SMART GYM

УМНЫЙ СПОРТИВНЫЙ ЗАЛ

SMART GYM

УМНЫЙ СПОРТИВНЫЙ ЗАЛ

Рабочая группа:Ставропольцев Иван,Петровский Александр, Докучаев Роман

Руководители:Титов ГеоргийКадыкова Наталия

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА УМНЫЙ СПОРТИВНЫЙ ЗАЛ «SMART GYM» Информационные технологии активно внедряются во все сферы человеческой жизни. Мы считаем ,что занятия спортом на уроках физкультуры не должны являться исключением. В современном мире инновационные достижения базируются на использовании электронных и высокоточных устройств, позволяющих развиваться в различных направлениях.

Наш проект smart gym – попытка развивать школьников в различных направлениях спорта. Благодаря «умным тренажерам» учебный процесс на уроках физической культуры станет интереснее, содержательнее и эффективнее. Снаряды – совершеннее, а итоговые результаты – лучше! Универсальность снарядов раздвинет возрастные границы.

Разработка и внедрение программного обеспечения на основе нормативов позволит грамотно и объективно анализировать результаты, делать рекомендации, выставлять оценки, следить за динамикой развития, предупредить о трудностях , сложностях . База данных может быть встроена в электронный образовательный портал. Внедрение проекта возможно во всех общеобразовательных школах, фитнесс залах, спортшколах .

ИССЛЕДОВАНИЕ

▪ Современный мир стремится к прогрессу и развитию. Цифровизация и автоматизация процессов, является одной из главных целей множества проектов. Сегодня в нашей стране реализуется проект Умный город. Главная задача которого , внедрение единой системы , которая будет связывать все сферы нашей жизни, и работать как единый организм.

▪ В образовательной системе, как в части этого организма уже частично ведутся работы в этом направлении.

▪ В своем проекте мы решили разработать макеты устройств , тренажеров и снарядов , которые помогут интегрировать спортивные залы в школах в проекты «Умные города».

▪ Мы провели исследование в школьных спортивных залах. Исследование проводили с участием учителей физической культуры и учеников школы. В первую очередь обратили внимание на несовершенство снарядов и оборудования которое не соответствует возрастным параметрам занимающихся детей. Высоко установленные баскетбольные щиты, волейбольные сетки , турники. Не хватает современного технического комплекса. Выяснили , что на уроке физкультуры необходимо постоянно производить замеры и подсчеты.

▪ Установили, что педагоги физкультуры фиксируют результаты учеников по различным дисциплинам и снарядам в электронном дневнике, но возможности занести в электронный дневник нормативы нет . Нет и возможности анализа , сравнения , рекомендаций. Тем более этого нет в режиме онлайн.

▪ Отсутствует система рекомендаций для разных групп учеников. Например, персональные рекомендации, что и по какому виду занятий ОФП необходимо получить дополнительные тренировки, комплекс упражнений.

▪ В ходе анкетирования учеников выяснили, что у многих отсутствует желание заниматься спортом. Дети предпочитают спорту мобильные устройства, планшеты , различные гаджеты, игры с использованием виртуальных очков… И таких устройств с каждым днем все больше.

▪ Мы изучили современное тренировочное решение HUR на базе компьютерной программы. На современных тренажерах люди могут проводить тренировку самостоятельно по контролем программы по заранее составленному плану и рекомендациям. Программа управляет не только тренажерами , а еще и потоком людей.

▪ Проведенное исследование привело нас к идеи создать управляемые программой тренажеры, снаряды, оборудование для школьного спортивного зала. В учебной программе по физической культуре множество дисциплин и нормативов. Различные виды бега до 8 видов, прыжки в длину и высоту, подтягивание на перекладине, метание мяча, приседания, многоскоки, поднимание туловища из положения лежа на спине, бег на лыжах, прыжки со скакалкой, плавание, наклоны , баскетбол, подъем переворотом… Для проекта выбрали три вида снарядов Челночный бег, баскетбол, прыжки в длину.

Ультразвуковые датчики для подсчета времени бега

Провода для соединения с блоком ЕV3

Блок ЕV3

Программа управления и база данных

СХЕМА СНАРЯДА ЧЕЛНОЧНОГО БЕГА С ОБОРУДОВАНИЕМ

СХЕМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УМНОГО СПОРТЗАЛА

СНАРЯД 1

Автоматическое определение результатаЗапись и передача в базу и вывод на экран

СНАРЯД 2

СНАРЯД 3Активация и доступ в базу

ROBOADMIN

Сбор информации со всех снарядов

Хранение базы данных тренирующихся

Выставление оценок за занятие

Информирование о занятости спортивного зала

Кодовый браслет

Ультразвуковые датчики для подсчета времени бега

Провода для соединения с блоком ЕV3

Блок ЕV3

Программа управления и база данных

СХЕМА СНАРЯДА ЧЕЛНОЧНОГО БЕГА С ОБОРУДОВАНИЕМ

СНАРЯД «ЧЕЛНОЧНЫЙ БЕГ» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Алгоритм работы программыНЦОбнуление переменныхОжидание активации

