Ραδιοτηλεμετρικός εξοπλισμός και μετρητής καταπόνησης στην επιστημονική έρευνα και την αθλητική πρακτική.

Μεταξύ των συσκευών που χρησιμοποιούνται σήμερα για τεχνολογική έρευνα αθλητικές κινήσεις, αντιδράσεις του σώματος αθλητές για συγκεκριμένο φορτίο, μετρητές καταπόνησης και συσκευές ραδιοτηλεμετρίας έχουν αποδειχθεί καλά... Ως μέρος αυτής της ανασκόπησης, θα σας πούμε για αυτούς, καθώς και για άλλες ενδιαφέρουσες εξελίξεις VISTI και οι ξένοι ερευνητές μας...

1. Ερευνητικό Ινστιτούτο VISTI.
2. Ηλεκτρικό μετρητή καταπόνησης.
3. Αθλητικός εξοπλισμός μετρητή καταπόνησης.

Ερευνητικό Ινστιτούτο VISTI.

Φυσικά, όταν σχεδιάζαμε αυτό το άρθρο, δεν θα μπορούσαμε να μην σας μιλήσουμε για αυτόν τον οργανισμό, επειδή η συνεισφορά του στο εσωτερικό μας, αθλητική επιστήμη απλά τεράστιο. FSUE "Ερευνητικό Ινστιτούτο Αθλητικών Τεχνικών Προϊόντων" VISTI στην πραγματικότητα, είναι το πρώτο και μόνο στενά εστιασμένο κρατικό επιστημονικό κέντρο στη Ρωσία, διαπιστευμένος Υπουργείο Παιδείας και Επιστημών της Ρωσικής Ομοσπονδίας για την ανάπτυξη αθλητικού εξοπλισμού, εξοπλισμού και αποθέματος, καθώς και συσκευών πληροφόρησης διαιτητών και εξειδικευμένων αθλητικών συσκευών. Από την εμφάνιση αυτής της δομής στη χώρα μας, και αυτό συνέβη πάνω από 65 χρόνια πριν, ο αθλητισμός και η επιστήμη είναι πλέον ενωμένες και αχώριστες. Αυτό το ερευνητικό ίδρυμα είναι ουσιαστικά η ναυαρχίδα όχι μόνο της εγχώριας αλλά και της παγκόσμιας αθλητικής βιομηχανίας. Η μερίδα του λέοντος των καινοτομιών που περιγράφονται σε αυτή την ενότητα ανήκει στους συγγραφείς και τους προγραμματιστές αυτού του ινστιτούτου...

Ηλεκτρικό μετρητή καταπόνησης.

Η εκτεταμένη εμπειρία που έχουν συσσωρευτεί από τους επιστήμονες στη χρήση της ηλεκτρικής τανσομετρίας στην τεχνολογία χρησιμοποιείται από ερευνητές στον τομέα του αθλητισμού για να μελετήσουν τη δυναμική και τη δομή των αθλητικών κινήσεων, το μέγεθος των δυνάμεων που αναπτύσσονται σε στατικές θέσεις και σε κίνηση. Επιπλέον, με τη χρήση μεθόδων ηλεκτρικού μετρητή καταπόνησης, μελετώνται το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά της κατανομής των δυνάμεων που εφαρμόζονται στα σημεία στήριξης σε εξοπλισμό γυμναστικής, σε χαλάκι πάλης και τη στιγμή που οι παίκτες του χόκεϊ ρίχνουν το ξωτικό. Οι ηλεκτρικοί μετρητές καταπόνησης, ανάλογα με τον τύπο του αισθητηρίου στοιχείου που ανιχνεύει και μετατρέπει τη μετρούμενη τάση, χωρίζονται σε:

1. μετρητές τάσης ενεργού αντίστασης,
2. πιεζοηλεκτρικοί μετρητές καταπόνησης,
3. επαγωγικός,
4. χωρητικός,
5. φωτοβολταϊκά,
6. και άλλοι.

