Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >961719 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.80 (21) 2941002/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

А 63 В 65/12

Гоо7дорстеелкык комитет

СССР

Опубликовано 30.09.82. Бюллетень №36

Дата опубликования описания 30.09.82 (53) УДК 685.6 (088.8) ло делам лзобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ф. К. Агашин и М. Ф. Аоашин;

r (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ДВИЖЕНИЯ СПОРТИВНОГО СНАРЯДА

Изобретение относится к области физической культуры и может быть использовано при тренировке, тестировании игровых видов спорта, например футбола, волейбола, хоккея и т. п.

Известно устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда, содержащее мишень и пульт управления с блоком индикации (1) .

Недостаток известного устройства состоит в ограниченном числе измеряемых параметров.

Цель изобретения — увеличение числа измеряемых параметров.

Указанная цель достигается тем, что устройство дЛя измерения параметров движения спортивного снаряда, содержащее мишень и пульт управления с блоком индикации, имеет блок световых сигнализаторов, а мишень состоит из корпуса, размещенных в нем кареток с направляющими и сетками-ловушками, установленными на каретках, причем каретки подпружинены к корпусу, датчики линейных перемещений установлены на корпусе мишени у каждой каретки, а их выходы связаны с соответствующими входами вычислительного блока, выход которого подключен к блоку индикации, а блок световых сигнализаторов подключен к соответствующим выходам пульта управления, выход которого соединен с другим входом вычислительного блока.

На фиг. 1 дана схема устройства с пультом управления и табло, общий вид; на фиг. 2 — блок-схема управления; на фиг. 3один модуль-мишень, вид спереди; на фиг. 46 — разрезы А-А, Б-Б, В-В на фиг. 3 соответственно.

Устройство состоит из набора одинаковых модулей-мишеней 1, образующих общую мишень 2, соответствующую, например, размерам ворот в футболе, хоккее, гандболе и других играх. Каждый модуль 1 мишени

2 соединен с пультом 3 управления, на котором располагается табло 4 для индикации данных и органы 5 управления и регулировки (фиг. 1).

Каждому модулю 1 мишени 2 соответствует датчик 6 перемещения и электролампа 7.

Сигнал с датчика 6 модуля, который был указан зажиганием лампы 7 этого модуля, подается при попадании мяча на вычисли96171

Е ХЬ2

v = лК». з тельный блок 8, где по соответствующему алгоритму производится преобразование сигнала датчика 6 в соответствующие параметры полета мяча. Эти параметры индицируются на табло 4.

Жесткий корпус модуля состоит из передней панели 9, задней панели 10 и направляющих 11, по которым перемещается каретка 12. К передней части каретки прикреплена сетка-ловушка 13. Вершина сетки имеет сферообразную форму, соответствующую размерам применяемых мячей. Материал сетки и размеры ее ячеек выбираются, исходя из условия наименьшей упругой деформации мяча и самой сетки. Сетка удерживается в рабочем положении с помощью эластичных растяжек 14. Между передней панелью 9 корпуса и кареткой 12 расположен амортизатор 15. Задняя рамка каретки 12 соединена с панелью 9 с помощью пружин или резиновых жгутов 16. Передняя поверхность каретки 12 соединяется с задней панелью 10 корпуса с помощью пружин

17 сжатия, располагаемых на направляющих трубках 18, образующих продольные ребра корпуса.

Вдоль корпуса расположен датчик 6 перемещения, который измеряет величину смещения каретки 12 при попадании мяча в сетку-ловушку 13.

На задней панели 10 корпуса находится лампа 7 с отражателем 19. Управление включением той или иной лампы осуществляется с помощью переключателя на пульте 3 управления. На пульте 3 также находятся органы 5 регулировки и установки предварительно измеряемых величин жесткости пружин, удерживающих каретку 12, и массы применяемых мячей.

Устройство работает следующим образом.

На пульте 3 управления с помощью органов регулировки устанавливаются значения жесткости пружин 16 и 17, а также значения массы применяемых мячей. Из модулей 1 собирается общая мишень 2 и все модули 1 через вычислительный блок 8 подключаются к пульту 3 управления.

Спортсмен в зависимости от задания выполняет один или серию бросков (ударов) мячом (шайбой) по мишени 2, стремясь попасть в тот из модулей 1, в котором горит лампа 7. Свет лампы усиливается отражателем 19. При попадании мячом (шай бой) в сетку-ловушку 13 любого модуля 1 датчик 6 выдает на мини-ЭВМ 8 сигнал о величине смешения каретки 12 и о номере модуля, в который попал мяч (шайба).

Сигнал преобразуется и подвергается математической обработке в вычислительном блоке 8 и на табло 4 индицируются параметры, характеризующие полет мяча в момент взаимодействия с мишенью.

5 0 !

20

Зо

Принцип преобразования сигнала и получения параметров основан на следующих положениях.