Повторить 3 разаФиксирование прохождения круга

Озвучивание количества кругов

КЦВывод времени забегаВыставление оценкиВывод на экранОтправка результата в базуОжидание конца сессии

КЦ

Имя программы: Shuttle_run

Переменные:

Cod – для инициализации

спортсмена

Shuttle run - записывается

количество пройденных

кругов

Vremya run – записывается

результат забега

Используемые блоки

aktivashen OTMETKA

Vremya_run OUT

Нормативы модели

3* 150 см Оценка результатаМеньше 15 сек Сдан / 5

От 16 до 20 сек Не сдан / 4

Больше 21 сек Не сдан / 3

СХЕМА ВЫПОЛНЕНИЯ

Ультразвуковой датчик для определения длины прыжка

Провода для соединения с блоком ЕV3

Блок ЕV3

Программа управления и база данных

СХЕМА СНАРЯДА ПРЫЖКИ В ДЛИНУ С ОБОРУДОВАНИЕМ

СНАРЯД «ПРЫЖОК В ДЛИНУ С МЕСТА»

Имя программы: BLOK2 (jump)

Переменные:

Cod – для инициализации

спортсмена

MaxL - записывается

значение лучшей попытки

X – изменяет координату Х

экрана

Массив: M_L

Используется для записи и

хранения текущих результатов

прыжков в длину

Используемые блоки

aktivashen MAX

L OUT

Нормативы модели

мак. возможная длина

прыжка - 110 см Оценка результатаОт 110 см до 80 см Сдан / 5

От 79 см до 50 см Не сдан / 4

От 49 см до 20 см Не сдан / 3

Меньше 20 см Нет результата/ 2

ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Алгоритм работы программыНЦ

Обнуление переменныхОжидание активации

Повторить 3 разаИзмерение длины прыжкаЗапись значения в массивВывод текущего значения на экран

КЦВычисление лучшего результатаВыставление оценкиВывод на экранОтправка результата в базуОжидание конца сессии

КЦ

Создана модель 1/5

СХЕМА БАСКЕТБОЛЬНОЙ КОРЗИНЫ С ОБОРУДОВАНИЕМ

Ультразвуковой датчик для подсчета мячей

Подъемная стойка с датчиками касаниядля автоматической

регулировки снаряда под рост ребенка

Все элементы соединены проводами с центральным блоком EV3

Блок управления ЕV3

Программа управления и база нормативных данных

СНАРЯД «УМНАЯ КОРЗИНА» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Алгоритм работы программыНЦ

Ожидание выбора высотыОпределение направления (

вверх/вниз) и количества движения корзины Установка корзины на нужную высоту

КЦ

Имя программы: Basket_height

Переменные:

x – какая кнопка сейчас нажата

(на какую высоту надо

установить корзину)

n-t – хранение предыдущей

высотыИспользуемые блоки

Button

Возможности модели снаряда4 уровня высоты

СХЕМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УМНОГО СПОРТЗАЛА

СНАРЯД 1

Автоматическое определение результатаЗапись и передача в базу и вывод на экран

СНАРЯД 2

СНАРЯД 3Активация и доступ в базу

ROBOADMIN

Сбор информации со всех снарядов

Хранение базы данных тренирующихся

Выставление оценок за занятие

Информирование о занятости спортивного зала

Кодовый браслет

РЕЗУЛЬТАТ ▪ Повысился уровень мотивации на

уроках физкультуры от занятий на умных тренажерах

▪ Больше спорта , меньше гаджетов.

▪ Расширили возрастные границы .

▪ С учетом внедрения программного обеспечения появилась возможность гибкого подхода к занятиям со стороны педагогов

▪ У педагогов есть возможность анализировать результаты и объективно планировать достижение следующих

Заголовок этапа 3

Заголовок этапа 2

Заголовок этапа 1

РАЗВИТИЕ ПРОЕКТА

▪ Голосовое сопровождение пояснения

▪ Понятные указатели работы на снаряде

▪ Из Админа сделать модель робота, который еще проводит разминку перед занятием

▪ Итоговое табло сделать на экране компьютера (перейти на программирование LV).

▪ Добавить снаряды.

▪ Улучшить базу данных.