Στην αθλητική έρευνα, έχει βρεθεί η μεγαλύτερη εφαρμογή μετρητές καταπόνησης, στο οποίο η ηλεκτρική αντίσταση του αισθητηρίου στοιχείου αλλάζει υπό την επίδραση της μετρούμενης τάσης. Οι μετρητές τάσης έχουν αποδειχθεί ότι είναι ακριβείς και αξιόπιστοι αισθητήρες. Κολλώντας τα σε μια συμπαγή βάση, μπορείτε να κάνετε πολλές αλλαγές κατά τη διάρκεια του έτους.

Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται επίσης χρησιμοποιώντας μετρητές καταπόνησης, συναρμολογημένο χρησιμοποιώντας κύκλωμα γέφυρας ή μισής γέφυρας. Το ηλεκτρικό σήμα ενισχύεται και τροφοδοτείται στην είσοδο της συσκευής καταγραφής λήψης - έναν παλμογράφο δέσμης φωτός, ένα χιλιοστόμετρο ή χιλιοστόμετρο, έναν ηλεκτρονικό παλμογράφο.

Χαρακτηριστικό μετρήσεις ηλεκτρικής καταπόνησης στον αθλητισμό είναι ότι, ανάλογα με τους στόχους της μελέτης, είναι απαραίτητο να επιλεγεί η βάση στην οποία είναι κολλημένοι οι αισθητήρες. Η βάση μπορεί να είναι μεταλλικές πλάκες, ράβδοι, δοκοί, δακτύλιοι.

Οι μέθοδοι και τα μέσα ηλεκτρικής τανσομετρίας βελτιώνονται κάθε χρόνο και καθιστούν δυνατή τη μελέτη των πιο πολύπλοκων στοιχείων της αθλητικής τεχνικής και της δυναμικής των μυϊκών συσπάσεων που είναι απρόσιτες για τη συνηθισμένη οπτική παρατήρηση. Ο συνδυασμός κυκλώματος μέτρησης με υπολογιστικές συσκευές και εισαγωγή δεδομένων σε υπολογιστή εξασφαλίζει υψηλής ποιότητας έρευνα και διαχείριση της εκπαιδευτικής και προπονητικής διαδικασίας των αθλητών.

Η αθλητική βιβλιογραφία παρέχει σχήματα και μεθόδους εφαρμογής ηλεκτρική τανσομετρία σε διάφορα αθλήματα. Η ηλεκτρική τανσομετρία χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστημονική έρευνα στον τομέα του αθλητισμού, αλλά δεν έχει βρει ακόμη την κατάλληλη εφαρμογή στην πρακτική των προπονητών. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρύτερα κατά τη μέτρηση των προσπαθειών που αναπτύσσει ένας αθλητής κατά την εκτέλεση αθλητικών ασκήσεων. Στο θαλάσσιο σκι, μια συσκευή μέτρησης καταπόνησης που χρησιμοποιεί βιομηχανικό εξοπλισμό έχει αναπτυχθεί για να καταγράφει τα συνολικά δυναμικά χαρακτηριστικά των κινήσεων ενός αθλητή. Η συσκευή αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία: ένα μετρητή δύναμης, έναν ελαστικό δακτύλιο από χάλυβα με μετρητές καταπόνησης κολλημένους πάνω του. Η εγγραφή από το στοιχείο μέτρησης δύναμης μέσω ενός ενισχυτή πραγματοποιείται σε συσκευή εγγραφής υπολογιστή. Ο μετρητής δύναμης είναι αρθρωτός στο ένα άκρο στη ράβδο και το άλλο στο ράβδο ρυμούλκησης και προσανατολίζεται προς οριζόντιες παραμορφώσεις. Μια τέτοια συσκευή καθιστά δυνατή την απόκτηση αντικειμενικών χαρακτηριστικών των δυναμικών δυνάμεων (στην περιοχή από 0 έως 300 κιλά) των θαλάσσιων σκιέρ - άλτες του σκι, αθλητές σλάλομ και πατινάζ.

Αθλητικός εξοπλισμός μετρητή καταπόνησης.

