Устройство для тренировки и контроля фехтовальных действий

(19) 9 4 А 63 В 69/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ вательс туря скои культу СР 979. СР 979. СР982 СР 980.СР РОВКИ И ДЕЙСТится к спортивным быть использовано ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНКОНТРОЛЯ ФЕХТОВАЛЬНЫВИЙ(57) Изобретение отностренажерам и может для тренировки скоростных показателен фехтовальщика в условиях сложных фехтовальных движений. Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки и точность контроля параметров сложных фехтовальных движений. Устройство содержит программный блок 1, к входам которого подключены контактный датчик 2 рапиры и мишени, сейсмодатчик 3, установленный на рапире, и биодатчик 4, например датчик биопотенциалов мышц, установленный на теле тренирующегося. Выходы программного блока 1 соединены с входами блока 6 измерения времени реакции и блока 5 световой сигнализации. Кроме того, устройство содержит реле 8 времени, подключенное, как и программный блок 1, к выходу блока 7 пуска Причем выходы реле 8 времени соединены с входом блока 9 звуковой сигнализации и дополнительным входом программного блока 1, Устройство позволяет измерять различные составляющие времени реакции с возмож. ностью изменения как программы действий фехтовальщика, так и программы измерений. 2 ил.10 15 20 25 30 35 45 50 40 1Изобретение относится к области спортивных тренажеров и может быть использовано для тренировки фехтовальщиков,Цель изобретения - повышение эффективности тренировки и повышение точностиконтроля параметров сложных фехтовальных движений,На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения функциональной схемы устройства.Устройство (фиг. 1) содержит программный блок 1, к входам. которого подключеныконтактный датчик 2, сейсмодатчик 3 и биодатчик 4, Контактный датчик 2 выполненв виде круглой мишени из токопроводящейрезины, укрепленной на специальном щите,двух рапир, укрепленных на том же щите спомощью шарниров, а также содержит рапиру фехтовальщика. Сейсмодатчик 3 укреплен у основания клинка рапиры фехтовальщика. Биодатчик 4 укреплен на теле,например на руке фехтовальщика, и представляет собой усилитель биопотенциалов сэлектродами, обеспечивающими снятиеэлектромиограммы.Контактный датчик 2, сейсмодатчик 3 ибиодатчик 4 содержат на выходах формирователи импульсов, которые срабатывают попоявлению сигнала на выходах датчиков,превышающего порог срабатывания формирователей.Выходы программного блока 1 подключены к входам блока 5 световой сигнализациии блока 6 измерения времени реакции. Блок5 световой сигнализации содержит безинерционные лампы красного цвета, вмонтированные в гарды рапир и предназначенные дляподачи команд, моделирующих атаку в тотили иной сектор мишени. Кроме того, блок5 световой сигнализации содержит лампу зеленого цвета, вмонтированную над мишеньюи предназначенную для подачи команд фехтовальщику к началу действия, а также двелампы контроля сигналов биодатчика и сейсмодатчика, установленные на пульте управления (или передней панели) устройства,представляющего собой конструктивный элемент.Блок 6 измерения времени реакции содержит пять электронных хронометров, позволяющих в зависимости от выбранной программы измерять различные временные составляющие фехтовальных действий, в томчисле латентное время реакции по сигналубиодатчика и время начала движения по сигналу сейсмодатчика.Устройство содержит блок 7 пуска, выполненный на кнопке, соединенной с формирователем им пульсов и установленной напульте управления. Выход блока 7 пускасоединен с управляющим входом программного блока 1 и входом реле 8 временивыход которого подключен к входу блока 9 звуковой сигнализации, а другой выход - к дополнительному управляющему входу программного блока 1,Реле 8 времени содержит выходной коммутатор и позволяет задать время выполнения программы фехтовальных действий и временные задержки появления команд испытуемому в виде световых сигналов. При этом блок 9 звуковой сигнализации обеспечивает подачу двукового сигнала при превышении фехтовальщиком заданного времени выполнения программы.Программный блок 1 содержит на входе блок 10 коммутации программ, выполненный на переключателях, установленных на пульте управления. Переключатели осуществляют функцию набора программы фехтовальных действиЯ, задания режима работы блока и выбора измеряемых временных параметров.