Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТРЕНИРОВКИ АКТИВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ В ВОЛЕЙБОЛЕ

Изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для тренировки активных технических действий в волейболе, в частности, проведения атакующих действий.

Известен способ тренировки игроков и спортсменов со спортивным снарядом на игровом поле (Патент 2444392 РФ, МПК А63В 69/00. Способ тренировки игроков и спортсменов / Афоньшин В.Е.; опубл. 10.03.12, Бюл. №7), включающий выполнение тренировки на поле с управляемой светодинамической подсветкой, отличающийся тем, что при помощи светодинамической подсветки задают разрешенные зоны, в которых спортсмен должен находиться, удерживая спортивный снаряд, при этом непредсказуемо для спортсмена меняют положение, форму и площадь разрешенных зон, по возможности спортсмена постоянно находиться и удерживать спортивный снаряд в разрешенной зоне судят о росте спортивного мастерства спортсмена и об эффективности тренировок, изменение положения, формы и площади разрешенных зон и режимов тренировки задают вручную или программно-аппаратным комплексом.

Недостатком способа является отсутствие возможности тренировки атакующих действий в игровых видах спорта.

Известен способ тренировки технических действий в игровых видах спорта (Патент 2492896 РФ, МПК А63В 71/00. Способ тренировки технических действий в игровых видах спорта / Афоньшин В.Е., Роженцов В.В.; опубл. 20.09.13, Бюл. №26), заключающийся в том, что тренировка спортсмена со спортивным снарядом проводится на игровом поле с управляемой светодинамической подсветкой, при помощи которой задают световые зоны, изменение положения световых зон и режимов тренировки задают программноаппаратным комплексом, тренер или спортсмен выбирает программу, задающую режим тренировки, световые зоны или их часть, выделенные заданным цветом, являются запрещенными для нахождения спортсмена и/или спортивного снаряда, имитируют противодействие игроков-соперников и, целенаправленно перемещаясь, препятствуют передвижению спортсмена, реагируют на изменение направления движения спортсмена с заданной инерционностью, обусловленной задержкой перемещения из-за наличия времени сенсомоторной реакции игроков-соперников; спортсмен оценивает смоделированную игровую ситуацию, соизмеряет свои технические и скоростные возможности с динамикой перемещения запрещенных зон, выполняет обманные движения и совершает обводку запрещенных световых зон, имитирующих соперника; движение спортсмена снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над игровым полем, видеоизображение передают в программно-аппаратный комплекс, который фиксирует передвижение, изменение направления движения спортсмена, попадание спортсмена и/или спортивного снаряда при обводке в запрещенную зону, в случае их попадания в запрещенную зону, если предусмотрено выбранной программой, подает световой и/или звуковой сигнал; при отсутствии попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону при успешной обводке инерционность запрещенных световых зон уменьшают до тех пор, пока спортсмен, выполняя обманные движения, не сможет совершить обводку имитируемого соперника; по количеству попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону, по минимальному времени инерционности, при котором спортсмен, выполняя обманные движения, совершает обводку, судят о технической подготовленности.

Недостатками способа являются ограниченность его использования для ряда игровых видов спорта, а также низкая эффективность оценки активных технических действий спортсмена в ходе тренировки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и выбранным в качестве прототипа является способ тренировки активных технических действий в игровых видах спорта (Патент 2580782 РФ, МПК А63В 71/00.

