Equipos radiotelemétricos y extensímetros en la investigación científica y la práctica deportiva.

Entre los dispositivos utilizados actualmente para investigación tecnológica movimientos deportivos, reacciones corporales atletas para una determinada carga, galgas extensométricas y dispositivos de radiotelemetría han demostrado su eficacia... Como parte de esta revisión, le informaremos sobre ellos, así como sobre otros desarrollos interesantes. VISTI y nuestros investigadores extranjeros...

1. Instituto de Investigación VISTI.
2. Galga extensométrica eléctrica.
3. Equipos de galgas extensométricas deportivas.

Instituto de Investigación VISTI.

Por supuesto, al planificar este artículo, no pudimos dejar de hablarles sobre esta organización, porque su contribución a nuestro país, ciencia deportiva simplemente enorme. FSUE "Instituto de Investigación de Productos Técnicos Deportivos" VISTI de hecho, es el primer y único centro científico estatal de Rusia con un enfoque limitado. autorizado Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia para el desarrollo de equipamiento, equipamiento e inventario deportivos, así como dispositivos de información para árbitros y dispositivos deportivos especializados. Desde la aparición de esta estructura en nuestro país, y esto sucedió hace más de 65 años, el deporte y la ciencia están ahora unidos y son inseparables. Esta institución de investigación es esencialmente el buque insignia no sólo de la industria deportiva nacional sino también de la global. La mayor parte de las innovaciones descritas en esta sección pertenece a los autores y desarrolladores de este instituto...

Galga extensométrica eléctrica.

La amplia experiencia acumulada por los científicos en el uso de la tensometría eléctrica en la tecnología es utilizada por investigadores en el campo del deporte para estudiar la dinámica y estructura de los movimientos deportivos, la magnitud de las fuerzas desarrolladas en posiciones estáticas y en movimiento. Además, utilizando métodos de galgas extensométricas eléctricas, se estudian la magnitud y características de la distribución de fuerzas aplicadas en los puntos de apoyo del equipo de gimnasia, en la colchoneta de lucha y en el momento en que los jugadores de hockey lanzan el disco. Las galgas extensométricas eléctricas, según el tipo de elemento sensor que detecta y convierte la deformación medida, se dividen en:

1. galgas extensométricas de resistencia activa,
2. medidores de tensión piezoeléctricos,
3. inductivo,
4. capacitivo,
5. fotovoltaica,
6. y otros.

En la investigación deportiva se ha encontrado la mayor aplicación medidores de deformación, en el que la resistencia eléctrica del elemento sensor cambia bajo la influencia de la tensión medida. Los extensómetros han demostrado ser sensores precisos y fiables. Al pegarlos sobre una base sólida, podrás realizar múltiples cambios a lo largo del año.

Las mediciones también se realizan utilizando medidores de deformación, ensamblado mediante circuito puente o medio puente. La señal eléctrica se amplifica y se envía a la entrada del dispositivo de grabación receptor: un osciloscopio de haz de luz, un milivoltímetro o miliamperímetro, un osciloscopio electrónico.

Característica Mediciones de tensión eléctrica en deportes. es que, dependiendo de los objetivos del estudio, es necesario seleccionar la base sobre la que se pegan los sensores. La base puede ser placas de metal, varillas, vigas, anillos.

Los métodos y medios de medición de tensión eléctrica se mejoran cada año y permiten estudiar los elementos más complejos de la técnica deportiva y la dinámica de las contracciones musculares que son inaccesibles a la observación visual ordinaria. La combinación de un circuito de medición con dispositivos informáticos y la entrada de datos a un ordenador garantiza una investigación y gestión de alta calidad del proceso educativo y de entrenamiento de los deportistas.

La literatura deportiva proporciona esquemas y métodos de aplicación. tensometría eléctrica en diversos deportes. La tensometría eléctrica se utiliza ampliamente en la investigación científica en el campo del deporte, pero aún no ha encontrado una aplicación adecuada en la práctica de los entrenadores. Este método es el más utilizado a la hora de medir los esfuerzos desarrollados por un deportista mientras realiza ejercicios deportivos. En el esquí acuático, se ha desarrollado un dispositivo extensímetro que utiliza equipo industrial para registrar las características dinámicas totales de los movimientos de un atleta. El dispositivo consta de los siguientes elementos: un dinamómetro y un anillo elástico de acero con galgas extensométricas pegadas. La grabación del elemento de medición de fuerza a través de un amplificador se realiza en una grabadora de computadora. El dinamómetro está articulado por un extremo a la varilla y por el otro a la driza de remolque y está orientado hacia las deformaciones horizontales. Un dispositivo de este tipo permite obtener características objetivas de las fuerzas dinámicas (en el rango de 0 a 300 kg) de los esquiadores acuáticos: saltadores de esquí, eslalomistas y patinadores artísticos.

