Способ и устройство для развития беговых способностей спортсмена

Изобретение относится к области спорта, а именно к способам и устройствам тренировки и развития беговых способностей. Устройство для развития беговых способностей спортсмена содержит ленту-дорожку, датчики движения, блок управления и тяговый механизм, выполненный с возможностью приведения в движение ленты-дорожки, согласно изобретению лента-дорожка смонтирована на уровне поверхности беговой дистанции и выполнена реверсивной с возможностью движения как в одну сторону, так и в другую по заданному режиму работы двигателя в блоке управления, датчики движения смонтированы на пути спортсмена перед лентой-дорожкой и за ней и подключены к импульсному реле, контакты которого подключены к блоку управления, к блоку управления подключены также датчик скорости спортсмена, выполненный с возможностью вычисления скорости спортсмена до захода на ленту-дорожку и после схода с нее, и интерфейсный модуль, выполненный с возможностью предустановки режимов работы ленты-дорожки и вывода информации о беговых показателях спортсмена. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности тренировок беговых способностей спортсменов, повышение их силы, скорости и выносливости, который достигается за счет того, что способ развития беговых способностей спортсмена, в котором с помощью датчика скорости измеряют скорость спортсмена до захода на ленту-дорожку и после схода с нее и передают измеренные значения в модуль управления, с помощью интерфейсного модуля скорость движения ленты-дорожки в сторону, совпадающую с направлением движения спортсмена, устанавливают равной одной десятой скорости движения спортсмена, а при движении ленты-дорожки навстречу спортсмену скорость ленты-дорожки устанавливают не менее чем на одну десятую от скорости движения спортсмена. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области спорта, а именно к способам и устройствам тренировки и развития беговых способностей спортсменов [A63B 21/00, A63B 21/02, A63B 21/4009, A63B 21/0618, A63B 22/00, A63B 22/02, A63B 22/12, A63B 22/20, A63B 23/00, A63B 23/02, A63B 23/04, A63B 69/0028, B62B 5/068].

Из уровня техники известен УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ РАЗВИТИЯ СКОРОСТИ, ЛОВКОСТИ И СИЛЫ [US11065500 (B1), опубл.: 20.07.2021], содержащий: основную деку, имеющую первую секцию, имеющую первый передний конец и противоположный первый задний конец, и вторую секцию, имеющую второй передний конец, обращенный к первому заднему концу, вторую секцию, также имеющую противоположный второй задний конец; пульт управления, расположенный на первой секции основной деки; беговую дорожку, расположенную на второй секции основной деки, причем беговая дорожка имеет передний конец и задний конец, причем беговая дорожка имеет на себе ленту для непрерывного бега; пара параллельных рельсов, которые проходят назад от первого заднего конца первой секции основной деки, так что вторая секция основной деки скользит в продольном направлении вдоль рельсов, чтобы ее можно было продольно регулировать по отношению к первой секции, так что расстояние между беговой дорожкой и консолью управления может изменяться в продольном направлении во время работы беговой дорожки; узел сопротивления, расположенный на второй секции главной деки рядом с задним концом беговой дорожки, причем ступица сопротивления имеет катушку, причем катушка имеет силу наматывания, переданную на нее; а также кабель, имеющий первый конец и второй конец, так что первый конец кабеля прикреплен к катушке и частично намотан вокруг нее, так что приложение тянущего усилия к кабелю для разматывания кабеля с катушки работает против передаваемой силы наматывания на катушке; зажим, прикрепленный к боковой стороне основной деки под беговой дорожкой, при этом кабель проходит через зажим.

Недостатком аналога является низкая эффективность тренировок спортсменов беговым способностям, обусловленное отличием в биомеханике бега на тренажере от естественного бега и нехарактерностью нагрузки, что приводит к дезадаптации мышц от привычной нагрузки.

