Устройство для тренировки гимнастов

 

Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки силовых упражнений гимнастов. Устройство содержит переставные по высоте стоек 1 кронштейны 2. На кронштейнах установлены опоры для рук в виде отрезков брусьев 3 и оси 4 поворота рамы 5. В раме закрепляют спортсмена. Рама содержит телескопические плечевые 6 и ножные 7 звенья. Звенья связаны между собой шарнирами 8, размещенными на уровне плеч гимнаста. Ножные звенья несут ремни 9, 10 и 11 для фиксации ног, пояса и груди. Ножные звенья на обращенных к шарнирам 8 участках изогнуты и связаны между собой скобой для охвата плечевого пояса со стороны спины с элементами для крепления на грудном поясе. На ножных звеньях в области поясной части гимнаста выполнены отверстия для размещения пальцев 18. В стойках 1 выполнены продольные пазы. Пальцы установлены в пазах с возможностью перемещения при выполнении упражнений. Устройство имеет средство для программирования нагрузки, связанное через трособлочную систему с ножными звеньями рамы. В начальный период обучения гимнаст пассивен, нагрузка на него извне максимальна. С помощью датчиков фиксируют активность спортсмена. По мере мышечного запоминания необходимых движений постепенно внешнее усилие снижают с одновременным увеличением мышечной активности самого гимнаста. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛ ИН

4229 А "1 (19) 111) (51) 5 А 63 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

IB

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР . (21) 42795 14/30-12 (22) 06.07.87 (46) 30,06.90. Бюл. Р 24 (71) Государственный институт Физической культуры и спорта им. П.Ф.Лесгафта (72) С.П.Евсеев, Н.Н.Рыкунов и Г.В.Бармин (53) 685.648 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1041123, кл. А 63 В 1/00, 1982.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ГИМНАСТОВ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки силовых упражнений гимнастов. Устройство содержит переставные по высоте стоек кроннтейны ?. Ня кронштейнах установлены .опоры для рук в виде отрезков бр.сьев 3 и оси 4 поворота рамы 5.

В раме закрепляют спортсмена. Рама

1574229

10 содержит телескопические плечевые б и ножные 7 звенья. Звенья связаны между собой шарнирами 8, размеценными на :ровне плеч гимнаста. Ножные звенья несут ремни 9, 10 и 11 для фиксации ног, пояса и груди. Ножные звенья на обращенных к шарнирам 8 участках изогнут и связаны между собой скобой для охвата плечевого пояса со стороны спины с элементами для крепления на грудном поясе. На ножных звеньях в области поясной части гимнаста выполнены отверстия для размещения пальцев 18. В стойках 1 вйполнены продольные пазы.

Изобретение относится к спортивно- 20 му тренировочному инвентарю, Целью изобретения является повышение эффективности тренировки силовых упражнений.

На фиг, 1 изображено устроиство, вид спереди; íà фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2.

Устройство содержит пространственнуи опору со стойками 1, несущими переставные по высоте кронштейны 2.

На кронштейнах смонтированы опоры 3 д»; рук (в виде, например, отрезков брусьев) и оси 4 для поворота рамы 5.

Рама состоит иэ шарнирно связанных плечевых б и ножных 7 звеньев. Пле- 35 чевые звенья выполнены телескопическими для установки шарниров 8 на уровне плеч спортсмена, Ножные звенья несут ремень 9 для фиксации ног, пояс 10 для спортсмена и нагрудные 40 ремни 11. Обращенные к шарнирам 8 участки ножных рычагов изогнуты (фиг. 2) и связаны между собой скобой 12 для охвата плечевого пояса спортсмена со стороны спины с пле- 45 чевыми ремнями 13. Рама связана со средством для программирования нагрузки, включающим блок 14 программного нагружения, выполненный в виде ЭВМ и связанный трособлочной системой 15 и 16 с ножными звеньями. В направляюцих пазах 17, продольно выполненных в стойках, размещены пальцы 18, связанные с рамой в месте крепления пояса 10 для спортсмена. На ножных звеньях рамы выполнены отверстия 19 д я перестановки пальцев.

