Способ подготовки спортсменов

Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для подготовки спортсменов, оценки их зрительных, когнитивных и двигательных способностей. Оно может быть использовано в физиологической, медицинской, психологической науке и практике, а также при создании игровых и обучающих комплексов. Изобретение повышает эффективность тренировки спортсменов с использованием светодинамических зон для многовариантного моделирования игровых ситуаций. Технический результат достигается тем, что заданное количество видеокамер и световых излучателей, формирующих светодинамические зоны, закреплены на заданном числе дронов, летающих над игровым полем. Программно-аппаратный комплекс управляет каждым дроном, содержащим систему гироскопической ориентации видеокамер и световых излучателей, которая в зависимости от поворотов, наклонов и вертикальных перемещений дрона, а также его перемещений по игровому полю по заданной программе во время тренировки, автоматически корректирует положение проекций светодинамических зон относительно спортсмена, сохраняя их целевое расположение или перемещение, заданное выбранной программой тренировки.

 

Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для подготовки спортсменов, оценки их зрительных, когнитивных и двигательных способностей. Оно может быть использовано в физиологической, медицинской, психологической науке и практике, а также при создании игровых и обучающих комплексов.

В авиации, ракетной и космической технике, а также в морском флоте находят широкое применение сложные комплексные системы автоматического управления движением. Известны системы автоматического управления летательным аппаратом (ЛА), включающие в себя в качестве чувствительных элементов системы ориентации, навигации и бортовые гироскопические устройства, предназначенные для управления радиолокационными, телеметрическими, оптическими и тепловыми приборами наведения; эти приборы и устройства в процессе наведения также формируют сигналы для автоматического управления ЛА. При этом базовыми элементами являются гироскопические стабилизаторы и приборы.

В доступной литературе подробно изложены основные принципы построения гиростабилизаторов различного назначения и гироскопических систем ориентации, а также дан анализ их динамических погрешностей [1].

Из современного уровня техники известны миниатюрные лазерные источники света, лазерные указки и различные проекционные системы малых габаритов и веса [2].

Известны также легкие летательные аппараты-дроны с дистанционным радиоуправлением. На дронах устанавливают различную технологическую аппаратуру, в том числе видеокамеры и световые приборы [3].

Однако в известном виде дроны не предназначены для проведения спортивных тренировок и тестирования спортсменов.

Известен способ интерактивной тренировки одного или нескольких игроков в светодинамических зонах по патенту WO 2003/100568 А2 [4].

Данный комплекс предназначен, прежде всего, для мультимедийных развлечений и создания аэробных упражнений, которые формируются указанием направлений движения пользователей различными звуковыми и световыми сигналами.

Недостатком данного способа тренировки является его малая функциональная возможность.

Известен способ тренировки игроков и спортсменов со спортивным снарядом на игровом поле по патенту RU 2444392 С1 [5], включающий выполнение тренировки на поле с управляемой светодинамической подсветкой, в котором при помощи светодинамической подсветки создают управляемые зоны. Спортсмен должен находиться в разрешенных зонах, удерживая спортивный снаряд. При этом непредсказуемо для спортсмена меняют положение, форму и площадь разрешенных зон, изменение положения формы и площади разрешенных зон и режимов тренировки задают вручную или программно-аппаратным комплексом. По возможности спортсмена постоянно находиться и удерживать спортивный снаряд в разрешенной зоне судят о росте спортивного мастерства спортсмена и об эффективности тренировок. Раскрытый в данном патенте базовый принцип тренировки с оптической кодировкой игрового пространства реализован позднее в ряде других известных способах тренировок спортсменов с использованием световых излучателей и видеокамер, установленных на заданной высоте над спортивной площадкой [6, 7, 8].

Недостатком каждого из этих способов тренировок является то, что они позволяют тренировать спортсмена и оценивать его навыки только в границах специально оборудованных тренировочных полей с мощными, габаритными, установленными стационарно световыми излучателями и видеокамерами. Недостатком этих способов являет и то, что внешние световые излучатели создают на игровом поле от спортсмена теневые зоны. Вместе с тем в данных способах в целях безопасности ограничено применение современной лазерной проекционной техники, которая имеет ряд преимуществ, особенно при создании светодинамических зон на ярко освещенных тренировочных полях.