Способ тренировки активных технических действий в игровых видах спорта / Булохов А. М., Саитов И. А., Офицеров А. И., Басов О. О., Кузнецов А. В.), заключающемся в том, что тренировка спортсмена со спортивным снарядом проводится на игровом поле с управляемой светодинамической подсветкой, при помощи которой задают световые зоны, изменение положения световых зон и режимов тренировки задают программно-аппаратным комплексом, световые зоны или их часть, выделенные заданным цветом, являются запрещенными для нахождения спортсмена и/или спортивного снаряда, в программу программно-аппаратного комплекса введены ограничения на прикосновение спортсменом и/или спортивным снарядом конструктивных элементов спортивного зала и/или спортивного инвентаря. Все программы сгруппированы по разделам, соответствующим конкретному игровому виду спорта, и категориям сложности, соответствующим техническим и скоростным возможностям тренирующихся. В начале тренировки самостоятельно или по рекомендации тренера выбирают в заданном разделе категорию сложности, соответствующую его уровню подготовки. С использованием программно-аппаратного комплекса моделируют различные игровые ситуации, изменяя положение запрещенных световых зон. Спортсмен выполняет активные технические действия в соответствии с выбранной программой. Движение спортсмена и/или спортивного снаряда одновременно снимают двумя видеокамерами, видеоизображения с обеих камер синхронно передают в программно-аппаратный комплекс, измеряют величину изменения направления движения спортсмена и/или спортивного снаряда в трех измерениях, количество попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда при выполнении активного технического действия в запрещенную зону. С помощью датчиков фиксируют прикосновения спортсмена и/или спортивного снаряда к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря. В случае их попадания в запрещенную зону и/или прикосновения к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря, если предусмотрено выбранной программой, подают световой и/или звуковой сигнал. При отсутствии попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону и отсутствии их прикосновений к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря при успешном выполнении активных технических действий в соответствии с требованиями выбранной программы увеличивают категорию сложности до тех пор, пока спортсмен в состоянии правильно выполнять активные технические действия.

Недостатком способа-прототипа является невозможность тренировки быстроты реакции спортсменом при проведении активных технических действий в связи с тем, что перед выполнением активного технического действия тренирующийся уже информирован о положении запрещенных зон и правильность выполнения упражнения зависит только от уровня его технического мастерства.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение возможности тренировки быстроты реакции спортсменом при проведении активных технических действий.

В заявленном способе эта техническая проблема решается тем, что в способе тренировки активных технических действий в волейболе, заключающемся в том, что тренировка спортсмена со спортивным снарядом проводится на игровом поле с управляемой светодинамической подсветкой, при помощи которой задают световые зоны, изменение положения световых зон и режимов тренировки задают программно-аппаратным комплексом, световые зоны или их часть, выделенные заданным цветом, являются запрещенными для нахождения спортсмена и/или спортивного снаряда, введены датчики, фиксирующие прикосновение спортсменом и/или спортивным снарядом конструктивных элементов спортивного зала и/или спортивного инвентаря, в программу программно-аппаратного комплекса введены ограничения на прикосновение спортсменом и/или спортивным снарядом конструктивных элементов спортивного зала и/или спортивного инвентаря, все программы сгруппированы по разделам и категориям сложности, соответствующим техническим и скоростным возможностям тренирующихся, в начале тренировки самостоятельно или по рекомендации тренера выбирают в заданном разделе категорию сложности, соответствующую его уровню подготовки, с использованием программно-аппаратного комплекса моделируют различные игровые ситуации, изменяя положение запрещенных световых зон, спортсмен выполняет активные технические действия в соответствии с выбранной программой, движение спортсмена и/или спортивного снаряда одновременно снимают двумя видеокамерами, видеоизображения с обеих камер синхронно передают в программно-аппаратный комплекс, измеряют величину изменения направления движения спортсмена и/или спортивного снаряда в трех измерениях, количество попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда при выполнении активного технического действия в запрещенную зону, с помощью датчиков фиксируют прикосновения спортсмена и/или спортивного снаряда к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря, в случае их попадания в запрещенную зону и/или прикосновения к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря, если предусмотрено выбранной программой, подают световой и/или звуковой сигнал; при отсутствии попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону и отсутствии их прикосновений к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря при успешном выполнении активных технических действий в соответствии с требованиями выбранной программы увеличивают категорию сложности до тех пор, пока спортсмен в состоянии правильно выполнять активные технические действия; максимальная категория сложности, при которой спортсмен в состоянии правильно выполнять активные технические действия, а также количество попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону и их прикосновений к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря позволяет дать эффективную оценку технической подготовленности спортсмена, дополнительно на игровом поле введена зона реализации активного технического действия, программно-аппаратный комплекс фиксирует момент попадания спортсмена в зону реализации активного технического действия (момент начала активного технического действия) по информации, поступающей от двух видеокамер, расположенных одна - на заданной высоте над игровым полем (направлена вертикально вниз), вторая - сбоку (направлена горизонтально в сторону игрового поля), и включает светодинамическую подсветку (обозначает положение запрещенных световых зон) через промежуток времени, определяемый категорией сложности программы.