Equipos de galgas extensométricas deportivas.

VISTI ha desarrollado una plataforma de galgas extensométricas de dos componentes utilizando galgas extensométricas semiconductoras, que permite obtener una tensión de señal de salida de 1 V. En este caso, los dinamogramas se pueden registrar sin amplificadores de CC. La plataforma es una estructura plegable que consta de un marco interior y exterior, entre los cuales se colocan cuatro galgas extensométricas. La componente vertical se mide mediante galgas extensométricas de semiconductores pegadas a planos horizontales, y la componente horizontal se mide mediante sensores pegados a planos verticales.

Instalación tensodinamométrica El registro de fuerzas consta de una galga extensométrica que mide fuerzas en tres coordenadas espaciales, un panel de control, un osciloscopio de haz de luz y una fuente de corriente continua (6...9 V). La instalación se ensambla sobre galgas extensométricas de lámina con un coeficiente de sensibilidad aumentado, lo que permitió obtener una corriente en la diagonal de medición del puente de hasta 50...200 μA (generalmente se obtiene una corriente de hasta 15 μA). Un valor de corriente superior a 50 µA es suficiente para accionar el bucle (galvanómetro) de un osciloscopio de haz de luz.

Radiotelemetría en el deporte Se utiliza para estudiar la actividad del sistema cardiovascular, los órganos respiratorios, las biocorrientes cerebrales y los músculos esqueléticos. En los últimos años este método se ha generalizado en el estudio de las técnicas de movimiento deportivo y la estructura rítmica en la locomoción cíclica y acíclica.

Para registrar datos de radiotelemetría se utilizan diversas clases de osciloscopios con dispositivos fotográficos, así como registradores magnéticos y registradores de puntero. Para obtener información urgente en el proceso de mediciones de radiotelevisión, se utilizan instrumentos que permiten monitorear visualmente la naturaleza de los cambios en las cantidades estudiadas. Los resultados de medición registrados se descifran y procesan. Los resultados del procesamiento realizado se presentan en forma de tablas y gráficos que caracterizan la dependencia de los valores medidos en el tiempo.

Ampliamente utilizado en el proceso de formación. radiocardiolíderes. El uso de elementos electrónicos de última generación permite fabricar estos dispositivos en miniatura, lo que cumple con los requisitos específicos de la investigación y el entrenamiento deportivos (peso y tamaño reducidos, autosuficiencia del suministro eléctrico). En la Universidad de San Petersburgo, nuestros desarrolladores han diseñado un autocardioleader en miniatura con control remoto. El dispositivo le permite programar su frecuencia cardíaca entre 130…180 latidos/min y controlar telemétricamente la actividad física a esta frecuencia.

autocardiolíder Se caracteriza por una alta fiabilidad eléctrica y mecánica, inmunidad al ruido y estabilidad térmica. El circuito del dispositivo utiliza elementos de película integrales e híbridos, lo que hizo posible crear un dispositivo con dimensiones mínimas. Autocardioleader se utiliza para optimizar el proceso de entrenamiento de deportistas de atletismo, ciclismo, natación, etc.

Actualmente, en el curso de la investigación científica en curso, se han generalizado los sistemas que registran simultáneamente diversas funciones del cuerpo y del sistema musculoesquelético. El Instituto de Instrumentación Biológica de Rusia ha desarrollado un sistema de radiotelemetría de cuatro canales para la investigación médica y biológica de deportistas. El equipo está diseñado para transmitir electrocardiogramas, electromiogramas, frecuencia respiratoria y cuando se utilizan dispositivos compatibles para transmitir esfigmogramas y pulsogramas. En la práctica, los dispositivos de los sistemas montados en el cuerpo del atleta permiten la transmisión de cuatro señales cualesquiera en todos los rangos de frecuencia disponibles (Wi-Fi, Bluetoth y otros).

