Устройство для тренировки спортсменов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

<п>963532

В, (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18. 06. 80 (21) 294 2491/28-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень М2 37

Дата опубликования описания 04. 02 83 (ф ) М Кп 3

А 63 В 69/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (531УДК 685.648 (088. 8) (72) Автор изобретени я

Ф. К. Агашин и (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ СПОРТСМЕНОВ

Изобретение относится к области спортивных тренажеров и может быть использовано для тренировки спортсменов, участвующих в играх с мячом.

Известно устройство для тренировки спортсменов, содержащее смонтированный на основании с возможностью вращения вокруг вертикальной оси корпус, установленный на нем с возможностью продольного перемещения стержень с грузами и упругим элементом на одном из концов (1) .

Однако это устройство не позволяет в процессе тренировки контролировать состояние спортсмена. Это значительно снижает эффективность устройства.

Целью изобретения является повыщение эффективности тренировки.

Цель достигается тем, что устройство, содержащее смонтированный на основании с возможностью вращения вокруг вертикальной оси корпус, установленный на нем с возможностью продольного перемещения стержень с грузами и упругим элементом на одном конце, включает пульт управления, датчики биопотенциалов и электроды . для электростимуляпии, размещенные на теле спортсмена, датчик скорости перемещения и электродвигатель, кинематически связанные со стержнем, при этом выходы датчиков биопотент1иалов и датчика скорости перемещения стержня подключены к соответствующим входам пульта управления, к первому выходу которого подключены электроды для электростимуляции тела спорт-.

10 смена, а к второму — электродвигатель.

Пульт управления может включать блок контроля биопотенциалов, блок ручного управления и последовательно соединенные между собой блок ввода программ, блок памяти, блок сравнения и блок электростимуляции, при этом первый выход блока контроля биопотенциалов подключен к входу блока сравнения, а второй выход через блок ручного управления — к входу блока памяти.

Кроме того, устройство может включать электродвигатель поворота через демпферы, кинематически связанные

25 с корпусом.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2то же, структурная схема; на фиг. 3разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-В,на фиг. 1; на фиг. 5

963532 порциокальна уровню сигнала второго разрез B-B на фиг. 1; на фиг. б разрез Г-Г на фиг, 5.

Устройство для тренировки содержит корпус 1, установленный на основании 2, имеющем выбранное число сте- пеней свободы {н данном конкретном 5 примере одну вращательную) . В корпусе 1 на роликах 3 установлен стержень 4, соединенный через редуктор

5 с двигателем б.

B редукторе 5 установлены зубча- 10 тые колеса 7-10, которые передают вращение зубчатым колесам 11 и 12 установленным в корпусе 1, колеса 11 и 12 находятся в зацеплении с двумя зубчатыми рейками 13, установленными на стержне 4.

Управление двигателем б осущвстнляется с пульта управления 14, который содержит блок ввода программы 15, блок памяти 16, блок сравнения 17, блок контроля биопотенциалов 18 с датчиками 19, установленными на тренируемых мышцах, и блок электростимуляции 20. Отдельно может распола- . гаться блок ручного управления 21 с органами регулировки и табло для индикации параметрон исполнительных движений, Для защиты ког спортсмена ка стержне размещен демпфирующий элеглент 22, а для изменения динамических свойств служат сменные грузы 23, параметры движения стержня измеряются датчиком скорости 24.

Для поворота корпуса 1 служит электродвигатель поворота 25, который 35 через червячную пару 26 и нодило 27 передает вращение на демпферы 28 и гидравлическое сопротинление 29.

Устройство работает следующим образом. 40

Программа с законом изменения усилия по пути перемещения стержня 4 закладывается н блок ввода программы 15, динамические характеристики изменяются сменой грузов 23. 45 Выводы блока электростиглуляции 20 и датчики биопотенциалон 19 размещают на теле спортсмена н нужных местах.

Спортсмен накосит удар по упругому элементу 22, стержень начинает двигаться по роликам 3. Поступательное движение стержня 4 преобразуется во вращательное с помощью зубчатых колес 11 и 12 и реек 13, устаконлекных на стержне 4, и через редуктор 5

О передается на двигатель 6. Двигатель

6 работает в торглозном режиме, Величина тормозного момента на двигателе определяется заданным законом изменения этого момента в соответствии с 60 программой по пути движения стержкя и величиной биопотенциалов ка мышцах спортсмена.