▪ Контроль занятости спортзала

СНАРЯД «УМНАЯ КОРЗИНА» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Программный код блока Button

СНАРЯД «УМНАЯ КОРЗИНА» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Программный код установки корзины на нужную высоту

СНАРЯД «ЧЕЛНОЧНЫЙ БЕГ» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

СНАРЯД «ПРЫЖОК В ДЛИНУ С МЕСТА» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

СНАРЯД «ПРЫЖОК В ДЛИНУ С МЕСТА» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Программный код блока Активации

ЧЕЛНОЧНЫЙ БЕГ – ОДНА ИЗ БЕГОВЫХ ДИСЦИПЛИН, КОТОРАЯ ОТНОСИТСЯ К КАРДИОНАГРУЗКАМ И ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ СКОРОСТНО-СИЛОВЫХ КАЧЕСТВ У ЧЕЛОВЕКА. ЭТО НЕ ОТДЕЛЬНЫЙ ВИД ЛЕГКОЙ АТЛЕТИКИ, А МЕТОД ТРЕНИРОВОК АТЛЕТОВ,

СПОРТСМЕНОВ-ЛЮБИТЕЛЕЙ, ЛЮДЕЙ, КОТОРЫЕ СЛЕДЯТ ЗА СВОИМ ЗДОРОВЬЕМ.

ЧЕЛНОЧНЫЙ БЕГ — ВИД БЕГА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЙСЯ МНОГОКРАТНЫМ ПРОХОЖДЕНИЕМ ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ КОРОТКОЙ ДИСТАНЦИИ В ПРЯМОМ И ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ.

•3 раза по 10 м;

•10 раз по 10 м;

•4 раза по 9 м;

•3 раза по 30 м;

•4 раза по 30 м;

•10 раз по 30 м;

•3 раза по 50 м;

•3 раза по 100 м;

•4 раза по 100 м;

•10 раз по 100 м

Виды:

Челночный бег включен в обязательную программу физкультуры средних школ и вузов, как один из самых эффективных способов поддержки физической формы и развития выносливости. В проекте мы разработали демонстрационный макет тренажера по челночному бегу. Данная модель демонстрирует как можно создать «умный» тренажер в этом виде упражнений. С помощью элементов робототехники ЕV3 , датчиков , программного обеспечения, сервера для хранения информации будет производиться анализ выполнения данного вида упражнений. Модель представляет собой мини трассу для выполнения челночного бега. В начале нашего снаряда установлен датчик цвета , который воспринимает спортсмена по браслету. После распознавания прибор сигнализирует о начале челночного забега. Датчики по обеим сторонам фиксируют время. В программе высчитывается результат и сравнивается с нормативам. Все результаты сохраняются в массиве и являются данными для дальнейшего сравнения и анализа. Для расчета показателей мы взяли за основу нормативы по начальной школе для девочек и мальчиков. Математически рассчитали их в соответствии с расстоянием и временем и определили показатели для модели.

ЧЕЛНОЧНЫЙ БЕГ Описание к схеме

НОРМАТИВЫ «ЧЕЛНОЧНЫЙ БЕГ» НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА ▪ В таблице представлены нормативы по «челночному бегу 3х10» для 1,2,3,4 классов начальной школы и

соответствие оценок.

▪ В таблице представлены рассчитанные нормативы по «челночному бегу 3х1.5» для демонстрации тренажера на макете проекта.

Челночный бег

1 класс на 5

1 класс на 4

1 класс на 3

2 класс на 5

2 класс на 4

2 класс на 3

3 класс на 5

3 класс на 4

3 класс на 3

4 класс на 5

4 класс на 4

4 класс на 3

Мальчики бег 3х10

9.9 10.8 11.2 9.1 10.0 10.4 8.8 9.9 10.2 8.6 9.5 9.9

Девочки бег 3х10

10.2 11.3 11.7 9.7 10.7 11.2 9.3 10.3 10.8 9.1 10.0 10.4

Мальчики бег 3х1.5 макет

2.0 2.16 2.22 1.82 2.0 2.8 1.76 1.98 2.05 1.74 1.92 1.98

Девочки бег 3х1.5 макет

2.04 2.26 2.34 1.94 2.1 2.24 1.86 2.06 2.16 1.82 2.0 2.08

«ROBOADMIN» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Создание массивов, объявление переменных

Три параллельных задачи.Ожидание информации от каждого снарядов с указанием кто занимался и какой у него результат

«ROBOADMIN» ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММНОМУ КОДУ

Вывод общей оценки за занятие (для каждого занимающегося)

Необходимо активироваться на админе

Процесс работы по созданию умной баскетбольной корзиной

УМНЫЙ СПОРТИВНЫЙ

ЗАЛSmart gym

БАСКЕТБОЛУМНЫЙ СНАРЯД

ЧЕЛНОЧНЫЙ БЕГ

УМНЫЙ СНАРЯД

ПРЫЖКИ В ДЛИНУУМНЫЙ СНАРЯД

УМНЫЙ СПОРТ ДЛЯ ВСЕХ

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ

ВСЕ К НАМ