АВТОНОМНЫЙ ТРЕНАЖЁР-МИШЕНЬ ДЛЯ БОЛЬШОГО ТЕННИСА

Полезная модель относится к принадлежностям для игр с мячами или шарами, а именно к неподвижным мишеням и служит для отработки меткости ударов теннисиста в конкретную область игровой площадки.
На сегодняшний день в качестве мишеней теннисисты используют либо цветные конусы и фишки, либо разметочные линии, маркирующие область планируемого попадания. Использование конусов и фишек неизбежно влечет за собой их дальнейший сбор и установку на прежние места, что отнимает полезное тренировочное время. Недостатком разметочных линий является сложность объективной оценки и необходимость постоянного визуального контроля попадания мяча.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тренажер для обучения, тренировки и контроля уровня подготовки спортсменов игр с мячом, включающий в себя мишень, хронометрическое устройство, блок управления, блок питания, табло, датчики попадания мяча. Все элементы известного тренажера соединены между собой комплектом проводов. [Патент на полезную модель № RU 100911, дата публикации 10.01.2011].
Основным недостатком известного технического решения является наличие соединительных проводов, которые мешают теннисисту передвигаться по спортивной площадке, а также препятствуют сбору скопившихся на корте мячей. Еще одним недостатком известного тренажера является отсутствие звуковой индикации попадания мячей, что не позволяет тренеру одновременно контролировать технику удара спортсмена и фиксировать точные попадания в мишень.
Технической задачей является повышение точности индикации количества попаданий в мишень и прочности устройства, а также обеспечение звуковой сигнализации попаданий и мобильности устройства.
Технический результат заключается в повышении эффективности тренировочного процесса.
Сущность заявляемого устройства заключается в следующем.
Автономный тренажер-мишень для большого тенниса содержит мишень и электронный блок, включающий элемент питания, электрический переключатель и датчик попадания мяча. В отличие от ближайшего аналога, мишень содержит верхний твердый и нижний мягкий слои, жестко соединенные между собой. Верхний твердый слой выполнен из материала с коэффициентами виброизоляции и звукопоглощения меньше 0,07, а нижний мягкий слой выполнен из материала с коэффициентами виброизоляции и звукопоглощения больше 0,5. Электронный блок жестко закреплен на верхнем твердом слое и содержит ударопрочный корпус, в котором дополнительно расположены генератор звуковой частоты с излучателем звука, микроконтроллер и цифровое табло, при этом датчик попадания мяча выполнен в виде пьезоэлектронного датчика удара.
Верхний твердый слой мишени предназначен для передачи ударной волны на пьезоэлектронный датчик. В качестве материала верхнего твердого слоя с коэффициентами виброизоляции и звукопоглощения меньше 0,07 могут быть использованы поликарбонат, ударопрочный полистирол или оргстекло. Нижний мягкий слой предназначен для гашения ударной волны от поверхности корта при попадании мяча мимо мишени. В качестве материала нижнего мягкого слоя с коэффициентами виброизоляции и звукопоглощения больше 0,5 могут быть использованы изолон, поролон или пенополиуретан. За счет высокой степени звукопоглощения и виброизоляции нижним мягким слоем мишени и низкой степени звукопоглощения и виброизоляции верхнего твердого слоя минимизируется погрешность работы пьезоэлектронного датчика удара и, как следствие, корректность данных, отображаемых на цифровом табло.
В качестве излучателя звука может быть использован любой известный излучатель, например, электромагнитный зуммер или пьезоэлектрический излучатель. Дополнительно в корпусе электронного блока могут быть выполнены отверстия диаметром от 5 до 10 мм для излучения звука.
В качестве блока питания могут быть использованы любые известные элементы питания, например, гальванические элементы или аккумуляторы, их емкость и количество не ограничены и зависят от размера корпуса и количества времени, в течение которого необходима бесперебойная работа автономного тренажера-мишени.
Корпус электронного блока может быть выполнен из ударопрочного материала, например, из полистирола или металла, или поликарбоната и снабжен крышкой для замены блока питания.
Дополнительно пьезоэлектронный датчик удара может быть снабжен регулятором чувствительности. Регулятор чувствительности может быть выполнен в виде ручки, сообщенной с переменным резистором датчика удара, при повороте которой изменяется величина сопротивления переменного резистора, при этом чувствительность пьезоэлектронного датчика обратно пропорциональна величине сопротивления его переменного резистора. Ручка регулятора чувствительности может быть расположена в отверстии в корпусе электронного блока.
Микроконтроллер осуществляет передачу данных, полученных с пьезоэлектронного датчика удара. Электрический переключатель может быть выполнен в виде тумблера, питающего напряжение, и обеспечивает возможность включения и выключения питания тренажера, а также сброса данных микроконтроллера о количестве попаданий.
За счет выполнения мишени двухслойной, верхний твердый слой которой выполнен из материала с коэффициентами виброизоляции и звукопоглощения меньше 0,07, а нижний мягкий - больше 0,5, обеспечивается повышение селективности попаданий в мишень. Наличие генератора звуковой частоты с излучателем звука сигнализирует о попадании мяча в мишень и позволяет тренеру фиксировать попадания по мишени, не прерывая визуальный контроль техники ударов спортсмена, цифровое табло отображает количество точных попаданий, это обеспечивает возможность фиксации результата каждого удара, а наличие встроенного блока питания позволяет располагать автономный тренажер-мишень на любом участке тренировочной площадки.
Вышеописанные отличительные существенные признаки обеспечивают достижение технического результата по повышению эффективности тренировочного процесса, это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть произведена из известных материалов с использованием известных в промышленности технологий, что обеспечивает ее соответствие критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - функциональная схема устройства тренажера;
Фиг. 2 - сечение электронного блока, фрагмент;
Фиг. 3 - тренажер, вид сверху;
1 - верхний твердый слой мишени, передающий ударные волны к датчику при попадании мяча в мишень;
2 - нижний мягкий слой мишени, изолирующий верхний слой от ударных волн при попаданиях в корт рядом с мишенью;
3 - пьезоэлектронный датчик удара с регулятором чувствительности;
4 - отверстие для ручки регулятора чувствительности;
5 - генератор звука с пьезоэлектрическим излучателем;
6 - отверстие для излучения звука;
7 - микроконтроллер, обеспечивающий подсчет количества попаданий и индикацию на цифровом табло;
8 - цифровое табло;
9 - блок питания;
10 - тумблер;
11 - корпус электронного блока;
Принцип работы автономного тренажера-мишени заключается в следующем.
В нерабочем состоянии питание отключено, и все электронные элементы схемы обесточены, счетчик обнулен. При переводе тумблера (10) в положение «включено» к электронным элементам подается напряжение питания и устройство переходит в рабочее состояние: счетчик микроконтроллера (7) выводит ноль на цифровое табло (8). Факт попадания мяча в мишень фиксируется путем передачи ударной волны по верхнему твердому слою мишени (1) и корпусу электронного блока (11) к пьезоэлектронному датчику удара (3), который формирует электрические импульсы и отправляет их на генератор звука с пьезоэлектрическим излучателем (4) для подачи звукового сигнала, и на микроконтроллер (7) для подсчета и вывода результата на цифровое табло (8). Настройка оптимального порога срабатывания пьезоэлектронного датчика удара осуществляется с помощью ручки регулятора чувствительности датчика удара, расположенной в отверстии в корпусе электронного блока (4).