ЛАЗЕРНЫЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ СПОРТСМЕНОВ
LASER SIMULATOR FOR TRAINING OF SPORTSMEN

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к устройствам для подготовки пловцов.
Известно устройство (пат.РСТ PACER FOR ATHLETES №WO 2008/022356 Al (М.Кл A63B 69/12, A63B 69/00, E04H 4/14, H05B 37/02, international publication date 21.02.08, аналог), содержащее множество светоизлучающих элементов расположенных на дне бассейна, управляемых программируемым контроллером. Контролер, с учетом введенных данных, поочередно включает светоизлучающие элементы, спортсмен следует за светящимся элементом проходит дистанцию по введенным параметрам.
Недостатками данного устройства являются: затрудненный монтаж и демонтаж светоизлучающих элементов, создание помех тренажером при обслуживании дна бассейна.
Известно устройство (пат.CZ №13276 U1, М.Кл. G07С 1/00, G07С 1/22, опубл. 05.05.2003 г., прототип), содержащий два лазерных излучателя, установленных на стадионе с беговой дорожкой, лидирующий элемент в виде точки падения лазерного луча на специальную поверхность. Перемещение лидирующего элемента осуществляется посредством электродвигателя и механизма изменяющего угол падения лазерного луча на специальную поверхность. Управление электродвигателем осуществляется программируемой панелью. Это известное устройство наиболее близко к предлагаемому устройству и выбрано за прототип.
Недостатками данного устройства являются: низкая точность при малых углах падения луча, перемещение лидирующего элемента (лазерной точки) только на прямолинейных участках стадиона.
Задачей предложенного технического решения является устронение отмеченных недостатков, а именно: увеличение точности при малых углах падения луча, организация возможности движения лидирующего элемента на криволинейных участках траектории движения спортсмена, упрощение монтажа и демонтажа, устранение помех при обслуживании дна плавательного бассейна.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство, содержащее лазерный излучатель с электромоторным приводом, согласно изобретению, дополнительно включен вращающийся диск, на котором размещены отражающие зеркала, установленные под углом к лазерному лучу, соединенный с электромоторным приводом, лазерный излучатель расположен таким образом, чтобы лазерный луч падал на зеркала, установленные на вращающемся диске, количество зеркал на диске устанавливают исходя из шага перемещения лазерного луча, параметров спортивного сооружения и скорости прохождения дистанции, углы установки зеркал рассчитываются исходя из параметров спортивного сооружения.
Существенным отличием является то, что дополнительно включен вращающийся диск, на котором размещены отражающие зеркала, установленные под углом к лазерному лучу, соединенный с электромоторным приводом лазерный излучатель расположен таким образом, чтобы лазерный луч падал на зеркала, установленные на вращающемся диске, количество зеркал на диске устанавливается исходя из шага перемещения лазерного луча, параметров спортивного сооружения и скорости прохождения дистанции, углы установки зеркал рассчитываются исходя из параметров спортивного сооружения, изменение угла падения лазерного луча осуществляется посредством вращения диска, на котором размещены отражающие зеркала с заранее установленными углами отклонения лазерного луча.
Использование вращающегося диска с зеркалами позволяет с высокой точностью выставить углы падения лазерного луча как малые, так и большие, возможность установки зеркала под множеством углов в двух плоскостях позволит лидирующему элементу (лазерной точке) двигаться как по прямолинейной, так и по криволинейной траектории.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства лазерного тренажера для тренировки спортсменов, где введены следующие обозначения: вращающийся диск 1, на котором установлены зеркала 2, источник лазерного излучения 3, излучающий лазерный луч 4, электромоторный привод 5, устройство управления 6, угол α между поверхностью воды и лазерным лучом 4.
На фиг.2 представлен вариант установки лазерного тренажера для тренировки спортсменов в плавательном бассейне, где показаны: лазерный луч 4, устройство управления 6, угол α между поверхностью воды и лазерным лучом 4, Y - высота установки лазерного тренажера от дна бассейна, Х - расстояние от точки установки тренажера, на дне, до лидирующего элемента.