По патенту [9] известен способ, в котором решаются вышеперечисленные проблемы. В данном способе спортсмен не ограничен периметром специально оснащенной спортивной площадки. Заданное количество световых излучателей, формирующих светодинамические зоны, закреплены на голове спортсмена и не создают прямого излучения в глаза спортсмена и его теневых зон. Программно-аппаратный комплекс, закрепленный полностью или частично на спортсмене, включает в себя систему гироскопической ориентации световых излучателей, которая в зависимости от поворотов, наклонов и вертикальных перемещений головы спортсмена, а также его перемещений по игровому полю во время тренировки, автоматически корректирует положение проекций светодинамических зон, сохраняя их целевое расположение или перемещение, заданное выбранной программой тренировки.

Однако любое дополнительное оборудование, закрепленное на голове спортсмена, создает ряд неудобств, а персональные источники света не исключают прямого попадания излучения в глаза партнеру при групповой тренировке.

Предлагаемое изобретение повышает эффективность тренировки спортсменов, обеспечивает ее безопасность и создание светодинамических зон для многовариантного моделирования игровых ситуаций практически при любой внешней освещенности тренировочной площади. Изобретение позволяет исключить наличие теневых зон, привязку тренировки спортсмена или группы спортсменов к специально оборудованным спортивным площадкам и создает условия, которые имеют существенное преимущество по сравнению с известными способами тренировки.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности тренировки спортсменов.

Технический результат достигается тем, что подготовку спортсменов выполняют на игровом поле, где программно-аппаратным комплексом, содержащим видеокамеру, отслеживающую перемещения спортсмена, световые излучатели, формирующие светодинамические зоны, а также систему гироскопической ориентации излучателей, моделируют трансформацией зон игровые ситуации и режимы тренировки. Причем новым является то, что заданное количество видеокамер и световых излучателей, формирующих светодинамические зоны, закреплены на заданном числе дронов, летающих над игровым полем по заданной программе на высоте ниже уровня глаз спортсменов. Программно-аппаратный комплекс управляет каждым дроном, содержащим систему гироскопической ориентации видеокамер и световых излучателей, которая в зависимости от поворотов, наклонов и вертикальных перемещений дрона, а также его перемещений по игровому полю по заданной программе во время тренировки, автоматически корректирует положение проекций светодинамических зон относительно спортсмена, сохраняя их целевое расположение или перемещение, заданное выбранной программой тренировки. Программно-аппаратный комплекс автоматически отключает световые излучатели при положениях головы спортсмена ниже высоты полета дрона или при отклонении проекций излучателей за пределы заданного поля допуска их отклонений. Для достаточного контраста изображений проекций световых излучателей они накладываются или не накладываются друг на друга.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Предлагаемый способ подготовки спортсменов осуществляется следующим образом. Над игровым полем запускают несколько дронов - радиоуправляемых летающих аппаратов. На каждом из дронов установлено заданное число видеокамер, следящих за спортсменами на игровом поле, и управляемые малогабаритные источники света, входящие в состав программно-аппаратного комплекса. В данном случае дроны предназначены для определения местонахождения спортсменов и формирования светодинамических зон на игровом поле, с помощью которых многовариантно моделируют игровые ситуации и создают специальные упражнения для развития технико-тактических навыков спортсмена. Для обеспечения безопасности на тренировке и исключения прямого излучения в глаза спортсмена при использовании лазерных или иных мощных малогабаритных излучателей дроны зависают в воздухе на высоте ниже уровня глаз тренирующихся людей. Программно-аппаратный комплекс, частично закрепленный на дроне (мощный вычислительный комплекс работает дистанционно по радиоканалу), включает в себя программно связанные две основные системы: систему видеонаблюдения - определения координат спортсмена на игровом поле, и систему управления светодинамическими проекциями. Система гироскопической ориентации автоматически фиксирует повороты, наклоны и вертикальные перемещения дрона и корректирует положение видеокамер, а также расположение проекций светодинамических зон на игровом поле, сохраняя их целевое расположение или перемещение, заданное выбранной программой тренировки.