Практически при одной и той жв программе изменения усилия на стержне, предельное значение усилия может значительно колебаться. Величина этого усилия определяется разницей между уроннем допустимого значения биопотенциала и его фактической величиной ° Чем больше эта разность, тем больше допускается приращение тормозного усилия. Вычисление разности уровня сигналов производится н блоке сравнения 17 по сигналам датчиков

19 и блока памяти 16. Результирующий сигнал усиливается и подается ка двигатель 6, определяя величину тормозного усилия и соответстненно усилия на упругом элементе 22.

Заданная программа изменения усилия по пути движения стержня 4 реализуется при подаче сигнала датчика положения 24 в блок сравнекия 17, в котором этот сигнал сравнивается с программой и выдает сигнал, соответствующий величине тормозного усилия на двигателе б. Этот сигнал усиливается, и на тормозной двигатель б подается напряжение, обеспечивающее заданную величину усилия на упругом элементе 22.

Второй канал блока. сравнения 17 обеспечивает сравнение уровней биопотенциала на мышцах спортсмена с предельным значением биопотенциала.

Если уровень биопотенциала, замеренного с помощью датчиков 19„ ниже допустимого, то разность их подается в усилитель и далее на тормозной двигатель б, Третий канал блока сравнения 17 обеспечивает введение в соответствующих фазах движения спортсмена (положениях стержня 4 относительно корпуса 1 управляемой электростимуляции). Если программой предусмотрено введение электростимуляции, то н момент, когда прирост биопотенциала замедлится или станет равен нулю, несмотря на увеличение тормозного момента двигателя б, блок 17 подает команду ка включение блока электростимуляции 20,который можат выдавать импульс электростимуляции,величина которого задана программой или проканала блока 17.

Поворотное устройство обеспечивает работу в двух режимах — пассивном и активном.

В пассивном режиме двигатель поворота 25 выключен, Червячная ара 26 при этом остается н заданном положении в силу самоторможвкия.

Спортсмен, нанося удары по упругому элементу 22, должен строго следить за точностью совпадения напранления усилия с направлением подвижного стержня 4. Если зто условие не выполнено, то под действием боковой силы упругий элемент 22 вместе со стержнем 4 отклонится н сторску за.963532 счет поворота корпуса 1. Вместе с корпусом повернутся демпферы 28; так как они опираются на водило 27, то пружины демпферов деформируются и затем возвращают корпус вместе с упру,гим элементом 22 в исходное положение.5

Скорость возврата корпуса 1 в исходное положение регулируется изменением величины сопротивления 29.

В активном режиме работы поворотного устройства двигатель поворота 1О

25 включается по программе цикла тренировки. Скорость и направление вращения и время работы двигателя тоже задаются программой.

Устройство позволяет в зависимос- 15 ти от целей тренировки вырабатывать в организме спортсмена устойчивые высокоадаптивные структуры, способные выдерживать предельные нагрузки, предохраняя при этом организм от травм.

Формула изобретения

1. Устройство для тренировки спорт сменов, содержащее смонтированный на основании с возможностью вращения вокруг вертикальной оси корпус, установленный на нем с воэможностью продольного перемещения стержень с грузами и упругим элементом на одном конце, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности тренировки, оно содержит пульт упI равления, датчики биопотенциалов и. электроды для электростимуляции, размещаемые иа теле спортсмена, датчик скорости перемещения и электродвигатель, кинематнчески связанные со стержнем, при этом выходы датчиков биопотенциалов и датчика скорости перемещения стержня подключены к соответствующим входам пульта управления, к первому выходу которого подключены электроды для электростимуляции тела спортсмена, а к второму — электродвигатель.

2. Устройство по п. 1,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что пульт управления включает блок контроля биопотенциалов, блок ручного управления и последовательно соединенные между собой блок ввода программ, блок памяти, блок сравнения и блок электростимуляции, при этом первый выход блока контроля биопотенциалов подключен к вхо-. ду блока сравнения, а второй выход через блок ручного управления — к входу блока памяти.

3. .Устройство по и.. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно включает электродвигатель поворота через демпферы, кинематически связанные с корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 423479, кл. A 63 В 69/00, 1971.

963532

В-В

Г -Г

Составитель В.Тюркин

Редактор О.Юркова Техред С.Мигунова Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 238/1 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4