Тренажер для обучения и совершенствования техники подач в теннисе
TRAINING DEVICE FOR TEACHING AND IMPROVING THE TECHNIQUE OF SERVING IN TENNIS

Изобретение относится к спортивно-тренировочным устройствам ударного типа, предназначенным, преимущественно, для обучения и совершенствования техники ударного движения в большом теннисе.
Известны различные технические решения в рассматриваемой области.
Так, известен патент РФ на полезную модель №178092 (МПК А63В 63/02, опублик. 22.03.2018). Автономный тренажер-мишень для большого тенниса содержит мишень и электронный блок, включающий элемент питания, электрический переключатель и датчик попадания мяча, отличающийся тем, что мишень содержит верхний твердый и нижний мягкий слои, жестко соединенные между собой, при этом 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.
Известен патент РФ на полезную модель №125479 (МПК А63В 69/38, опублик. 10.03.2013). Теннисный тренажер включает в себя теннисный мяч с креплением, установленным в стенке или на поверхности резиновой оболочки мяча и ни в какой части не выходящим на поверхность мяча, к которому привязан эластичный шнур, обеспечивающий возвратное движение мяча после удара по нему, другой конец эластичного шнура закреплен неподвижно; для неподвижного крепления эластичного шнура используется груз.
Известен патент РФ на полезную модель №60377 (МПК А63В 69/40, опублик. 27.01.2007). Тренажер для игры в теннис содержит устройство выбрасывания мячей, улавливатель мячей, переключатель питания, аккумуляторную батарею, сетевой адаптер, квазирезонансный конвертор, трансформаторно-выпрямительное устройство, блок конденсаторов, управляемый ключ, отличающийся тем, что для реализации адаптивного вылета мяча, связанного с темпом игры, при случайной дальности его полета, в устройство для выбрасывания мячей введены определитель наличия мяча, генератор случайной дальности выбрасывания мячей, индикатор Вкл. - Выкл. и разряда аккумулятора.
Патент РФ на изобретение №2586462 (МПК А63В 26/00, опублик. 10.06.2016). Гибкий ударно-игровой стержень содержит несколько разнородных металлических жил, соединенных с ударным снарядом, отличающийся тем, что стержень включает основную металлическую жилу, верх и низ которой закреплены кольцами, внутри которых проходят внутренние жилы, причем часть внутренних жил навивается вокруг основной жилы и остальных жил по спирали с закреплением витков через небольшое расстояние по всей длине стержня, а также в начале и в конце закручивания, в окончании конструкции находится узел крепежа, на котором закреплен ударный снаряд, часть или вся конструкция гибкого стержня изолируется слоями изоляции, причем узел крепежа изолируется отдельно для обеспечения возможности легкой замены узла крепежа.
Патент РФ на изобретение №2347599 (МПК А63В 69/38, А63В 69/00, опублик. 27.02.2009). Устройство для тренировки ударных движений спортсменов содержит несущую раму, выполненную с возможностью ее закрепления на опоре, мишень, блок возврата мишени в исходное положение, содержащий стержень, один конец которого закреплен на раме с возможностью обеспечения не менее двух степеней свободы, а второй соединен с мишенью, упругую растяжку, одним концом соединенную с рамой, а вторым концом соединенную со стержнем, при этом рама снабжена ограничителем хода стержня, отличающееся тем, что стержень снабжен роликовыми упорами, а ограничитель хода стержня выполнен с возможностью перемещения в нем роликовых упоров, несущая рама выполнена с возможностью ее поворота относительно горизонтальной оси с последующей фиксацией в выбранном положении.
Патент РФ на полезную модель №107951 (МПК А63В 69/38, опублик. 10.09.2011), который является наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению, соответственно, принят за прототип. Тренажер для большого тенниса, содержащий теннисный мяч, крепящийся к подставке, конструктивно выполненной в виде телескопической треноги, позволяющей регулировать тренажер по высоте, который имеет корпус в виде возвратно-поворотного узла, оснащенного возвратной пружиной, отличающийся тем, что теннисный мяч крепится на гибком полотне, зажимающемся винтовым зажимом в трубчатом патроне и заходящем внутрь мяча, надежно фиксируя его и не позволяя мячу сниматься при ударе, а также с возможностью регулировать высоту подъема мяча и угол наклона гибкого полотна.