Устройства работает следующим образом, Пальцы установлены в пазах с возможностью перемещения при выполнении упражнений. Устройство имеет средство для программирования нагрузки, связанное через трособлочную систему с ножными звеньями рамы. В начальный период обучения гимнаст пассивен, нагрузка на него извне максимальная. С помощью датчиков Фиксируют активность спортсмена. По мере мышечного запоминания необходимых движений постепенно внешнее усилие снижают с одновременным увеличением мышечной активности самого гимнаста. 3 ил.

Раму 5 устанавливают в исходное положение с размецением ножного фиксатора 9 вниз, пальцы 18 рамы устанав- ливают в соответствующие оптимальной программе движений отверстия 19 рамы.

Под ноги спортсмена устанавливается опора, например стул. Спортсмен занимает исходное положение в раме и его фиксируют ремнями 9, 10, 11 и 13, Регулируют длину плечевых звеньев б так, чтобы оси S шарниров располагались на. уровне плеч спортсмена.

Кронштейны 2 в зависимости от выполняемого упражнения, упора или ниса устанавливают внизу стоек или наверху (пунктирная линия фиг. 1). Опора иэ-под спортсмена убирается.

Движение из упора или виса осуцествляется под- принудительным воз1 действием средсгва 14 программирования нагрузки путем качательных движений звеньев 6 рамы и вертикального ! возвратно-поступательного перемещения пальцев 18 в направляюцих пазах 17 стоек 1. Вначале Френировки, не допуская активных мышечных напряжений спортсмена с помощью устройства для контроля за их проявлением, производят принудительное воспроизведение оптимальной программы изменения позы занимаюцегося, перемецая его биоэвенья и все тело по заданным оптимальным траекториям за счет приложения к спортсмену силы Q = 1,2(А + А ) в те-. чение времени Т, где g — сила принудительного воздействия на спортсмена (Н); А — суммарная сила тяжести и инерции звеньев тела сгортсмена (Н);

Ag — суммарная сила тяжести и инерции частей устройства, взаимодейст157 i 229 вующих со звеньями спортсмена,(Н);

 — безразмерный переменный коэ»»рфициент, отображающий изменение силы (), обусловпенные конструкцией устройства; 1, 2 — коэА»»рициент превышения силы над суммой сил (Л » 4- А<) В; Т вЂ” время воспроизведения оптимальной программы изменения позы спортсмена (время действия силы О), с, Затем, сохраняя неизменным Т, увеличивают силу принудительного воздействия до величины

1,6 (Л» + A ) В, контролируя правильность, но теперь активных мышечных напряжений, после чего, сохраняя неизменным Т, постепенно уменьшают величину силы от 0 =

1,6 (А» + Ар) В до величины

0 = А .В, уравновешивающей суммарную силу тяжести и инерции частей устройства, и продолжают контролировать мышечные напряжения. Далее, варьируя величинами силы принудительного воздействия от» = 1,6(А < + А )В до, Я = АдВ, сочетают воспроизведение оптимальной программы изменения по.зы или искаженной, которая задается уменьшением (до 75-807) оптимальной длительности выполнения двигательного действия Т, а также уменьшением (до 85-907) или увеличением (до

110-115 амплитуды движений в суставах посредством регулировки устройства. После этого постепенно снимают вес ограничения, накладываемого на звенья тела спортсмена, путем снятия силы принудительного воздействия на спортсмена и средств »риксации,.

