RU123330U1 - TRAINING DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF HUMAN COORDINATION ABILITIES - Google Patents
TRAINING DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF HUMAN COORDINATION ABILITIES Download PDFInfo
- Publication number
- RU123330U1 RU123330U1 RU2012113566/12U RU2012113566U RU123330U1 RU 123330 U1 RU123330 U1 RU 123330U1 RU 2012113566/12 U RU2012113566/12 U RU 2012113566/12U RU 2012113566 U RU2012113566 U RU 2012113566U RU 123330 U1 RU123330 U1 RU 123330U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- training device
- spherical hinge
- person
- development
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
1. Тренировочное устройство для развития координационных способностей человека, содержащее платформу, неподвижное основание, соединенные посредством связи, в виде сферического шарнира с опорой, и охватывающую сферический шарнир обойму, при этом платформа с нижней стороны и обойма с верхней стороны выполнены со сферической полостью, радиус которой сопоставим с радиусом сферического шарнира, и в которой размещен сферический шарнир, центр которого жестко соединен с верхним концом опоры, а неподвижное основание - с ее нижним концом, отличающееся тем, что опора сферического шарнира выполнена упругой.2. Тренировочное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве упругой опоры сферического шарнира использована пружина сжатия.3. Тренировочное устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что верхний и нижний концы пружины сжатия расположены на ее продольной оси.4. Тренировочное устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что сферическая поверхность платформы выполнена с износостойким вкладышем.1. A training device for the development of human coordination abilities, containing a platform, a fixed base connected by means of a connection, in the form of a spherical hinge with a support, and a cage covering the spherical hinge, while the platform on the lower side and the cage on the upper side are made with a spherical cavity, radius which is comparable to the radius of the spherical hinge, and in which the spherical hinge is located, the center of which is rigidly connected to the upper end of the support, and the fixed base - to its lower end, characterized in that the support of the spherical hinge is elastic. 2. The training device according to claim 1, characterized in that a compression spring is used as an elastic support for the spherical hinge. A training device according to claims 1 and 2, characterized in that the upper and lower ends of the compression spring are located on its longitudinal axis. The training device according to claims 1 and 2, characterized in that the spherical surface of the platform is made with a wear-resistant insert.
Description
Полезная модель относится к физической культуре и предназначена для тренировки лиц разного возраста, в частности для развития координации движений и вестибулярной устойчивости человека.The utility model relates to physical culture and is intended for training people of different ages, in particular for the development of coordination of movements and vestibular stability of a person.
В повседневной жизни человека важную роль играет вестибулярная устойчивость [Ильинич, В.И. Физическая культура студента [Текст]: учебник / В.И.Ильинич. - М.: Гардарики, 2004. - 240 с.].In everyday life, an important role is played by vestibular stability [Ilinich, V.I. The physical culture of the student [Text]: textbook / V.I. Ilyinich. - M .: Gardariki, 2004. - 240 p.].
Общеизвестно, что высокая вестибулярная устойчивость является показателем резервных возможностей организма человека. Она позволяет вырабатывать и поддерживать различные двигательные навыки. В обеспечении высокой вестибулярной устойчивости важную роль играет вестибулярная сенсорная система человека, которая управляет движениями и обеспечивает восприятие человеком своего положения тела в пространстве, осуществляет координацию его положения в покое и в процессе двигательной деятельности. В условиях покоя рецепторы вестибулярной сенсорной системы не возбуждаются. Импульсы от вестибуло-рецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела. Эти влияния осуществляются рефлекторным путем через ряд отделов ЦНС. Общая координация всех движений осуществляется посредством мозжечка за счет его связей с корой головного мозга и вестибулярным аппаратом.It is well known that high vestibular stability is an indicator of the reserve capabilities of the human body. It allows you to develop and maintain various motor skills. In ensuring high vestibular stability, the vestibular sensory system of a person plays an important role, which controls movements and ensures that a person perceives his body position in space, coordinates his position at rest and in the process of motor activity. At rest, the receptors of the vestibular sensory system are not excited. Impulses from the vestibulo receptors cause a redistribution of the tone of skeletal muscle, which ensures the preservation of the balance of the body. These influences are carried out reflexively through a number of departments of the central nervous system. The overall coordination of all movements is carried out through the cerebellum due to its connections with the cerebral cortex and the vestibular apparatus.
При изменении положения тела или его перемещении в пространстве происходит раздражение вестибулярного аппарата человека, при этом прямолинейные ускорения сопровождаются раздражением чувствительных нервных клеток мешочка и маточки преддверия вестибулярного аппарата, а вращательные ускорения - нервных клеток полукружных каналов вестибулярного аппарата.When the body position is changed or its movement in space, the human vestibular apparatus is irritated, while linear accelerations are accompanied by irritation of the sensitive nerve cells of the sac and uterine vestibule vestibule, and rotational accelerations are accompanied by nerve cells of the semicircular canals of the vestibular apparatus.
Импульсы от рецепторов вестибулярного аппарата передаются посредством связей с мозжечком в кору полушарий головного мозга, где происходит анализ и синтез поступившей информации, приводящий к изменению импульсной активности нейронов с последующей рефлекторной реакцией соответствующих мышц тела.Impulses from the receptors of the vestibular apparatus are transmitted through connections with the cerebellum to the cerebral cortex, where analysis and synthesis of the received information takes place, leading to a change in the impulse activity of neurons with subsequent reflex reaction of the corresponding muscles of the body.