Выходы блока 10 коммутации программ соединены с входами блока 11 триггеров, содержащего восемь ЙЯ-триггеров с элементами ИЛИ на входах, позволяющими объединить управляющие сигналы, поступающие на каждый триггер по разным цепям.Блок 11 триггеров осуществляет выделения измеряемых временных интервалов, управление работой блока 5 световой сигнализации и блока 6 измерения времени реакции в соответствии с программой, заданной блоком 10 коммутации программ.Часть выходов блока 11 триггеров подключена к входам блока 12 блокировки измерителей времени реакции, выходы которого через ключи соединены с электронными хронометрами блока 6 измерения времени реакции.Блок 12 блокировки измерителей времени реакции выполнен на базе транзисторных ключей, нагрузкой которых являются релейные элементы с самоблокировкой, и служит для исключения возможности повторных срабатываний электронных хронометров от ложных сигналов датчиков, например, повторных замыканий контактов, неадекватных движению мышечных напряжений в конце фехтовального действия и т.п.Блок 11 триггеров снабжен также входом установки в начальное состояние триггеров, подключенным к выходу блока 13 сброса, который может представлять собой кнопочный выключатель, установленный на пульте управления. На последнем с помощью переключателей блока 10 коммутации программ можно набрать пятнадцать различных программ, моделирующих различные ситуации фехтовального поединка.При этом устройство позволяет регистрировать латентное время реакции, латентное время действия, моторное время действия (по биоэлектрической активности), общее время действия, время защиты и контратаки, 14596775 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3точность нанесения уколов и дифференциро-, вание ответа при защите.Измерение осуществляется за счет одновременного пуска электронных хронометров блока 6 измерения времени реакции после подачи светового сигнала и остановки соответствующих электронных хронометров при получении сигналов от датчиков согласно выбранной программе.Работу устройства целесообразно проиллюстрировать на примере выполнения одной из программ. Первая программа набирается установкой переключателей 14 - 27 блока в замкнутое положение в соответствии с функциональной электрической схемой (фиг. 2), что соответствует верхнему положению этих тумблеров, а остальные переключатели - в нижнем положении.С нажатием кнопки Пуск 28 блока 7загорается первая лампа 29 зеленого цвета блока 5, подавая фехтовальщику визуальный (световой) сигнал к началу выполнения фехтовального действия. На функциональной схеме (фиг, 2) при этом срабатывает следующая цепочка элементов: кнопка Пуск 28, реле 30, нормально разомкнутый контакт реле 31, электронный ключ 32, лампа 129 зеленаяОдновременно с подачей визуального сигнала фехтовальщику с блока 7 пуска подаются управляющие импульсные сигналы на вход блока 11 триггеров программного блока 1. В результате этого срабатывают соответствующие триггеры блока 11, которые своими импульсными сигналами запускают соответствующие электронные хронометры блока 6 измерения времени реакции, которые начинают отсчет времени. На функциональной схеме (фиг. 2) срабатывает следующая цепочка элементов: контакт реле 31, электронный ключ 33, дифференцирующие цепочки 34 - 36, замкнутые переключатели 14 и 15, левые входы триггеров 37 - 39, с левых выходов триггеров на электронные ключи 40 - 42, нормально замкнутые контакты 43 - 45, реле 46 - 48 блока 12 блокировки, управляющие входы электронных хронометров 49 - 51.При восприятии фехтовальщиком визуального сигнала к началу действия биоэлектрическая активность (БА) мышц его вооруженной руки возрастает, что фиксируется биодатчиком. При этом при превышении БАзаданного порога покоя (примерно 50 мкВ)сигнал с биодатчика 4 поступает через переключатель 16 блока 10 коммутации на блок 11 триггеров (на правый вход триггера 37) и перебрасывает его в исходное состояние. В результате чего останавливается электронный хронометр 49 блока 6, зафиксировав латентное время по БА. Кроме того, с блока 11 триггеров, с правого выхода триггера 37 поступает сигнал на блок 12 блокировки (на вход электронного ключа 