Το VISTI έχει αναπτύξει μια πλατφόρμα μετρητή καταπόνησης δύο συστατικών χρησιμοποιώντας μετρητές καταπόνησης ημιαγωγών, η οποία καθιστά δυνατή τη λήψη τάσης σήματος εξόδου 1 V. Σε αυτήν την περίπτωση, τα δυναμογράμματα μπορούν να καταγραφούν χωρίς ενισχυτές DC. Η πλατφόρμα είναι μια πτυσσόμενη κατασκευή που αποτελείται από ένα εσωτερικό και εξωτερικό πλαίσιο, μεταξύ των οποίων στερεώνονται τέσσερις μετρητές καταπόνησης. Η κατακόρυφη συνιστώσα μετριέται με μετρητές καταπόνησης ημιαγωγών κολλημένων σε οριζόντια επίπεδα και η οριζόντια συνιστώσα μετράται με αισθητήρες κολλημένους σε κάθετα επίπεδα.

Τενσοδυναμομετρική εγκατάσταση Η καταγραφή δύναμης αποτελείται από ένα μετρητή τάσης που μετρά δυνάμεις σε τρεις συντεταγμένες στο διάστημα, έναν πίνακα ελέγχου, έναν παλμογράφο δέσμης φωτός και μια πηγή συνεχούς ρεύματος (6...9 V). Η εγκατάσταση συναρμολογείται σε μετρητές καταπόνησης φύλλου με αυξημένο συντελεστή ευαισθησίας, που επέτρεψε τη λήψη ρεύματος στη διαγώνιο μέτρησης της γέφυρας έως και 50...200 μA (συνήθως λαμβάνεται ρεύμα έως 15 μA). Μια τιμή ρεύματος πάνω από 50 μA είναι αρκετή για την κίνηση του βρόχου (γαλβανόμετρο) ενός παλμογράφου δέσμης φωτός.

Η ραδιοτηλεμετρία στον αθλητισμό χρησιμοποιείται για τη μελέτη της δραστηριότητας του καρδιαγγειακού συστήματος, των αναπνευστικών οργάνων, των βιορευμάτων του εγκεφάλου και των σκελετικών μυών. Τα τελευταία χρόνια, αυτή η μέθοδος έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη στη μελέτη των τεχνικών αθλητικής κίνησης και της ρυθμικής δομής σε κυκλική και άκυκλη κίνηση.

Για την καταγραφή δεδομένων ραδιοτηλεμετρίας χρησιμοποιούνται διάφορες κατηγορίες παλμογράφων με φωτογραφικές συσκευές, καθώς και μαγνητικοί καταγραφείς και καταγραφείς δείκτη. Για την απόκτηση επειγουσών πληροφοριών κατά τη διαδικασία των μετρήσεων ραδιοτηλεόρασης, χρησιμοποιούνται όργανα που καθιστούν δυνατή την οπτική παρακολούθηση της φύσης των αλλαγών στις υπό μελέτη ποσότητες. Τα καταγεγραμμένα αποτελέσματα των μετρήσεων αποκρυπτογραφούνται και υποβάλλονται σε επεξεργασία. Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας που εκτελείται παρουσιάζονται με τη μορφή πινάκων και γραφημάτων που χαρακτηρίζουν την εξάρτηση των μετρούμενων τιμών από το χρόνο.

Χρησιμοποιείται ευρέως στη διαδικασία εκπαίδευσης ραδιοκαρδιοηγέτες. Η χρήση των πιο πρόσφατων ηλεκτρονικών στοιχείων επιτρέπει την κατασκευή τέτοιων συσκευών σε μινιατούρα, η οποία πληροί τις ειδικές απαιτήσεις της αθλητικής έρευνας και προπόνησης (χαμηλό βάρος και μέγεθος, αυτάρκεια τροφοδοσίας). Στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης, οι προγραμματιστές μας έχουν σχεδιάσει μια μινιατούρα autocardioleader με τηλεχειριστήριο. Η συσκευή σάς επιτρέπει να προγραμματίζετε τον καρδιακό σας ρυθμό εντός 130…180 παλμών/λεπτό και να παρακολουθείτε τηλεμετρικά τη σωματική δραστηριότητα σε αυτή τη συχνότητα.

Autocardioleader Χαρακτηρίζεται από υψηλή ηλεκτρική και μηχανική αξιοπιστία, θόρυβο και θερμική σταθερότητα. Το κύκλωμα της συσκευής χρησιμοποιεί ενσωματωμένα και υβριδικά στοιχεία φιλμ, τα οποία κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία μιας συσκευής με ελάχιστες διαστάσεις. Το Autocardioleader χρησιμοποιείται για τη βελτιστοποίηση της προπονητικής διαδικασίας των αθλητών στον αθλητισμό, την ποδηλασία, την κολύμβηση κ.λπ.

