УСТРОЙСТВО ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ СПОРТСМЕНА ИГРОВЫХ ВИДОВ СПОРТА

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта.
В игровых видах спорта от спортсмена требуется быстрая оценка соревновательных ситуаций, принятие адекватных решений и техническое мастерство при выполнении двигательных действий [1]. Эффективность двигательных действий зависит от моторных возможностей [2], обусловленных способностью совершать двигательные действия в пределах короткого времени, называемой быстротой, и точностью движений, под которой понимают качество двигательного акта, реализованного с соблюдением заранее установленной системы характеристик [3].
Известны устройства оценки быстроты путем определения времени скрытого периода двигательной реакции, скорости одиночного движения, частоты движений в единицу времени и производной от этих показателей - скорости передвижения [4].
Однако в игровых видах спорта важна не абсолютная быстрота двигательных действий, а их своевременность, обусловленная способностью к зрительному пространственно-временному ориентированию. Для оценки пространственно-временного ориентирования используется тестирование реакции на движущийся объект (РДО), представляющей собой разновидность сложной сенсомоторной реакции, в которой необходима экстраполяция - пространственно-временное предвидение, позволяющее определить, в какой точке и в какой момент окажется перемещающийся объект [5-6].
В тесте РДО задача испытуемого, стремящегося остановить движущийся объект, точно совмещая его с меткой, состоит в нахождении некоторой величины упреждения с учетом скорости движения объекта, оставшегося расстояния и скорости своих двигательных действий. Действия испытуемого в подобной ситуации соответствуют действиям спортсмена игровых видов спорта, что позволяет оценить точность двигательных действий испытуемого [7].
Известно устройство для психологических исследований, содержащее генератор тактов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый счетчик, первый блок индикации, первый триггер и блок переключателей, отличающееся тем, что в него введены первый дешифратор, входы которого соединены с выходами первого счетчика, а выходы с входами первого блока индикации, последовательно соединенные второй счетчик, второй дешифратор, второй блок индикации, второй, третий, четвертый, пятый триггеры, третий и четвертый блоки индикации, коммутатор, третий элемент И, преобразователь кода и первый, второй индикаторы, С-входы первого и второго счетчиков соединены с выходами первого и второго элементов И, а R-входы объединены с R-входами третьего счетчика, первого, второго, третьего четвертого и пятого триггеров и соединены с одним из выводов блока переключателей, два других вывода которого соединены с S-входами первого и второго триггеров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами преобразователя кодов, третий вход которого соединен с выходом третьего триггера, C-вход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого соединен с входом четвертого блока индикации, а вход коммутатора соединен с выходом второго дешифратора, D-вход третьего триггера соединен с шиной положительного потенциала, первый и второй выходы преобразователя кода соединены с S-входами четвертого и пятого триггеров, выходы которых соединены с индикаторами, третий выход преобразователя кодов соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с C-входом третьего счетчика, выход которого соединен с входом третьего блока индикации, второй вход третьего элемента И соединен с вторым выходом генератора, четвертый и пятый выходы преобразователя кодов соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И. Устройство измеряет время ошибки реагирования на движущийся объект с индикацией упреждения или запаздывания реакции испытуемого [8].
Известно устройство для определения уровня психофизиологического развития, содержащее источник светового сигнала для регистрации времени реакции на движущийся объект и выявления точности контроля произвольных движений исследуемым объектом, отличающееся тем, что оно содержит электронный блок с кнопками управления скоростью и подачей светового сигнала на индикаторную линейку, снабженную равномерно распределенными светодиодами, счетчик времени и подпружиненную пластинку, под которой расположен микровыключатель, соединенный с электронным блоком [9].
Недостатком устройств является низкая точность измерения времени реакции на движущийся объект, обусловленная ограниченным числом светодиодов индикации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для осуществления оценки быстроты зрительно-моторной реакции, состоящее из двух жестко закрепленных стоек и закрепленных на них металлических направляющих с желобом, выполненным с возможностью фиксации на нем метки-цели, соединенной с датчиком положения, шарика, выполненного с возможностью скатываться по желобу под углом в 5° и проходить через фиксированную метку-цель, причем датчик положения выполнен с возможностью запуска электросекундомера в момент прохождения шариком метки-цели, при этом электросекундомер вмонтирован в панель управления и снабжен кнопкой для его остановки, предназначенной для фиксации времени быстроты зрительно-моторной реакции путем нажатия испытуемым на указанную кнопку при наблюдении прохождения шариком метки-цели. Устройство измеряет зрительно-моторную реакцию человека на движущийся объект и позволяет достоверно и точно оценить ее при различных видах зрения [10].