Общеизвестно также, что любое свободное движущееся в трехмерном пространстве твердое тело (человек в целом) имеет шесть степеней свободы: три поступательных и три вращательных. Вследствие этого степень вестибулярной устойчивости обусловлена задействованием при выполнении движений с несколькими степенями свободы структур вестибулярной сенсорной системы, ответственных за восприятие и анализ информации о положении тела в пространстве.It is also well known that any free rigid body moving in three-dimensional space (a person as a whole) has six degrees of freedom: three translational and three rotational. As a result, the degree of vestibular stability is due to the involvement of the structures of the vestibular sensory system responsible for the perception and analysis of information about the position of the body in space when performing movements with several degrees of freedom.
Известны различные тренировочно-развлекательные тренажеры и устройства разного типа, использование которых позволяет в разной степени решать задачи воспитания практически всех физических качеств.There are various training and entertainment simulators and devices of various types, the use of which allows to varying degrees to solve the problems of education of almost all physical qualities.
Однако, использование известных тренажеров, в первую очередь, способствует развитию у человека силы мышц тела, оставляя без должного внимания развитие координационных способностей, развитие которых, воспитывает такие компоненты, как чувство равновесия, точность, ритмичность, согласованность отдельных движений, а также способность быстро, точно, целесообразно, экономно и находчиво, т.е. наиболее совершенно, решать сложные и возникающие неожиданно двигательные задачи.However, the use of well-known simulators, first of all, contributes to the development of a person’s body muscle strength, leaving without due attention the development of coordination abilities, the development of which brings up components such as a sense of balance, accuracy, rhythm, coordination of individual movements, and the ability to quickly precisely, expediently, economically and resourcefully, i.e. most completely, to solve complex and unexpectedly moving tasks.
Известно тренировочное устройство для развития координационных способностей человека, в основе которого лежит развитие координации движений за счет вращательных движений тела (диск «Здоровье») [http://shop.mickas.ru/shop/UID_1787.html].Known training device for the development of human coordination abilities, which is based on the development of coordination of movements due to rotational movements of the body (disk "Health") [http://shop.mickas.ru/shop/UID_1787.html].
Известное тренировочное устройство для развития координационных способностей человека содержит платформу и основание, выполненные в виде дисков. Оба диска установлены параллельно друг другу и соединены между собой цилиндрическим шарниром, обеспечивающим вращение платформы относительно основания вокруг вертикальной оси, проходящей через центр неподвижной прямоугольной системы координат XYZ, связанной с основанием. При этом платформа имеет одну степень свободы.Known training device for the development of coordination abilities of a person contains a platform and base, made in the form of disks. Both discs are mounted parallel to each other and are interconnected by a cylindrical hinge that provides rotation of the platform relative to the base around a vertical axis passing through the center of the stationary rectangular coordinate system XYZ connected with the base. Moreover, the platform has one degree of freedom.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Во время выполнения физических упражнений оба диска занимают горизонтальное положение. В исходном положении, стоя на платформе, человек занимает вертикальное положение, его центр тяжести находится на оси Z.During exercise, both discs are horizontal. In the initial position, standing on the platform, a person occupies a vertical position, his center of gravity is on the Z axis.
Упражнение 1. Повороты туловища, стоя в центре платформы, ноги врозь.Exercise 1. Turns of the body, standing in the center of the platform, legs apart.
Задача, стоящая перед человеком, заключается в максимальном повороте верхней части туловища вокруг вертикальной оси, удерживая свое положение на платформе.The challenge facing a person is to maximize the rotation of the upper body around a vertical axis, keeping its position on the platform.
При выполнении упражнения - повороты туловища вокруг вертикальной оси центр тяжести остается в исходном положении. Платформа с человеком поворачивается с угловым ускорением относительно основания в направлении противоположном повороту верхней части туловища. При изменении направления поворота верхней части туловища происходит изменение направления вращения платформы на противоположное. Далее упражнение повторяется. При выполнении таких упражнений человек вместе с платформой совершает возвратно-вращательные движения с одной степенью свободы вокруг оси Z.When performing the exercise - the body turns around the vertical axis, the center of gravity remains in its original position. The platform with the person rotates with angular acceleration relative to the base in the direction opposite to the rotation of the upper body. When the direction of rotation of the upper body changes, the direction of rotation of the platform changes to the opposite. Next, the exercise is repeated. When performing such exercises, a person, together with the platform, makes reciprocating movements with one degree of freedom around the Z axis.
Упражнения 2. Повороты туловища, стоя на краю платформы, ноги врозь. При этом центр тяжести человека на платформе смещяется от оси Z. При продолжении выполнения поворота туловища человека, находящегося в этом положении, на его тело действуют центробежные силы, стремящиеся увеличить расстояние центра тяжести человека от оси Z и сбросить его с вращающейся платформы. Для возвращения центра тяжести на ось Z человек осуществляет дополнительные движения телом.Exercises 2. Turns of the body, standing on the edge of the platform, legs apart. In this case, the center of gravity of the person on the platform is shifted from the Z axis. With continued rotation of the torso of a person in this position, centrifugal forces act on his body, seeking to increase the distance of the person’s center of gravity from the Z axis and drop him from the rotating platform. To return the center of gravity to the Z axis, a person carries out additional body movements.
При совершении одного цикла движения сгибатели мышц рук и ног, мышцы туловища (наружная косая, верхняя и нижняя зубчатые, широчайшая мышца спины, трапецивидная, слой глубоких мышц спины) испытывают динамическое напряжение, которое приводит к развитию силы мышц туловища человека.When making one cycle of motion, the flexors of the muscles of the arms and legs, the muscles of the body (the external oblique, upper and lower dentate, the latissimus dorsi, trapezius, the layer of the deep muscles of the back) experience dynamic stress, which leads to the development of muscle strength of the human trunk.
