RU2716544C1 - Способ тактико-технической подготовки теннисистов и бадминтонистов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к физической культуре и спорту. Оно предназначено, прежде всего, для подготовки спортсменов в теннисе и бадминтоне, но вместе с тем, может быть использовано и в других видах спорта. Изобретение направлено на повышение эффективности тренировок. Результат достигается тем, что тренировки выполняются с визуальными тактическими подсказками тренера в режиме реального времени с применением средств дополненной реальности. Программно-аппаратным комплексом (ПАК), управляющим изображениями на средствах дополненной реальности, перед глазами спортсменов формируют в автоматическом или ручном режиме, при помощи компьютерной мышки или сенсорного экрана, виртуальные световые зоны - подсказки: рациональные зоны поражения на поле соперника. Автоматический режим формирования световых пятен осуществляется при помощи обратной связи, которая реализуется системой видеоконтроля и программного анализа перемещений спортсменов на игровой площадке. Последовательно заданному числу спортсменов, которые используют средства дополненной реальности, тренером или заданным числом тренеров, постоянно или эпизодически на заданное время в режиме реального времени указывается наиболее рациональное место подачи спортивного снаряда в текущий момент игры. Вместе с тем, тренер после удара по спортивному снаряду, может указывать или не указывать условным световым сигналом - световым пятном заданной формы, размера или цвета место перехода спортсмена, совершившего удар, для занятия наиболее выгодной игровой позиции. Траекторию полета спортивного снаряда и место его падения для корректного получения пространственно-временных данных снимают не одной, а заданным количеством видеокамер, видеоизображение передают в компьютер ПАК. Положение центра виртуальной световой зоны и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром световой зоны и центром места падения спортивного снаряда вычисляется компьютером. Результаты вычислений заносятся в архив и выводятся на монитор тренера и/или на средства дополненной реальности спортсмена. По данным разновременных тренировок точности поражения световых зон на игровой площадке соперника судят о подготовленности спортсмена и динамике его развития. Заявляемый способ позволяет тренировать игровые навыки теннисиста или бадминтониста, повышать его тактико-техническую подготовку, индивидуализировать тренировочный процесс, моделируя различные по сложности игровые ситуации, повышать эффективность тренировки, приближая ее к условиям и динамике, которую желают видеть тренеры.

Description

Изобретение относится к физической культуре и спорту. Оно предназначено, прежде всего, для подготовки спортсменов в теннисе и бадминтоне, но вместе с тем, может быть использовано и в других видах спорта.

В игровых видах спорта от спортсмена требуется быстрая оценка соревновательных ситуаций, принятие адекватных решений и тактико-техническое мастерство при выполнении двигательных действий [1, 2].

Тактическая подготовка - это процесс формирования системы ведения игры. В процессе тренировок спортсмен овладевает техническими приемами как средством для ведения игры, в процессе тактической подготовки приобретает умение владеть техническими приемами в постоянно меняющихся игровых ситуациях [3]. При тактической подготовке тренер с игроками разбирают типичные игровые ситуации и «обыгрывают» их.

Из уровня техники известны нашлемные системы целеуказания и индикации (НСЦИ) - обязательная принадлежность современных боевых самолетов и вертолетов [4]. НСЦИ проецирует изображение на прозрачный экран, находящийся перед глазами пилота и закрепленный на его шлеме. Так как экран прозрачен, пилот может одновременно наблюдать и внешнюю обстановку, и индицируемую информацию. Пилоту индицируются основные пилотажные параметры, тактическая и навигационная информация.

Для спортивной тренировки более перспективны компактные устройства отображения дополненной реальности. Среди известных устройств: легкие очки дополненной реальности компании Epson Moverio ВТ-200 или Google Project Glass [5] и миниатюрные контактные линзы дополненной реальности компании Innovega (система iOptik). Инновационная система iOptik может работать в паре со специализированными очками. Ее пользователь фокусируется одновременно на нескольких объектах разной удаленности, причем одна цель не мешает другой [6].

Известен способ тренировки по патенту РФ 2605510 [7], где устанавливают пушку (для тенниса или бадминтона), у пушки задают нужные направления выбрасывания спортивного снаряда в заданные точки корта с заданной скоростью полета и частотой их выброса. Спортсмен размещается в игровом центре, пушка выбрасывает спортивные снаряды в соответствии с заданной тактической комбинацией. Компьютер управляемым световым излучателем после каждого выброса спортивного снаряда создает на поверхности корта в заданном месте световое пятно заданного диаметра. Спортсмен перемещается к точке предполагаемого падения спортивного снаряда, выполняет заданный технический прием, направляя спортивный снаряд в центр созданного светового пятна, и возвращается в игровой центр. Полет спортивного снаряда и место его падения снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер, компьютер вычисляет положение центра светового пятна и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром светового пятна и центром места падения спортивного снаряда.