Недостатками известных решений, по сравнению с предлагаемым техническим решением, являются:
- сложность конструкций;
- предназначение только для отработки ударов, а не для подач;
- отсутствие возможности фиксирования фазы движений: подброс, замах, удар (нет ориентиров, а именно, отсутствует пространственно-временная ориентация);
- отсутствие визуализации полета мяча после удара;
- мяч на держателе имеет другую массу, что нарушает тонкие проприоцептивные ощущения при ударе;
- невозможность выполнять крученую и резаную подачи;
- при подбросе теннисного мяча рефлекторно вносится коррекция в определенные фазы движения.
Хорошо известно, что подача в теннисе - один из наиболее эффективных технических приемов. Однако мы часто наблюдаем, как профессиональные игроки допускают ошибки в различные периоды встречи. Для устранения типичных ошибок необходимо было выяснить причины, их вызывающие. На основании 50-летнего опыта анализа моторных действий по методике Н.В. Истомина, заключающейся в видеорасшифровке движений с точностью до 0,02 сек. на частоте кварцевого генератора, в таких видах спорта, как бадминтон, футбол, волейбол, гандбол, баскетбол, сквош, гольф, автором была разработана тренажерно-информационная система «ТИСА», включающая набор модулей, способствующих совершенствованию уровня технического мастерства за счет формирования гармоничного мышечного корсета, поддержания специальных двигательных качеств и активизации работы анализаторов. Все эти факторы формируют предпосылки для достижения высокой точности сенсомоторных актов при больших физических и психоэмоциональных нагрузках. Мотивационные игры применяются после интервальной работы высокой интенсивности. Мячи различной массы, летящие с разной скоростью и легко доступные для ответного удара, создают условия для положительной динамики, способствуя интенсивному восстановлению физиологических и биохимических процессов, в то же время совершенствуют работу анализаторов и тонких координационных связей и рецепторной чувствительности. Доступность определяется с помощью использования теннисного корта и элементарного инвентаря.
Анализ видеоматериалов игры теннисистов высокого уровня показал, что причиной неудачных подач (аут, сетка) являются: нестабильный подброс мяча, изменение уровня замаха (разворот плеч относительно таза), определяющего положение локтя перед движением ракетки на удар, неточное направление движения ракетки в предполагаемую зону удара, изменение высоты и центра соударения в зоне «активного пятна» ракетки с мячом. Естественно, что нарушение пространственно-временной ориентации у различных теннисистов встречается в разные периоды пятичасового поединка и зависит от мышечной гармонии, развития двигательных качеств, необходимых при ударных движениях, точности и способности всех систем организма противостоять физическому, эмоциональному, умственному и сенсорному утомлению. Мышечный дисбаланс связан с консервативными методиками тренировки. Ведь теннис, как один из прекрасных видов спорта, в связи с неравномерностью и однобокостью нагрузки за счет преобладания ударов справа (если правша) вызывает определенные отрицательные сдвиги в работе нервно-мышечного и опорно-двигательного аппарата, что ухудшает точность и провоцирует травматизм. В работе Зайцевой Л.С. «Основные тенденции развития современной подачи в теннисе» приведен пример, что для совершенствования точности теннисисты выполняют подачу за тренировку до 400 раз. На протяжении многих лет, занимаясь совершенствованием точности, с уверенностью можно сказать, что такое количество повторений вызовет перегрузку всех систем организма теннисиста и неизбежный травматизм. Многолетняя практика определила оптимальный вариант серийного развития точности ударных движений в недельном цикле в видах спорта: бадминтон, футбол, гольф, единоборства, волейбол, баскетбол, гандбол.
Предлагаемый тренажер для обучения и совершенствования техники подач в теннисе направлен на устранение имеющихся недостатков, которыми обладают известные технические решения.
Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства для обучения и совершенствования подач в теннисе, позволяющего отрабатывать все возможные подачи и имеющего в то же время простую сборную конструкцию, которая легко переносится и устанавливается в любом месте задней линии корта.
Технический результат предлагаемого решения заключается в возможности совершенствования всех видов подач в большом теннисе за счет использования предлагаемой конструкции тренажера.
Достигается технический результат тем, что в тренажере для обучения и совершенствования техники подач в большом теннисе, включающем ракетку, вертикальную стойку, устанавливаемую с помощью подставки на горизонтальной поверхности, и подвесной ориентир, закрепленный на стойке, согласно изобретению, на разной высоте установлены три горизонтально расположенные направляющие с помощью ползушек, которые позволяют менять высоту и угол наклона установки направляющих, причем на первой направляющей размещен ограничитель замаха, вторая направляющая предназначена для движения по ней ракетки, тогда как на третьей направляющей закреплен подвесной ориентир в виде оранжевого шарика ∅40 мм и массой 0,5 г.
