Устройство для биомеханического контроля технической и физической подготовленности тяжелоатлетов

Изобретение относится к области спорта и может быть использовано для оперативного контроля за биомеханическими параметрами тяжелоатлетов, в частности для оценки технической и физической их подготовленности, как в тренировочном, так и соревновательном процессе. Заявляемое устройство регистрирует движение центра масс штанги (ЦМ) на основе маркеров, закрепленных на обоих торцах тяжелоатлетического грифа. Непосредственно в тяжелоатлетический помост встроена динамометрическая платформа, которая позволяет при помощи тензометрических датчиков регистрировать динамические характеристики (сила реакции опоры, координаты центра давления), на основе которых можно рассчитать кинематические характеристики движения общего центра масс системы «штангист + штанга». Регистрацию показателей движения центра масс штанги осуществляют при помощи билатеральной (двухсторонней) видеосъемки. Маркеры выполнены из бумаги и представляют собой концентрические круги диаметром 3,5-4,0 см, закрепляемые на обоих торцах грифа штанги двухсторонним скотчем. Заявляемое устройство позволяет получать срочную (оперативную) информацию о технической подготовленности тяжелоатлетов, определять наиболее рациональный способ выполнения упражнения, о произведенных ошибках с последующей их корректировкой, а также произвести отбор наиболее перспективных учеников. Техническим результатом данного изобретения является повышение качества контроля и анализа параметров. 7 ил.

 

Изобретение относится к области спорта и может быть использовано для оперативного контроля за биомеханическими параметрами тяжелоатлетов, в частности, для оценки технической и физической их подготовленности как в тренировочном, так и соревновательном процессе.

Известно устройство для контроля и анализа биомеханических параметров спортсменов, заключающееся в передаче оперативной информации о перемещениях спортсменов на монитор компьютера с последующей обработкой полученной информации, формировании печатного отчета и записи результатов анализа в базу данных [RU патент №2100039, кл. А63В 71/00, 27.12.1997].

Недостатком данного способа является низкое качество контроля за технической и физической подготовленностью спортсменов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ контроля и анализа биохимических параметров спортсменов [RU патент №2233685, кл. А63В 71/00, дата подачи заявки 15.07.2003, дата публикации патента 10.08.2004], который заключается в том, что при передаче оперативной информации о перемещениях спортсменов используют ТВ-камеры и/или видеокамеры, связанные посредством линии передачи данных с компьютером.

Перед обработкой информации осуществляют выбор необходимого видеофрагмента посредством включения программного средства просмотра, затем проводят визуальный анализ покадрового просмотра проходящей пары и временного замера границы анализируемого отрезка видеофрагмента игры. Далее оценивают точность измерений, осуществляют визуальный анализ скоростных параметров движения спортсменов, отображение траектории их движения, отображение физико-математических и/или энергетических параметров с последующими комментариями для формирования печатного отчета.

Недостатком данного изобретения является использование его преимущественно в игровых видах спорта.

Задача изобретения - управление тренировочным процессом на основе биомеханического контроля с получением оперативной информации о технической и физической подготовленности тяжелоатлетов.

Техническим результатом данного изобретения является повышение качества контроля и анализа параметров.

Поставленная задача достигается тем, что заявляемое устройство регистрирует движение центра масс штанги (ЦМ) на основе маркеров 1 и 2, закрепленных на обоих торцах тяжелоатлетического грифа 3. Непосредственно в тяжелоатлетический помост 4 (фиг. 1) встроена динамометрическая платформа 5 (фиг. 2), которая позволяет при помощи тензометрических датчиков регистрировать динамические характеристики (сила реакции опоры, координаты центра давления), на основе которых можно рассчитать кинематические характеристики движения общего центра масс системы «штангист + штанга».

Регистрацию показателей движения центра масс штанги осуществляют при помощи билатеральной (двухсторонней) видеосъемки.

Маркеры 1 и 2 выполнены из бумаги и представляют собой концентрические круги диаметром 3,5-4,0 см (фиг. 3), закрепляемые на обоих торцах грифа штанги двухсторонним скотчем (фиг. 4).

Примеры конкретного выполнения.