Para registrar los principales parámetros de la respiración externa y el ECG en el laboratorio de ergonomía del Instituto de Economía Nacional de Sverdlovsk, un sistema de radiotelemetría de dos canales. Como sensor se utilizó un anemómetro de paletas en miniatura. El medidor es un convertidor magnetoeléctrico con magnetización permanente. El dispositivo utiliza modulación de portadora combinada. La señal del ECG se transmite mediante un sistema de modulación de frecuencia dual y la información del complejo respiratorio se superpone a la subportadora, modulando su amplitud. En el bloque "respiración", se registran el volumen minuto y la frecuencia respiratoria, en el bloque "pulso", la frecuencia cardíaca y el valor total del pulso.

La capacidad de estudiar y controlar el proceso de entrenamiento en condiciones naturales utilizando equipos de radiotelemetría complementa significativamente los estudios integrales del rendimiento de los atletas en condiciones de laboratorio. Así, los estudios de radiotelemetría realizados en ciclistas en condiciones de carrera mostraron que durante una carrera, la frecuencia cardíaca oscila entre 140 y 220 latidos/min con una frecuencia de pedaleo de 60…120 rpm. Cuando la frecuencia de pedaleo se reduce a 50...80 rpm, independientemente del perfil de la ruta (plano, cuesta abajo, cuesta arriba) y la relación de transmisión, la frecuencia cardíaca cae a 150...160 latidos/min. Se ha establecido que para los corredores altamente cualificados, el ritmo de pedaleo óptimo de los ciclistas está entre 90... 120 rpm en diferentes relaciones de transmisión.

Al correr, una característica importante es la relación entre las fases de apoyo y vuelo. A medida que aumentan las calificaciones, el tiempo de apoyo disminuye a 0,08...0,1 s, lo que habla elocuentemente del alto nivel de cualidades de velocidad-fuerza del atleta. También es posible estudiar la estructura rítmica de la carrera a partir de la relación entre las fases de apoyo y vuelo mediante radiotelemetría. De particular interés es el registro de las fases de vuelo de apoyo en ejecución con el registro simultáneo de las reacciones del terreno. Este método, en particular, se utiliza en la investigación de V. K. Balsevich. El método se basa en el uso. medidor de tensión sistemas y teleelectrocardiógrafo. En este caso, el dispositivo transmisor es una línea de comunicación unidireccional. Los impulsos eléctricos que surgen como resultado del desequilibrio del puente, que reflejan la magnitud, naturaleza y duración de las reacciones de apoyo durante la carrera, se alimentan a la entrada del modulador de frecuencia del generador de impulsos del dispositivo transmisor. Luego, las señales del transmisor se envían al receptor, se amplifican y se registran en un osciloscopio. Un sistema de radiotelemetría de este tipo le permite evaluar:

1. la naturaleza, magnitud y duración de la componente vertical de las fuerzas de empuje;
2. tiempos de vuelo e intervalos de referencia;
3. ritmo, velocidad de carrera;
4. ritmo de los movimientos locomotores.

Para registrar las fases de vuelo de apoyo de la carrera, se pueden utilizar equipos creados sobre la base del sistema "Sport-4" producido comercialmente con la conexión de medidores digitales de intervalos de tiempo con procesamiento adicional de datos en un dispositivo digital de alta velocidad.

Cabe decir que en los últimos años, cuestiones de desarrollo y aplicación. medios tecnicos en el deporte Son cada vez más de interés para los especialistas y trabajadores implicados en el campo de la educación física y el deporte. Al mismo tiempo, una parte importante de los dispositivos aún no se ha creado. en copias individuales, lo que sin duda complica su introducción generalizada en la práctica deportiva. Además, la información sobre los medios técnicos creados y los métodos para su aplicación no está sistematizada y, a menudo, es inaccesible para los profesionales. Todo ello dificulta significativamente la mejora cualitativa y la mejora del proceso educativo, formativo y de educación física.

En esta serie de artículos, los autores del sitio “fitness y culturismo en ruso” se propusieron llenar y compensar en cierta medida este molesto vacío. Nuestros artículos proporcionan diseños para simuladores, instrumentos y dispositivos de entrenamiento que pueden usarse no solo en aptitud física Y culturismo, pero también en otras disciplinas deportivas diversas, tanto en la formación de deportistas cualificados como de un amplio abanico de amantes de la educación física y el deporte.