотне, которая вследствие последовательного задействования (перемещения в вертикальной плоскости) последующих опорно-соединительных роликов и возвращения в исходное положение отработавших в процессе формирования неровности местности заданной конфигурации движется вдоль бегового полотна на тренирующегося, позволяя таким образом имитировать в процессе тренировок бег по местности со сложным рельефом. 4 ил.

Изобретение относится к физической культуре и спорту, а также к тренажерам, предназначенным для активных упражнений.

Из уровня техники известно «Устройство для тренировки» [1] состоящее из поручней, прикрепленных к рамному основанию на котором устанавливается вогнутая беговая дорожка, выполненная в виде секций, каждая из которых имеет собственный радиус кривизны, снабженных покрытием, и имеющими возможность изменять положение относительно средней секции посредством шарниров и фиксации этого положения посредством передвижных упоров.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности динамического изменения нагрузки, задаваемой посредством изменения угла наклона секций, относительно средней части тренажера, непосредственно в процессе тренировки.

Также, известен «Тренажер для бега и массажа» [2], представляющий собой закрепленную на рамном основании беговую дорожку, все беговое поле которой изогнуто по дуге окружности, в которой низшая точка находится на расстоянии 3/4 длины бегового поля от последнего ролика.

К недостаткам данного решения можно отнести также, как и в первом случае отсутствие возможности динамически изменять нагрузку, в процессе тренировки, а также отсутствием возможности осуществления беговых упражнений, используемых для тренировки бега по пересеченной местности.

Также, известна «Дорожка для бега галопом» [3], представляющая собой совокупность движущихся поверхностей, одна из которых выполняет роль полотна для отталкивания ногами, а две другие - поручней для отталкивания руками, при этом осуществляется тренировка многих групп мышц, а также ловкости и выносливости. Вместе с тем, данный тренажер не в полной мере позволяет воспроизводить условия напряжения и концентрации внимания тренирующегося, сопутствующие бегу по пересеченной местности, и, следовательно - не достаточно эффективен.

Наиболее близким по технической сути, является известное из уровня техники «Устройство для тренировки в спортивных локомоциях» [4], включающее барабаны, которые установлены на раме и охвачены транспортерной лентой, средство для изменения угла наклона транспортерной ленты относительно ее продольной и поперечной осей, которое включает электропривод барабанов, блок управления, средство для отображения вида профиля трассы, средство для фиксации положения спортсмена над лентой и создания тяговых усилий, датчик для регистрации кинематической характеристики ленты, оснащенное средством для создания микроклимата, и средством имитации препятствий.

К недостаткам аналога следует отнести то, что при имитации препятствий методом создания голограмм над лентой тредбана нет возможности полноценного взаимодействия с объектами пересеченной местности при тренировке (наскок на препятствия и т.п.), что снижает эффективность тренировки, равно как и при перемещении механических блоков над лентой тредбана, при котором дополнительно возникает опасность травмирования: в случаях зацепа за препятствие, неполного его преодоления. Кроме того, в последнем случае количество и тип неровностей местности, имитируемых тренажером ограничено количеством и конфигурацией применяемых средств имитации препятствий, что сужает возможности варьирования имитируемых типов тренировочных трасс.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков присущих прототипу, повышение эффективности тренировок при выполнении беговых упражнений на беговых тренажерах, расширение спектра моделируемых тренировочных трасс и увеличения эффекта реалистичности при тренировке бега по пересеченной местности.

Техническими результатами заявленного устройства являются: повышение эффективности тренировок беговых упражнений при беге по пересеченной местности, повышение степени реалистичности условий их выполнения обеспечение возможности моделирования беговых трасс различных конфигураций, в том числе со сложным рельефом.

Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит беговое полотно 1, которое вдоль всей рабочей поверхности 8 опирается на находящиеся под ним опорно-соединительные ролики 2, оси вращения 10 которых соединяют между собой симметрично расположенные относительно продольной оси бегового полотна 1 пары рабочих штоков 11 возвратно-поступательных механизмов 2, которые обеспечивают возможность за счет последовательного перемещения в вертикальной плоскости имитации неровностей местности при движении бегового полотна, и соединенные с расположенными со стороны рабочей зоны 8 бегового полотна 1 прижимные ролики-фиксаторы бегового полотна 3.

Таким образом, появляется возможность имитации условий, сопутствующих бегу по местности со сложным рельефом, который моделируется за счет того, что поверхность беговой дорожки опирается на систему опорно-соединительных роликов, имеющих возможность перемещения в вертикальной плоскости за счет устанавливаемых на их торцах возвратно-поступательных механизмов, при этом скорость, очередность и величина последовательного перемещения в вертикальной плоскости опорно-соединительных роликов соответствует скорости движения бегового полотна, создавая, таким образом, для тренирующегося эффект надвигающихся со скоростью его движения препятствий (неровностей рельефа местности), обеспечивая за счет этого имитацию бега по местности со сложным рельефом, что требует от занимающегося дополнительных контроля координации, регуляции дыхания, концентрацию внимания и т.д., реализуя тем самым заявленную задачу изобретения и расширяя спектр возможностей тренировки сложных беговых упражнений на тренажерных системах.

Устройство и работа тренажера поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид сверху на беговое полотно, на фиг. 2 - вид сбоку, фиг. 3 демонстрирует положение подвижных элементов тренажера, непосредственно взаимодействующих с беговым полотном и обеспечивающих имитацию сложного рельефа в различные моменты работы тренажера на некотором промежутке времени в боковой проекции. На фиг. 4 - поперечный разрез конструкции тренажера плоскостью, перпендикулярной продольной оси бегового полотна, демонстрирующий устройство механизма, обеспечивающего плотное прилегание бегового полотна вдоль всей длины его рабочей зоны к элементам тренажера, обеспечивающим достижение заявленного результата. На приведенных фигурах обозначены следующие элементы:

1 - беговое полотно;

2 - возвратно-поступательный механизм;

3 - прижимные ролики фиксаторы бегового полотна;

4 - привод механизма натяжения бегового полотна;

5 - ролик-натяжитель бегового полотна;

6 - привод электродвигателя;

7 - опорно-соединительные ролики;

8 - рабочая зона тренажера;

9 - группы элементов (опорно-соединительных и прижимных роликов фиксаторов бегового полотна), участвующих в имитации неровности маршрута в различные моменты времени (Т₅ T_n, T_m);

10 - ось вращения опорно-соединительного ролика;

11 - рабочий шток возвратно-поступательного механизма.

Устройство работает следующим образом:

Имитация неровностей трассы при тренировке осуществляется за счет последовательного задействования рабочих штоков 11 некоторой совокупности пар возвратно-поступательных механизмов 2, расположенных по разные стороны бегового полотна, рабочие штоки 11 которых попарно соединены с опорно-соединительными роликами 2 (как показано на фиг. 4), задача которых состоит в обеспечении жесткости имитируемого препятствия.

На фиг. 3 в боковой проекции условно показаны положения опорно-соединительных роликов 7 и соответствующих роликов-фиксаторов бегового полотна 1 в моменты времени от момента То (в верхней части фигуры 3) - момент времени, когда начинается имитация неровностей местности (наличие на маршруте движения «кочки»), далее (ниже на фиг. 3), в последующие моменты времени T₁, T₂, … T_k. Опорно-соединительные ролики 7, вместе с роликами-фиксаторами бегового полотна 1 приводятся в движение посредством перемещения рабочих штоков 11 возвратно-поступательных механизмов 2 на величину и с частотой, зависящим от скорости движения бегового полотна и конфигурации имитируемых препятствий. Стрелками на фиг. 3 обозначены направления движения опорно-соединительных роликов 7 и соответствующих роликов-фиксаторов бегового полотна 1 в различные моменты времени.