52), который включает реле 46, а его нормально замкнутый контакт 43 размыкается, отключая вход электронного ключа 40 от выходов блока 11, блокируя этим ложный запуск электронного хронометра 49. При этом нормально разомкнутый контакт 53 реле 46 замыкается на самоудерживание реле 46,В момент начала движения оружием (начало моторной фазы) срабатывает сейсмодатчик 3, его импульс формируется и при превышении заданного порога (по амплитуде) поступает через блок 10 коммутации программ на блок 11 триггеров и перебрасывает соответствующий триггер в исходное состояниеВследствие чего останавливается электронный хронометр 49 блока 6, зафиксировав латентное время действия, а блок 12 блокировки отключает вход этого хронометра от выхода блока 11, исключая повторный (ложный) запуск хронометра.На функциональной схеме данная фаза измерения реализуется через следующие цепи элементов: выход датчика 54 сейсмограммы, вход усилителя 55 сейсмосигнала на транзисторах, пороговый элемент 56, дифцепочка 57, переключатель 24, вход триггера 58 и его выход, переключатель 25, дифцепочка 59, переключатель 17, правый вход триггера 38, левый выход триггера 38, вход элект ронного ключа 41, выход электронного ключа 41, вход электронного хронометра 50, правый выход триггера 38, электронный ключ 60, реле 47. Далее в момент нанесения укола оружием в токопроводную мишень срабатывает контактный датчик 2, контактная пара рапира 61 испытуемого - токопроводная мишень 62 (кр. м.). Вследствие этого формируется одновременно три управляющих импульса, один из них поступает на вход соответствующего триггера 39 блока 11, перебрасывая его в исходное состояние, в результате чего останавливается соответствующий электронный хронометр блока 6, зафиксировав время атаки (временной интервал от момента подачи сигнала к действию до момента укола в мишень). На функциональной схеме работает цепь: контактный датчик 2, электронный ключ 63, дифцепочка 64, переключатель 18, правый вход триггера 39, электронный ключ 42, контакт 45, вход электронного хронометра 51.Второй управляющий импульс с контактного датчика 2 через блок 10 поступает на другой триггер блока 11, который управляет блоком 5 световой сигнализации. При этом загорается красная лампа (не показана) на правой или левой рапире стенда 65 (в зависимости от набранной программы), подавая сигнал-команду о принятии фехтоваль 14596776, начинающий отсчет времени принятия фехтовальщиком защиты.На функциональной схеме данная фаза измерения реализуется цепочкой элементов: контактный датчик 2, электронный ключ 63, дифцепочка 73, переключатель 21 верхний, левый вход триггера 74, левый выход триггера 74, вход электронного ключа 75, управляющий вход хронометра 72. В момент прикосновения рапиры испытуемого к левой или правой рапире стенда контактного датчика 2, на которой загорелась красная лампа, срабатывает контактный датчик 2: рапира 6 испытуемого - рапира стенда 65 (кр. р.). В результате этого одновременно формируется три импульса. Один из них перебрасывает соответствующий триггер блока 11, который своим импульсом останавливает электронный хронометр 72 блока б, который зафиксирует время принятия защиты: время от момента появления светового сигнала на рапире (левой или правой) стенда до момента прикосновения рапиры испытуемого к рапире стенда (левой или правой) .На функциональной схеме срабатывает цепь: контактный датчик 2 (кр. р.), вход электронного ключа 6 или 77, переключатели 78 или 79, дифцепочка 80, переключатель 22, правый вход триггера 74, левый выход триера 74, вход электронного ключа 75, контакт 81, вход электронного ключа хронометра 72.Второй импульс поступает на другой триггер блока 11, который, перебросившись, выключает красную лампу на рапире стенда контактного датчика 2 (левой или правой). На функциональной схеме цепь: контактный датчик 2 (кр, р.), электронный ключ 76, переключатели 78 и 79, дифцепочка 82, переключатель 23, правый вход триггера 67, левый выход триггера 67, переключатель 20, лампа 70 или 71. Третий импульс поступает на соответствующий триггер блока 11 и перебрасывает его. При этом он своим импульсом запускает соответствующий электронныйхронометр блока 6, который начинает отсчет времени выполнения фехтовальщиком кон 20253040 45 50 55 5гци ком соответствующей зашиты (отбива или захвата рапирой фехтовальщика правой или левой рапиры соперника, на которой поя вился световой сигнал). На функциональной схеме срабатывает следующая цепочка: контактный датчик 2, электронный ключ 63, дифцепочка бб, переключатели 19 и 23, вход триггера 67, левый выход триггера 67, переключатель 20, электронный ключ 68 или электронный ключ 69, лампа 70 (левая) или глампа 71 (правая), установленные на гарде10 рапир стенда 65.