PL183700B1 - Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik szybkości ruchów, koncentracji uwagi i antycypacji - Google Patents

Abstract

Symulacyjny diagnostycznotreningowy miernik szybkości ruchów, koncentracji uwagi i antycypacji, znamienny tym, że stanowi go pomiarowosymulacyjne stanowisko (1) sprzężone ze sterującą jednostką (2) oddziaływującą na docelowe elementy (3) wskazujące miejsce celu ruchu i identyfikujące moment osiągnięcia tego celu, z wykorzystaniem czujników (8) osadzonych w miejscach będących celem ruchu, przy czym sterująca jednostka (2) ma sterownik (St) współpracujący z zasilaczem (Z) i cyfrowym urządzeniem programowalnym (CUP)

Description

Przedmiotem wynalazku jest symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik szybkości ruchów, koncentracji uwagi i antycypacji, zwłaszcza korzystnie stosowany przy grach z rakietami.

W aktualnym stanie techniki znane są rozwiązania mierników szybkości ruchów i antycypacji, w których wykorzystywane są mechaniczne włączniki identyfikujące moment osiągnięcia celu ruchu w tenisie stołowym i tenisie.

Niedogodnością znanych rozwiązań jest obawa zawodników przed możliwością doznania kontuzji przy uderzeniu, w konsekwencji czego nie wykonują ruchów z maksymalną szybkością, dając więc nieadekwatnym do stanu rzeczywistego wynik. Ponadto nieznane są rozwiązania symulacji lotu piłki i pomiaru antycypacji miejsca wykonania symulowanego odbicia przez badanego zawodnika.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest budowa symulacyjnego diagnostycznotreningowego miernika szybkości ruchów, koncentracji uwagi i antycypacji składającego się z pomiarowo-symulacyjnego stanowiska podłączonego do sterującej jednostki oddziaływującej na docelowe elementy wskazujące miejsce celu ruchu i identyfikujące moment osiągnięcia tego celu, z wykorzystaniem czujników osadzonych w miejscach będących celem ruchu. Jako

183 700 czujniki mogą być zastosowane czujniki dotykowe lub fotoelektryczne wyposażone w elastyczne sprężyste ograniczniki zbliżenia.

Sterująca jednostka zawiera sterownik St współpracujący z zasilaczem Z i cyfrowym urządzeniem programowalnym CUP.

W zależności od rodzaju i celu badań oraz wybranej dyscypliny sportu, sterująca jednostka oddziaływuje na składowe elementy pomiarowo-symulacyjnego stanowiska. Należą do nich: stymulujące antycypacyjne elementy, pośrednie elementy, kontrolujące elementy wyposażone w fotokomórkę sprawdzającą usytuowanie gracza, sygnalizacyjne elementy. W obudowach składowych elementów pomiarowo-symulacyjnego stanowiska umieszczone są sygnalizacyjne wzrokowe wskaźniki i sygnalizacyjne słuchowe wskaźniki - głośniki.

W rozwiązaniu według wynalazku na skutek zastosowania czujników fotoelektrycznych osadzonych w miejscach będących celem mchu, stworzono możliwość wykonywania symulowanego odbicia piłki z szybkością maksymalną. Ponadto poprzez wykorzystanie sprzężonego oddziaływania sterującej jednostki na składowe elementy pomiarowo-symulacyjnego stanowiska uzyskano możliwość seryjnego badania ruchów, symulacji kierunku lotu piłki, faz jej lotu, ruchu przeciwnika, pomiaru szybkości ruchu, wahnięć koncentracji uwagi, antycypacji. Jest także możliwość prowadzenia gry na punkty. Istotnym przy tym jest, że wyniki pomiaru szybkości ruchu lub gry na punkty mogą być rejestrowane w pamięci sterującej jednostki lub wyświetlane na ekranie monitora. Bardzo ważną zaletą miernika według wynalazku jest spełnianie przez sterującą jednostkę trzech zasadniczych funkcji; programowanie miernika, sterowanie pomiarowo-symulacyjnym stanowiskiem i zasilanie energią elektryczną sterowanych elementów. Programowanie miernika może być realizowane przez dowolny system mikrokomputerowy lub specjalnie do tego celu skonstruowane mikroprocesorowe urządzenie programowalne oraz specjalne oprogramowanie. Oprogramowanie może być napisane w dowolnym języku programowania i zapewnia:

