Rádiótelemetriai és nyúlásmérő berendezések tudományos kutatásban és sportgyakorlatban.

A jelenleg használt eszközök között technológiai kutatás sportmozgások, test reakciói A sportolók bizonyos terhelésre, a nyúlásmérő és a rádiótelemetriás készülékek jól beváltak... Az áttekintés részeként beszámolunk róluk, valamint további érdekes fejleményekről VISTI és külföldi kutatóink...

1. VISTI Kutatóintézet.
2. Elektromos nyúlásmérő.
3. Sport nyúlásmérő berendezések.

VISTI Kutatóintézet.

Természetesen ennek a cikknek a tervezésekor nem tudtunk nem beszélni erről a szervezetről, hiszen hozzájárulása hazai, sporttudomány egyszerűen hatalmas. FSUE "Sporttechnikai Termékek Kutatóintézete" VISTI valójában ez az első és egyetlen szűken vett állami tudományos központ Oroszországban, meghatalmazott Az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma sportfelszerelések, felszerelések és felszerelések, valamint játékvezetői információs eszközök és speciális sporteszközök fejlesztésére. Ennek a szerkezetnek a megjelenése óta hazánkban, és ez meg is történt több mint 65 évvel ezelőtt, a sport és a tudomány ma már egyesültek és elválaszthatatlanok. Ez a kutatóintézet lényegében nemcsak a hazai, hanem a globális sportipar zászlóshajója is. Az ebben a részben ismertetett újítások oroszlánrésze ennek az intézetnek a szerzői és fejlesztői...

Elektromos nyúlásmérő.

Az elektromos tenzometria technológiai alkalmazásában a tudósok által felhalmozott kiterjedt tapasztalatot a sportág kutatói felhasználják a sportmozgások dinamikájának és szerkezetének, a statikus pozíciókban és a mozgásban kialakuló erők nagyságának tanulmányozására. Ezenkívül elektromos nyúlásmérő módszerekkel tanulmányozzák a tornaeszközökön, a birkózószőnyegen és a jégkorongozó korongdobás pillanatában kifejtett erők eloszlásának nagyságát és jellemzőit. Az elektromos nyúlásmérők a mért alakváltozást érzékelő és átalakító érzékelőelem típusától függően a következőkre oszthatók:

1. aktív ellenállás nyúlásmérők,
2. piezoelektromos nyúlásmérők,
3. induktív,
4. kapacitív,
5. fotovoltaikus,
6. és mások.

A sportkutatásban találták a legnagyobb alkalmazást nyúlásmérők, amelyben az érzékelő elem elektromos ellenállása a mért alakváltozás hatására megváltozik. A nyúlásmérők pontos és megbízható érzékelőnek bizonyultak. Ha szilárd alapra ragasztja őket, az év során többszörös változtatásokat hajthat végre.

A méréseket a segítségével is elvégezzük nyúlásmérőkHíd vagy félhíd áramkör segítségével összeszerelve. Az elektromos jelet felerősítik, és a vevő felvevő készülék bemenetére táplálják - egy fénysugaras oszcilloszkóp, egy millivoltméter vagy milliamperméter, egy elektronikus oszcilloszkóp.

Funkció elektromos feszültségmérés a sportban az, hogy a vizsgálat céljaitól függően ki kell választani azt az alapot, amelyre az érzékelőket ragasztják. Az alap lehet fémlemezek, rudak, gerendák, gyűrűk.

Az elektromos tenzometria módszereit és eszközeit évről évre fejlesztik, és lehetővé teszik a sporttechnika legbonyolultabb elemeinek és az izomösszehúzódások dinamikájának tanulmányozását, amelyek a szokásos vizuális megfigyeléssel nem hozzáférhetők. A mérőáramkör számítógépes eszközökkel és a számítógépbe történő adatbevitellel való kombinációja biztosítja a sportolók oktatási és edzési folyamatának magas színvonalú kutatását és irányítását.

A sportszakirodalom sémákat és alkalmazási módokat ad elektromos tenzometria különböző sportágakban. Az elektromos tenzometriát széles körben alkalmazzák a sport területén végzett tudományos kutatásokban, de az edzői gyakorlatban még nem talált megfelelő alkalmazásra. Ezt a módszert a legszélesebb körben alkalmazzák a sportoló által sportgyakorlatok végzése közben kifejtett erőfeszítések mérésére. A vízisíben ipari berendezéseket használó nyúlásmérő készüléket fejlesztettek ki, amely rögzíti a sportoló mozgásának teljes dinamikus jellemzőit. A készülék a következő elemekből áll: erőmérő, rugalmas acél gyűrű, ráragasztott nyúlásmérőkkel. Az erőmérő elemről erősítőn keresztül történő rögzítés számítógépes rögzítőn történik. Az erőmérő egyik végén a rúdhoz, a másik végén a vontatókötélhez van rögzítve, és a vízszintes deformációk felé orientálódik. Egy ilyen eszköz lehetővé teszi a vízisíelők - síugrók, szlalomisták és műkorcsolyázók - dinamikus erőinek objektív jellemzőit (0-300 kg tartományban).

