ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ БОКСА И ДРУГИХ ВИДОВ ЕДИНОБОРСТВ

Полезная модель отнесется к спорту и касается конструкции учебно-тренировочных снарядов для контроля и отработки ударов в боксе и других видах силовых единоборств. Она может использоваться также при обследовании профессионалов силовых структур, отборе перспективных кандидатов для работы в указанных структурах, контроле за уровнем подготовки единоборцев, оборудовании спортивных аттракционов, компьютерных игр и т.п.
Известен динамометрический тренажер для силовых единоборств, содержащий способную деформироваться упругую подвеску, которая имеет сжимающуюся под действием удара область и растягивающиеся области, охватываемые пьезоэлектрической лентой, соединенной с блоком индикации. По периметру платы, реагирующей на прилагаемую к ней силу, проходит пьезоэлектрический датчик волн, возникающих при ударном воздействии на плату (РСТ 89/10166, А63В 69/20). Для измерения и записи общей силы нанесенных ударов тренажер содержит подвешиваемую боксерскую грушу, к которой прикреплен датчик давления, два видеоканала и контрольно-измерительную систему на базе компьютера, связанную с датчиком через функциональные преобразователи (US 4941660, А63В 69/00, 1990). К данному направлению проектирования относится также динамометрический тренажер, содержащий программно управляемую модель боксерского мешка с ударными подвижными конечностями, снабженного средствами координатного подведения его к спортсмену по сигналам о координатах местоположения последнего на ринге, и систему непрерывного контроля функционального состояния спортсмена по датчикам, расположенным в модели боксерского мешка, а также и психофизического состояния спортсмена по датчикам, расположенным на его теле и экипировке в виде параметров частоты сердечных сокращений, кровяного давления,
кожного сопротивления и температуры (RU 2201784, А63В 69/00, 69/32, 2003).
Известен также динамометрический тренажер для бокса и других видов единоборств, включающий набивной снаряд, представляющий собой ударную подушку с основанием и расположенной на нем эластичной квазизакрытой пневмокамерой, снабженной отводом, в котором установлен микроэлектронный полупроводниковый тензодатчик (МПТД). При этом ударная подушка жестко закреплена в вертикальной плоскости, а микроэлектронный полупроводниковый тензодатчик связан с блоком индикации с помощью пороговых функциональных преобразователей силовых и/или психофизических характеристик единоборца: силы, резкости (производной силы удара по времени), количества и темпа эффективных ударов, а также быстроты реакции спортсмена на сигнал атаки или защиты от внезапного нападения (RU 2118194, А63В 69/00, 69/20, 69/34, 24/00, 1998).
Близким к заявляемому в отношении конструкции снаряда является динамометрический тренажер, содержащий смонтированный на упругой подвеске ударный набивной снаряд, внутри которого установлена эластичная гидрокапсула, внутри которой расположен пьезоэлектрический датчик давления сферической формы, связанный с блоком индикации через один или два функциональных преобразователя для измерения силы и/или силы и числа ударов (SU 1718994, А63В 69/20, 1992).
Для повышения точности и информативности обследования единоборцев, обладающих высокой силой и частотой ударов, тренажер содержит подвешиваемый ударный набивной снаряд, внутри которого установлена эластичная гидрокапсула, связанная с блоком индикации с помощью МПТД давления, расположенного внутри гидрокапсулы, и одного или нескольких функциональных преобразователей сигнала датчика давления порогового типа. Оболочка гидрокапсулы может быть выполнена из полиамида, а внутри гидрокапсулы может быть дополнительно установлен пневмокомпенсатор давления (RU 42960, А63В 69/00, 69/20, 69/34, 2004).
Однако конструкция данного тренажера является сложной, вследствие чего он нетехнологичен в изготовлении и использовании. Кроме того, известная конструкция не позволяет непосредственно использовать ее в комплекте с универсальными средствами контроля и измерения, выполненными на базе ЭВМ.
Для упрощения тренажера, повышения технологичности его изготовления и расширения сферы использования в нем в качестве датчика давления установлен звуковой пьезоэлектрический излучатель (ЗПИ) мембранного типа, снабженный подмембранной камерой, входы функциональных преобразователей связаны с пьезоэлектрическим слоем ЗПИ непосредственно или через согласующий элемент, а эластичная капсула выполнена из вязкоупругого несжимаемого материала. При этом функциональные преобразователи и блок индикации тренажера могут быть выполнены на базе компьютера, в качестве входа функциональных преобразователей удобно использовать звуковую карту компьютера, что, в частности, дает возможность непосредственного озвучивания ударов, наносимых по снаряду, компьютером. Для расширения диапазона измеряемых силовых характеристик тренажер может быть оснащен пороговыми функциональными преобразователями из ряда преобразователей силы, резкости, количества и темпа эффективных ударов. Для определения психофизической характеристики единоборца возможно оснащение тренажера дополнительным функциональным преобразователем быстроты реакции спортсмена на сигнал атаки или защиты от внезапного нападения, а для исключения кабельного соединения электрических элементов, расположенных в снаряде, с элементами, находящимися во внешней электрической цепи, целесообразно использовать радиоканал связи (RU 2265470, А63В 69/32, 2005; WO/2006/075933, А63В 69/32, 2006).