Также известна МИНИАТЮРНАЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ПОЛОСА КРУГОВОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТИПА, ИМИТИРУЮЩАЯ ЛЕГКОАТЛЕТИЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ [CN111068238 (A), опубл.: 28.04.2020], отличающаяся тем, что она включает наземную тренировочную систему, которая включает дисковый вращающийся трек, неподвижную опорную стену, защитную стену спортивной площадки, фундамент стены, систему питания, электронную систему управления; дисковый вращающийся трек расположен между неподвижной опорной стеной и защитной стеной спортивной площадки, а система питания расположена в нижней части трека; провод соединяет электрическую систему управления и энергосистему; электрическая система управления приводит во вращение дисковый трек; дисковый вращающийся трек выполнен наклонным и включает в себя гидравлический подъемник, регулятор тягового троса, гусеницу; подъемник расположен в верхней части трека; электронная система управления соединена с регулятором тягового троса; регулятор тягового троса электрически соединен с гидравлическим устройством натяжения равной мощности; гидравлическим устройством натяжения равной мощности и регулятор тягового троса может перемещаться по рельсовому пути вместе с движением тела человека.

Недостатком аналога является наличие непосредственной связи спортсмена с техническим средством, что значительно снижает пропускную способность полосы и ее эксплуатационные качества.

Наиболее близкой по технической сущности является БЕГУЩАЯ ДОРОЖКА [RU 2107527 C1, опубл.: 27.03.1998] имеющая своей целью повышение эффективности тренировки путем управления скоростью непрерывной ленты, содержащая непрерывную ленту, под которой смонтирован замыкающий контакт пускателя, обеспечивающий включение цепи устройства управления скоростью непрерывной ленты, включающий двигатель и размыкающий контакт пускателя, обеспечивающий отключение цепи устройства управления скоростью непрерывной ленты.

Основной технической проблемой прототипа является низкая эффективность тренировки беговых способностей спортсмена и узкая область применения дорожки, обусловленные применением в конструкции стандартных беговых дорожек возможностей управления при непосредственном взаимодействии с дорожкой ногами и отсутствие возможности изменения направления ее движения для тренировки силы или скорости.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности тренировок спортсменов беговым способностям, повышении их силы, скорости и выносливости.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ развития беговых способностей спортсмена, в котором с помощью датчика скорости измеряют скорость спортсмена до захода на ленту-дорожку и после схода с нее и передают измеренные значения в модуль управления, с помощью интерфейсного модуля скорость движения ленты-дорожки в сторону, совпадающую с направлением движения спортсмена устанавливают равной одной десятой скорости движения спортсмена, а при движении ленты-дорожки на встречу спортсмену скорость ленты-дорожки устанавливают не менее чем на одну десятую от скорости движения спортсмена.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для развития беговых способностей спортсмена содержит ленту-дорожку, датчики движения, блок управления и тяговый механизм, выполненный с возможностью приведения в движение ленты-дорожки, отличающийся тем, что лента-дорожка смонтирована на уровне поверхности беговой дистанции и выполнена реверсивной с возможностью движения как в одну сторону, так и в другую по заданному режиму работы двигателя в блоке управления, датчики движения смонтированы на пути спортсмена перед лентой-дорожкой и за ней и подключены к импульсному реле, контакты которого подключены к блоку управления, к блоку управления подключены также датчик скорости спортсмена, выполненный с возможностью вычисления скорости спортсмена до захода на ленту-дорожку и после схода с нее и интерфейсный модуль, выполненный с возможностью предустановки режимов работы ленты-дорожки и вывода информации о беговых показателях спортсмена.

В частности, лента-дорожка выполнена непрерывной.

В частности, лента-дорожка выполнена линейной.

В частности, тяговый механизм непрерывной ленты-дорожки выполнен в виде опорных роликов, на которые натянута лента-дорожка.

В частности, тяговый механизм линейной ленты-дорожки выполнен в виде трособлочной системы, содержащей ролики, смонтированные по углам ленты-дорожки и тросы, огибающие ролики с каждого из концов и смонтированных одними концами к опорной поверхности.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 показано устройство для развития беговых способностей спортсмена в варианте реализации непрерывной ленты-дорожки.

На фиг.2 показано устройство для развития беговых способностей спортсмена в варианте реализации линейной ленты-дорожки.

На фиг.3 показана схема управления устройства для развития беговых способностей спортсмена.