Предположим, что мяч, подлетая к мишени, имеет кинетическую энергию, определяемую выражением

E =mV= +

2 оп где m — масса мяча;

V — скорость полета мяча в момент контакта с мишенью;

P — импульс мяча.

При соприкосновении мяча с мишенью 2 кинетическая энергия мяча переходит в потенциальную энергию пружин 16 и 17 и определится формулой где К вЂ” жесткость пружин модуля;

h — максимальная величина смещения рамки модуля.

Величина h фиксируется датчиком 6 и передается на вычислительный блок 8, где при известном значении К определяется значение импульса P и энергии Е„, которые индицируются на гнездо табло 4.

Зная Ед и приравнивая ее Ек — кинетической энергии мяча, легко сделать расчет скорости прилета мяча

Значение m определяется предварительно и вводится в вычислительный блок.

Зная скорость мяча Ч и его массу m легко определить импульс в момент прилета мяча к мишени 2

P=mV.

Чтобы вся энергия мяча передалась каретке, мяч не должен отскакивать от сетки.

Для этого в ряде случаев на каретке выполняются захваты, которые пропускают мяч в сетку-ловушку и удерживают его там.

Естественно, что предлагаемое устройство обладает, как и любое другое, погрешностями, вносимыми различными элементами этого устройства. Наиболее существенные из этих погрешностей определяются трением каретки 12 о направляющие 11 и 18. Для уменьшения трения и его стабилизации необходимо скользящие втулки каретки 12 выполнять из материала с малым коэффициентом трения, а в ряде случаев для повышения точности вместо направляющих скольжения нужно использовать направляющие качения. Во всех случаях систематическая ошибка, определяемая трением, может быть учтена в программе работы мини-ЭВМ.

Колебания жесткости пружин 16 и 17, а также массы мячей могут учитываться с помощью специальных регулировочных органов 5 на пульте 3 устройства путем введения соответствующих коэффициентов в мини-ЭВМ.

961719

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства непосредственно в игровой обстановке можно определить энергетический, кинематический и динамический параметры полета мяча, которые индицируются в соответствующих гнездах табло 4, если ввести в программу вычислительного блока 8 оценку точности поражения мишени 2, например, по совпадению сигнала датчика 6 с сигналом, полученным при зажигании указательной электролампы 7 модуля, а при несовпадении оценку удаления точки попадания мяча от заданного с пульта управления модуля.

В случае выполнения серии попыток с помощью вычислительного блока 8 можно

"разу получить статистические обработанные данные точности и эффективности поражения мишени (эффективность может определяться по величине энергетических параметров полета мяча) . Эти данные также выводятся на табло 4. го

Предлагаемое устройство позволяет фиксировать в процессе игровой тренировки время, необходимое команде или отдельному спортсмену на поражение мишени. Это осуществляется при одновременном включении электросекундомера с лампой 7, остановка электросекундомера происходит при срабатывании датчика 6 данного модуля 1 мишени 2. Значение времени может сниматься непосредственно с электросекундомера или индицироваться на табло 4. зю

В зависимости от целей тестирования мишень модулей 1 может выполняться различной величины 1,2 — 2 диаметров мячей, при высоком классе спортсменов и до 5 — 6 и более диаметров мяча, для начинающих спортсменов и игровых вариантов тестирования. Модуль 1 может использоваться в единичном экземпляре без набора в общую мишень 2.

В результате использования предлагаемого устройства значительно расширяются возможности и повышается удобство определения комплексных (учитывающих одновременно силовые и точностные показатели движения) и дифференцированных показателей бросков (ударов) мячом (шайбой) по воротам, как в процессе специального тестирования, так и непосредственно в игровой обстановке при взаимодействии спортсменов с реальным противником и при различном удалении от мишени.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда, содержащее мишень и пульт управления с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью увеличения числа измеряемых параметров, оно имеет блок датчиков линейных перемещений, вычислительный блок и блок световых сигнализаторов, а мишень состоит из корпуса, размещенных в нем кареток с направляющими и сетками-ловушками, установленными на каретках, причем каретки подпружинены к корпусу, датчики линейных перемещений установлены на корпусе мишени у каждой каретки, а их выходы связаны с соответствующими входами вычислительного блока, выход которого подключен к блоку индикации, а блок световых сигнализаторов подключен к соответствующим выходам пульта управления, выход которого соединен с другим входом вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2804744/28-12, кл. А 63 В 65/12, 1979.

961719

А-A

18 17

Фи.5

В-8

Редактор А. Мотыль

Заказ 6943/8

Составитель В. Балабанов

Техред А Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к игровым и спортивным снарядам и предназначено для ловли или бросания предмета одной рукой

Изобретение относится к области спортивного инвентаря и позволяет повысить игровую занимательность

Изобретение относится к спортивному инвентарю и позволяет повысить занимательность игры

Устройство для измерения параметров движения спортивного снаряда

Наверх