Кроме того, выполнение упражнений на тренировочном устройстве приводит к активации вестибулярного аппарата человека. Выполнение содружественного поворота головы и туловища в сторону, (вращения вокруг оси Z) приводят к возбуждению гребешков полукружных каналов вестибулярного аппарата, которое по проводящим путям (вестибулоспинальным, вестибулокортикальным) передается в область верхней и средней части прецентральной извилины коры головного мозга. Возбуждение коры головного мозга передается к соответствующим мышцам тела человека. Таким образом, при выполнении возвратно-вращательных движений с одной степенью свободы вокруг оси Z задействованы нервные структуры вестибулярного аппарата и коры головного мозга, ответственные за угловое ускорение.In addition, the implementation of exercises on the training device leads to the activation of the human vestibular apparatus. Performing a friendly turn of the head and body to the side (rotation around the Z axis) leads to the excitation of the scallops of the semicircular canals of the vestibular apparatus, which is transmitted through the conduction paths (vestibulospinal, vestibulocortical) to the region of the upper and middle parts of the precentral gyrus of the cerebral cortex. Excitation of the cerebral cortex is transmitted to the corresponding muscles of the human body. Thus, when performing rotational movements with one degree of freedom around the Z axis, the nerve structures of the vestibular apparatus and cerebral cortex are responsible for angular acceleration.
Достоинство известного тренировочного устройства заключается в том что, оно позволяет развивать силу мышц тела человека, его координационные способности и вестибулярную устойчивость благодаря выполнению упражнений с его использованием.The advantage of a well-known training device is that it allows you to develop the strength of the muscles of the human body, its coordination abilities and vestibular stability due to the implementation of exercises with its use.
Однако выполнение упражнений на известном тренировочном устройстве слабо влияет на развитие координационных способностей человека, что является недостатком этого устройства. Это обусловлено тем, что при выполнении упражнений на этом тренировочном устройстве человек использует только одну вращательную степень свободы, вследствие чего происходит частичная активация нервной системы и вестибулярного аппарата человека.However, the implementation of exercises on a known training device has little effect on the development of coordination abilities of a person, which is a disadvantage of this device. This is due to the fact that when performing exercises on this training device, a person uses only one rotational degree of freedom, as a result of which there is a partial activation of the human nervous system and vestibular apparatus.
Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности является тренировочное устройство для развития координационных способностей человека, в основе которого в основе которого лежит развитие координации движений за счет вращательных движений тела [http://delta-fitness.ru/product_55.html].Closest to the claimed solution according to the technical essence is a training device for the development of human coordination abilities, which is based on the development of coordination of movements due to rotational movements of the body [http://delta-fitness.ru/product_55.html].
Тренировочное устройство для развития координационных способностей человека содержит платформу и неподвижное основание, связь между которыми выполнена в виде сферического шарнира на жесткой опоре, а также охватывающую сферический шарнир обойму.A training device for the development of human coordination abilities contains a platform and a fixed base, the connection between which is made in the form of a spherical hinge on a rigid support, as well as a clip covering the spherical hinge.
Платформа в нижней части и обойма в верхней части выполнены со сферической полостью для размещения сферического шарнира, радиус которой сопоставим с радиусом сферического шарнира.The platform in the lower part and the cage in the upper part are made with a spherical cavity to accommodate a spherical hinge, the radius of which is comparable to the radius of the spherical hinge.
Платформа и обойма соединены между собой с возможностью регулирования расстояния между ними, например винтовым соединением.The platform and the cage are interconnected with the possibility of adjusting the distance between them, for example a screw connection.
Сферический шарнир размещен в сферической полости и жестко соединен с опорой, закрепленной на неподвижном основании. Центр сферического шарнира при работе тренировочного находится на фиксированном расстоянии от неподвижного основания.The spherical hinge is placed in a spherical cavity and is rigidly connected to a support mounted on a fixed base. The center of the spherical hinge during training is at a fixed distance from the fixed base.
С неподвижным основанием связана неподвижная система координат XYZ. Центр сферического шарнира совпадает с началом этой системы координат. Вертикальная ось платформы совпадает с осью Z. Сферический шарнир обеспечивает вращение платформы относительно неподвижного центра сферического шарнира. Сама платформа имеет три степени свободы и имеет возможность только поворачиваться и менять угол наклона во всех направлениях, при этом связь в виде сферического шарнира, жестко связанного с опорой, не позволяет точкам платформы поступательно перемещаться ни в одном из направлений.The fixed base is associated with the fixed coordinate system XYZ. The center of the spherical joint coincides with the origin of this coordinate system. The vertical axis of the platform coincides with the Z axis. The spherical hinge rotates the platform relative to the fixed center of the spherical hinge. The platform itself has three degrees of freedom and has the ability to only rotate and change the angle of inclination in all directions, while the connection in the form of a spherical hinge, rigidly connected to the support, does not allow the platform points to move progressively in any of the directions.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В нерабочем состоянии платформа и основание занимают горизонтальное положение. В исходном положении, стоя на платформе, человек принимает вертикальное положение, и его центр тяжести находится на оси Z.When inoperative, the platform and the base are horizontal. In the initial position, standing on the platform, a person takes a vertical position, and his center of gravity is on the Z axis.
Упражнение 1. Повороты туловища, стоя в центре платформы, ноги врозь.Exercise 1. Turns of the body, standing in the center of the platform, legs apart.
Задачей данного упражнения является сохранение положения центра тяжести тела человека на оси Z при поворотах верхней части туловища вокруг оси Z.The objective of this exercise is to maintain the position of the center of gravity of the human body on the Z axis when turning the upper body around the Z axis.
При выполнении данного упражнения центр тяжести человека остается на оси Z, платформа с человеком поворачивается вокруг центра сферического шарнира и соответственно относительно основания вокруг оси Z в направлении противоположном повороту тела человека.When performing this exercise, the center of gravity of the person remains on the Z axis, the platform with the person rotates around the center of the spherical hinge and, accordingly, relative to the base around the Z axis in the direction opposite to the rotation of the human body.