Недостатком способа является то, что тренировка осуществляется в искусственно созданных условиях, которые отдалены от реальной игры, вместе с тем, подготовка спортсмена осуществляется без тактических подсказок тренера в режиме реального времени.

Наиболее близким аналогом является изобретение по патенту РФ 2655599 [8], где над кортом на заданной высоте устанавливают видеокамеру, прикосновением к сенсорному экрану компьютера, отображающему корт, задают последовательность зон корта, в которые спортсмену необходимо направить спортивный снаряд, разыгрывая тактическую комбинацию. Полет спортивного снаряда и место его падения снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер. Компьютер вычисляет положение центра светового пятна и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром светового пятна и центром места падения спортивного снаряда. По окончании розыгрыша тактической комбинации компьютер сохраняет в архиве последовательность формирования световых зон заданной тактической комбинации, вычисляет среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами световых пятен и местами падения спортивного снаряда, результаты вычислений заносит в архив и выводит на монитор. Особенностью в данном техническом решении является то, что на корте располагается пара спортсменов - соперников, осуществляющих тактико-техническую подготовку с визуальными тактическими подсказками тренера в режиме реального времени. Тренер постоянно или эпизодически указывает световым пятном, которое формируется программно-аппаратным комплексом (ПАК) наиболее рациональное место подачи спортивного снаряда одному или обоим игрокам последовательно.

Низкая эффективность вследствие ограниченности вышеуказанного метода и функционала ПАК являются существенным недостатком данного изобретения. В данном изобретении сложно реализовать предложенный метод тренировки на открытой ярко освещенной площадке, потребуются мощные и дорогие проекционные системы для формирования контрастных, хорошо заметных световых подсказок. Более того, принимающий мяч спортсмен будет способен контролировать время и место световой подсказки тренера своему сопернику.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности тактико-технической подготовки спортсменов за счет применения программно-аппаратных средств, включающих ресурсы дополненной реальности для формирования персональных визуальных подсказок тренера в режиме реального времени и недоступности их наблюдения третьими лицами.

Технический результат достигается тем, что над кортом на заданной высоте устанавливают видеокамеру, прикосновением к сенсорному экрану компьютера, где отображен корт, задают последовательность зон корта, в которые спортсмену необходимо направить спортивный снаряд, разыгрывая тактическую комбинацию. Полет спортивного снаряда и место его падения снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер, компьютер вычисляет положение центра световой зоны и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром световой зоны и центром места падения спортивного снаряда. Особенностью является то, что на корте располагаются спортсмены - соперники, осуществляющие тактико-техническую подготовку с визуальными тактическими подсказками тренера в режиме реального времени. Причем новым является то, что в тренировке принимают участие два спортсмена соперника или две пары соперников и, по крайней мере, на одном из них закреплены средства дополненной реальности.

Программно-аппаратным комплексом, управляющим изображениями на средствах дополненной реальности, перед глазами спортсменов формируют в автоматическом или ручном режиме, при помощи компьютерной мышки или сенсорного экрана, световые пятна - подсказки: рациональные зоны поражения на поле соперника.

Автоматический режим формирования световых пятен осуществляется при помощи обратной связи, которая реализуется системой видеоконтроля и программного анализа перемещений спортсменов на игровой площадке.

Последовательно заданному числу спортсменов, которые используют средства дополненной реальности, тренером или заданным числом тренеров, постоянно или эпизодически на заданное время в режиме реального времени указывается наиболее рациональное место подачи спортивного снаряда в текущий момент игры.

Вместе с тем, тренер после удара по спортивному снаряду, может указывать или не указывать условным световым сигналом - световым пятном заданной формы, размера или цвета место перехода спортсмена совершившего удар для занятия наиболее выгодной игровой позиции.

Траекторию полета спортивного снаряда и место его падения для корректного получения пространственно-временных данных снимают не одной, а заданным количеством видеокамер, видеоизображение передают в компьютер.