Дополнительные отличия предлагаемого изобретения:
- на ракетке установлен контролер точности движения, выполненный в виде V-образного накладного элемента;
- вертикальная стойка снабжена разметкой длины, и выполнена с возможностью складывания;
- направляющие выполнены с возможностью изменения длины;
- ограничитель замаха выполнен из мягкого материала в виде плоского элемента;
- направляющая для фиксации высоты движения ракетки содержит два стержня, закрепленных в виде вилки, обеспечивающих точное движение верхнего края ракетки, а при развороте вилки направляющей на 90° движение ракетки осуществляется по одной направляющей с помощью контролера точности движения;
- подвесной ориентир для точного подброса мяча может регулироваться в системе координат х, у, z с помощью третьей направляющей.
- имеет мишени, устанавливаемые сбоку или на противоположной стороне от игрока корта.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующим графическим материалом: фиг. 1, на которой представлен предлагаемый тренажер, где:
1 - стойка;
2 - подставка;
3 - первая направляющая;
4 - вторая направляющая «вилочковая» - двойная;
5 - третья направляющая;
6 - ползушка;
7 - ограничитель замаха;
8 - контролер точности движения ракетки;
I - позиция «Замах с вертикальным подбросом в подвесную мишень m-0.25 г;
II - позиция «Скольжение ракетки по направляющей»;
III - позиция «Удар с условным смещением верхней части туловища теннисиста»;
фиг. 2, на которой приведены факторы, определяющие точность подачи;
фиг. 3, на которой представлен вид крепления контролера точности движения ракетки, где 9 - обод ракетки;
фиг. 4, на которой а) - скольжение по одной направляющей с применением контролера движения; б) - скольжение по двум направляющим с опорой на обод ракетки (поворот вилки на 90°).
Тренажер для обучения и совершенствования техники подач в большом теннисе включает вертикальную стойку 1, устанавливаемую с помощью подставки 2 на горизонтальной поверхности. На вертикальной стойке 1 установлены три горизонтально расположенные направляющие 3, 4, 5 с помощью ползушек 6, которые позволяют менять высоту и угол наклона установки направляющих, причем на первой направляющей 3 размещен ограничитель 7 замаха, вторая направляющая 4 предназначена для движения по ней ракетки по двум стержням или одному с помощью контролера точности движения, тогда как на третьей направляющей 5 закреплен подвесной ориентир (ограничитель подброса высоты).
На ракетке установлен контролер 8 движения V-образной формы, выполненный из фторпласта, с высоким коэффициентом скольжения, с возможностью передвижения по направляющей 3 в виде стержня ∅11 мм, L 1300 мм, обеспечивающий соударение «ракетка-мяч» в активной зоне.
Верхняя и нижняя направляющие 3, 5 выполнены с возможностью перемещения по ползушке 6 для изменения длины с учетом антропометрических данных теннисиста.
Центральная направляющая 4 для удара выполнена в виде «вилки» и состоит из полусферы R наружн. - 75 мм, R внутр. - 55 мм и двух стержней ∅11 мм, L - 500 мм, вставленных в концы «вилки», расстояние между центром - 130 мм.
Центральная направляющая 4 используется в двух вариантах:
1. Ракетка с контролером движения скользит по одной направляющей.
2. Ракетка верхней частью обода скользит по двум стержням. В этом случае «вилку» поворачиваем на 90°.
Вертикальная стойка 1 снабжена разметкой длины и выполнена с возможностью складывания.
Направляющие 3, 4, 5 выполнены с возможностью изменения длины. Направляющая 4 имеет полусферу с двумя стержнями для движения ракетки;
Ограничитель 7 замаха выполнен из мягкого материала в виде круга 0100 мм (из упругого материала t-20 мм).
Для настройки высоты удара необходимо наклонить стойку, сдвигать ползушку 6 по разметке, устанавливая нужную высоту и длину направляющих 3, 4, 5.
Ниже приведены факторы, определяющие точность подачи, в n-172 случаев разной по квалификации теннисистов:
Расчетные положения звеньев тела:
Кончики пальцев руки в момент выпуска мяча и подбрасывания на высоту Н.
Крайнее положение локтевого сустава - L в подготовительной фазе и приспособительная коррекция к изменению высоты.
Приспособительная корректирующая реакция в процессе полета для предполагаемого удара - RP.
Высота по положению обода при соударении ракетки с мячом в зоне активной точки V.
Допустимые отклонения:
Мяч приземляется в поле подач при допустимых условиях.
Диапазон разброса по высоте R - Х-1731 мм, max - 1989, min - 1335, Δ-654, δ±163, С-9,4.
