RU2218962C1 - Устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека - Google Patents
Устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека Download PDFInfo
- Publication number
- RU2218962C1 RU2218962C1 RU2002130209A RU2002130209A RU2218962C1 RU 2218962 C1 RU2218962 C1 RU 2218962C1 RU 2002130209 A RU2002130209 A RU 2002130209A RU 2002130209 A RU2002130209 A RU 2002130209A RU 2218962 C1 RU2218962 C1 RU 2218962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- speed
- measuring unit
- force characteristics
- force
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к спортивной технике и может быть использовано при определении скоростно-силовых характеристик (ССХ), например прыгучести, при тестировании спортсменов, космонавтов, студентов, школьников, а также при нормировании физических нагрузок. Сущность изобретения: изобретение позволит оперативно и объективно производить измерения не только прыгучести, но и прыжковой выносливости, работоспособности, а также других скоростно-силовых характеристик у человека, кроме того, позволило бы точно нормировать физическую нагрузку на человека. Технический результат заключается в том, что в процессе выполнения тестирования производят измерение веса каждого тестируемого и времени безопорной и опорной фазы прыжков, число прыжков, а затем определяют высоту прыжков, энергию, затраченную тестируемым, и развиваемую им при этом мощность, точно задают эти параметры, что значительно повышает информативность о физическом состоянии человека. Кроме того, устройство позволяет создавать базу данных для дальнейшего изучения и анализа роста/спада ССХ человека, а также степень реабилитации больных. Технический результат достигается за счет того, что известное устройство для определения скоростно-силовых характеристик, содержащее блок индикации, блок сигнализации, силоизмерительный блок, блок задания и компьютер, дополнительно содержит блок определения скоростно-силовых характеристик и блок передачи информации, причем первый вход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с выходом силоизмерительного блока, второй его вход соединен с блоком задания, первый выход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с входом блока передачи информации, выход которого соединен с компьютером, второй и третий выходы блока определения скоростно-силовых характеристик соединены соответственно с входами блоков сигнализации и индикации. Силоизмерительный блок выполнен в виде тензометрических весов. Блок определения скоростно-силовых характеристик выполнен в виде микроконтроллера. Блок передачи информации выполнен в виде переносного блока памяти или радиоканала. Силоизмерительный блок соединен с блоком определения скоростно-силовых характеристик при помощи проводной или беспроводной связи. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к спортивной технике и может быть использовано при определении скоростно-силовых характеристик (ССХ), например прыгучести, при тестировании спортсменов, космонавтов, студентов, школьников, а также при нормировании физических нагрузок.
Известно устройство для измерения высоты прыжка, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный с одним из входов логической схемы И, выход которой связан со счетным входом делителя частоты. Выход датчика давления, установленного на площадке или гимнастическом помосте, соединен со вторым входом логической схемы И и с входом ждущего мультивибратора, выход которого соединен с входом триггера управления, а инверсный выход последнего - с третьим входом логической схемы И. Первый выход делителя частоты соединен со счетным входом счетчика, выходы которого связаны с информационными входами накапливающего сумматора, причем тактовый вход сумматора соединен со вторым выходом делителя частоты. Выход сумматора соединен со счетным входом счетчика высоты прыжка, а выходы последнего - с входами блока индикации, выход которого связан с входом триггера управления, установочным входом делителя частоты и входами обнуления счетчиков и накапливающего сумматора (Авторское свидетельство СССР 814371, кл. А 63 В 5/00, опубл. бюл. 11, 1981).
Недостатком устройства является его сложность и низкая информативность о физических качествах человека.
Наиболее близким к изобретению является устройство для определения прыгучести спортсменов, содержащее датчик безопорной фазы прыжка, индикатор, блок определения суммарной высоты прыжков, блок задания высоты, схему сравнения, блок сигнализации и измеритель временных интервалов (Авторское свидетельство 1459670, МКИ А 63 В 5/00, бюл. 7, 1989).
Недостатком этого устройства являются его незначительные функциональные возможности при определении ССХ, низкая информативность о физических качествах и нагрузках человека.
Сущность изобретения. Изобретение направлено на создание устройства, которое позволило бы оперативно и объективно производить измерения не только прыгучести, но и прыжковой выносливости, работоспособности, а также других скоростно-силовых характеристик у человека, кроме того, позволило бы точно нормировать физическую нагрузку на человека.
Технический результат заключается в том, что в процессе выполнения тестирования производят измерение веса каждого тестируемого и времени безопорной и опорной фазы прыжков, число прыжков, а затем определяют высоту прыжков, энергию, затраченную тестируемым, и развиваемую им при этом мощность, точно задают эти параметры, что значительно повышает информативность о физическом состоянии человека. Кроме того, устройство позволяет создавать базу данных для дальнейшего изучения и анализа роста/спада ССХ человека, а также степень реабилитации больных. Эти данные могут быть в любой момент времени воспроизведены в виде диаграммы или другом удобном виде (например, по желанию тренера, учителя или доктора) и отображены на экране компьютера.