На фигурах обозначено: 1 – непрерывная лента-дорожка, 2 – линейная лента-дорожка, 3 – опорные ролики, 4 – ролики, 5 – тросы, 6 – лебедки, 7 – двигатель, 8 – модуль управления, 9 – спортсмен, 10 – датчики движения, 11 – импульсное реле, 12 – датчик скорости, 13 – интерфейсный модуль.

Осуществление изобретения.

Устройство для развития беговых способностей спортсмена предназначено для повышения скорости бега со старта и на ходу, отличающееся от известных тяговых облегчающих устройств отсутствием непосредственной связи спортсмена с техническим средством, что значительно повышает пропускную способность и эксплуатационные качества.

Устройство для развития беговых способностей спортсмена состоит из резиновой ленты-дорожки 1 (см.Фиг.1), выполненной непрерывной и смонтированной заподлицо на беговой поверхности или в виде линейной ленты-дорожки 2 (см.Фиг.2) смонтированной непосредственно на беговой поверхности.

Лента-дорожка 1 или 2 снабжена тяговым механизмом, который выполнен в виде опорных роликов 3 для варианта реализации непрерывной ленты-дорожки 1 и в этом случае лента-дорожка 1 натянута на упомянутые ролики 3.

В другом варианте реализации для линейной ленты-дорожки 2 тяговый механизм выполнен в виде системы роликов 4, смонтированных по углам линейной ленты-дорожки 2 и тросов 5, огибающих упомянутые ролики 4 с каждой из концов линейной ленты-дорожки 2. Конец каждого из тросов 5 закреплен к опорной поверхности, а второй конец смонтирован на барабане лебедки 6. Лебедка 6 линейной ленты-дорожки 2 приводится в действие, по крайней мере, одним двигателем 7 (см.Фиг.3), выполненным электрическим. Такая конструкция тягового механизма выполнена с возможностью поочередного продольного наматывания на лебедки 6 тросов 5 системы, приводящих в движение линейную ленту-дорожку 2 как в одну, так и в другую стороны.

В варианте реализации непрерывной ленты-дорожки 1 двигатель 7 соединен с одним из опорных роликов 4 и выполнен реверсивным с возможностью изменения направления движения упомянутой ленты-дорожки 1.

В этом и в другом вариантах реализации двигатель 7 к тяговому механизму подключен через редуктор (на фигурах не показан) с возможностью изменения крутящего момента и скорости вращения.

Двигатель 7 устройства для развития беговых способностей спортсмена подключен к модулю управления 8 (см.Фиг.3). Перед лентой-дорожкой 1 или 2 и за ней, на пути спортсмена 9 смонтированы датчики движения 10, выполненные в виде оптических, контактных и т.д. с возможностью контроля прохождения спортсменом 9 контрольных точек (на фигурах не показаны). Упомянутые датчики движения 10 подключены к модулю управления 8 через импульсное реле 11 с возможностью включения и отключения тяговых механизмов различными датчиками движения 10 по одной цепи.

К модулю управления 8 подключены также датчик скорости 12 и интерфейсный модуль 13. Датчик скорости 12 в одном из вариантов реализации смонтирован на теле спортсмена 9 с возможностью вычисления его мгновенной скорости по координатам. Подключение датчика скорости 12 с модулем управления 8 в этом случае может быть выполнен с помощью технологий беспроводной связи.

В другом варианте реализации, не менее двух датчиков скорости 12 монтируют на дистанции спортсмена 9 до датчика движения 10, смонтированного перед лентой-дорожкой 1 или 2 и не менее двух датчиков скорости 12 монтируют на дистанции спортсмена 9 после датчика движения 10, смонтированного за лентой-дорожкой 1 или 2. В этом случае с помощью упомянутых датчиков 12 в модуле управления 8 вычисляют среднюю скорость спортсмена 9 до забега на ленту-дорожку 1 или 2 и после выбега с нее.

Интерфейсный модуль 13 выполнен с возможностью предустановки режимов работы устройство для развития беговых способностей спортсмена и вывода информации о беговых показателях спортсмена 9.

Способ развития беговых способностей спортсмена реализуют с помощью одноименного, описанного выше устройства, следующим образом.