Недостатком устройства является отсутствие регистрации преждевременных реакций упреждения.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в расширении функциональных возможностей за счет измерения времени реакции упреждения и повышении достоверности оценки реакции на движущийся объект, характеризующей точность двигательных действий спортсмена игровых видов спорта.
Технический результат достигается тем, что устройство, состоящее из двух жестко закрепленных стоек и закрепленных на них металлических направляющих с желобом, выполненным с возможностью фиксации на нем метки-цели, соединенной с датчиком положения, шарика, выполненного с возможностью скатываться по желобу под углом в 5° и проходить через фиксированную метку-цель, причем датчик положения выполнен с возможностью формирования сигнала в момент прохождения шариком метки-цели; кнопки «Стоп», предназначенной для фиксации времени быстроты зрительно-моторной реакции путем нажатия испытуемым на указанную кнопку при наблюдении прохождения шариком метки-цели, причем новым является то, что дополнительно введены микроконтроллер, блок согласования, жидкокристаллический индикаторный модуль и пульт испытуемого с кнопкой «Результаты тестирования», причем входы порта ввода микроконтроллера соединены с выходами датчика положения и кнопками пульта управления «Стоп» и «Результаты тестирования», выходы порта вывода - с входами блока согласования, выходы которого соединены с входами жидкокристаллического индикаторного модуля.
На фиг. 1 представлен общий вид механической части устройства, на фиг. 2 - структурная схема электрической части устройства.
Заявляемое устройство размещается на столе и содержит две жестко закрепленные стойки 1 с закрепленными на них металлическими направляющими с желобом 2 и крепежными уголками-фиксаторами 6 на обоих концах; металлический шарик 3, метку-цель 4, индукционный датчик положения 5, микроконтроллер 7, пульт испытуемого 8 с кнопками «Стоп» 9 и «Результаты тестирования» 10 жидкокристаллический индикаторный модуль 12.
Микроконтроллер 7 представляет собой стандартный микроконтроллер, имеющий один свободный 8-и разрядный порт ввода и один свободный 8-и разрядный порт вывода.
Блок согласования 11 предназначен для управления жидкокристаллическим индикаторным модулем 12 и может быть выполнен по патенту на полезную модель №78057, узел 7.
Жидкокристаллический индикаторный модуль 12 предназначен для отображения результатов тестирования и может быть выполнен по патенту на полезную модель №78057, узел 8.
Остальные узлы и элементы устройства соответствуют прототипу или общеизвестны.
Устройство работает следующим образом. При включении питания микроконтроллер 7 формирует на выходе нулевой код. Испытуемый находится перед столом, на котором расположено устройство. По желобу 2 под углом 5 градусов свободно скатывается металлический шарик 3 диаметром 2,5 см. При проходе шарика 3 мимо метки-цели 4 индукционный датчик положения 5 генерирует электрический сигнал, поступающий на вход микроконтроллера 7. Испытуемый прослеживает глазами движущийся по направляющим с желобом 2 вперед-вниз шарик 3 и нажимает кнопку 9 «Стоп» пульта 8 в момент предполагаемого совпадения положения движущегося шарика 3 с меткой-целью 4. Электрический сигнал с выхода кнопки 9 «Стоп» поступает на вход микроконтроллера 7.
При запаздывающей реакции испытуемого первым на вход микроконтроллера 7 поступает сигнал с датчика положения 5, который запускает счетчик тактовых импульсов микроконтроллера 7. Вторым на вход микроконтроллера 7 поступает сигнал с выхода кнопки 9 «Стоп», который останавливает счетчик тактовых импульсов микроконтроллера 7. Микроконтроллер 7 вычисляет время запаздывания реакции испытуемого в мси заносит его с положительным знаком во внутрикристальное оперативное запоминающее устройство.
При упреждающей реакции испытуемого первым на вход микроконтроллера 7 поступает сигнал с выхода кнопки 9 «Стоп», который запускает счетчик тактовых импульсов микроконтроллера 7. Вторым на вход микроконтроллера 7 поступает сигнал с датчика положения 5, который останавливает счетчик тактовых импульсов микроконтроллера 7. Микроконтроллер 7 вычисляет время упреждения реакции испытуемого в мси заносит его с отрицательным знаком во внутрикристальное оперативное запоминающее устройство.
