УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА СГИБАНИЙ И РАЗГИБАНИЙ РУК В УПОРЕ ЛЕЖА

Полезная модель относится к области приспособлений, предназначенных для объективного контроля и подсчета количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа, и может быть использовано при сдаче нормативов по физической подготовке, а также текущего контроля уровня физической подготовленности.
Известно устройство для контроля отжиманий от пола (Патент РФ №59983, 2007), конструкция которого выполнена в виде соединенных между собой шарниром площадок, содержащих электрические клеммы, верхняя килеобразной формы площадка подвижна и снабжена съемным маркированным шпеньком, обеспечивающим создание в локтевом суставе большего или меньшего сгибания, причем контроль количества отжиманий от пола при замыкании клемм отражается на световом табло. Полезная модель может найти применение в физической культуре для контроля количества отжиманий от пола. Указанное устройство сигнализирует о правильном принятии нижнего положения тела при полном сгибании рук.
Недостатком известного устройства является отсутствие автоматического подсчета количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа, что приводит к неоднозначности результатов подсчета количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа у выполняемого и контролирующего. Описанное устройство имеет недостаток и с точки зрения безопасности выполнения упражнения, поскольку на верхней части подвижной площадки имеется шпенек, при падении или быстром опускании на который можно получить травму.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для контроля количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа (Патент РФ №111006, 2011), содержащее световое табло, шарнир с закрепленной на нем подвижной площадкой, неподвижную площадку, размещенную между подвижной и неподвижной площадками пружину, отличающееся тем, что дополнительно введены излучатель, оптикоэлектронный ключ, блок управления питанием, блок питания, зуммер, генератор, кнопка, арифметико-логическое устройство, ограничитель, непрозрачная шторка и размещенная между неподвижной площадкой и шарниром вертикальная стойка, причем ограничитель размещен на неподвижной площадке, а на подвижной площадке закреплена непрозрачная шторка, попадающая при опускании подвижной площадки в створ между закрепленными на неподвижной площадке излучателем и оптикоэлектронным ключом, выход которого присоединен к счетному входу арифметико-логического устройства, вход сброса которого соединен с кнопкой, а информационный выход присоединен к информационному входу светового табло, вход питания которого соединен с первым выходом блока управления питанием, второй выход которого подключен к входу питания излучателя, а управляющий вход соединен с управляющим выходом арифметико-логического устройства, вход питания которого соединен с выходом блока питания, с входом питания блока управления питанием и входом генератора, соединенного выходом с тактовым входом арифметико-логического устройства, причем световое табло выполнено в виде цифрового табло, при этом вход зуммера присоединен к звуковому выходу арифметико-логического устройства. При сгибании рук происходит надавливание грудью на подвижную площадку до предела. Надавливание подвижной площадки опускает закрепленную на ней непрозрачную шторку, которая в момент касания подвижной площадки ограничителя, попадая в створ между излучателем и оптикоэлектронным ключом, перекрывает луч, тем самым меняя логическое состояние на выходе оптикоэлектронного ключа. Вследствие чего изменяется значение на индикаторе подсчета.
Недостатками прототипа являются:
- недостаточная объективность результата контроля, обусловленная значительным удалением грудной клетки проверяемого от пола при срабатывании устройства, что обусловлено толщиной элементов, расположенных между подвижной и неподвижной пластинами;
- отсутствие автоматического контроля правильности выполнения упражнения «сгибание разгибание рук в упоре лежа» согласно НФП-2009 согнуть руки до полного касания грудью пола, разгибая руки, выйти в упор до полного выпрямления рук (положение упора фиксируется). Упражнение выполняется без остановки. Темп выполнения упражнения произвольный.
Технической задачей является повышение объективности подсчета количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа с учетом правильности выполнения упражнения.
Устройство для контроля количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа, содержащее световое табло, шарнир с закрепленной на нем подвижной площадкой, неподвижную площадку, размещенную между подвижной и неподвижной площадками, пружину, излучатель, оптикоэлектронный ключ, блок управления питанием, блок питания, зуммер, генератор, кнопку, арифметико-логическое устройство, ограничитель, непрозрачную шторку и размещенную между неподвижной площадкой и шарниром вертикальную стойку, причем ограничитель размещен на неподвижной площадке, а на подвижной площадке закреплена непрозрачная шторка, попадающая при опускании подвижной площадки в створ между закрепленными на неподвижной площадке излучателем и оптикоэлектронным ключом, выход которого присоединен к счетному входу арифметико-логического устройства, вход сброса которого соединен с кнопкой, а информационный выход присоединен к информационному входу светового табло, вход питания которого соединен с первым выходом блока управления питанием, второй выход которого подключен к входу питания излучателя, а управляющий вход соединен с управляющим выходом арифметико-логического устройства, вход питания которого соединен с выходом блока питания, с входом питания блока управления питанием и входом генератора, соединенного выходом с тактовым входом арифметико-логического устройства, причем световое табло выполнено в виде цифрового табло, при этом вход зуммера присоединен к звуковому выходу арифметико-логического устройства, согласно полезной модели дополнительно введены локтевой датчик сгибаний, речепреобразующее устройство и динамик, оптикоэлектронный ключ, выход которого соединен с входом локтевого датчика сгибаний, выход которого присоединен к счетному входу арифметико-логического устройства, вход сброса которого соединен с кнопкой, а информационный выход арифметико-логического устройства присоединен к информационному входу светового табло, вход питания которого соединен с первым выходом блока управления питанием, первый выход которого соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом блока питания, второй выход блока управления питанием подключен к входу питания излучателя, а управляющий вход блока управления питания соединен с управляющим выходом арифметико-логического устройства, вход питания которого соединен с выходом блока питания, с входом блока управления питанием и входом генератора, соединенного выходом с тактовым входом арифметико-логического устройства, выход локтевого датчика соединен с входом арифметико-логического устройства, выход счетчика соединен с первым входом речепреобразующего устройства, второй вход которого соединен с выходом блока питания, выход речепреобразующего устройства соединен с входом динамика, причем световое табло выполнено в виде цифрового табло, при этом вход зуммера присоединен к звуковому выходу арифметико-логического устройства.