В зависимости от того, какие беговые способности тренируют с помощью данного устройства определяют начальное положение спортсмена 9 относительно устройства. Если тренируют взрывную силу, то спортсмен 9 перед выполнение упражнения должен располагаться в непосредственной близости от ленты-дорожки 1 или 2 или непосредственно на ней. Если планируют тренировать выносливость, то ленту-дорожку 1 или 2 или спортсмена 9 располагают таким образом, что при выполнении упражнения на выносливость, а это бег на длинные дистанции, спортсмен 9 на определенном этапе дистанции должен использовать ленту-дорожку 1 или 2. Также могут при выполнении одного упражнения, например, беге на 1 км, тренировать сначала взрывную силу и тогда спортсмен 9 перед выполнение упражнения располагается на старте в непосредственной близости от ленты-дорожки 1 или 2 или непосредственно на ней, а при выполнении упражнения может, как минимум, один раз использовать ленту-дорожку 1 или 2 для попутной тренировки выносливости.

Кроме того, использование устройства развития беговых способностей спортсмена позволяет тренировать скорость спортсмена 9 и его силу в зависимости от направления движения ленты-дорожки 1 или 2. Так, при движении ленты-дорожки 1 или 2 в сторону, совпадающую с направлением движения спортсмена 9, к скорости спортсмена 9 выбегающего с движущейся в том же направлении ленты-дорожка 1 и 2 будет прибавляться скорость движения ленты-дорожки 1 или 2 и спортсмен 9 по инерции продолжит двигаться с суммарной скоростью за счет увеличения длины шагов и чем больше количество тренировок, тем дольше будет сохраняться эта скорость.

При движении ленты-дорожки 1 и 2 навстречу спортсмену 9 их скорости будут вычитаться, и спортсмен 9 вынужден увеличить темп шагов и соответственно приложить дополнительную силу для преодоления ленты-дорожки 1 или 2.

Старт спортсмена 9 с движущейся ленты-дорожки 1 или 2 позволяет улучшить технику разгона, повысить его скорость при сходе с движущейся ленты-дорожки 1 или 2. Таким образом стимулируется разгон и тренируется взрывная сила спортсмена 9.

Для эффективности тренировок с помощью интерфейсного модуля 13 устанавливают скорость движения ленты-дорожки 1 или 2 в попутном направлении не более 10 % от скорости движения спортсмена 9 для увеличения скорости спортсмена 9 на те же 10 %, а во встречном направлении скорость движения ленты-дорожки 1 или 2 задают на 10 % меньше скорости движения спортсмена 9.

Перед стартом спортсмена 9 в интерфейсном модуле 13 задают тип тренировки и скорость движения ленты-дорожки 1 или 2.

При старте спортсмена до ленты-дорожки 1 или 2 при преодолении первого датчика движения 10 на пути спортсмена перед лентой-дорожкой 1 или 2 упомянутый датчик 10 передает сигнал через импульсное реле 11 на модуль управления 8 о приближающемся к ленте-дорожке 1 или 2 спортсмена 9, контакты упомянутого реле 11 замыкают цепь и модуль управления 8 включает двигатель 7 тягового механизма. Спортсмен 9 преодолевает ленту-дорожку 1 или 2 после выходе с нее при прохождении второго датчика движения 10, смонтированного за лентой-дорожкой 1 или 2 упомянутый датчик 10 подает сигнал через импульсное реле 11 на модуль управления 8 о выходе спортсмена 9 с ленты-дорожки 1 или 2, контакты упомянутого реле 11 размыкают цепь и модуль управления 8 отключает двигатель 7 тягового механизма до следующего приближения спортсмена 9 к ленте-дорожке 1 или 2.

Спортсмен 9 при забегании на ленту-дорожку 1 или 2 имеет возможность сделать по ней несколько шагов и прибавить к своей, ранее набранной скорости, еще и скорость движения ленты-дорожки 1 или 2. В случае скорости движения ленты-дорожки 1 или 2 против хода бега меньше скорости движения спортсмена 9, спортсмен 9 при забегании на нее стремится поддержать свою скорость на уровне первоначальной и тем самым повышает темп движений.