При изменении направления поворота верхней части туловища, происходит изменение направления вращения платформы с человеком на противоположное. Далее упражнение повторяется.When the direction of rotation of the upper body changes, the direction of rotation of the platform with the person changes to the opposite. Next, the exercise is repeated.
Упражнения 2. Повороты туловища, стоя на краю платформы, ноги врозь.Exercises 2. Turns of the body, standing on the edge of the platform, legs apart.
Платформа принимает наклонное положение, образуя некоторый угол с основанием. Человек с платформой начинает дополнительно поворачиваться относительно центра сферического шарнира и соответственно вокруг оси Х или оси Y.The platform takes an inclined position, forming a certain angle with the base. A person with a platform begins to additionally turn relative to the center of the spherical hinge and, accordingly, around the X axis or Y axis.
При этом центр тяжести человека на платформе смещается от оси Z. При продолжении выполнения упражнения на человека в момент поворота действуют центробежные силы, стремящиеся увеличить расстояние центра тяжести человека от оси Z и сбросить его с вращающейся платформы. Для возвращения центра тяжести человека на ось Z человек осуществляет дополнительные движения телом, которые представляют собой комбинацию вращательных движений вокруг трех осей X, Y, Z с тремя независимыми угловыми ускорениями. При выполнении таких упражнений человек вместе с платформой совершает возвратно-вращательные движения с тремя степенями свободы, т.е. поворачивается и меняет угол наклона во всех направлениях.At the same time, the center of gravity of the person on the platform is shifted from the Z axis. With the continuation of the exercise, centrifugal forces act on the person at the time of rotation, trying to increase the distance of the person’s center of gravity from the Z axis and throw him off the rotating platform. To return the person’s center of gravity to the Z axis, the person carries out additional body movements, which are a combination of rotational movements around the three axes X, Y, Z with three independent angular accelerations. When performing such exercises, a person together with the platform performs reciprocating movements with three degrees of freedom, i.e. rotates and changes the angle of inclination in all directions.
При совершении одного цикла движения сгибатели мышц рук и ног, мышцы туловища (наружная косая, верхняя и нижняя зубчатые, широчайшая мышца спины, трапецивидная, слой глубоких мышц спины) испытывают динамическое напряжение, которое приводит к развитию силы мышц туловища человека.When making one cycle of motion, the flexors of the muscles of the arms and legs, the muscles of the body (the external oblique, upper and lower dentate, the latissimus dorsi, trapezius, the layer of the deep muscles of the back) experience dynamic stress, which leads to the development of muscle strength of the human trunk.
Кроме того, выполнение упражнений на тренировочном устройстве приводит к активации вестибулярного аппарата человека. Выполнение содружественного поворота головы и туловища в сторону (вращения вокруг осей X, Y и Z) приводят к возбуждению гребешков полукружных каналов, а также мешочка и маточки преддверия вестибулярного аппарата, которое по проводящим путям (вестибулоспинальным, вестибулокортикальным, вестибуломозжечковым) передается в область верхней, средней и нижней части прецентральной извилины коры головного мозга.In addition, the implementation of exercises on the training device leads to the activation of the human vestibular apparatus. Performing a friendly turn of the head and body to the side (rotation around the X, Y, and Z axes) leads to the excitation of the scallops of the semicircular canals, as well as the sac and uterus of the vestibule apparatus, which is transmitted along the conduction paths (vestibulospinal, vestibulocortical, vestibulomozhechkovoy) to the upper, middle and lower part of the precentral gyrus of the cerebral cortex.
Возбуждение коры головного мозга передается к соответствующим мышцам тела человека. Таким образом, для поддержания позы задействованы нервные структуры вестибулярного аппарата и коры головного мозга, ответственные за угловое и линейное ускорение.Excitation of the cerebral cortex is transmitted to the corresponding muscles of the human body. Thus, the nerve structures of the vestibular apparatus and cerebral cortex, responsible for angular and linear acceleration, are involved in maintaining the posture.
Достоинство известного тренировочного устройства заключается в приросте силы мышц, повышении координационных способностей и вестибулярной устойчивости человека за счет расширения диапазона выполняемых упражнений, а именно, выполнению вращательных движений вокруг трех осей X, Y, Z, которое приводит к активации большего количества структур нервной системы и вестибулярного аппарата человека, отвечающих за линейное и угловое ускорение.The advantage of the known training device is an increase in muscle strength, increased coordination abilities and vestibular stability of a person by expanding the range of exercises performed, namely, performing rotational movements around the three axes X, Y, Z, which leads to the activation of more structures of the nervous system and vestibular human apparatus responsible for linear and angular acceleration.
Однако выполнение упражнений на известном тренировочном устройстве не достигает максимального развития координационных способностей человека, что является недостатком этого устройства. Это обусловлено ограничением использования возможных степеней свободы человека при выполнении упражнений на этом тренировочном устройстве. Человек имеет возможность использовать лишь степени свободы, лишь частично активизируя структуры нервной системы и вестибулярного аппарата, отвечающие за линейное и угловое ускорение.However, the implementation of exercises on a known training device does not reach the maximum development of the coordination abilities of a person, which is a disadvantage of this device. This is due to the restriction on the use of possible degrees of freedom of a person when performing exercises on this training device. A person can use only degrees of freedom, only partially activating the structures of the nervous system and vestibular apparatus, which are responsible for linear and angular acceleration.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в разработке тренировочного устройства для развития координационных способностей человека, максимально повышающего развитие координационных способностей и вестибулярную устойчивость человека за счет полной активации структур его нервной системы и вестибулярного аппарата, отвечающих за линейное и угловое ускорение, обусловленной использованием всех шести возможных степеней свободы при выполнении упражнений.The problem solved by the utility model is to develop a training device for the development of human coordination abilities that maximizes the development of coordination abilities and the vestibular stability of a person due to the complete activation of the structures of his nervous system and vestibular apparatus responsible for linear and angular acceleration due to the use of all six possible degrees of freedom when doing exercises.