Ось абсцисс расположена вдоль бегового полотна и направлена в ту же сторону что и вектор скорости бегового полотна со стороны рабочей зоны тренажера;

Ось ординат (для каждого момента времени Т) - направлена вверх, вдоль перпендикуляра к боковой проекции рабочей зоны тренажера.

Т₀ - начальный момент времени, когда функция имитации препятствия не задействована;

Т₀ - T_k - промежуток времени (зависящий от величины вектора скорости V), в течении которого имитируемая неровность местности «движется» вдоль бегового полотна за счет последовательного задействования пар возвратно-поступательных механизмов, соединенных опорно-соединительными роликами.

Количество задействованных в определенный момент времени опорно-соединительных роликов, формирующих в произвольный момент времени имитируемое препятствие 9, а также высоты на которые рабочие штоки 11 возвратно-поступательных механизмов поднимают (опускают) опорно-соединительные ролики с беговым полотном, на различных его участках (9 на фиг. 3) определяют конфигурацию (протяженность вдоль оси абсцисс на фиг. 3, угол крутизны и высоту препятствия - максимальную высоту h_max вдоль оси ординат на фиг 3). В следующий момент времени (T₁ на фиг. 3) возвратно-поступательные механизмы, находящиеся на фиг. 3 слева от наивысшей точки имитируемого препятствия осуществляют «опускание» опорно-соединительных роликов с беговым полотном, при этом очередная пара возвратно-поступательных механизмов, находящаяся справа от нее, находящиеся на нулевой высоте относительно плоскости бегового полотна и не входившими в группу 9, поднимает его на соответствующую высоту, при этом, опорно-соединительный ролик, находившийся в высшей точке имитируемого препятствия начинает движение вниз, а следующий за ним поднимается на ту же высоту, за счет чего создается «эффект волны», формируемый последовательным движением рабочих штоков 11 возвратно-поступательных механизмов 2, с опорно-соединительными роликами 7 и беговым полотном 1 в вертикальной плоскости. Таким образом, в динамике, т.е. за некоторый временной интервал от Т₀ до T_n создается имитация «движения» неровности местности в сторону, противоположную направлению вектора скорости атлета, задачей которого является его преодоление.

В целях исключения провисания или натяжения бегового полотна 1 при срабатывании очередной пары возвратно-поступательных механизмов 2, симметрично расположенных по разные стороны бегового полотна, оси вращения опорно-соединительных роликов 10 соединены с прижимными роликами-фиксаторами 3, расположенными симметрично относительно плоскости бегового полотна со стороны его рабочей зоны (фиг. 4), прижимая его к соответствующим опорно-соединительным роликам, за счет чего исключается возможность натяжения бегового полотна между высшей точкой препятствия и его основанием, обеспечивая плотное прилегание бегового полотна к опорно-соединительным роликам по всей длине рабочей зоны 8 тренажера. При выполнении упражнений на данном устройстве задается скорость движения бегового полотна и сложность маршрута, определяемая высотой и протяженностью имитируемых неровностей местности. В зависимости от них определяются скорость срабатывания, и величина хода рабочих штоков 11 возвратно-поступательных механизмов 2 (их выдвижения от 0-го значения вдоль оси ординат на фиг. 3). При этом механизм натяжения бегового полотна 4 в совокупности роликом-натяжителем 5, ослабляя натяжение бегового полотна компенсирует увеличение длины поверхности рабочей зоны 8 бегового полотна 1, возникающее вследствие того, что часть ленты полотна, длина которой конечна и постоянна, огибает имитируемые препятствия в рабочей зоне.

Таким образом, в процессе занятий на описанном тренажере тренирующийся вынужден преодолевать имитируемые неровности маршрута, что способствует формированию и закреплению навыков бега по пересеченной местности, а значит и к повышению эффективности тренировок беговых упражнений в соответствующей спортивной дисциплине за счет увеличения степени реалистичности условий выполнения упражнений при использовании для тренировок имитаций беговых трасс различных конфигураций (высота, угол наклона и протяженность имитируемых неровностей местности).