Датчик скорости 12 измеряет скорость спортсмена 9 до захода на ленту-дорожку 9 и после схода с нее и передает измеренные значения в модуль управления 8. При необходимости, спортсмен 9 или тренер может с помощью интерфейсного модуля 13 считать их и провести анализ беговых способностей спортсмена 9.

Автором изобретения было изготовлено описанное выше устройство для развития беговых способностей спортсмена с помощью которого тренировали в течение одного месяца бегу группу из 5 спортсменов. Перед началом и по завершении тренировок были измерены показатели бега каждого из спортсменов, среднестатистические показатели которых приведены в таблице.

Таблица.

Изменение параметров беговых способностей спортсмена.

Характеристики бега	Ед.измерения	Начальные данные	Конечный результат	Изменения по отношению к начальным данным
в ед.изм.	%
Скорость	м/с	9.58	9.98	+0.40	+4.2
Длина шага	см	207.3	211.7	+4.4	+2.1
Темп	шаг/с	4.62	4.72	+0.10	+2.1
Ритм. коэф. активности	отн. ед.	0.97	1.02	+0.05	+5.2
Коэф.импульса силы	отн. ед.	0.45	0.47	+0.02	+4.3
Время набора скорости	сек	4.12	3.72	- 0.40	- 9.7
Мощность при разгоне	Вт	714.1	801.9	+87.8	+12.3
Изменения скорости в цикле	м/с	0.26	0.25	+0.01	+3.8

Таким образом, беговые способности спортсменов после тренировок в течение одного месяца изменились в лучшую сторону, что подтверждает эффективность устройства для в достижении технического результата. Положительным следствием от применения способа и устройства явились улучшение всех показателей испытуемых спортсменов в среднем от 2 до 12 %.

Применение описанных способа и устройства для развития беговых способностей спортсмена позволяет повысить эффективность тренировок спортсменов в беговых видах спорта для развития скорости за счет ускорения спортсмена путем инерционного воздействия на него движущейся в попутном направлении ленты-дорожки 1 или 2, выносливости – за счет стимуляции увеличения темпа шагов спортсмена 9 при преодолении им движущейся в попутном направлении ленты-дорожки 1 или 2 и силы – за счет старта с движущейся в попутном направлении ленты-дорожки 1 или 2.

1. Способ развития беговых способностей спортсмена, в котором с помощью датчика скорости измеряют скорость спортсмена до захода на ленту-дорожку и после схода с нее и передают измеренные значения в модуль управления, с помощью интерфейсного модуля скорость движения ленты-дорожки в сторону, совпадающую с направлением движения спортсмена, устанавливают равной одной десятой скорости движения спортсмена, а при движении ленты-дорожки навстречу спортсмену скорость ленты-дорожки устанавливают не менее чем на одну десятую от скорости движения спортсмена.

2. Устройство для развития беговых способностей спортсмена содержит ленту-дорожку, датчики движения, блок управления и тяговый механизм, выполненный с возможностью приведения в движение ленты-дорожки, отличающееся тем, что лента-дорожка смонтирована на уровне поверхности беговой дистанции и выполнена реверсивной с возможностью движения как в одну сторону, так и в другую по заданному режиму работы двигателя в блоке управления, датчики движения смонтированы на пути спортсмена перед лентой-дорожкой и за ней и подключены к импульсному реле, контакты которого подключены к блоку управления, к блоку управления подключены также датчик скорости спортсмена, выполненный с возможностью вычисления скорости спортсмена до захода на ленту-дорожку и после схода с нее, и интерфейсный модуль, выполненный с возможностью предустановки режимов работы ленты-дорожки и вывода информации о беговых показателях спортсмена.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лента-дорожка выполнена непрерывной.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лента-дорожка выполнена линейной.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что тяговый механизм непрерывной ленты-дорожки выполнен в виде опорных роликов, на которые натянута лента-дорожка.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что тяговый механизм линейной ленты-дорожки выполнен в виде трособлочной системы, содержащей ролики, смонтированные по углам ленты-дорожки, и тросы, огибающие ролики с каждого из концов и смонтированные одними концами к опорной поверхности.