Для решения поставленной задачи в тренировочном устройстве для развития координационных способностей человека, содержащем платформу и неподвижное основание, соединенные посредством связи, в виде сферического шарнира с опорой, при этом платформа с нижней стороны и обойма с верхней стороны выполнены со сферической полостью, радиус которой сопоставим с радиусом сферического шарнира, и в которой размещен сферический шарнир, центр которого жестко соединен с верхним концом опоры, а неподвижное основание - с ее нижним концом, в нем опора сферического шарнира выполнена упругойTo solve the problem in a training device for the development of human coordination abilities, containing a platform and a fixed base connected by communication in the form of a spherical hinge with a support, the platform on the lower side and the cage on the upper side are made with a spherical cavity whose radius is comparable to the radius of the spherical hinge, and in which the spherical hinge is placed, the center of which is rigidly connected to the upper end of the support, and the fixed base to its lower end, in it the support of the spheres Cesky elastic hinge formed
Кроме того, в тренировочном устройстве в качестве упругой опоры сферического шарнира использована пружина сжатия, верхний и нижний концы пружины сжатия расположены на ее продольной оси и сферическая поверхность платформы выполнена с износостойким вкладышем.In addition, in the training device, a compression spring is used as the elastic support of the spherical hinge, the upper and lower ends of the compression spring are located on its longitudinal axis and the spherical surface of the platform is made with a wear-resistant liner.
Заявляемое решение отличается от известного решения-прототипа выполнением в тренировочном устройстве для развития координационных способностей человека опоры для сферического шарнира в виде упругой связи между платформой и основанием. Наличие существенного отличительного признака в совокупности признаков тренировочного устройства свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности полезной модели «новизна».The claimed solution differs from the known prototype solution by the implementation of a support for a spherical joint in the form of an elastic connection between the platform and the base in a training device for the development of human coordination abilities. The presence of a significant distinguishing feature in the totality of the characteristics of the training device indicates the compliance of the proposed solutions to the patentability criterion of the utility model of "novelty."
Выполнение опоры для сферического шарнира в виде упругой связи увеличивает число степеней свободы человека на платформе при выполнении упражнений с трех в прототипе до шести при использовании заявляемого устройства. Человек на платформе может совершать три поступательных перемещения и три вращательных движения. Увеличение числа степеней свободы при выполнении упражнений активирует большее количество структур головного мозга и проводящих путей, ответственных за угловое и линейное ускорение, что приводит к повышению развития координационных способностей и устойчивости человека.The implementation of the support for a spherical hinge in the form of an elastic connection increases the number of degrees of freedom of a person on the platform when performing exercises from three in the prototype to six when using the inventive device. A person on the platform can make three translational movements and three rotational movements. An increase in the number of degrees of freedom during exercise activates a larger number of brain structures and pathways responsible for angular and linear acceleration, which leads to an increase in the development of coordination abilities and human stability.
На фиг.1 представлено центральное сечение тренировочного устройства для развития координационных способностей человека, которая подтверждает работоспособность и промышленную применимость заявляемого устройства.Figure 1 presents the Central section of a training device for the development of coordination abilities of a person, which confirms the performance and industrial applicability of the claimed device.
На фиг.2 представлена кинематическая схема тренировочного устройства для развития координационных способностей человека.Figure 2 presents the kinematic diagram of a training device for the development of coordination abilities of a person.
Устройство содержит платформу 1, неподвижное основание 2, соединенные посредством связи, включающей сферический шарнир 3 и упругую опору, например, пружину сжатия 4, а также охватывающую сферический шарнир 3 обойму 5.The device comprises a platform 1, a fixed base 2, connected by a connection including a spherical hinge 3 and an elastic support, for example, a compression spring 4, as well as a clip 5 surrounding the spherical hinge 3.
Платформа 1 с нижней стороны и обойма 5 с верхней стороны выполнены со сферической полостью, радиус которой сопоставим с радиусом сферического шарнира 3. Сферический шарнир 3 размещен в сферической полости, образованной платформой 1 и обоймой 5.The platform 1 on the lower side and the yoke 5 on the upper side are made with a spherical cavity whose radius is comparable to the radius of the spherical hinge 3. The spherical hinge 3 is placed in the spherical cavity formed by the platform 1 and the yoke 5.
Платформа 1 и обойма 5 соединены между собой с возможностью регулирования расстояния между ними, например резьбовым соединением 6.The platform 1 and the holder 5 are interconnected with the possibility of adjusting the distance between them, for example, a threaded connection 6.
С неподвижным основанием 2 связана неподвижная система координат XУZ с центром в точке О. С центром O1 сферического шарнира 3 связана подвижная система координат X1У1Z1. Ось Z неподвижной системы координат XУZ направлена по вертикали, а ось Z1 подвижной системы координат - перпендикулярно плоскости платформы 1.With the fixed base 2, the fixed coordinate system XУZ is connected with the center at the point O. With the center O 1 of the spherical hinge 3, the mobile coordinate system X 1 Y 1 Z 1 is connected. The Z axis of the fixed coordinate system XYZ is directed vertically, and the Z axis 1 of the moving coordinate system is perpendicular to the plane of platform 1.
Верхний конец пружины 4 жестко соединен с центром O1 сферического шарнира 3, а нижний - с точкой О неподвижного основания 2. Верхний и нижний концы пружины 4 расположены на ее продольной оси.The upper end of the spring 4 is rigidly connected to the center O 1 of the spherical hinge 3, and the lower end to the point O of the fixed base 2. The upper and lower ends of the spring 4 are located on its longitudinal axis.
