CC BY
12
УСТРОЙСТВО УЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ЭФФЕКТИВНЫХ УПРАЖНЕНИЙ ПРИ
СДАЧЕ НОРМ ГТО Куркина А.В.1, Агапова Ю.Р.2
1Куркина Анастасия Витальевна - студент;
2Агапова Юлия Рефатовна - кандидат медицинских наук, доцент, кафедра физики и биомедицинской техники, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк
Аннотация: в статье представлено устройство, считывающее мышечную активность зоны мышц брюшного пресса при сдаче норм ГТО, - устройство учета количества эффективных упражнений. Рассматриваются преимущества и недостатки на основе краткого разбора принципа работы. Ключевые слова: трехкомпонентный акселерометр, гироскоп, микропроцессор, импульс, трехмерное пространство.
THE DEVICE OF ACCOUNTING FOR THE NUMBER OF EFFECTIVE EXERCISES WHEN PASSING THE TRP STANDARDS Kurkina A.V.1, Agapova Yu.R.2
1Kurkina Anastasia Vitalievna - Student; 2Agapova Yulia Refatovna - Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF PHYSICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, LIPETSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY, LIPETSK
Abstract: the article presents a device that reads the muscle activity of the abdominal muscle zone when passing the TRP standards - a device for counting the number of effective exercises. The advantages and disadvantages are considered on the basis of a brief analysis of the principle of operation.
Keywords: three-component accelerometer, gyroscope, microprocessor, pulse, three-dimensional space.
УДК 699.8
В настоящее время приборы, считывающие какие-либо показатели, получили широкое применение, как в науке, так и в повседневной жизни, что значительно облегчает работу и сокращает затраченное время.
В настоящее время сдача норм ГТО стала вновь актуальной темой, огромное количество людей разных возрастных групп регистрируются в системе ГТО, прибывают на пункты сдачи нормативов и централизованно проходят испытания с официальной регистрацией результатов. Одно из обязательных упражнений, входящих в норматив, - это поднимание туловища из положения лежа на спине, что характеризует силу и выносливость мышц брюшного пресса. Традиционно в присутствии контролера испытуемый исполняет упражнение, а контролер визуально считает число исполненных упражнений.
На наш взгляд, эта методика подсчета может быть усовершенствована путем применения специального устройства, работающего на основе отслеживания движения в пространстве и реагирования на импульсы мышечных сокращений. Данное устройство сконструировано из доступных бюджетных составляющих и включает в себя трёхкомпонентные акселерометры, гироскопы и электронный планшет для визуализации полученных результатов. Питание прибор получает от аккумуляторной батареи, но может работать и от сети.
Акселерометр определяет ускорение объекта, к которому он прикреплён, а трёхкомпонентный вариант датчика обеспечивает отслеживание ускорения по трём осям координат. Гироскоп в свою очередь отслеживает ориентацию, а именно угол, на который меняется ориентация предмета в пространстве.
Таким образом, акселерометр позволит определить, неподвижны ли вы или же двигаетесь с определённым ускорением. Он постоянно замеряет ускорение движения и передаёт его в микропроцессор, который обрабатывает полученные данные с помощью специального алгоритма перемещения испытуемого, а гироскоп поможет получить более полную трёхмерную картину перемещения.
Информация обрабатывается микропроцессором, где заложены контрольные параметры исполнения данного упражнения (объем движений, отсутствие отклонения от осей и другие), что в конечном итоге определит исполнение попытки как «эффективная» (она будет засчитана) или «не эффективная». В последнем случае счетчик не засчитает такое поднимание туловища. Количество эффективных
подниманий контролер будет видеть на экране планшета и сообщать испытуемому при исполнении движений.
За приближение и удаление будут отвечать бесконтактные датчики с индуктивными сенсорами обнаружения, которые будут срабатывать на заданном расстоянии, установленном нормами ГТО. Датчики также будут снабжены детектором и генератором, благодаря этому по изменению амплитуды сигнала можно будет судить о наличии приближения и удаления. После попадания объекта реагирования в активную зону датчик переключается не сразу, а при достижении некоего порогового значения, которое задаётся внутренним триггером и гистерезисом. Гистерезис необходим для исключения ложных срабатываний.
Можно извлечь ряд преимуществ разработки контрольно-измерительного устройства:
1. Можно сократить количество ответственных людей, контролирующих правильность выполнения норматива. К примеру, в школе один учитель физической культуры на целый класс может одновременно на одном планшете отслеживать несколько датчиков испытуемых.
2. Можно не беспокоиться за необъективность подсчета упражнений. Прибор четко дифференцирует количество эффективных попыток поднимания туловища.
3. Прибор компактный и не займёт много места, что позволяет переносить его в различные помещения и использовать на открытом воздухе (например, на стадионе, спортивной площадке). Батарея обеспечит работу вне зоны электрических сетей.
4. Подобный прибор - элемент маркетинга как современной и удобной организации сдачи спортивных нормативов.
5. Компактность и дизайн будут радовать спортсменов.
Резюмируя вышесказанное: нами представлено новое современное автоматическое устройство регистрации эффективных попыток исполнения одного из упражнений норматива ГТО. Очевидны преимущества. Рекомендуем к производству, широкому внедрению, использованию.
Список литературы /References
1. Журнал «Современная электроника». № 6, 2006.
2. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.sensor-com.ru/ (дата обращения: 11.04.2022).
3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.datchikisensor.ru/ (дата обращения: 11.04.2022).
4. Миль Г. Электронное дистанционное управление моделями. М., 1980.
5. Аш Ж. и др. Датчики измерительных систем. М., 1992.
6. Криворученко А. Бесконтактные датчики положения. Проблемы выбора и практика применения Журнал «Компоненты и технологии». № 1, 2005.