Кроме того, в целях дальнейшего повышения «эффекта присутствия» возможно оснащение данного устройства известными средствами визуализации маршрута движения, согласованного с конфигурацией имитируемой трассы - 3D-очки, мониторы, TV-панели, аудио системы и т.д., и т.п. Таким образом можно заключить, что совокупность приведенных технических решений в полной мере решает поставленную задачу заявляемого изобретения и обеспечивает достижение заявленного технического результата.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. RU 94011016, 1994 г.

2. RU 92 009 675, 1995 г.

3. RU 2 666 508, 2018 г.

4. RU 2 111 037, 1998 г.

Устройство для тренировки бега по пересеченной местности, состоящее из размещаемого на раме-каркасе бегового полотна (1), приводов электродвигателя бегового полотна (6), ролика-натяжителя (5) и привода натяжения бегового полотна (4), отличающееся тем, что беговое полотно (1) вдоль всей рабочей поверхности (8) опирается на находящиеся под ним опорно-соединительные ролики (2), оси вращения (10) которых соединяют между собой симметрично расположенные относительно продольной оси бегового полотна (1) пары рабочих штоков (11) возвратно-поступательных механизмов (2) и соединенные с расположенными со стороны рабочей зоны (8) бегового полотна (1) прижимные ролики-фиксаторы бегового полотна (3).

Изобретение относится к спортивному оборудованию и может быть использовано для проведения учебно-тренировочных занятий и спортивных соревнований единоборцев, преимущественно по профессиональному рукопашному бою, а также для обучения и тренировки личного состава вооруженных сил, правоохранительных органов и спецслужб.

Способ тренировки на проприоцептивном тренажере с биологической обратной связью по опорной реакции // 2754954

Изобретение относится к медицине, к лечебной физкультуре и может быть использовано для тренировки опорной реакции. На проприоцептивном тренажере с биологической обратной связью по опорной реакции за счет поочередного выполнения следующих этапов: этап обучения основной прямой и направленной стойкам на доске, этап обучения переносу веса тела вдоль продольной оси симметрии доски в основной направленной стойке, этап обучения переносу веса тела вперед в диагональном направлении, во время которого ученик обучается переносить вес тела вперед по диагонали относительно продольной оси симметрии доски без вертикального перемещения центра масс; этап подготовки к прямому соскальзыванию на сноуборде вниз по склону, этап подготовки к боковому соскальзыванию на сноуборде вниз по склону, этап подготовки к поворотам с переносом веса на сноуборде для спуска вниз по склону, этап подготовки к поворотам с проскальзываниями с разгрузкой вверх на сноуборде для спуска вниз по склону, этап подготовки к поворотам с проскальзываниями с разгрузкой вниз на сноуборде для спуска вниз по склону.

Способ и устройство самостоятельного обучения технике выполнения упражнений // 2747874

Изобретение относится к области спорта, а именно к способам и устройствам, предназначенным для обучения спортсменов методике и навыкам правильного выполнения спортивных упражнений. Технический результат изобретения заключается в повышении скорости и качества самостоятельного обучения спортсмена технике выполнения упражнений и достигается за счет того, что способ самостоятельного обучения технике выполнения упражнений отличается тем, что исходя из выбранного для обучения упражнения снимают необходимые индивидуальные антропометрические показатели спортсмена, фиксируют на теле обучаемого датчики, регистрирующие динамические и кинематические показатели обучаемого, при выполнении упражнения формируют в области видимости обучаемого изображения эталонных значений показателей и действительных значений показателей, полученных с помощью датчиков, сравнивают упомянутые показатели и при их расхождении оповещают обучаемого о необходимости корректировки действий при выполнении упражнения для доведения действительных показателей до эталонных значений, при этом при регистрации кинематических показателей изображения эталонных и действительных значений показателей предпочтительно выполняют в виде наложенных друг на друга фото-видеоизображений силуэтов правильно выполняющего упражнение и обучаемого, при корректировке действий обучаемый руководствуется изображениями.