Данный технический результат достигается за счет того, что известное устройство для определения скоростно-силовых характеристик, содержащее блок индикации, блок сигнализации, силоизмерительный блок, блок задания и компьютер, дополнительно содержит блок определения скоростно-силовых характеристик и блок передачи информации, причем первый вход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с выходом силоизмерительного блока, второй его вход соединен с блоком задания, первый выход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с входом блока передачи информации, выход которого соединен с компьютером, второй и третий выходы блока определения скоростно-силовых характеристик соединены соответственно с входами блоков сигнализации и индикации. Силоизмерительный блок выполнен в виде тензометрических весов. Блок определения скоростно-силовых характеристик выполнен в виде микроконтроллера. Блок передачи информации выполнен в виде переносного блока памяти или радиоканала. Силоизмерительный блок соединен с блоком определения скоростно-силовых характеристик при помощи проводной или беспроводной связи.
На чертеже представлена блок-схема устройства для определения прыгучести.
Устройство состоит из силоизмерительного блока 1, соединенного с первым входом блока 2 определения скоростно-силовых характеристик, второй вход которого соединен с выходом блока задания 3, второй и третий выходы блока 2 соединены с входами блоков сигнализации 4 и индикации 5, первый выход блока 2 соединен через блок передачи информации 6 с персональным компьютером 7.
Силоизмерительный блок 1 предназначен для измерения веса тестируемого, а также усилий, возникающих в процессе выпрыгивания, и представляет из себя платформу электронных весов, внутри которой установлены тензорезистивные датчики силы (см. Левшина е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин. - Л.: Энергоатомиздат, 1983, с. 105 и 106).
Блок 2 определения скоростно-силовых характеристик предназначен для определения высоты одного выпрыгивания H1, суммарной высоты серии прыжков Н, числа прыжков в серии N, веса тестируемого Р, времени, затрачиваемого на выполнение серии прыжков t, энергии, затрачиваемой на выполнение серии прыжков W, а также мощности, развиваемой при этом каждым тестируемым N. Блок 2 может быть выполнен на микроконтроллере, который содержит память, процессор, вспомогательные схемы и устройства ввода-вывода данных, которые располагаются на одном кристалле. Предлагаемое устройство может быть выполнено, например, на микроконтроллере семейства 8051 компании Intel (см. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 1. - М.: Постмаркет, 2001, с.174).
Блок задания 3 представляет из себя клавиатуру, выполненную на кнопочных элементах, и предназначен для установки заданных тренером (врачом и т.п.) значений числа прыжков или суммарной высоты серии прыжков или времени на выполнение прыжков или энергии, которую необходимо израсходовать.
Блок сигнализации 4 предназначен для выработки звуковой или световой сигнализации при превышении фактических значений параметров ССХ над заданными и выполнен в виде сирены или лампочки.
Блок 5 индикации предназначен для индикации значений параметров ССХ на месте выполнения заданий тренера и т.п., выполнен на семисегментных многоразрядных индикаторах (см. Партала О.П. Цифровая электроника. Наука и техника, С-П. 2001, с.130).
Блок передачи информации 6 предназначен для передачи информации, накопленной в блоке 2, в персональный компьютер 7 для создания базы данных и их анализа и представляет переносный блок памяти типа НОТЕБУКа и/или канал проводной и/или беспроводной связи. После того как проведено тестирование, например, группы спортсменов, в блоке ССХ 2 устройства накапливается объем информации, которая передается в компьютер.
Устройство работает следующим образом.
Испытуемый становится на платформу силоизмерительного блока 1, при этом устройство автоматически включается и производит процесс его взвешивания. Затем испытуемый выполняет прыжки вверх одиночный или серию. При отталкивании от платформы сила резко возрастает, а затем падает до нуля. Вес испытуемого, моменты опорной и безопорной фазы прыжка, порядковый номер прыжка фиксируются и запоминаются в памяти микроконтроллера блока 2. Имея значения времени t (безопорной фазы прыжка), при помощи контроллера блока 2 по программе, заложенной в его памяти, определяют значение высоты выпрыгивания h по формуле
h = gt2/8,
где g - ускорение силы тяжести;
t - время безопорной фазы прыжка.
h = gt2/8,
где g - ускорение силы тяжести;
t - время безопорной фазы прыжка.
Для определения высоты Н серии прыжков необходимо просуммировать все высоты отдельных прыжков. При весе испытуемого, равном Р, работа, затраченная на выполнение серии прыжков, будет равна: W=РН, а мощность N определится как N=W/Т, где Т - время, затраченное на выполнение серии прыжков (время опорной и безопорной фаз серии прыжков).
После очередного выпрыгивания в памяти блока 2 записывается его номер. Номера по порядку будут присваиваться каждому последующему выпрыгиванию. Все значения веса испытуемых, значения реального времени, порядковые номера прыжков измеряются и последовательно записываются в память блока 2. Значения высоты прыжков, энергии, затраченной на их выполнение, и мощности и т.п. определяются вычислением в процессоре блока 2.