Положение центра световой зоны и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром световой зоны и центром места падения спортивного снаряда, вычисляется компьютером, который сохраняет в архиве последовательность формирования световых зон, вычисляет среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами световых зон и местами падения спортивного снаряда. Результаты вычислений заносятся в архив и выводятся на монитор тренера и/или на средства дополненной реальности спортсмена.

По данным разновременных тренировок точности поражения световых зон на игровой площадке соперника судят о подготовленности спортсмена и динамике его развития.

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

Предлагаемый способ тактико-технической подготовки теннисистов или бадминтонистов осуществляется следующим образом. На корте располагается пара или две пары спортсменов-соперников для проведения тренировки по наработке специальных тактико-технических навыков с тактическими подсказками тренера в режиме реального времени. Задача тренера - указывать ученику рациональные зоны поражения на поле соперника в процессе тренировки и помогать ему, создавая преимущественные ситуации на игровом поле. На одном или на нескольких спортсменах фиксируют средства дополненной реальности, которые входят в ПАК, содержащий компьютер и видеокамеры. Для корректного видеоконтроля над кортом на заданной высоте с разных сторон установлено несколько видеокамер, связанных с компьютером по радиоканалу или по проводной связи.

Тренер компьютерной мышкой или прикосновением к сенсорному экрану компьютера, где отображен корт, задает последовательность виртуальных зон корта заданного размера и конфигурации, в которые спортсмену необходимо направить спортивный снаряд при розыгрыше тактической комбинации. Полет спортивного снаряда и место его падения снимают видеокамерами, видеоизображение передают в компьютер, компьютер вычисляет положение центра виртуального светового пятна и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром светового пятна и центром места падения спортивного снаряда. Компьютер сохраняет в архиве последовательность формирования виртуальных световых зон, вычисляет среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами световых зон и местами падения спортивного снаряда, результаты вычислений заносит в архив и выводит на монитор тренера и/или на средства дополненной реальности спортсмена.

Программно-аппаратным комплексом, управляющим изображениями на средствах дополненной реальности, перед глазами спортсменов формируют изображения в автоматическом или ручном режиме, при помощи компьютерной мышки или сенсорного экрана. Автоматический режим формирования световых пятен осуществляется при помощи обратной связи, которая реализуется системой видеоконтроля и программного анализа перемещений спортсменов и спортивного снаряда на игровой площадке. Ручной режим осуществляется посредством анализа игровой ситуации тренером, который наблюдает ход тренировки и изображения виртуальных зон, создаваемых им, через монитор компьютера. При необходимости, после удара по спортивному снаряду, тренер может указать ученику условным световым сигналом (световым пятном заданной формы, размера или цвета) место для перехода на наиболее выгодную игровую позицию.

Постоянное или эпизодическое участие тренера в интерактивном процессе тренировки позволяет в режиме реального времени разыгрывать запланированные тактические комбинации в зависимости от текущей сложившейся ситуации на игровом поле. Наглядная иллюстрация последовательностей ударов по подсказанным зонам корта позволяет продуктивно формировать навыки выхода на позиционные и динамические преимущества обучаемого перед соперником непосредственно во время игры. При этом тренер или группа тренеров могут тренировать предлагаемым способом одного или двух спортсменов-соперников одновременно или соперников, играющих в две пары.

Пример. На корте играют в теннис два спортсмена: ученик и опытный теннисист. Разбирается тактический прием игры с ударами в «противоход» соперника и поперечная «раскачка» соперника на корте. Тренер, зафиксировав ошибку соперника или удобный игровой момент, заранее указывает световым сигналом на средства дополненной реальности своего ученика место, куда надо подать спортивный снаряд для реализации сложившегося преимущества или как серией ударов «раскачать» соперника, посылая снаряд по краям корта. При этом опытный теннисист-соперник не видит подсказки тренера и не может заранее предугадать ход развития игры. Вместе с тем, тренер после удара ученика по спортивному снаряду, аналогичным световым сигналом на части корта, где играет ученик, рекомендует сместиться ему ближе к сетке для занятия более выигрышного положения в сложившейся игровой ситуации. После закрепления начальных тактико-технических навыков ученика, частоту тактико-технических подсказок сокращают, а уровень сопротивления опытного соперника увеличивают.

При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства, для компьютерной обработки полученной видеоинформации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.

Заявляемый способ позволяет тренировать игровые навыки теннисиста или бадминтониста, повышать его тактико-техническую подготовку, индивидуализировать тренировочный процесс, моделируя различные по сложности игровые ситуации, повышать эффективность тренировки, приближая ее к условиям и динамике, которую желают видеть тренеры.