Задаваемая программа движения строится на основе киноанализа,техники выполнения действия лучшими исполнителями (ведущими спортсменами страны и мира), а также по результатам механико-математического моделирования. На первом этапе на размещенного в устройстве для тренировки спорт смена принудительно воздействуют силы

Q = 1,2(A q + А )В в течение времени Т, что позволяет разгружать сознание занимающегося от необходимости реализации исполнительной части действия, которая воспроизводится техническими средствами, и полностью сосредоточить его на »»рормировании зрительных, вестибулярных, статодинамических, слуховых, суставных ощущений и целостного восприятия реального упражнения и особенность услов»»й, в которых оно протекает. Именно этот этап позволяет преодолеть главную

I и oL ecca Ao м» ования спо

40 устройство для контроля за мышечным напряжением спортсмена, представля»ощее собой преобразователь биопотенциалов мышц в звуковые или световые сигналы. . Принудительная проводка по движению осуществляется в течение 2-3 подходов по 5-6 повторений действия в каждом иэ них в зависимости от сложности упражнения.

Выявленное эксперементальным путем превышение в 1-2 раза силы принудительного воздействия 0 над суммарными силами тяжести и инерции звеньев тела и частей устройства (Л „ + Л )В обусловлено необходимос тью преодолевать при осуществлении тренировки неучтенные в формуле си- лы,. описать которые количественно невозможно, а именно: силы трения в суставах спортсмена, сопротивление мышечной ткани при принудительном перемещении звеньев, непроизвольные (ре лекторнь»е) напряжения мышц при изменении положения тела, занимающегося в пространстве и т.п. 3атем на втором этапе тренировки силу принудительного воздействия увеличивают до значения 0. = 1,6(Л < + Ау)В, сохраняя неизменным время Т ее воздействия. При этом основная задача сводится к Аормированию необходимых механизмов мышечной координации, соответствующих моделируемой внешним устройством исполнительной части действия, с опорой созван»»я на усвоенную его ориентировочную основу.

При этом спортсмен пытается выполнит задаваемую внешними условиями оптитрудность р t . р»р Р тивного двигательного действия перекинуть мост от образно-логического представления о том, как следует выполнять действие, к образованию двигательно-чувственного образа . входящих в действие операций и предметно-интеллектуальному их осмысливанию, т.е. к образованию психической модели действия, которая впослед ствии будет регулировать и контролировать его выполнение. При этом исключаются из этого процесса ошибочные, пробные исполнительные компоненты действия.

20. Для этого применяется специальное

1574229.в мальную программу изменения em позы.

Для того, чтобы возможные ошибочные напряжения мышц спортсмена не привели к отклонению от задаваемой програм5 мы изменение позы, силу принудительного воздействия необходимо увеличить в 1,6 раза по сравнению с той, которая необходима для преодоления суммарных сил тяжести и инерции звеньев 10 тела спортсмена и устройства. Поскольку нагрузочное устройство воспроизводит оптимальную программу движения спортсмена независимо от его действий, последний лишен возможности ошибаться, Однако, если это все-таки произойдет и спортсмен допустит ту или иную неточность В усилиях QH тут же вступает но взаимодействие с частя- . ми тренажера. При этом чем больше спортсмен ошибается в приложении усилий, тем большее воздействие оказывают на него части устройства.

При этом одновременно осуществляется контроль за мышечным напряжени- 25 ем спортсмена.

Тренировка с данными значениями с,;лы g завершаатся при воспроизве" дании спортсменом необходимой прог- З0 раммы движения независимо от устройства. т,е. при отсутствии со стороны последнего каких-либо воздействий на взаимодействующие с ним звенья тела спортсмена в процессе выполнения упражнений, когда звуковые или световые преобразователи биопотенциалов мышц говорят о правильности выполнения движения. После этого, на третьем этапе тренировки, сохраняя неизменным время Т, постепенно уменьшают величину силы принудительного воздействия от 0 = 1,б(А< + Ag)B до величины 0 = Л В, когда спортсмен выполняет двигательное действие 45 сам, а устройство выполняет функции страховки. Для создания запаса прочности и повышения надежности исполнения на данном этапе необходимо выполнять двигательное действие с дополнительными отягощениями (утяже-. ленными поясами, жилетами, манжетами, амортизаторами, ограничивающими амплитуду сгибательно-разгибательных движений в суставах, и т.п.), находящимися на теле спортсмена в уст

«15 ройстве. Возможность проявлять максимальные напряжения без опасности искажения программы изменения позы, которая контролируется устройством, позволяет исключить многие отрицательные явления, прежде всего образование и закрепление ошибок.