zestawianie stałych par bodźców wzrokowych i słuchowych w elementach antycypacyjnych i docelowych, aktywowanie poszczególnych elementów pomiarowo-symulacyjnego stanowiska w odpowiedniej kolejności, dobór częstotliwości dźwięku generowanego w głośnikach, dobór czasu oczekiwania czujników na wykonywanie pożądanego ruchu w grze na punkty, pomiaru czasu ruchu od momentu zapalenia się lampki stymulującego antycypacyjnego elementu lub docelowego elementu do momentu identyfikacji i wykonania pożądanego ruchu - symulowane odbicie, kopnięcie lub złapanie piłki, zadanie ciosu lub pchnięcia, dotknięcie czujnika, dobór czasu aktywności składowych elementów pomiarowo symulacyjnego stanowiska lampek, głośników, czujników, rejestracja i obróbka statystyczna wyników pomiarów, wyświetlanie wyniku gry na punkty z symulatorem.

Funkcja sterowania może być realizowana za pomocą specjalnej karty do dowolnego mikrokomputera lub za pomocą zewnętrznego sprzętu (interface) oraz w oparciu o blok funkcjonalny sterującej jednostki. Sterownik St zapewnia dostosowanie sygnałów sterujących z cyfrowego urządzenia programowalnego CUP sygnałów binarnych pojedynczych lub w formie słów komputerowych, do wymogów sterowanych elementów pomiarowo-symulacyjnego stanowiska - lampki, głośniki, czujniki. Zasilacz Z może być odrębnym elementem sterującej jednostki lub blokiem funkcjonalnym tej jednostki, zapewniającym dostosowanie energii elektrycznej o odpowiedniej mocy do elementów sterowanych - lampek, głośników, czujników. Wykorzystanie miernika według wynalazku na cele treningowe pozwala na:

poprawianie szybkości ruchów w różnych dyscyplinach sportowych, poprawianie zdolności koncentracji i przerzutności uwagi oraz antycypacji, rozwijanie zdolności wykonywania ruchów odbicia piłki, dla różnych szybkości lotu piłki, wybór utalentowanych zawodników, pomiar predyspozycji psychomotorycznych w różnych dyscyplinach sportu,

183 700 wykrywanie słabych stron psychomotorycznych u zawodników, sprawdzanie i przygotowywanie formy sportowej graczy przed meczem, gra na punkty z przeciwnikiem szybciej, wolniej odbijającym piłkę lub poruszającym się, gra na punkty z przeciwnikiem o specyficznym stylu gry lub walki.

Miernik według wynalazku może być wykorzystywany do badań naukowych testów sprawnościowych, treningu zawodników, a także do poprawiania sprawności fizycznej w sferze rekreacji i wypoczynku. Wysokie walory techniczno-użytkowe rozwiązania według wynalazku stwarzają możliwość szerokiego wykorzystywania miernika w uczelniach i ośrodkach badawczych, klubach sportowych, ośrodkach wypoczynkowych, gabinetach rozwoju sprawności fizycznej, w miejscach pracy pomieszczeniach rekreacyjnych, jak również przez indywidualnego użytkownika w warunkach domowych, przez młodzież i starszych, przede wszystkim w zakresie gier w tenisa, tenisa stołowego, kometki, squash, a po niewielkiej adaptacji w grach z palantem -baseboll, w grach z piłką i w sportach walki jak: boks, szermierka, karate i inne.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik szybkości ruchów, koncentracji uwagi i antycypacji w podstawowym blokowym układzie, fig. 2 - schemat blokowy miernika z rozmieszczeniem jego składowych elementów, fig. 3 -schematyczny przykład wykorzystania miernika według wynalazku w tenisie ze specjalną rakietą tenisową.

Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik szybkości ruchów, koncentracji uwagi i antycypacji według wynalazku składa się z pomiarowo-symulacyjnego stanowiska 1 sprzężonego ze sterującą jednostką 2. Pomiarowo-symulacyjne stanowisko 1 zawiera ruchome lub stałe, pojedyncze lub tworzące zestawy docelowe elementy 3 identyfikujące wskazujące miejsce celu oraz moment osiągnięcia celu ruchu, stymulujące antycypacyjne elementy 4, pośrednie elementy 5, kontrolujące elementy 6, sygnalizacyjne elementy 7. W docelowych elementach 3 znajdują się czujniki 8 dotykowe lub fotoelektryczne, wyposażone w elastyczne sprężyste ograniczniki zbliżenia 9. W obudowach składowych elementów pomiarowo-symulacyjnego stanowiska 1 znajdują się sygnalizacyjne świetlne wzrokowe wskaźniki 10 na przykład lampki i sygnalizacyjne słuchowe wskaźniki 11 - głośniki, głowice fotokomórek 12 emitujące promienie przy kontrolujących elementach 6. W przypadku tenisa wykorzystywana jest specjalna tenisowa rakieta 13 zawierająca na czołowej powierzchm, element nadawczy fotoelektrycznego czujnika 8 oraz są wykorzystywane tablice 14 znajdujące się na końcu kortu 15, na których umieszczane są stymulujące antycypacyjne elementy 4.

Przy krawędziach kortu 15 rozmieszczone są po obu stronach statywy 16 z osadzonymi na nich docelowymi elementami 3 i kontrolującymi elementami 6. Sterująca jednostka 1 składa się ze sterownika St współpracującego z zasilaczem Z i cyfrowym urządzeniem programowalnym CUP.

Zasada działania i możliwości wykorzystania miernika według wynalazku jest przedstawiona w poniższych przykładach.

Stymulujące antycypacyjne elementy 4, pośrednie elementy 5 i docelowe elementy 3 mogą być w programie cyfrowego urządzenia programowalnego CUP dowolnie kojarzone w grupy trzech elementów i włączane sekwencyjnie to jest najpierw stymulący antycypacyjny element 4, następnie pośredni element 5, a po niej docelowy element 3. W ten sposób może być dokonana symulacja lotu piłki. W takim rozwiązaniu zapalenie się lampki 10 stymulującego antycypacyjnego elementu 4 jednoznacznie informuje, w którym miejscu powinien być wykonany symulowany ruch odbicia, złapania, kopnięcia piłki, zadania ciosu, pchnięcia szpadą, dotknięcia czujnika 8. Przyjmie powyższe zasady, miernik według wynalazku może być wykorzystywany do badań lub treningu w różnych wariantach.

Wariant 1

W pomiarowo-symulacyjnym stanowisku 1 wykorzystany jest zestaw stymulujących antycypacyjnych elementów 4, zestaw pośrednich elementów 5, zestaw docelowych elementów 3.

Wariant 2

W pomiarowo-symulacyjnym stanowisku 1 wykorzystany jest zestaw stymulujących antycypacyjnych elementów 4, i zestaw docelowych elementów 3.

183 700

Wariant 3

W pomiarowo-symulacyjnym stanowisku 1 wykorzystany jest zestaw pośrednich elementów 5 i zestaw docelowych elementów 3.

Wariant 4

W pomiarowo-symulacyjnym stanowisku 1 wykorzystany jest jedynie zestaw docelowych elementów 3.