Как видно из вышеизложенного материала технический результат предлагаемого способа достигнут. Повышена эффективность тактико-технической подготовки спортсменов за счет применения программно-аппаратных средств, содержащих средства дополненной реальности, которыми формируются персональные визуальные, хорошо видные при любом освещении подсказки тренера ученику в режиме реального времени. При этом формируемые подсказки недоступны для наблюдения третьими лицами.

Таким образом, заявляемый способ тактико-технической подготовки теннисистов или бадминтонистов обладает новыми свойствами, обусловливающими получение заявленного технического результата.

Источники информации

1. Радчич И.Ю. Подходы к углубленной индивидуализации и технологии мониторинга подготовки игроков в связи с проблемой олимпийского отбора // Теория и практика физической культуры. - 2003. - №11. - С. 16-19.

2. Бабушкин Г.Д., Шумилин А.П., Салахов Р.Э. Рефлексия и интуиция в структуре соревновательной деятельности спортсмена // Спортивный психолог.- 2009. - №3(18). - С. 33-35.

3. Ковалев В.Д., Голомазов В.А., Кераминас С.А. Спортивные игры: Учебник для студентов педагогических институтов. - М.: Просвещение, 1988. - С. 21.

4. Журнал «Электроника НТБ», 5/2003, стр. 66

5. https://plus.google.com/+projectglass/posts

6. http://innovega-inc.com/

7. Патент РФ 2605510, МПК А63В 69/00 Способ тактико-технической подготовки спортсменов игровых видов спорта / Полевщиков М.М., Афоньшин В.Е., Роженцов В.В. Опубл. 20.12.2016.

8. Патент РФ 2655599, МПК А61В 5/103, А63В 22/00, Способ тренировки тактико-технических действий спортсменов игровых видов спорта Афоньшин В.Е. - №2016152676; заявл. 29.12.2016; опубл. 28.05.2018.

Claims (1)

1. Способ тактико-технической подготовки теннисистов и бадминтонистов, в котором над кортом на заданной высоте устанавливают видеокамеру, прикосновением к сенсорному экрану компьютера, где отображен корт, задают последовательность зон корта, в которые спортсмену необходимо направить спортивный снаряд, разыгрывая тактическую комбинацию; полет спортивного снаряда и место его падения снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер, компьютер вычисляет положение центра светового пятна и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром световой зоны и центром места падения спортивного снаряда; на корте располагаются спортсмены - соперники, осуществляющие тактико-техническую подготовку с визуальными тактическими подсказками тренера в режиме реального времени, отличающийся тем, что в тренировке принимают участие два спортсмена - соперника или две пары соперников и по крайней мере на одном из них закреплены средства дополненной реальности; программно-аппаратным комплексом, управляющим изображениями на средствах дополненной реальности, перед глазами спортсменов формируют в автоматическом или ручном режиме, при помощи компьютерной мышки или сенсорного экрана, световые пятна - подсказки: рациональные зоны поражения на поле соперника; автоматический режим формирования световых пятен осуществляется при помощи обратной связи, которая реализуется системой видеоконтроля и программного анализа перемещений спортсменов на игровой площадке; последовательно заданному числу спортсменов, которые используют средства дополненной реальности, тренером или заданным числом тренеров, постоянно или эпизодически на заданное время в режиме реального времени указывается наиболее рациональное место подачи спортивного снаряда в текущий момент игры; вместе с тем, тренер после удара по спортивному снаряду, может указывать или не указывать условным световым сигналом - световым пятном заданной формы, размера или цвета место перехода спортсмена, совершившего удар, для занятия наиболее выгодной игровой позиции; траекторию полета спортивного снаряда и место его падения для корректного получения пространственно-временных данных снимают не одной, а заданным количеством видеокамер, видеоизображение передают в компьютер; положение центра световой зоны и центра места падения спортивного снаряда, расстояние между центром световой зоны и центром места падения спортивного снаряда вычисляется компьютером, который сохраняет в архиве последовательность формирования световых зон, вычисляет среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами световых зон и местами падения спортивного снаряда, результаты вычислений заносит в архив и выводит на монитор тренера и/или на средства дополненной реальности спортсмена; по данным разновременных тренировок точности поражения световых зон на игровой площадке соперника судят о подготовленности спортсмена и динамике его развития.