На основе результатов исследования движения штанги в классических тяжелоатлетических упражнениях во время соревнований самого высокого ранга (всего проанализировано более 2500 попыток) были сформулированы основные требования к рациональной технике, реализация которых зависит от индивидуальных особенностей атлетов.

Например, спортсмен А., 25 лет, спортивная квалификация - кандидат в мастера спорта по тяжелой атлетике, при выполнении рывка и подъема штанги на грудь постоянно повторял одну и ту же ошибку.

Заявляемое устройство позволяет определить для него наиболее рациональный способ выполнения рывка, который заключается в том, что штангу следует разгонять вверх-назад по S-образной траектории, не пересекая вертикаль, проведенную через ее ЦМ в момент отрыва от помоста. На фиг. 5 приведены траектории ЦМ штанги в рывке. А - рациональная траектория, Б - не рациональная траектория.

Такое движение позволяет в большей степени реализовать силовые возможности атлетов, особенно в периоде подрыва, в отличие от менее рационального способа, когда ЦМ штанги дважды пересекает эту линию, а усилия направлены вверх или вверх-вперед.

В фазе амортизации спортсмен старается не допускать снижение вертикальной скорости ЦМ штанги, разгоняя ее равномерно вверх-назад. Это достигается, в первую очередь, активным разгибанием туловища на фоне сгибания ног в коленных суставах в фазе амортизации и последующего разгибания ног в финальной фазе движения. На фиг. 6 показаны вертикальные скорости ЦМ штанги атлетов с уменьшением и без уменьшения скорости в фазе амортизации.

Характерной ошибкой, особенно начинающих спортсменов, является то, что они «подсаживаются» под штангу без активного разгибания туловища, тем самым уменьшая силу, действующую на снаряд. Как следствие этого происходит значительное уменьшение вертикальной скорости, которое нужно компенсировать в финальном разгоне штанги.

В начале фазы финального разгона нужно сообщить штанге горизонтальную скорость в направлении от тела спортсмена. Это достигается постепенным разгоном штанги без резкого изменения траектории ее движения в горизонтальном направлении путем так называемого «подбива». Оптимальная по величине горизонтальная скорость штанги в финальном разгоне необходима для реализации физического механизма движения (процесса изменения движений в результате приложенных сил, в том числе и мышечных сил). Разгон штанги в финальной части упражнения осуществляют за счет центростремительной силы, которая искривляет траекторию снаряда и ЦМ штанги делает своеобразную петлю. Это приводит к увеличению вертикальной составляющей скорости штанги и высоты ее подъема.

На фиг. 7 представлены вертикальная и горизонтальная составляющие силы и скорости ЦМ штанги и траектории ЦМ штанги двух спортсменок (А - графики движения центра масс штанги, Б - траектория движения штанги).

На основании данных, полученных при использовании заявляемого устройства, были внесены коррекции в планы подготовки некоторых тяжелоатлетов, у которых наблюдались обсуждаемые ошибки.

У пятерых спортсменов из семи после месяца тренировки по скорректированной программе и добавлением дополнительных упражнений (рывок гири правой и левой руками) в тренировочный процесс удалось повысить результат в рывке на 5-7 кг.

Вторым достоинством разработанной методики является то, что из начинающих спортсменов и разрядников удалось более эффективно отбирать более одаренных атлетов, не имеющих отмеченные выше недостатки в технике рывка и подъема штанги на грудь.

Заявляемое устройство позволяет получать срочную (оперативную) информацию о технической подготовленности тяжелоатлетов, определять наиболее рациональный способ выполнения упражнения, о произведенных ошибках с последующей их корректировкой, а также произвести отбор наиболее перспективных учеников.

Устройство для биомеханического контроля технической и физической подготовленности тяжелоатлетов, включающее в себя видеосъемку, запись информации в блок памяти и последующую обработку информации, отличающееся тем, что на обоих торцах грифа тяжелоатлетической штанги закрепляют маркеры, представляющие собой концентрические окружности черного и белого цвета, нарисованные на бумаге, непосредственно в тяжелоатлетический помост встроена динамометрическая платформа, которая позволяет при помощи тензометрических датчиков регистрировать динамические характеристики (сила реакции опоры, координаты центра давления), на основе которых рассчитывают кинематические характеристики движения общего центра масс системы «штангист + штанга», а видеосъемку осуществляют при помощи двух видеокамер одновременно.