"Новизна" полезной модели заключается в том, что в устройство для фиксации количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа от пола дополнительно введены локтевой датчик сгибания, счетчик, речепреобразующее устройство и динамик. При этом только полное выпрямление локтевого датчика (закрепляемого на локтевом суставе) позволяет засчитать повторение цикла упражнения. Счетчик производит подсчет числа выполнения циклов упражнения и подает сигнал о количестве на речепреобразующее устройство. Речепреобразующее устройство позволяет осуществить преобразование электрического сигнала в голосовой, соответствующий числу выполнения циклов упражнения, которое воспроизводится через динамик.
Структурная схема предлагаемого устройства для контроля количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа представлена на фиг. 1. Устройство содержит неподвижную площадку 1, закрепленную на ней вертикальную площадку 2, на верхнем конце которой 2 закреплен шарнир 3, соединенный с подвижной площадкой 4. Между подвижной площадкой 4 и неподвижной площадкой 1 на основании неподвижной площадки 1 размещены пружина 5 с ограничителем 6, предназначенные для ограничения передвижения подвижной площадки 4, излучатель 8 и оптикоэлектронный ключ 9. С внутренней стороны подвижной площадки 4 закреплена непрозрачная шторка 7, размещенная таким образом, чтобы при опускании подвижной площадки 4 она попадала в створ между излучателем 8 и оптикоэлектронным ключом 9. Светочувствительная поверхность оптикоэлектронного ключа 9 ориентирована в сторону светоизлучающей поверхности излучателя 8. Второй выход блока управления питанием 10 соединен с входом питания излучателя 8. Первый выход блока управления питанием 10 соединен с входом питания светового табло 11, информационный вход светового табло 11 соединен с информационным выходом арифметико-логического устройства 12. Управляющий выход арифметико-логического устройства 12 соединен с управляющим входом блока управления питанием 10. Световое табло предназначено для отображения текущего значения количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа. Оно может быть выполнено в виде цифрового табло. Звуковой выход арифметико-логического устройства 12 соединен с входом зуммера 13, предназначенного для выработки звукового сигнала. Кнопка «ВКЛ/СБРОС» 14 подключена к входу сброса арифметико-логического устройства 12, тактовый вход арифметико-логического устройства 12 соединен с выходом генератора 15, выход блока питания 16 подключен к входам питания блока управления питанием 10, арифметико-логического устройства 12, генератора 15, вход локтевого датчика 17 соединен с выходом оптикоэлектронного ключа 9, счетный вход которого соединен с выходом локтевого датчика 17, вход счетчика 18 соединен с первым выходом блока управления питания. Локтевой датчик 17 предназначен для выработки логической единицы при его полном выпрямлении. Счетчик 18 предназначен для подсчета числа выполнения циклов упражнения по сигналам блока управления питанием 10, выход счетчика 18 соединен с входом речепреобразующего устройства 19. Речепреобразующее устройство 19 позволяет осуществить преобразование электрического сигнала в голосовой, соответствующий числу выполнения циклов упражнения, его выход соединен с входом динамика 20. Динамик предназначен для воспроизведения речевой информации о количестве выполнения циклов упражнения.
При нажатии на кнопку получаем импульсы от излучателя 8 и оптикоэлектронного ключа 9, который подает в свое время импульс на локтевой датчик сгибаний 17, который переходит в арифметико-логическое устройство 12, которое подает импульсы на световое табло 11, кнопку ВКЛ/СБРОС 14, зуммер 13, блок питания 16, генератор 15, блок управление питания 10 передает в свою очередь сигнал на счетчик 18, речепреобразующего устройства 19, динамика 20.
Данное устройство позволяет исключить спорный момент между выполняемым и контролирующим, повышает объективность подсчета количества сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа с учетом правильности выполнения упражнения и исключает получение травмы при падении на механическую часть устройства.