Επί του παρόντος, κατά τη διάρκεια της συνεχιζόμενης επιστημονικής έρευνας, έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα συστήματα που καταγράφουν ταυτόχρονα διάφορες λειτουργίες του σώματος και του μυοσκελετικού συστήματος. Το Ινστιτούτο Βιολογικών Οργάνων της Ρωσίας έχει αναπτύξει ένα σύστημα ραδιοτηλεμετρίας τεσσάρων καναλιών για ιατρική και βιολογική έρευνα αθλητών. Ο εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για τη μετάδοση ηλεκτροκαρδιογραφημάτων, ηλεκτρομυογραφημάτων, αναπνευστικού ρυθμού και όταν χρησιμοποιούνται συσκευές αντιστοίχισης για τη μετάδοση σφυγμογραφημάτων και παλμογραφημάτων. Στην πράξη, οι συσκευές των συστημάτων που είναι τοποθετημένες στο σώμα του αθλητή επιτρέπουν τη μετάδοση οποιωνδήποτε τεσσάρων σημάτων σε όλες τις διαθέσιμες περιοχές συχνοτήτων (Wi-Fi, Bluetoth και άλλα).

Για να καταχωρήσετε τις κύριες παραμέτρους της εξωτερικής αναπνοής και του ΗΚΓ στο εργαστήριο εργονομίας του Ινστιτούτου Εθνικής Οικονομίας του Sverdlovsk, σύστημα ραδιοτηλεμετρίας δύο καναλιών. Ως αισθητήρας χρησιμοποιήθηκε ένα μικροσκοπικό ανεμόμετρο πτερυγίων. Ο μετρητής είναι ένας μαγνητοηλεκτρικός μετατροπέας με μόνιμη μαγνήτιση. Η συσκευή χρησιμοποιεί συνδυασμένη διαμόρφωση φορέα. Το σήμα ΗΚΓ μεταδίδεται χρησιμοποιώντας ένα σύστημα διαμόρφωσης διπλής συχνότητας και οι πληροφορίες περίπλοκου αναπνευστικού υπερτίθενται στον υποφορέα, διαμορφώνοντας το πλάτος του. Στο μπλοκ "αναπνοής", καταγράφεται ο όγκος των λεπτών και ο αναπνευστικός ρυθμός, στο μπλοκ "παλμός" - ο καρδιακός ρυθμός και η συνολική τιμή παλμού.

Η ικανότητα μελέτης και ελέγχου της προπονητικής διαδικασίας σε φυσικές συνθήκες με χρήση εξοπλισμού ραδιοτηλεμετρίας συμπληρώνει σημαντικά τις ολοκληρωμένες μελέτες της απόδοσης των αθλητών σε εργαστηριακές συνθήκες. Έτσι, μελέτες ραδιοτηλεμετρίας που διεξήχθησαν σε ποδηλάτες σε αγωνιστικές συνθήκες έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια ενός αγώνα, ο καρδιακός ρυθμός κυμαίνεται από 140 έως 220 παλμούς/λεπτό σε συχνότητα πετάλι 60…120 rpm. Όταν η συχνότητα του πετάλι μειωθεί στις 50...80 σ.α.λ., ανεξάρτητα από το προφίλ διαδρομής (επίπεδη, κατηφόρα, ανηφόρα) και τη σχέση μετάδοσης, ο καρδιακός ρυθμός πέφτει στους 150...160 παλμούς/λεπτό. Έχει διαπιστωθεί ότι για δρομείς υψηλής εξειδίκευσης, ο βέλτιστος ρυθμός πετάλι των ποδηλατών είναι εντός 90... 120 σ.α.λ. σε διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης.