Благодаря новой совокупности существенных признаков обеспечена возможность тренировки быстроты реакции спортсменом при проведении активных технических действий.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность отличительных существенных признаков, обусловливающих тот же технический результат, который достигнут в заявляемом способе. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:

фиг. 1 - алгоритм действий спортсмена в ходе тренировки;

фиг. 2 - макет сооружений и оборудования, используемых при реализации заявленного способа.

Для реализация заявленного способа выполняют следующие операции (фиг. 1). Тренировка спортсмена со спортивным снарядом проводится на игровом поле с управляемой светодинамической подсветкой, при помощи которой задают световые зоны трех типов: на своей стороне игрового поля - зону реализации активного технического действия и зоны, разрешенные и запрещенные для нахождения спортсмена, на стороне противника - зоны, разрешенные и запрещенные для нахождения спортсмена и/или спортивного снаряда. Изменение положения световых зон и режимов тренировки, а также ограничения на прикосновение спортсменом и/или спортивным снарядом конструктивных элементов спортивного зала и/или спортивного инвентаря задают программно-аппаратным комплексом. Все программы разбиты на разделы, соответствующие конкретному типу отрабатываемого активного технического действия, и категории сложности, соответствующие техническим и скоростным возможностям тренирующихся. Спортсмен в начале тренировки самостоятельно или по рекомендации тренера выбирает в заданном разделе категорию сложности, соответствующую его уровню подготовки. Тренер, используя макет, может дополнительно объяснить спортсмену, какие конкретные технические действия он должен выполнить в соответствии с игровой ситуацией (блок 101).

Спортсмен выполняет активные технические действия в соответствии с выбранной программой (блок 102).

Движение спортсмена и/или спортивного снаряда одновременно снимают двумя видеокамерами (блок 103), расположенными одна - на заданной высоте над игровым полем (направлена вертикально вниз), вторая - сбоку (направлена горизонтально в сторону игрового поля).

Видеоизображения с обеих камер синхронно передают в программно-аппаратный комплекс, который фиксирует изменение направления движения спортсмена и/или спортивного снаряда в трех измерениях, попадание спортсмена в зону реализации активного технического действия (момент начала активного технического действия (блок 104)), а также попадание спортсмена и/или спортивного снаряда при выполнении активного технического действия в запрещенную зону.

Прикосновение к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря фиксируют датчики (блок 105).

После фиксации момента начала активного технического действия программно-аппаратный комплекс через промежуток времени, определяемый категорией сложности программы, включает светодинамическую подсветку (обозначает положение запрещенных световых зон) (блок 106).

В случае попадания спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону и/или прикосновения к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря (блок 107), если предусмотрено выбранной программой, подается световой и/или звуковой сигнал (блок 108).

При отсутствии попаданий спортсмена и/или спортивного снаряда в запрещенную зону и отсутствии их прикосновений к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря при успешном выполнении активных технических действий (блок 109) в соответствии с требованиями выбранной программы программно-аппаратный комплекс повышает категорию сложности (блок 110) до тех пор, пока спортсмен в состоянии правильно выполнять активные технические действия. Повышение категории сложности может осуществляться путем увеличения количества запрещенных зон, а также уменьшения промежутка времени с момента включения светодинамической подсветки (моделирования игровой ситуации) до реализации активного технического действия (удара по мячу).