При тренировках на открытых участках ветровая нагрузка и раскачка дронов при перемещениях по игровому полю не искажает целевого перемещения световых зон. Это происходит потому, что программно-аппаратный комплекс, содержащий систему гироскопической ориентации световых излучателей и видеокамер, зафиксировал незапланированные перемещения дрона и автоматически сориентировал световые излучатели, закрепленные на дроне, на позиции, где должны быть заданные проекции согласно целевой программе тренировки.

Пример тренировки обводки соперника. Футболист находится на игровом поле и не ограничен в перемещениях. Вокруг спортсмена, рост которого 170 см, зависают на высоте 90 см от уровня игрового поля три радиоуправляемых дрона. Они проецируют лазерными проекторами под собой кольца диаметром 130 см, являющиеся запрещенными зонами для спортсмена. По команде «Старт» дроны, управляемые программно-аппаратным комплексом, целенаправленно атакуют и преследуют футболиста. Задача спортсмена - обойти с мячом световых соперников и вырваться из окружения запрещенных зон. Попадание в световую зону признается ошибкой.

При корректном выполнении упражнения программно аппаратный комплекс увеличивает скорость действия дронов до тех пор, пока спортсмен не сможет безошибочно выполнить обводку световых соперников. На данной скорости продолжают тренировку до получения стабильных положительных результатов.

При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства. Для компьютерной обработки информации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.

Технический характер решения подтверждается наличием технического результата, получаемого при осуществлении данного изобретения. Предложенный способ впервые указывает путь и технические средства, при помощи которых поставленная задача может быть решена.

Программно-аппаратный комплекс формирует базу данных по результатам разновременных тестов. Эти данные могут являться основой для анализа подготовленности спортсмена и корректировки его тренировки.

Заявляемый способ позволяет на новом уровне организовать подготовку спортсмена, проводить оценку его зрительных, когнитивных и двигательных способностей в полевых условиях, не привязанных к стационарно оснащенным спортивным комплексам.

Таким образом, заявляемый способ подготовки спортсменов обладает новыми свойствами, обуславливающими получение положительного эффекта.

Источники информации

1. Пельпор Д.С. Гироскопические системы ориентации и стабилизации. - М.: Машиностроение, 1982. - 165 с.

2. http://solutions.3mrussia.ru/wps/portal/3M/ru RU/PocketProiectors/HomePage/ProductsSupport/Specs/

3. http://aviadron.ru/

4. Патент WO 2003/100568 А2 (LIGHTSPACE CORP.), 04.12.2003.

5. Патент 2444392 РФ, МПК А63В 69/00. Способ тренировки игроков и спортсменов / Афоньшиин В.Е. - №2011101282; заявл. 12.01.2011; опубл. 10.03.2012, Бюл. №7. - 9 с.

6. Патент 2492896 РФ, МПК А63В 71/00. Способ тренировки технических действий в игровых видах спорта / Афоньшин В.Е., Роженцов В.В.; опубл. 20.09.13, Бюл. №26. - 5 с.

7. Патент 2492897 РФ, МПК А63В 71/00. Способ интерактивной тренировки / Афоньшин В.Е., Роженцов В.В. - №2012111420/12; заявл. 23.03.2012; опубл. 20.09.2013, Бюл. №26. - 13 с.

8. Патент 2550322 РФ, МПК А63В 69/00. Способ подготовки спортсменов / Афоньшин В.Е. - №2014128034; заявл. 08.07.2014; опубл. 10.05.2015, Бюл. №3. - 19 с.