Смещение локтевого сустава L - Х-1260 мм, max - 1578, min - 1039, Δ-539, δ±111, С-8,8.
RP - реакция приспособительная к высоте подброшенного мяча RP - Х-0,27 сек., max - 0,31, min - 0,16, Δ-0,15, δ±0,06, С-2,22.
Высота подброса мяча у каждого теннисиста индивидуальна, и зависит от антропометрических данных, уровня развития двигательных качеств.
При данных показателях обеспечивается точная подача, скорость полета мяча от 172 до 217 км/час.
Если соударение ракетки с мячом ниже указанных пределов, то чаще он летит в сетку, если выше, то приземление отмечается за пределами зоны подач.
Время приспособительной реакции для заключительной фазы ударного движения связано с изменением высоты подброса мяча для эффективного выполнения подачи.
Более точный подброс мяча и глубины замаха требует меньше по времени коррекции и улучшения пространственно-временной ориентации для эффективного выполнения подачи.
Движение ракетки по направляющей обеспечивает коррекцию предыдущих ошибок, связанных с неточным подбросом и недостаточной глубиной замаха. В конечном итоге формирует в подсознании теннисиста эффективный вариант подачи.
Значимость факторов, влияющих на точность подач:
Подброс мяча по высоте 0,83.
Точность замаха по глубине 0,72.
Уровень движения ракетки по высоте в финальной фазе удара 0,97.
Методика тренировки с помощью предлагаемого тренажера:
1. Настройка тренажера.
- занять характерную для спортсмена стойку;
- установить тренажер на основание;
- с помощью ползушки установить ориентир (ограничитель движения) 0100 мм под локоть в крайней точке замаха;
- наклонив стойку, установить ползушку, на направляющей закрепить подвесной поролоновый ориентир ∅40 мм, весом 0,25 г на нужную высоту с помощью шнура для подброса мяча;
- установить ползушку с направляющей для ориентации высоты движения ракетки на встречу с мячом в активной зоне.
Совершенствование пространственно-временной ориентации при выполнении подач:
После адаптации к тренажеру установить оранжевую мишень 1×1 метр в зоне задней и боковой линий подач на противоположной стороне корта.
Выполнив несколько точных подач, установить на сетке оранжевые промежуточные ориентиры 120×120 мм для визуализации зоны полета мяча.
Далее пофазно:
1. Выполнить имитацию замаха 7-9 раз.
2. Выполнить подброс мяча в стойке начальной фазы замаха на уровень подвесного ориентира 7-9 раз.
3. Выполнить замах с подбросом мяча 15-17 раз.
4. Выполнить имитацию удара с замахом и ощущением движения ракетки по направлению Н высоты подброса мяча 7-9 раз.
5. Выполнить подачу в крайний левый квадрат в указанную мишень, согласовывая направление с промежуточным ориентиром на сетке, 31-39 раз.
6. Перед каждым выполнением закрыть глаза и выполнить подачу с ощущением полета мяча точно в мишень.
7. Сделать видеозапись (вид сзади), внести коррекцию по ориентирам (замах, подброс, удар) с помощью ползушек и направляющих.
Для профессионалов разработана методика совершенствования точности в недельном микроцикле.
Схема совершенствования точности разработана на основании научно-исследовательской и тренерской работы (бадминтон, волейбол, футбол, баскетбол, гандбол, гольф, теннис) (при работе со сборными командами СССР и России, начинся с 1970 г.).
Достоинства предлагаемого изобретения перед известными решениями:
В процессе моторного акта фиксируется высота и точность подброса мяча, глубина замаха по положению локтевого сустава, а также движение ракетки по направляющей, способствуя совершенствованию пространственно-временной ориентации.
Конструкция легко складируется для транспортировки в специальный чехол с колесиками.
Возможна промежуточная и основная визуализация полета мяча с помощью мишени, установленной на теннисном корте и сетке.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет отрабатывать все возможные подачи, имеет несложную конструкцию, обладает улучшенными техническими характеристиками, а, именно, обладает повышенной точностью подач при различных уровнях физического, эмоционального, умственного, сенсорного утомления. В результате применения предлагаемого тренажера существенно возрастает работоспособность в сфере напряженной спортивной деятельности, а также скорость приобретения какого-либо двигательного навыка, улучшаются точностные и временные характеристики и, что важно, реализуется более прочное их запоминание в долгосрочной памяти. В результате применения предлагаемого тренажера существенно возрастает эффективность игровой деятельности, а также скорость освоения сложнокоординированного двигательного навыка. Улучшаются точностные и временные характеристики и, что важно, реализуется более прочное их запоминание в долгосрочной памяти.