Значения параметров, установленных блоком задания 3, сравниваются с фактическими данными, получаемыми в блоке 2, и при превышении фактических значений выше заданных подается световой и/или звуковой сигнал блоком 4. После выполнения задания (набора суммарной высоты или числа прыжков или времени выполнения задания и т.п.) подается сигнал и устройство прекращает выполнять операции измерения и вычисления.
По требованию тренера (учителя) значения величин P, h, H, Т, t, W, N и т. п. могут быть выведены на блок индикаии 5 и/или переданы при помощи блока передачи информации 6 (например, переносного блока памяти или переносного компьютера и/или радиоканала и т.п.) в компьютер 7, установленный в кабинете тренера или врача.
Таким образом, при использовании предлагаемого устройства появляется возможность создать базу данных, оценить каждого испытуемого по скоростно-силовым характеристикам и работоспособности, а также точно дозировать нагрузку при реабилитации больных.
Claims (5)
1. Устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека, содержащее блок индикации, блок сигнализации, силоизмерительный блок, блок задания и компьютер, отличающееся тем, что в него введены блок определения скоростно-силовых характеристик и блок передачи информации, причем, первый вход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с выходом силоизмерительного блока, второй его вход соединен с выходом блока задания, первый выход блока определения скоростно-силовых характеристик соединен с входом блока передачи информации, выход которого соединен с компьютером, второй и третий выходы блока определения скоростно-силовых характеристик соединены соответственно с входами блоков сигнализации и индикации.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что силоизмерительный блок выполнен в виде тензометрических весов.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок определения скоростно-силовых характеристик выполнен в виде микроконтроллера.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок передачи информации выполнен в виде переносного блока памяти или радиоканала.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что силоизмерительный блок соединен с блоком определения скоростно-силовых характеристик при помощи проводной или беспроводной связи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002130209A RU2218962C1 (ru) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | Устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002130209A RU2218962C1 (ru) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | Устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2218962C1 true RU2218962C1 (ru) | 2003-12-20 |
| RU2002130209A RU2002130209A (ru) | 2004-07-20 |
Family
ID=32067151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002130209A RU2218962C1 (ru) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | Устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2218962C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742733C1 (ru) * | 2020-07-14 | 2021-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" | Способ тренировки и оценки эффективности отталкивания от опоры |
-
2002
- 2002-11-10 RU RU2002130209A patent/RU2218962C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742733C1 (ru) * | 2020-07-14 | 2021-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" | Способ тренировки и оценки эффективности отталкивания от опоры |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6571200B1 (en) | Monitoring caloric expenditure resulting from body activity | |
| Beckham et al. | Force plate use in performance monitoring and sport science testing | |
| Setuain et al. | Vertical jumping biomechanical evaluation through the use of an inertial sensor-based technology | |
| US10254152B2 (en) | Removable handheld unit | |
| US10004971B2 (en) | Physical-fitness test system using acceleration sensor | |
| CN104042223A (zh) | 运动机能评价装置以及运动机能评价方法 | |
| RU2008141159A (ru) | Способ и устройство для оценки мышечной работы спортсменов при помощи коротких тестов | |
| CN102088902A (zh) | 重心平衡判定装置 | |
| Rogan et al. | Validity study of a jump mat compared to the reference standard force plate | |
| Yıldız et al. | The reliability and validity of the fitjump photoelectric cell system for determining vertical jump height | |
| McMaster et al. | Validity of vertical jump measurement systems | |
| Peña García-Orea et al. | Validation of an opto-electronic instrument for the measurement of weighted countermovement jump execution velocity | |
| CN106730763A (zh) | 一种基于心率数据以及运动时间的中小学生体育锻炼运动负荷的评价方法 | |
| RU2218962C1 (ru) | Устройство для определения скоростно-силовых характеристик человека | |
| KR100408698B1 (ko) | 최대근력 측정기반 근력운동 프로그램 제공장치 | |
| CN107802274A (zh) | 基于生理指标的疲劳度检测方法及系统 | |
| McMaster et al. | Is wireless accelerometry a viable measurement system for assessing vertical jump performance? | |
| CN106821362A (zh) | 一种基于心率数据以及运动时间的中小学生体育锻炼运动负荷的评价方法 | |
| Agar-Newman et al. | Predicting hexagonal-bar jump takeoff speed using peak speed from a linear position transducer | |
| Shahidi et al. | Validity and Reliability of Isometric Muscle Strength using the Powrlink Portable Device | |
| Okmayura et al. | Analysis and design of calories burning calculation in jogging using thresholding based accelerometer sensor | |
| GARCIA MATEO | Measurement of a squat movement velocity: comparison between a RehaGait accelerometer and the high-speed video recording method called MyLift. | |
| RU198554U1 (ru) | Степ-платформа с возможностью фиксации количества восхождений | |
| CN219480153U (zh) | 一种智能身高测量装置 | |
| McMahon et al. | Fitness testing and data analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121111 |