Способ подготовки спортсменов, в котором на игровом поле программно-аппаратным комплексом, содержащим видеокамеру, отслеживающую перемещения спортсмена, световые излучатели, формирующие светодинамические зоны, а также систему гироскопической ориентации излучателей, моделируют трансформацией зон игровые ситуации и режимы тренировки, отличающийся тем, что заданное количество видеокамер и световых излучателей, формирующих светодинамические зоны, закреплены на заданном числе дронов, летающих над игровым полем по заданной программе на высоте ниже уровня глаз спортсменов; программно-аппаратный комплекс управляет каждым дроном, содержащим систему гироскопической ориентации видеокамер и световых излучателей, которая в зависимости от поворотов, наклонов и вертикальных перемещений дрона, а также его перемещений по игровому полю по заданной программе во время тренировки, автоматически корректирует положение проекций светодинамических зон относительно спортсмена, сохраняя их целевое расположение или перемещение, заданное выбранной программой тренировки; программно-аппаратный комплекс автоматически отключает световые излучатели при положениях головы спортсмена ниже высоты полета дрона или при отклонении проекций излучателей за пределы заданного поля допуска их отклонений; для достаточного контраста изображений проекций световых излучателей, они накладываются или не накладываются друг на друга.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено, прежде всего, для тренировки игровых действий и технических приемов в футболе, хоккее и баскетболе.
Изобретение относится к способам корректировки двигательных стереотипов спортсменов (ДСС) в игровых видах спорта: хоккее, футболе, баскетболе и др., а также к медицине, психологии, физиологии.
Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для тренировки технико-тактических действий спортсменов в игровых видах спорта. Оно может быть использовано в тренировках футболистов, хоккеистов и баскетболистов, а также в целях увеличения двигательной активности населения и профилактики гиподинамии.
Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для технико-тактической подготовки спортсменов в игровых видах спорта. Оно может быть использовано в тренировках футболистов, хоккеистов и баскетболистов, а также в целях увеличения двигательной активности населения и профилактики гиподинамии.

Изобретение относится к робототехнике, а именно к устройствам, с помощью которых осуществляют испытания мобильных роботов, в том числе, в рамках игровых мероприятий и соревнований.
Предложен способ тренировки технических приемов и двигательных действий, в котором тренировка спортсмена осуществляется на поле с управляемой светодинамической подсветкой, формирующей разрешенные зоны, где должен находиться спортсмен.

Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для тренировки активных технических действий в игровых видах спорта, в частности проведения атакующих действий.
Изобретение относится к способам тренировки футболистов и предназначено для обучения навыкам ведения мяча. Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности обучения умению ведения мяча по игровому полю за счет возможности контроля, измерения и оценки показателей данного умения.
Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено, прежде всего, для тренировки двигательных действий и технических приемов в футболе, хоккее и баскетболе.
Изобретение относится к спорту и предназначено для тренировки технико-тактических действий спортсменов в игровых видах спорта. На игровом поле формируется тренировочная площадь и световые зоны - условные соперники, которые перемещаются по тренировочной площади с заданной максимальной скоростью.
Изобретение относится к спортивной медицине, педагогике, способам определения стереотипа реагирования спортсмена в игровых видах спорта. Светодинамической подсветкой, управляемой программно-аппаратным комплексом (ПАК), на игровом поле формируют мобильные запрещенные и разрешенные зоны для движения спортсмена. При этом с помощью световых зон моделируют режимы тренировок, фиксируемые видеокамерой. На верхней части головы спортсмена закреплен точечный световой индикатор – излучатель или отражатель, позволяющий фиксировать пространственное положение головы спортсмена на игровом поле. Видеокамера фиксирует перемещения точечного индикатора с заданными промежутками времени. Видеосигнал передается в ПАК для обработки и графического выражения траектории перемещения спортсмена в ответ на трансформацию и/или перемещение запрещенных зон. В моделируемых на тренировке повторяющихся игровых ситуациях ПАК в заданном отрезке времени осуществляет наложение графических изображений траекторий возможных путей решения когнитивно-двигательной задачи спортсмена и реального перемещения его точечного индикатора. На основании этого судят о динамическом стереотипе спортсмена. Способ обеспечивает эффективное определение стереотипа реагирования спортсмена в игровых видах спорта, оценку силы стереотипа игрока.
Изобретение относится к способам тренировки обводки в игровых видах спорта. На игровом поле задают световые зоны заданной величины, изменение положения световых зон и режимов тренировки задают программно-аппаратным комплексом. Световые зоны или их часть, выделенные заданным цветом, являются запрещенными для нахождения спортсмена и/или спортивного снаряда, имитируют противодействие игроков-соперников и целенаправленно перемещаясь, препятствуют передвижению спортсмена. Зоны реагируют на изменение направления движения спортсмена с заданной инерционностью, обусловленной задержкой перемещения из-за наличия времени сенсомоторной реакции игроков-соперников. Движение спортсмена снимают расположенной на заданной высоте над игровым полем видеокамерой. Видеоизображение анализируется в программно-аппаратном комплексе. По количеству попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону, по максимальной величине запрещенной зоны, стартовому минимальному значению ее инерционности, при котором спортсмен, выполняя обманные движения, совершает качественную обводку, судят о технической подготовленности спортсмена. Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности тренировки и точности оценки действий спортсмена.

Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для оценки двигательных действий спортсмена в бадминтоне. В игровом центре ИЦ на поверхности корта для игры в бадминтон световым излучателем, размещенным на заданной высоте над поверхностью корта, управляемым компьютером, создают световое пятно заданного диаметра. В заданных игровых зонах на заданной высоте размещают контактные устройства, в центре корта у сетки на заданной высоте размещают табло с индикаторами, отображающее корт с игровыми зонами, контактные устройства в игровых зонах и табло с индикаторами соединяют с компьютером. На компьютере задают последовательность движений спортсмена от игрового центра до заданных игровых зон и время задержки подачи сигнала о движении к игровой зоне от момента времени возвращения спортсмена в игровой центр. Направление движения к игровой зоне задают подачей сигнала на соответствующий индикатор табло. Изображение корта с игровым центром и спортсменом снимают видеокамерой, расположенной совместно с световым излучателем, видеоизображение передают в компьютер. Спортсмен двигается из игрового центра к заданной игровой зоне, замыкает касанием ракеткой или рукой соответствующее контактное устройство и возвращается в игровой центр. Сигналы о замыкании контактных устройств в игровых зонах передают в компьютер, который определяет момент времени начала движения спортсмена из игрового центра, измеряет время от момента подачи сигнала на индикатор табло до начала движения спортсмена из игрового центра, время движения спортсмена от игрового центра до заданной игровой зоны и замыкания соответствующего контактного устройства, определяет момент времени возвращения спортсмена в игровой центр, измеряет время движения спортсмена от момента замыкания контактного устройства в заданной игровой зоне до игрового центра, вычисляет время движения спортсмена от игрового центра до заданной игровой зоны и обратно. После каждого цикла движений спортсмена от игрового центра до всех игровых зон компьютер вычисляет оптимальное положение игрового центра по формуле: , где ИЦx,y - положение игрового центра с координатами x, y; ti - время движения спортсмена от игрового центра до i-й игровой зоны и обратно; tj - время движения спортсмена от игрового центра до j-й игровой зоны и обратно, симметричной i-й игровой зоне относительно линий, проходящих через игровой центр параллельно границам корта, или симметричной i-й игровой зоне относительно положения игрового центра, и перемещает световое пятно в вычисленное оптимальное положение игрового центра. Заявляемый способ позволяет определить время сенсомоторной реакции как время от момента подачи сигнала на индикатор табло до начала движения спортсмена из игрового центра, время движения спортсмена от игрового центра до заданной игровой зоны, время движения спортсмена от заданной игровой зоны до игрового центра, время движения спортсмена от игрового центра до заданной игровой зоны и обратно, оптимизировать положение игрового центра. На основании полученных данных возможны отбор перспективных детей для занятий бадминтоном, индивидуальная тренировка двигательных действий бадминтонистов. 2 ил.
Изобретение относится к способам тренировки обводки в игровых видах спорта. Тренировка обводки соперника проводится на игровом поле с управляемой светодинамической подсветкой. Световыми излучателями формируют световые зоны, имитирующие соперников, которые спортсмен должен обойти заданное количество раз. Изменение световых зон и режимов тренировки задают программно-аппаратным комплексом или вручную. При этом заданное количество стационарных световых зон с контрастными границами, имитирующих соперников формируется в виде одноцветного или двухцветного круга заданного размера. Один цвет зоны задается как сигнал для запрещения передвижения спортсмена, другой - как сигнал к свободному проходу. Освещение каждой зоны непредсказуемо для спортсмена переключается программно или вручную тренером. Программно-аппаратный комплекс осуществляет видеорегистрацию передвижения спортсмена, регистрирует ошибки спортсмена. По максимальной скорости спортсмена, скорости трансформации и площади зон, при которой спортсмен, выполняя данное упражнение, не допускает ошибок, судят о технической подготовленности спортсмена и его качестве двигательных действий. Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки технической подготовленности спортсмена.