Однако при использовании известных тренажеров в составе игровых автоматов и при оснащении соответствующих аттракционов их необходимо оснастить жетоно- или монетоприемниками для ограничения длительности
пользования. С этой целью тренажер, в принципе, может быть дополнительно оборудован любым из общеизвестных конструкций жетоноприемника. Тем не менее, использование в качестве датчика ударов ЗПИ, имеется возможность упростить и унифицировать конструкцию комплекса тренажер-жетоноприемник, что и является технической задачей предлагаемой полезной модели.
Для решения указанной технической задачи в конструкцию динамометрического тренажера для бокса и других видов единоборств, содержащего ударный снаряд, внутри которого расположена эластичная капсула, связанная с блоком индикации с помощью последовательно соединенных первого ЗПИ мембранного типа и блока функциональных преобразователей, вход которого подключен к пьезоэлектрическому слою первого звукового пьезоэлектрического излучателя непосредственно или через согласующий элемент, вносятся следующие изменения:
1) тренажер дополнительно содержит жетоноприемник, таймер и коммутатор;
2) в жетоноприемнике установлен второй ЗПИ мембранного типа с возможностью контактирования принимаемого жетона с мембраной данного излучателя;
3) вход таймера подключен к пьезоэлектрическому слою второго звукового пьезоэлектрического излучателя;
4) выход таймера подключен к управляющему входу коммутатора;
5) коммутируемые контакты коммутатора включены в цепь электрической связи первого звукового пьезоэлектрического излучателя с блоком индикации для запуска и отключения тренажера по сигналу таймера.
Таким образом, основным элементом как целевой части конструкции, так и жетоно-(монето)приемника является звуковой пьезоэлектрический излучатель. Это и обеспечивает унификацию и упрощение основных функциональных узлов конструкции.
На фиг.1 приведена схема расположения элементов в ударном снаряде тренажера; на фиг.2 приведена схема узла жетоноприемника; на фиг.3 представлена блок-схема электрической части тренажера.
Простейший вариант ударного снаряда для работы в составе предлагаемого тренажера (фиг.1) содержит подвешиваемый к опоре 1 ударный снаряд, включающий эластичную капсулу 2, выполненную из вязкоупругого несжимаемого материала и помещенную в кожаный кожух 3. Внутри эластичной капсулы 2 расположен первый ЗПИ 4 мембранного типа марки ЗП-1. В данном варианте исполнения внутри эластичной капсулы 2 расположен также согласующий элемент 5, вход которого подключен к выходу первого ЗПИ (поз.4). Выход элемента 5 (на фиг.1 не показан) предназначен для электрического подключения его к внешней измерительной цепи. Исполнение согласующего элемента 5 определяется характеристиками используемого канала связи и функциональных преобразователей. В частности, при реализации элементов внешней измерительной цепи на базе компьютера элемент 5 представляет собой усилитель-преобразователь.
Вариант жетоноприемника 6 (фиг.2), подвешиваемого к стенке 7, содержит кожух 8, внутри которого расположены верхний и нижний желобы (поз.9 и 10 соответственно), служащие для перемещения жетона от приемной щели, выполненной на верхней стенке кожуха 8, к кассете 12, расположенной в нижней части жетоноприемника 6 и служащей для сбора жетонов (монет). К боковой стенке кожуха 8 установлен второй ЗПИ (поз.13) мембранного типа марки ЗП-1 таким образом, чтобы на выходе из верхнего желоба 9 жетон в поз. На ударялся в подмембранную стенку второго ЗПИ 13, после чего отлетал в нижний желоб 10 для перемещения в кассету 12 (поз.11б жетона).
Во внешней измерительной цепи расположены таймер, коммутатор 15, блок 16 функциональных преобразователей и блок 17 индикации. Блоки 16 и 17 выполнены как в прототипе.
Выход согласующего элемента 5 подключен к входу блока 16 функциональных преобразователей через коммутатор 15 (расположение коммутируемых контактов элемента 15 может быть выполнено также между блоками 4 и 5 или 16 и 17, что эквивалентно). Выход блока 16 функциональных
преобразователей связан с входом блока 17 индикации. Таким образом при замкнутых контактах коммутатора 15 выход первого ЗПИ 4 здесь связан с входом блока 17 индикации через согласующий элемент 5 и блок 16 функциональных преобразователей. Выход (пьезоэлектрический слой) второго ЗПИ (поз.7) соединен с входом таймера 14, а выход таймера 14 подключен к управляющему входу коммутатора 15.
При нанесении удара по любому участку снаряда в эластичной капсуле 2 возникает импульс давления, который, воздействуя на мембрану первого ЗПИ 4, вырабатывает на его выходе электрический импульс, пропорциональный силе нанесенного удара. Фронты этого импульса содержат дополнительную информацию о резкости удара. Данный импульс напряжения подается через коммутатор 15 к блоку 16 функциональных преобразователей, где он обрабатывается для получения требуемой информации о силе и резкости удара, его эффективности (по превышению заданных порогов), быстроте реакции и т.д., после чего полученная информация передается на блок 17 для индикации. Этот процесс происходит, начиная от момента удара жетона 11 о корпус второго ЗПИ 7, электрический импульс на выходе которого запускает таймер 14, обеспечивая тем самым подачу сигнала на управляющий вход коммутатора 15 для включения внешней измерительной цепи. По истечении заданного времени таймер 14 по управляющему входу коммутатора 15 разомкнет измерительную цепь.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность ограничения времени работы тренажера в составе игровых автоматов или аттракционов после опускания в него монеты или жетона. При этом достигнута простота и технологичность конструкции за счет унификации ее основных элементов.