W powyższych wariantach mogą być dodatkowo wykorzystane w pomiarowosymulacyjnym stanowisku 1 zestawy kontrolujących elementów 6 i sygnalizacyjnych elementów 7. Wariant 1 i 2 miernika umożliwia uwzględnienie antycypacji miejsca lotu piłki ruchu zawodnika. Wariant 3 miernika bada szybkość ruchów, bez stymulującego antycypacyjnego elementu 4. Szybkość badanych ruchów może być mierzona od momentu zapalenia się sygnalizacyjnego świetlnego wzrokowego wskaźnika 10 stymulującego antycypacyjnego elementu 4, sygnalizacyjnego świetlnego wzrokowego wskaźnika 10 pośredniego elementu 5 lub sygnalizacyjnego świetlnego wzrokowego wskaźnika 10 docelowego elementu 3 do momentu identyfikacji wykonania pożądanego ruchu przez czujnik 8. Pożądanym ruchem może być uderzenie specjalną rakiet^^ą 13 w sportach z rakietą w elastyczne sprężyste ograniczniki zbliżenia 9 przy czujniku 8, odtwarzające zadanie ciosu lub pchnięcie w określone miejsce, kopnięcie piłki, dotknięcie ręką czujnika. Identyfikacja pożądanego ruchu odbywa się z wykorzystaniem czujników 8 fotoelektrycznych, fotokomórek, piezoelektrycznych i tensometrycznych czujników dotykowych. Szybkość ruchów może być mierzona z dokładnością od 0,01 do 0,001 sek. Badanie może odbywać się w formie serii ruchów o dowolnej długości stymulowanych dowolną kombinacją grup trzech elementów (wariant 1) lub par elementów (wariant 2 i 3) lub pojedynczych docelowych elementów (wariant 4). Miernik może mierzyć szybkość pojedynczych ruchów lub serii mchów. Wyniki pomiarów mogą być zapamiętywane w pamięci jednostki sterującej, a następnie przetwarzane (obliczane statystycznie, wykresy, itp.).

W grze na punkty w oprogramowaniu cyfrowego urządzenia programowalnego CUP ogranicza się czas oczekiwania czujników 8 na wykonanie pożądanego ruchu. W ten sposób wymusza się na zawodniku wykonywanie mchu z określoną szybkością. Spóźnienie się z wykonaniem mchu na przykład symulowanego odbicia piłki, powoduje przegranie punktu.

Analogiczna zasada może być zastosowana do punktacji, w innych niż gry z rakietą dyscyplinach sportu, na przykład w sportach walki.

183 700

183 700

Fig. 3

183 700

Fig 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik szybkości ruchów, koncentracji uwagi i antycypacji, znamienny tym, że stanowi go pomiarowo-symulacyjne stanowisko (1) sprzężone ze sterującą jednostką (2) oddziaływującą na docelowe elementy (3) wskazujące miejsce celu ruchu i identyfikujące moment osiągnięcia tego celu, z wykorzystaniem czujników (8) osadzonych w miejscach będących celem ruchu, przy czym sterująca jednostka (2) ma sterownik (St) współpracujący z zasilaczem (Z) i cyfrowym urządzeniem programowalnym (CUP).
2. 2. Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że sterująca jednostka (2) oddziaływuje na stymulujące antycypacyjne elementy (4) w pomiarowo-symulacyjnym stanowisku (1).
3. 3. Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że sterująca jednostka (2) oddziaływuje na pośrednie elementy (5) stanowiące bodźce pośrednie w pomiarowo-symulacyjnym stanowisku (1)
4. 4. Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że sterująca jednostka (2) oddziaływuje na kontrolujące elementy (6) wyposażone w fotokomórkę (12) sprawdzające usytuowanie gracza w pomiarowo-symulacyjnym stanowisku (1).
5. 5. Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że sterująca jednostka (2) oddziaływuje na sygnalizacyjne elementy (7) pomiarowosygnalizacyjnego stanowiska (1).
6. 6. Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik według zastrz. 1, znamienny tym, że w docelowych elementach (3) znajdują się czujniki (8) dotykowe lub fotoelektryczne wyposażone w elastyczne sprężyste ograniczniki zbliżenia (9).
7. 7. Symulacyjny diagnostyczno-treningowy miernik według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że w obudowach: docelowych elementów (3), antycypacyjnych elementów (4) pośrednich elementów (5), kontrolujących elementów (6), sygnalizacyjnych elementów (7) umieszczone są sygnalizacyjne świetlne wzrokowe wskaźniki (10) i sygnalizacyjne słuchowe wskaźniki (11).