Способ профилактики преэклампсии беременных средствами аквафитнеса // 2724861

Изобретение относится к оздоровительной физической культуре, плаванию, физическим упражнениям в воде, гидрокинезиотерапии и может быть использовано в профилактике преэклампсии практически здоровых, без явно выраженных патологий, беременных женщин. Такая профилактика средствами аквафитнеса преэклампсии особенно актуальна для предотвращения у беременных потенциально возможных осложнений для будущей мамы и вынашиваемого ею ребенка особенно в тех случаях, когда у беременной проявляются предпосылки к появлению начальной (умеренной) формы преэклампсии, проявляющейся ухудшением состояния ее здоровья, в частности наличием у наблюдаемой беременной отеков, и/или артериальной гипертензии в виде повышенного артериального давления до 140/90 мм рт.

Палки спортивные, рукоятка для палки спортивной // 2724371

Изобретение относится к устройствам для занятия спортом, а именно к палкам для ходьбы, а также к лыжным палкам. Палки спортивные, каждая из которых включает в себя стержень и соосно расположенную на нем рукоятку с возможностью перемещения по стержню, отличающиеся тем, что регулировка рукоятки с последующей ее фиксацией на стержне происходит за счет того, что рукоятка расположена на трубке, которая содержит внешнюю резьбу, также трубка на каждом своем конце оснащена фиксирующей гайкой с уплотнителем, который размещен на стержне, при этом гайка имеет внутренний фланец, за счет которого возможно сжатие уплотнителя.

Устройство контроля технико-тактических действий волейболистов в защите // 2717720

Изобретение относится к области спорта, в частности к тренировочным средствам, необходимым для подготовки к соревнованиям, формированию технико-тактических действий в защите и развитию у спортсменов волейболистов специальных физических качеств. Недостатком известного устройства является то, что оно не в полной степени решает задачу по осуществлению контроля выполнения технико-тактических действий в защите и оценки уровня подготовленности каждого спортсмена в команде.

Велотренажер // 2716312

Изобретение относится к стационарным устройствам для физической нагрузки мышц, для укрепления сердечно-сосудистой системы человека и для диагностики аритмии сердца. Велотренажер имеет электромагнитную систему торможения, в схеме управления электромагнитами отсутствуют механические части.

Складной биокинетический лыжный тренажёр ахметова для укрепления опорно-двигательной системы // 2714549

Основу складного биокинетического лыжного тренажера составляют приспособления для выполнения качающихся движений для рук и скользящих шагающих движений для ног. Занятия на складном биокинетическом лыжном тренажере обеспечивают тренирующемуся два положительных фактора - тренировочный эффект, получаемый при хождении на лыжах, плюс тренировочный эффект при занятиях на биокинетическом тренажере при горизонтальном свободном положении позвоночника с опорой на четыре конечности.

Эллиптическое устройство для физических упражнений // 2707319

Настоящее изобретение в целом относится к эллиптическим тренажерам - устройствам для выполнения физических упражнений, у которых траектория движения стопы ноги тренирующегося представляет собой эллипс. Эллиптический тренажер, имеющий рычаги тяги, шарнирно соединенные с рамой, и несущие тяги педальных подстопников, шарнирно прикрепленные к рычагам тяги.

Биокинетический эллипсоид ахметова для разработки и укрепления позвоночного столба и всей опорно-двигательной системы в комплексе и его варианты // 2706598

Биокинетический эллипсоид Ахметова сочетает в себе динамические свойства и преимущества биокинетического тренажера для спины с качающимися опорами для конечностей со свойствами известных эллиптических тренажеров. Имеет в своей конструкции два кинематически связанных механизма: механизм, обеспечивающий движение платформ для ног по эллиптической траектории, и механизм, обеспечивающий качающиеся движения опор для рук.