На вращающемся диске 1 установлены отражающие зеркала 2. Вращающийся диск 1 соединен с электромоторным приводом 5, подключенным к устройству управления 6. Лазерный излучатель 3 излучает лазерный луч 4 и установлен таким образом, что лазерный луч 4 падает на отражающее зеркало и отражается от него под углом α относительно поверхности воды.
Тренажер работает следующим образом. Например, тренажер установлен на дне плавательного бассейна так что, через точку расположения лазерного тренажера и любую точку на дне дорожки плавательного бассейна можно провести прямую линию см. фиг.2 (возможно использование лазерного тренажера в иных спортивных заведениях, таких как беговые дорожки, велосипедные дорожки и др.). Точка расположения лазерного тренажера находится на высоте Y от дна плавательного бассейна см. фиг.2. В устройстве управления 6, перед началом упражнения, задают параметры, например длительность дистанции, время прохождения дистанции или скорость прохождения дистанции, ускорение. Затем осуществляют запуск устройства управления 6.
Устройство управления 6, с учетом введенных параметров, подает сигнал электромоторному приводу 5, который вращает диск 1, тем самым подводя каждое зеркало поочередно к лазерному лучу 4, излучаемому устройством 3. Зеркала 2 установлены так, что лазерный луч 4, отражаясь от зеркала, падает на дно бассейна под углом α относительно поверхности воды, тем самым организуя лидирующий элемент (лазерную точку) на дне бассейна в точке падения лазерного луча. Угол α рассчитывается исходя из параметров спортивного сооружения, например, для плавательного бассейна, в котором дно на мелкой части параллельно поверхности воды, для организации лидирующего элемента (лазерной точки) на мелкой части бассейна на расстоянии X от точки установки тренажера на дне бассейна, угол α(Х) рассчитывается выражением:
α(X)=90-arctg(X/Y)
где Y-высота установки лазерного тренажера от дна бассейна (постоянная величина) см. фиг.2. Для иных участков плавательных бассейнов и для спортивных сооружений иного профиля формулы расчета угла α усложняются, сложность расчета зависит от параметров сооружений.
При вращении диска происходит смена зеркал, угол α меняется и лазерный луч 4 и лидирующий элемент (лазерная точка на дне) перемещаются вдоль плавательной дорожки по заданным параметрам, в устройстве управления 6, по дну бассейна. Спортсмен следует за лидирующим элементом (лазерной точкой на дне бассейна), не отставая и не перегоняя его, тем самым проходит дистанцию в соответствии с установленными параметрами в устройстве 6.
Например, для тренировки пловца в бассейне длиной 25 м задают дистанцию 50 м и время прохождения дистанции 30 секунд. Диск содержит 100 зеркал, то есть при прохождении 25 метров на дне появится 100 точек поочередно, шаг лидирующего элемента составит 25 см. Осуществляют запуск электронного устройства управления 6. Электронное устройство управления рассчитывает скорость вращения диска, используя введенные ранее параметры, и подает напряжение на электропривод 5 такое, что диск совершает один оборот за 15 секунд в одном направлении и второй оборот за 15 секунд в противоположном направлении. Лазерная точка, пройдя по дну бассейна 25 метров, сменит направление движения на противоположное и, пройдя вторые 25 метров в противоположном направлении, остановится. Спортсмен будет двигаться за лазерной точкой на дне бассейна и проплывет 50 метров за 30 секунд.
Устройство не содержит сложных в изготовлении элементов и может быть легко реализовано.
Внедрение предлагаемого устройства позволит осваивать математически рассчитанную нагрузку на организм спортсмена, способствует обучению спортсмена распределению физических сил на длинных дистанциях. Позволяет изменять нагрузку во время выполнения упражнения. Устройство компактно, появляется возможность незатруднительной транспортировки и быстрой установки устройства, например, при выезде на спортивные сборы.