Минимальный промежуток времени с момента включения светодинамической подсветки до реализации активного технического действия, при котором спортсмен в состоянии правильно выполнять активные технические действия, а также количество попаданий спортсмена (спортсменов) и/или спортивного снаряда в запрещенную зону и их прикосновений к конструктивным элементам спортивного зала и/или спортивного инвентаря с учетом временных ограничений позволяет дать эффективную оценку быстроте реакции спортсмена (блок 111).

При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства (фиг.2): игровое поле 1, сетка с установленными на ней датчиками 2, мяч 3, блок 4 (Патент 2554019 РФ, МПК А63В 71/00. Блок / Булохов А. М., Офицеров А. И., Басов О. О., Кузнецов А. В.; опубл. 20.06.15, Бюл. №17), камеры 5 и программно-аппаратный комплекс 6 из состава комплексной системы видеофиксации КСВФ 7-12-01 (разработана по заказу Всероссийской федерации волейбола), светодинамическая подсветка 7, реализованная с использованием светодиодных светильников и задающая световые зоны 8, в том числе запрещенные 9 для нахождения спортсмена (спортсменов) и/или спортивного снаряда и зону 12 реализации активного технического действия.

Для компьютерной обработки информации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.

При осуществлении способа тренировки активных технических действий в волейболе с использованием указанных оборудования и технических средств осуществлялась тренировка (в течение 50 минут) игрока 10 (14 человек в порядке очередности) с помощью пасующего 11. Каждый игрок отрабатывал в процессе тренировки по 20 активных технических действий. Результаты эксперимента показали, что заявляемый способ позволяет тренировать и развивать активные технические действия в волейболе, в том числе быстрота реакции, индивидуализировать тренировочные задания, моделируя различные по сложности игровые ситуации, повышать эффективность тренировки, приближая ее к условиям, близким к игровым.

Быстрота реакции спортсмена K_реак, определяемая временем реакции,

при котором спортсмен способен правильно выполнять активные технические действия, вычисляется по формуле

где K_точн - коэффициент точности спортсмена;

N_попад - количество попаданий спортсмена в разрешенные зоны при выполнении активного технического действия;

i=(1;N_попад) - успешно завершившиеся активные технические действия;

t_реак ^_ время реакции - промежуток времени с момента включения

светодинамической подсветки (моделирования игровой ситуации) до реализации активного технического действия (удара по мячу);

Т - общее время выполнения упражнения.

Коэффициент точности спортсмена K_точн определяется соотношением:

где N_запр - количество попаданий спортсмена в запрещенные зоны при

выполнении активного технического действия;

N - общее количество активных технических действий (атакующих ударов), выполняемых спортсменом в ходе тренировки.

Таким образом, получаем выражение для определения K_реак:

Общее время выполнения упражнения Т=const для каждого конкретного типа атакующего действия и складывается из трех составляющих:

где t₀ - промежуток времени с начала выполнения упражнения до момента включения светодинамической подсветки;

t_уд - промежуток времени с момента реализации активного технического действия (удара по мячу) до попадания мяча в одну из зон (запрещенную или разрешенную).

Время и при проведении исследований им можно пренебречь, т.е. принимаем t_уд ≈ 0.

Таким образом, Т≈t₀+t_реак=const, следовательно, уменьшая t_реак в ходе тренировки, добиваемся повышения быстроты реакции спортсмена K_реак.

Для способа-прототипа t₀=0, так как светодинамическая подсветка включена с момента начала упражнения, поэтомуследовательно а K_реак=0, что говорит о невозможности тренировки быстроты реакции спортсмена.

По результатам проведенных экспериментальных исследований (таблица) произведены расчеты коэффициентов точности попаданий K_точн и быстроты реакции K_реак при реализации способа-прототипа (без учета времени) и предлагаемого способа (с учетом ограничения времени на выполнение упражнения).

Представленные данные свидетельствуют о том, что заявляемый способ тренировки активных технических действий в волейболе позволяет обеспечить возможность тренировки быстроты реакции спортсменом при проведении активных технических действий и добиться в среднем для всех спортсменов т.е обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта, что указывает на возможность решения сформулированной технической проблемы.