Третий импульс с контактного датчика 2 ;поступает через блок 10 на соответствующий триггер блока 11, который перебрасываетсяи запускает электронный хронометр 72 блока 6тратаки (или ответа). На функциональной схеме: контактный датчик 2 (кр. р.), вход ключа 76, переключатели 78 или 79, дифцепочка 83, переключатель 26, левый вход триггера 84, левый выход триггера 84, вход элект ронного ключа 85, вход электронного хронометра 86.Далее в соответствии с программой фехтовальщик выполняет ответ (контратаку), т.е. наносит укол рапирой в мишень (кр. м.), в результате. чего срабатывает контактный датчик 2 блока, импульс с него через блок 10 поступает на блок 11 и перебрасывает соответствующий триггер в исходное состояние, импульс с которого останавливает соответствующий хронометр, который зафиксирует время выполнения фехтовальщиком контратаки.На функциональной схеме эта фаза измерения реализуется следуюцей цепочкой элементов: контактный датчик 2 (кр. м.), вход электронного ключа 63, выход электронного ключа 63, дифцепочка 87, переключатель 88, правый вход триггера 84, левый выход триггера 84, вход электронного ключа 85, контакт 89, вход электронного хронометра 86 На этом данная программа исследования заканчивается.Как видно, в данном случае измерялись следующие параметры: латентное время реакции по БЛ,латентное время действия,время выполнения атакующего действия, время принятия защиты, время выполнения ответа на атаку (время выполнения контратаки) .Для проведения последующих циклов измерения с целью приведения устройства в исходное рабочее состояние нужно нажать кнопку 90 сброса блока 13 сброса. При этом все блоки устройства приводятся в исходное рабочее состояние.В зависимости от набранной исследователем программы с помощью блока 10 коммутации программ, моделирующей ту или иную фехтовальную фазу или двигательное действие, последовательность (очередность) срабатывания триггеров блока 11, датчиков, блока 5 световой сигнализации и других блоков соответственно изменяется.Формула изобретенияУстройство для тренировки и контроля фехтовальных действий, содержащее программный блок, входы которого соединены с выходами контактного датчика, содержащего рапиру и контакты мишени, управляющий вход программного блока подключен к выходу блока пуска, первые выходы программного блока соединены с входами блока световой сигнализации, а вторые выходы соединены с входами блока измерения времени1459677 Составитель А. ВасильевРедактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор Н. КорольЗаказ 386/4 Тираж 372 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О реакции, отличающееся тем, что, с. целью повышения эффективности трениров 1 и и повышения точности контроля параметров сложных фехтовальных движений, програм. мный блок содержит на входе блок коммутации программ, дополнительные входы которого подключены соответственно к выходам сейсмодатчика, установленного на рапире, и биодатчика, установленного на теле тренирующегося и представляющего собой усилитель биопотенциалов с электродами, вы 10 ходы блока коммутации программ соединен с входами блока триггеров, вход установки в начальное состояние которого подключен к выходу блока сброса, управляющий вход блока триггеров образует управляющий вход программного блока, первые выходы блока триггеров образуют первые выходы программного блока, а вторые выходы блока триг геров подключены к входам блока блокировки измерителей времени реакции, выходы которого образуют вторые выходы программного блока, выход блока пуска соединен также с входом реле времени, снабженного выходным коммутатором, первый выход реле времени соединен с дополнительным входом блока триггеров, а второй выход - с входом блока звуковой сигнализации, при этом блок измерения времени реакции выполнен в виде пяти электронных хронометров,