Для формирования гибкого навыка, способного функционировать в изменяющихся цнешних условиях, проводится четвертый этап тренировки. Здесь используют специальный прием — контрастное воспроизведение оптимальной программы изменения позы или искаженной, Последняя определяется, исходя из анализа типичных ошибок (время выполнения действия, амплитуда сгибательных и .разгибательных движе ий в суставах). Таким образом подготавливают спортсмена к критическим ситуациям, которые могут возникнуть при эксплуатации соревновательного двигательного дейст вия в естественных условиях. Это достигается либо путем уменьшения времени Т до 0,75-0,8 от оптимальной величины, либо путем введения отклонений в амплитуду тех или иных суставных движений (от 0,85-0,9 до

1,1-1,15 от оптимальной). Данные отклонения от оптимальной программы изменения позы осуществляются при варьировании величины силы g в диапазоне от 1,б(А g + А )В до А В. Одно тренировочное занятие на данном этапе состоит из 2-4-х подходов по 5-9 повторений в каждом подходе в зависимости от сложности упражнений. При этом первое и последнее повторение в каждом подходе должно выполняться с правильной программой движения, После этого на пятом этапе тренировки.проводят постепенное освобождение от условий принудительного изменения .позы спортсмена путем увеличения зазора межцу звеньями тела спортсмена и частями устройства. Назначение этого этапа заключается в снижении отрицательных эмоциональных реакций спортсменов при .переходе к самостоятельному выполнению двигательного действия и демонстрации планируемого результата в естественных условиях.

При описанной тренировке происходит не только целенаправленное формирование умений самостоятельного выполнения спортивного двигательного действия, но и самоконтроля и предупреждения ошибок, что позволяет повысить надежность, вариативность, качество двигательных движений, заранее подi574229 готовить спортсмена к критическим ситуациям, которые могут возникнуть при эксплуатации соревновательного упражнения.

Формирование силовых гимнастических упражнений (горизонтального упора, стойки силой прогнувшись с прямыми руками, горизонтального виса спереди и сзади, силового перемещения с прямыми руками из виса в вис прогнувшись и других упражнений) является важным моментом в подготовке гимнастов, так как правильное выполнение их говорит о достаточно высоком уровне физической подготовки спортсмена. Горизонтальный упор и горизонтальный вис входя в контрольные упражнения для оценки уровня физичес,кой подготовленности высококвалифицированных гимнастов. Включение силовых гимнастических упражнений в соревновательные комбинации не только на брусьях, но и на кольцах, в вольных упражнениях вносят оригинальность в композиции, что отвечает международным требованиям к современным комбинациям.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для тренировки гимнастов, содержащее стойки, несущие опоры для рук и поворотную на осях раму с пальцами на боковых сторонах для вз аимодейс твия с направляющими ла5 зами средства для программирования нагрузки, выполненных составными по длине из шарнирно связанных между собой звеньев с элементами фиксации ног, плечевой и поясной частей спортсмена, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности тренировки силовых упражнений, оно снабжено переставив ми по высоте сто( ек кронштейнами, опоры для рук и

i5 оси поворота рамы установлены на кронштейнах, плечевые звенья рамы выполнены телескопическими для размещения осей шарниров на уровне плеч спортсмена, а ножнь|е звенья на обрзщенпых к шарнирам участках изогнуты и связаны между собой для охвата плечевого пояса спортсмена со стороны с элементами крепления на груди, при этом пальцы размещены на ножных звеньях рамы па уровне крепления пояса для спортсмена с возможностью перестановки, а пазы выполнены вдоль стоек.

1574229

8 Е

Фиг. J

lij

Составитель М.Володина

Редактор Е.Копча Техред П,Серд окова Корректор H.Пожо

Заказ 1738 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!