Изобретение относится к системам виртуальной реальности. Технический результат заключается в обеспечении локомоционного устройства, предоставляющего возможность пользователям безопасно осуществлять доступ к виртуальным окружениям. Локомоционная система включает в себя платформу, сконфигурированную, чтобы поддерживать пользователя, узел поддержки со страховочным поясом, соединенный с платформой и протягивающийся вверх от платформы, и страховочный пояс, сконфигурированный, чтобы надеваться на пользователя. Узел поддержки со страховочным поясом включает в себя гало-опору, расположенную над платформой и протягивающуюся вокруг вертикальной центральной оси. Страховочный пояс включает в себя структуру сопряжения, подвижно соединенную с гало-опорой. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 56 ил.
Способ подготовки и тестирования спортсменов на игровом поле, где программно-аппаратным комплексом управляют заданным числом радиоуправляемых дронов, имеющих систему гироскопической ориентации в объеме игрового поля. При этом к каждому дрону, в его нижней части, закреплена юбка заданного размера, выполненная из эластичного материала, которая надувается воздушным потоком дрона и формирует объемную фигуру, имитирующую статичного или динамичного партнера, или соперника, или тренировочный инвентарь.
Изобретение относится к способам тренировки технико-тактических действий спортсменов в игровых видах спорта и может быть использовано в тренировках футболистов, хоккеистов и баскетболистов. Способ тренировки осуществляют на поле со светодинамической подсветкой. Выделенные светом зоны, запрещенные для нахождения спортсмена и/или спортивного снаряда, имитируют противодействие игроков-соперников и, перемещаясь, препятствуют передвижению спортсмена. Спортсмен оценивает смоделированную игровую ситуацию, соизмеряет свои технические и скоростные возможности с динамикой перемещения запрещенных зон и совершает обводку запрещенных световых зон, имитирующих соперников. Задают сбалансированный режим физической и интеллектуальной нагрузки, в котором на игровом поле перемещают заданное число запрещенных светодинамических зон заданного диаметра. Их перемещения предсказуемы для спортсмена. Предсказуемость изменения игровой ситуации определяют программно-аппаратным комплексом, который перемещает световые зоны прямолинейными отрезками до столкновения их с границами тренировочной площади и/или между собой. Программа комплекса перемещает зоны, как имитацию ударных взаимодействий абсолютно упругих тел равной массы согласно существующим законам механики. В зависимости от подготовленности спортсмена и задач тренировки задается диаметр, количество и скорость запрещенных зон. Задача спортсмена - выполнить обводку зон при перемещении до заданных графиком тренировки участков тренировочной площади. Скорость перемещения запрещенных зон задается тренером в ручном режиме, корректировкой вводных данных программно-аппаратного комплекса во время тренировки, в зависимости от скорости и качества выполнения технико-тактических действий спортсмена на игровом поле. Обеспечивается повышение эффективности тренировки технико-тактических действий спортсменов в игровых видах спорта.
Наверх