При точной реакции испытуемого сигналы с датчика положения 5 и с выхода кнопки 9 «Стоп» поступают на входы микроконтроллера 7 одновременно. В этом случае счетчик тактовых импульсов микроконтроллера 7 не запускается. Микроконтроллер 7 заносит нулевой код во внутрикристальное оперативное запоминающее устройство.
Процесс тестирования повторяется заданное число раз. По окончании тестирования испытуемый нажимает кнопку 10 «Результаты тестирования». Микроконтроллер 7 по результатам тестирования вычисляет вариационный размах результатов по формуле [11]:
max
min
R=t-t,
max
min
где t и t - соответственно наибольший и наименьший результаты тестирования, мс; строит числовую ось и отмечает на ней отрезок, ограниченный наибольшим и наименьшим результатами тестирования, значение вариационного размаха и изображение числовой оси с отмеченным отрезком выводит через блок согласования 11 на жидкокристаллический индикатор 12.
Точность двигательных действий испытуемого оценивают по расположению на числовой оси отрезка, ограниченного наибольшим и наименьшим результатами тестирования, наиболее близком к симметрии относительно нулевой точки, и меньшему значению вариационного размаха результатов тестирования.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить достоверность оценки реакции на движущийся объект, характеризующей точность двигательных действий спортсмена игровых видов спорта.
Для оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта устройство содержит две жестко закрепленные стойки с закрепленными на них металлическими направляющими с желобом и крепежными уголками-фиксаторами на обоих концах; металлический шарик, метку-цель, индукционный датчик положения, микроконтроллер, пульт испытуемого с кнопками «Стоп» и «Результаты тестирования» и жидкокристаллический индикаторный модуль, входы порта ввода микроконтроллера соединены с выходами датчика положения и кнопками пульта управления «Стоп» и «Результаты тестирования», выходы порта вывода - с входами блока согласования, выходы которого соединены с входами жидкокристаллического индикаторного модуля.
Источники информации
1. Радчич И.Ю. Подходы к углубленной индивидуализации и технологии мониторинга подготовки игроков в связи с проблемой олимпийского отбора // Теория и практика физической культуры. - 2003. - №11. - С. 16-19.
2. Коренберг В.Б. Спортивные возможности и способности // Теория и практика физической культуры и спорта. - 2009. - №3. - С. 3-9.
3. Белокопытова Ж., Лаврентьева В., Кожевникова Л. Содержание и структура программы развития координационных способностей у девочек 10-13 лет, занимающихся художественной гимнастикой // Физическое воспитание студентов. - 2010. - №3. - С. 3-8.
4. Губа В.П. Основы распознавания раннего спортивного таланта: Учебное пособие для высших учебных заведений физической культуры. - М.: Тера-Спорт, 2003. - 208 с.
5. Халфина Р.Р., Галимова А.С., Данилов А.В. Гендерные особенности психофизиологического статуса юных теннисистов // Вестник Кемеровского государственного университета. - 2014. - №1-1 (57). - С. 18-20.
6. Мальгрем Е.В., Ядрищенская Т.В. Корреляционные отношения реакции на движущийся объект с физиологическими показателями как маркер функционального состояния работников локомотивных бригад // Ученые записки Забайкальского государственного университета. Серия: Естественные науки. - 2013. - №1 (48). - С. 139-142.
7. Закамский А.В., Полевщиков М.М., Роженцов В.В. Оценка точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - №3 (85). - С. 86-90.
8. Патент 2080091, МПК A61B 5/16, РФ. Устройство для психологических исследований // Фромберг Э.М., Алгазин А.Б., Бабиков В.П. - Опубл. 27.05.1997.
9. Свидетельство на полезную модель 29649, МПК A61B 5/16, РФ. Устройство для определения уровня психофизиологического развития // Аганянц Е.К., Перминова Т.А. - Опубл. 27.05.2003.
10. Патент 2467678, МПК A61B 3/00, РФ. Способ оценки быстроты зрительно-моторной реакции и устройство-тренажер для его осуществления // Левашов О.В., Павлов С.Ф. - Опубл. 27.11.2012.
11. Шалыт А.И. Вариационный ряд // Математическая энциклопедия. Т. 1. Гл. ред. И.М. Виноградов. - М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1977. - С. 603.