Στο τρέξιμο, σημαντικά χαρακτηριστικά είναι η αναλογία των φάσεων υποστήριξης και πτήσης. Με την αύξηση των προσόντων, ο χρόνος υποστήριξης μειώνεται στα 0,08...0,1 s, κάτι που μιλάει εύγλωττα για το υψηλό επίπεδο ιδιοτήτων ταχύτητας-δύναμης του αθλητή. Η μελέτη της ρυθμικής δομής του τρεξίματος με βάση τη σχέση μεταξύ των φάσεων υποστήριξης και πτήσης είναι επίσης δυνατή με τη χρήση ραδιοτηλεμετρίας. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η καταγραφή φάσεων υποστήριξης-πτήσης στο τρέξιμο με ταυτόχρονη καταγραφή των αντιδράσεων του εδάφους. Αυτή η μέθοδος, συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται στην έρευνα του V. K. Balsevich. Η μέθοδος βασίζεται στη χρήση μετρητής καταπόνησης συστήματα και τηλεηλεκτροκαρδιογράφος. Στην περίπτωση αυτή, η συσκευή μετάδοσης είναι μια μονόδρομη γραμμή επικοινωνίας. Οι ηλεκτρικοί παλμοί που προκύπτουν ως αποτέλεσμα της ανισορροπίας της γέφυρας, αντανακλώντας το μέγεθος, τη φύση και τη διάρκεια των αντιδράσεων υποστήριξης κατά τη λειτουργία, τροφοδοτούνται στην είσοδο του διαμορφωτή συχνότητας της γεννήτριας παλμών της συσκευής εκπομπής. Στη συνέχεια, τα σήματα από τον πομπό αποστέλλονται στον δέκτη, ενισχύονται και καταγράφονται σε παλμογράφο. Ένα τέτοιο σύστημα ραδιοτηλεμετρίας σας επιτρέπει να αξιολογήσετε:

1. τη φύση, το μέγεθος και τη διάρκεια της κατακόρυφης συνιστώσας των δυνάμεων ώθησης·
2. χρόνους πτήσης και διαστήματος αναφοράς·
3. ρυθμός, ταχύτητα τρεξίματος.
4. ρυθμός κινητικών κινήσεων.

Για να καταγράψετε τις φάσεις υποστήριξης-πτήσης του τρεξίματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εξοπλισμό που δημιουργήθηκε με βάση το εμπορικά παραγόμενο σύστημα «Sport-4» με σύνδεση ψηφιακών μετρητών χρονικών διαστημάτων με περαιτέρω επεξεργασία δεδομένων σε ψηφιακή συσκευή υψηλής ταχύτητας.

Πρέπει να πούμε ότι τα τελευταία χρόνια, ζητήματα ανάπτυξης και εφαρμογής τεχνικά μέσα στον αθλητισμό παρουσιάζουν όλο και περισσότερο ενδιαφέρον για ειδικούς και εργαζόμενους που ασχολούνται με τον τομέα της φυσικής αγωγής και του αθλητισμού. Ταυτόχρονα, σημαντικό μέρος των συσκευών δεν έχει ακόμη δημιουργηθεί σε μεμονωμένα αντίγραφα, γεγονός που αναμφίβολα περιπλέκει την ευρεία εισαγωγή τους στην αθλητική πρακτική. Επιπλέον, οι πληροφορίες σχετικά με τα δημιουργημένα τεχνικά μέσα και τις μεθόδους εφαρμογής τους δεν είναι συστηματοποιημένες και συχνά είναι απρόσιτες στους επαγγελματίες. Όλα αυτά εμποδίζουν σημαντικά την ποιοτική βελτίωση και βελτίωση της εκπαιδευτικής και προπονητικής διαδικασίας και της φυσικής αγωγής.

Σε αυτήν τη σειρά άρθρων, οι συντάκτες του ιστότοπου "γυμναστική και bodybuilding στα ρωσικά" έθεσαν το καθήκον να γεμίσουν και να αντισταθμίσουν σε κάποιο βαθμό αυτό το ενοχλητικό κενό. Τα άρθρα μας παρέχουν σχέδια για προσομοιωτές, όργανα και συσκευές εκπαίδευσης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο σε καταλληλότητα Και bodybuilding, αλλά και σε άλλους διάφορους αθλητικούς κλάδους, τόσο στην εκπαίδευση καταρτισμένων αθλητών όσο και σε ένα ευρύ φάσμα λάτρεις της φυσικής αγωγής και του αθλητισμού.