Связь платформы 1 с основанием 2 посредством сферического шарнира 3 с пружиной 4 обеспечивает платформе 1 шесть степеней свободы, что позволяет ей совершать три поступательных движения вместе с центром в точке О1 и три вращательных движения вокруг этого центра.The connection of the platform 1 with the base 2 by means of a spherical hinge 3 with the spring 4 provides the platform 1 with six degrees of freedom, which allows it to make three translational movements together with the center at point O 1 and three rotational movements around this center.
Для уменьшения сопротивления движению платформы 1 от силы трения скольжения между платформой 1 и сферическим шарниром 3 в сферической полости платформы 1 размещен износостойкий сферический вкладыш 7.To reduce the resistance to movement of the platform 1 from the sliding friction force between the platform 1 and the spherical hinge 3, a wear-resistant spherical insert 7 is placed in the spherical cavity of the platform 1.
Тренировочное устройство для развития координационных способностей человека работает следующим образом.Training device for the development of coordination abilities of a person works as follows.
В нерабочем положении платформа 1 занимает горизонтальное положение. Ось Z1 подвижной системы координат совпадает с осью Z неподвижной системы координат. Центр О1 сферического шарнира 3 расположен на оси Z. Продольная ось пружины 4 занимает вертикальное положение.In the idle position, the platform 1 is horizontal. The Z axis 1 of the moving coordinate system coincides with the Z axis of the fixed coordinate system. The center O 1 of the spherical joint 3 is located on the Z axis. The longitudinal axis of the spring 4 occupies a vertical position.
При установке человека на платформу 1 его центр тяжести находится на оси Z.When a person is installed on platform 1, his center of gravity is on the Z axis.
Упражнение 1. Повороты туловища, стоя в центре платформы, ноги врозь.Exercise 1. Turns of the body, standing in the center of the platform, legs apart.
Задачей данного упражнения является сохранение положения центра тяжести на оси Z при повороте верхней части туловища человека.The objective of this exercise is to maintain the position of the center of gravity on the Z axis when turning the upper body of a person.
При выполнении данного упражнения центр тяжести человека остается на оси Z. Платформа 1 с человеком поворачивается вокруг оси Z в направлении противоположном повороту верхней части туловища человека.When performing this exercise, the center of gravity of the person remains on the Z axis. Platform 1 with the person rotates around the Z axis in the direction opposite to the rotation of the upper body of the person.
При изменении направления поворота тела, происходит изменение направления вращения платформы с человеком на противоположное. Далее упражнение повторяется.When the direction of rotation of the body changes, the direction of rotation of the platform with the person changes to the opposite. Next, the exercise is repeated.
Упражнения 2. Повороты туловища, стоя на краю платформы, ноги врозь. Центр тяжести человека и центр О1 шарнира 3 смещается от оси Z, а продольная ось пружины 4 занимает наклонное положение. Упругие свойства пружины 4 обеспечивают три независимые возможные перемещения ее верхнего конца и совмещенного с ним центра O1 сферического шарнира 3. Одно из них направлено вдоль продольной оси пружины 4 (оси ОО1), а два другие ему перпендикулярны. Эти перемещения определяют три возможные независимые поступательные перемещения платформы 1 с человеком.Exercises 2. Turns of the body, standing on the edge of the platform, legs apart. The center of gravity of the person and the center O 1 of the hinge 3 is shifted from the Z axis, and the longitudinal axis of the spring 4 occupies an inclined position. The elastic properties of the spring 4 provide three independent possible movements of its upper end and the center O 1 of the spherical hinge 3. One of them is directed along the longitudinal axis of the spring 4 (axis OO 1 ), and the other two are perpendicular to it. These movements determine three possible independent translational movements of platform 1 with a person.
Сферический шарнир 3 обеспечивает три возможные независимые вращательные движения платформы 1 с человеком вокруг центра O1, т.е. вокруг осей X1,У1, Z1.The spherical hinge 3 provides three possible independent rotational movements of the platform 1 with a person around the center O 1 , i.e. around the axes X 1 , Y 1 , Z 1 .
Таким образом, платформа 1 с человеком имеет шесть степеней свободы: три независимые поступательные перемещения вместе с центром O1 и три независимые вращательные движения вокруг этого центра.Thus, platform 1 with a person has six degrees of freedom: three independent translational movements together with the center O 1 and three independent rotational movements around this center.
При повороте верхней части туловища человек участвует в указанных шести движениях. На человека действуют центробежные силы и касательные силы инерции, которые в совокупности стремятся с большей интенсивностью сбросить его с вращающейся платформы.When turning the upper body, a person participates in these six movements. The person is affected by centrifugal forces and tangential forces of inertia, which collectively tend to drop him from a rotating platform with greater intensity.
Для возвращения центра тяжести человека на ось Z он осуществляет дополнительные манипуляции, которые представляют комбинацию трех поступательных и трех вращательных движений. При этом происходит реализация шести степеней свободы, присущих человеку.To return the person’s center of gravity to the Z axis, he carries out additional manipulations, which are a combination of three translational and three rotational movements. In this case, the implementation of the six degrees of freedom inherent in man.
При совершении одного цикла движения сгибатели мышц рук и ног, мышцы туловища (наружная косая, верхняя и нижняя зубчатые, широчайшая мышца спины, трапецивидная, слой глубоких мышц спины) испытывают статические напряжения, позволяющие сохранять тело человека на платформе 1, что приводит к качественному развитию силы мышц туловища человека.When making one cycle of motion, the flexors of the muscles of the arms and legs, the muscles of the body (the external oblique, upper and lower dentate, the latissimus dorsi, trapezius, the layer of the deep muscles of the back) experience static stresses that allow you to save the human body on platform 1, which leads to quality development muscle strength of the human body.