Sport nyúlásmérő berendezések.

A VISTI kifejlesztett egy kétkomponensű, félvezető nyúlásmérőket használó nyúlásmérő platformot, amely 1 V-os kimeneti jelfeszültség elérését teszi lehetővé. Ebben az esetben a dinamogramok DC erősítők nélkül is rögzíthetők. A platform egy összecsukható szerkezet, amely belső és külső keretből áll, amelyek közé négy nyúlásmérő van rögzítve. A függőleges komponens mérése vízszintes síkra ragasztott félvezető nyúlásmérőkkel, a vízszintes komponens mérése függőleges síkra ragasztott érzékelőkkel történik.

Tenzodinamometriás telepítés Az erőrögzítés a térben három koordinátában erőt mérő nyúlásmérőből, egy vezérlőpanelből, egy fénysugaras oszcilloszkópból és egy egyenáramforrásból (6...9 V) áll. Az installációt megnövelt érzékenységi együtthatójú fólia nyúlásmérőkre szerelik össze, ami lehetővé tette a híd mérési átlójában 50...200 μA-ig terjedő áram elérését (általában 15 μA-ig terjedő áramot kapunk). Az 50 µA feletti áramérték elegendő a fénysugaras oszcilloszkóp hurkjának (galvanométerének) meghajtásához.

Radiotelemetria a sportban a szív- és érrendszer, a légzőszervek, az agyi bioáramok és a vázizmok aktivitásának tanulmányozására szolgál. Az utóbbi években ez a módszer széles körben elterjedt a sportmozgástechnikák és a ritmikus szerkezet vizsgálatában ciklikus és aciklikus mozgásban.

A rádiótelemetriai adatok rögzítéséhez különféle típusú oszcilloszkópokat használnak fényképészeti eszközökkel, valamint mágneses rögzítőket és mutatórögzítőket. A rádió-televíziós mérések során sürgős információk megszerzéséhez olyan eszközöket használnak, amelyek lehetővé teszik a vizsgált mennyiségek változásainak vizuális nyomon követését. A rögzített mérési eredmények megfejtésre és feldolgozásra kerülnek. Az elvégzett feldolgozás eredményeit táblázatok és grafikonok formájában mutatjuk be, amelyek jellemzik a mért értékek időfüggőségét.

Széles körben használják a képzési folyamatban radiokardioléderek. A legújabb elektronikai elemek felhasználása lehetővé teszi olyan eszközök miniatűr formában történő gyártását, amelyek megfelelnek a sportkutatás és az edzés sajátos követelményeinek (kis súly és méret, áramellátás önellátása). A Szentpétervári Egyetemen fejlesztőink egy miniatűr, távirányítós autokardiolédert terveztek. A készülék lehetővé teszi, hogy pulzusszámát 130…180 ütés/perc közé programozza, és ezen a frekvencián telemetrikusan figyelje a fizikai aktivitást.

Autocardioleader Nagy elektromos és mechanikai megbízhatóság, zajállóság és hőstabilitás jellemzi. Az eszközáramkör integrált és hibrid filmelemeket használ, amelyek lehetővé tették egy minimális méretű eszköz létrehozását. Az Autocardioleader a sportolók edzési folyamatának optimalizálására szolgál atlétikában, kerékpározásban, úszásban stb.

Jelenleg a folyamatos tudományos kutatások során olyan rendszerek terjedtek el, amelyek egyszerre rögzítik a szervezet és a mozgásszervi rendszer különböző funkcióit. Az oroszországi Biológiai Műszerészeti Intézet négycsatornás rádiótelemetriás rendszert fejlesztett ki a sportolók orvosi és biológiai kutatására. A berendezést elektrokardiogramok, elektromiogramok, légzési frekvencia továbbítására, valamint vérnyomás- és pulzogramok továbbítására alkalmas eszközök használatára tervezték. A gyakorlatban a rendszerek sportoló testére szerelt eszközei lehetővé teszik bármely négy jel továbbítását az összes elérhető frekvenciatartományban (Wi-Fi, Bluetooth és mások).