Кроме того, выполнение упражнений на тренировочном устройстве приводит к активации вестибулярного аппарата человека в полном объеме. Выполнение содружественного поворота головы и туловища в сторону (вращения вокруг осей X, Y и Z) приводят к возбуждению гребешков полукружных каналов, а также мешочка и маточки преддверия вестибулярного аппарата, которое по проводящим путям (вестибулоспинальным, вестибулокортикальным, вестибуломозжечковым, вестибулоглазодвигательным и вестибуловегетативным) передается в область верхней, средней и нижней части прецентральной извилины коры головного мозга. Возбуждение коры головного мозга передается к соответствующим мышцам тела человека. Задействуются все связи мозжечка. Таким образом, для поддержания позы человека задействованы все нервные структуры вестибулярного аппарата и коры головного мозга, ответственные за угловое и линейное ускорение при любом изменении скорости и направления движения.In addition, the exercise on the training device leads to the activation of the human vestibular apparatus in full. Performing a friendly turn of the head and body to the side (rotation around the X, Y, and Z axes) leads to excitation of the scallops of the semicircular canals, as well as the sac and uterus of the vestibule vestibule, which along the conduction paths (vestibulospinal, vestibulocortical, vestibulominebellar, vestibulomotive) to the upper, middle and lower parts of the precentral gyrus of the cerebral cortex. Excitation of the cerebral cortex is transmitted to the corresponding muscles of the human body. All cerebellar connections are involved. Thus, to maintain the human posture, all the nervous structures of the vestibular apparatus and cerebral cortex are involved, which are responsible for angular and linear acceleration with any change in speed and direction of movement.
Для подтверждения заявленного технического результата был проведен педагогический эксперимент (апробация в опытных группах) в условиях спортивного комплекса ДВГУПС г.Хабаровска.To confirm the claimed technical result, a pedagogical experiment (testing in the experimental groups) was conducted in the conditions of the sports complex of the Far Eastern State Transport University of Khabarovsk.
Для проведения педагогического эксперимента были использованы опытные образцы тренировочного устройства для развития координационных способностей движений человека, выполненные следующим образом.To conduct a pedagogical experiment, prototypes of a training device were used to develop the coordination abilities of human movements, performed as follows.
Платформа 1, с параметрами 68×40×8 см, основание 2 с параметрами 68х40х5 см и обойма 5 с параметрами 46×40×5 см выполнены из высокопрочного материала - пластика поливенилхлорида. Сферический шарнир 3 с радиусом 5 см выполнен из пластика поливенилхлорида. Износостойкий сферический вкладыш 7 выполнен из пластика-капролона. Пружина сжатия 4 выполнена из пружинной стали с параметрами, определенными расчетным путем в соответствии с методикой определения размеров пружины по ГОСТУ 13765-86 «Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. Обозначение параметров, методика определения размеров». Диаметр пружины 4 составляет 12,5 см, диаметр витка - 1,2 см, высота пружины в ненагруженном состоянии - 8,0 смPlatform 1, with parameters 68 × 40 × 8 cm, base 2 with parameters 68 × 40 × 5 cm and holder 5 with parameters 46 × 40 × 5 cm are made of high-strength material - polyvinyl chloride plastic. The spherical joint 3 with a radius of 5 cm is made of polyvinyl chloride plastic. Wear-resistant spherical liner 7 is made of plastic-caprolon. Compression spring 4 is made of spring steel with parameters determined by calculation in accordance with the procedure for determining the dimensions of the spring according to GOST 13765-86 "Cylindrical coil springs and tensile springs made of round steel. Designation of parameters, methodology for determining the size. " The diameter of the spring 4 is 12.5 cm, the diameter of the coil is 1.2 cm, the height of the spring in the unloaded state is 8.0 cm
В ходе эксперимента были организованы контрольная и экспериментальная группы по 8 человек.During the experiment, control and experimental groups of 8 people were organized.
До проведения эксперимента физическое состояние и физическая подготовленность, занимающихся в контрольной и экспериментальной группах, были сопоставимыми, т.е. статистически достоверными. Это свидетельствует об однородности контрольной и экспериментальных групп, как важного условия организации эксперимента.Before the experiment, the physical condition and physical fitness of those involved in the control and experimental groups were comparable, i.e. statistically significant. This indicates the homogeneity of the control and experimental groups, as an important condition for the organization of the experiment.
В контрольной группе испытуемые занимались физическими упражнениями по общепринятой программе по дисциплине «Физическая культура» для ВУЗов.In the control group, the subjects were engaged in physical exercises according to the generally accepted program in the discipline "Physical Culture" for universities.
В экспериментальной группе испытуемые занимались физическими упражнениями с использованием заявляемого тренировочного устройства для развития координационных способностей движений человека.In the experimental group, the subjects were engaged in physical exercises using the inventive training device to develop the coordination abilities of human movements.
Занятия проводились 3 раза в неделю, длительностью согласно возрастным нормам. Главной задачей этих занятий было повышение уровня развития координационных способностей.Classes were held 3 times a week, duration according to age standards. The main objective of these classes was to increase the level of development of coordination abilities.
Эксперимент по выявлению эффективности использования устройства для развития координационных способностей человека длился 1 год, после чего было проведено контрольное тестирование одного из качеств физических способностей, а именно координационных способностей.The experiment to identify the effectiveness of using the device for the development of human coordination abilities lasted 1 year, after which a control test of one of the qualities of physical abilities, namely coordination abilities, was carried out.
В эксперименте в качестве контроля развития координационных способностей был использован челночный бег 3×10 м, при котором происходит многократное прохождение одной и той же короткой дистанции в прямом и обратном направлении с резким изменением правления движения на концах дистанции бега, и который характеризует уровень развития координационных способностей.In the experiment, a shuttle run of 3 × 10 m was used as a control of the development of coordination abilities, in which the same short distance was repeatedly passed in the forward and backward directions with a sharp change in the direction of movement at the ends of the running distance, and which characterizes the level of development of coordination abilities .
В качестве контроля развития вестибулярной устойчивости была использована проба А.И.Яроцкого. При выполнении данного теста человек, в исходной положении - основная стойка, глаза закрыты, выполняет непрерывное вращение головы в одну сторону в темпе - два движения в секунду. Оценивается отсчитываемое время от начала движения головой до момента потери равновесия удержание равновесия.A test of A.I. Yarotsky was used as a control of the development of vestibular stability. When performing this test, a person in the initial position - the main stance, eyes closed, performs a continuous rotation of the head in one direction at a pace - two movements per second. The measured time is estimated from the beginning of the head movement to the moment of loss of equilibrium, maintaining equilibrium.
Усредненные показатели контрольного тестирования приведены в таблицах.The average indicators of control testing are given in the tables.
Результаты контрольного тестирования показывают, что время прохождения дистанции - челночный бег 3х10 м в экспериментальной группе сократилось в 3,7 раза, и время сохранения положения при непрерывном вращении головы в одну сторону в темпе увеличилось в 2,3 раза что свидетельствует о достоверных сдвигах в развитии координационных способностей и вестибулярной устойчивости занимающихся в экспериментальной группе с использованием заявляемого тренировочного устройства.The results of control testing show that the distance covered by a 3x10 m shuttle race in the experimental group decreased by 3.7 times, and the position retention time with continuous head rotation in one direction at a pace increased by 2.3 times, which indicates significant developmental shifts coordination abilities and vestibular stability involved in the experimental group using the claimed training device.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012113566/12U RU123330U1 (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | TRAINING DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF HUMAN COORDINATION ABILITIES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012113566/12U RU123330U1 (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | TRAINING DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF HUMAN COORDINATION ABILITIES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU123330U1 true RU123330U1 (en) | 2012-12-27 |
Family
ID=49257642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012113566/12U RU123330U1 (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | TRAINING DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF HUMAN COORDINATION ABILITIES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU123330U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182368U1 (en) * | 2017-12-22 | 2018-08-15 | Публичное акционерное общество завод "Красное знамя" | ELECTRONIC STETHOSCOPE |
| RU196228U1 (en) * | 2019-07-02 | 2020-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" | DEVICE FOR INCREASING MOVEMENT COORDINATION AT ATHLETES |
| RU2754346C1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-09-01 | Государственное автономное учреждение здравоохранения "Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан" | Apparatus for training pair balancing |
| RU218921U1 (en) * | 2022-12-29 | 2023-06-19 | Государственное автономное учреждение здравоохранения "Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан" | Device for restoring coordination of movements |
-
2012
- 2012-04-06 RU RU2012113566/12U patent/RU123330U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182368U1 (en) * | 2017-12-22 | 2018-08-15 | Публичное акционерное общество завод "Красное знамя" | ELECTRONIC STETHOSCOPE |
| RU196228U1 (en) * | 2019-07-02 | 2020-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" | DEVICE FOR INCREASING MOVEMENT COORDINATION AT ATHLETES |
| RU2754346C1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-09-01 | Государственное автономное учреждение здравоохранения "Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан" | Apparatus for training pair balancing |
| RU218921U1 (en) * | 2022-12-29 | 2023-06-19 | Государственное автономное учреждение здравоохранения "Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан" | Device for restoring coordination of movements |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9623279B2 (en) | Unstable rowing simulator | |
| Iulian-Doru et al. | Pilates Principles-Psychological Resources for Efficiency Increase of Fitness Programs for Adults | |
| CN204447147U (en) | Physical education stretches exerciser with pedaling | |
| CN101541386B (en) | Training device for sportsmen and children | |
| CN210228999U (en) | Passive balance training evaluation device | |
| RU123330U1 (en) | TRAINING DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF HUMAN COORDINATION ABILITIES | |
| Rousseau | Analysis of concussion metrics of real-world concussive and non-injurious elbow and shoulder to head collisions in ice hockey | |
| CN112206467A (en) | Device for training muscles and motor nerves in weightless environment | |
| Margarita et al. | Realization of Anti Gravity fitness exercises in physical education practice of female students. | |
| Ashrafi et al. | Effect of rhythmic exercise on perceptual–moving skills children with visual impairments | |
| CN2787259Y (en) | Multifunctional flip exerciser for brain balance | |
| Mosoi | Skills and motivation of junior tennis players | |
| CN201082328Y (en) | Sport flip exercising apparatus | |
| RU191055U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING BODY WEIGHT IN DYNAMICS UNDER GRAVITATIONAL STRETCHING | |
| Braun | Assisted procedure for monitoring and improving oculo-motor behavior for preschool children | |
| Azab | EFFECTS OF BATTLE ROPE EXERCISES ON POWER AND LEAPING ABILITY IN RHYTHMIC GYMNASTICSFOR FEMALE COLLEGE STUDENTS. | |
| RU144815U1 (en) | BALANCEBOARD | |
| Seyed et al. | The role of leg and trunk muscles proprioception on static and dynamic postural control | |
| Elena et al. | Identification of the Balance Capability–A Perceptual-motor Component-in Teenagers | |
| RU2573291C1 (en) | Sports implement for development of speed of movement of hands | |
| RU2754742C1 (en) | Device for training grenade throwing | |
| RU162910U1 (en) | TRAINING AND GAME DEVICE | |
| Kenjayeva | Methods of increasing the motor activity of preschool children | |
| KR101590921B1 (en) | Athletic Equipment | |
| RU2805695C1 (en) | Device for training and quality control of throwing hand grenades |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150407 |