A külső légzés és az EKG fő paramétereinek regisztrálására a Szverdlovszki Nemzetgazdasági Intézet ergonómiai laboratóriumában a kétcsatornás rádiótelemetriás rendszer. Szenzorként miniatűr lapátos szélmérőt használtak. A mérő egy magnetoelektromos átalakító, állandó mágnesezéssel. A készülék kombinált vivőmodulációt használ. Az EKG-jel továbbítása kettős frekvencia modulációs rendszerrel történik, és a légzési komplex információit az alvivőre helyezik, modulálva annak amplitúdóját. A „légzés” blokkban a perctérfogatot és a légzési frekvenciát rögzítjük, a „pulzus” blokkban - a pulzusszámot és a teljes pulzusértéket.

Az a képesség, hogy az edzési folyamatot természetes körülmények között, rádiótelemetriás berendezések segítségével tanulmányozzuk és ellenőrizzük, jelentősen kiegészíti a sportolók laboratóriumi körülmények között végzett teljesítményének átfogó vizsgálatát. Így a kerékpárosokon versenykörülmények között végzett rádiótelemetriás vizsgálatok azt mutatták, hogy egy verseny alatt a pulzusszám 140 és 220 ütés/perc között mozog 60…120 fordulat/perc pedálozási frekvencia mellett. Ha a pedálozási frekvenciát 50...80 rpm-re csökkentjük, az útvonalprofiltól (sík, lejtő, emelkedő) és az áttételtől függetlenül a pulzusszám 150...160 ütés/perc értékre csökken. Megállapítást nyert, hogy a magasan képzett versenyzők számára a kerékpárosok optimális pedálozási tempója 90...120 ford./perc között van különböző áttételeknél.

Futásnál fontos jellemzők a támasz- és repülési fázisok aránya. A kvalifikáció növekedésével a támogatási idő 0,08...0,1 s-ra csökken, ami ékesszólóan beszél a sportoló magas szintű sebesség-erő tulajdonságairól. A futás ritmikai szerkezetének vizsgálata a támasz- és repülési fázisok kapcsolata alapján rádiótelemetria segítségével is lehetséges. Külön érdekesség a futásban a támasz-repülési fázisok regisztrálása a földi reakciók egyidejű rögzítésével. Ezt a módszert különösen V. K. Balsevich kutatásaiban alkalmazzák. A módszer a felhasználáson alapul nyúlásmérő rendszerek és teleelektrokardiográf. Ebben az esetben az adóeszköz egy egyirányú kommunikációs vonal. A híd kiegyensúlyozatlansága következtében fellépő elektromos impulzusok, amelyek tükrözik a futás közbeni támaszreakciók nagyságát, jellegét és időtartamát, az adókészülék impulzusgenerátorának frekvenciamodulátorának bemenetére kerülnek. Az adó jelei ezután a vevőbe kerülnek, felerősítik és oszcilloszkópon rögzítik. Egy ilyen rádiótelemetriai rendszer lehetővé teszi a következők értékelését:

1. a tolóerők függőleges összetevőjének jellege, nagysága és időtartama;
2. repülési és referencia intervallum idők;
3. tempó, futási sebesség;
4. a mozgásszervi mozgások ritmusa.

A futás támasz-repülési fázisainak rögzítésére a kereskedelemben gyártott „Sport-4” rendszer alapján készült berendezések használhatók az időintervallumok digitális mérőinek összekapcsolásával, további adatfeldolgozással nagy sebességű digitális eszközön.

Azt kell mondani, hogy az elmúlt években a fejlesztés és az alkalmazás kérdései technikai eszközök a sportban egyre nagyobb érdeklődést mutatnak a testnevelés és sport területén dolgozó szakemberek és dolgozók körében. Ugyanakkor a készülékek jelentős része még megalkotásra vár egyetlen példányban, ami kétségtelenül megnehezíti széleskörű bevezetésüket a sportgyakorlatba. Ezenkívül a létrehozott technikai eszközökről és alkalmazásuk módszereiről szóló információk nincsenek rendszerezve, és gyakran hozzáférhetetlenek a szakemberek számára. Mindez jelentősen hátráltatja az oktatási-képzési folyamat, a testnevelés minőségi javítását, fejlesztését.

Ebben a cikksorozatban a „fitness és testépítés oroszul” oldal szerzői azt a feladatot tűzték ki, hogy pótolják és bizonyos mértékig kompenzálják ezt a bosszantó hiányt. Cikkeink olyan szimulátorok, műszerek és oktatóeszközök tervezését kínálják, amelyek nem csak azokban használhatók fitnesz És testépítés, hanem más különböző sportágakban is, mind a kvalifikált sportolók képzésében, mind a testnevelés és a sport szerelmeseinek széles körében.