Komputery treningowe w kolarstwie i triathlonie. Bettiniphoto.net

Transkrypt

1 Komputery treningowe w kolarstwie i triathlonie Bettiniphoto.net

2 Licznik rowerowy, dzięki niskiej cenie i prostocie stał się obecnie standardowym wyposażeniem każdego rowerzysty. To proste urządzenie dające informacje o drodze, czasie i prędkości użytkownika w ostatnich latach przeszło prawdziwą rewolucję dając zawodowym sportowcom oraz wymagającym amatorom komputery treningowe, analizujące wielkości takie jak: tętno, generowana moc czy kadencja. Dodatkowo łączność GPS, zaawansowany interfejs i oprogramowanie do analizy danych na komputerach osobistych sprawiają, że na rynku dostępna jest szeroka gama produktów, w zakresie cenowym od 50 do zł. I chociaż większość rowerzystów nie byłaby w stanie wykorzystać danych z najbardziej zaawansowanych urządzeń, to w zawodowym sporcie stały się one bardzo ważnym krokiem w rozwoju treningu i progresie rezultatów osiąganych przez kolarzy oraz triathlonistów.

3 Pomiar prędkości Jest to podstawowa i pierwotna funkcja każdego licznika/komputera treningowego. W najstarszych, mechanicznych licznikach, stosowano system analogowy. Składał się on z śruby zamontowanej na piastę lub szprychę która przestawiała małe kółko zębate na liczniku zamontowanym na widelcu. Informacja o przebytej drodze oraz prędkości pokazywana była na analogowym zegarze. Urządzenia takie pojawiły się już w latach 60 ubiegłego wieku.

4 Pomiar prędkości Licznik analogowy VDO foto:maciejewski.com

5 Pomiar prędkości Obecnie używa się systemów elektronicznych. Najczęściej wykorzystywanym rozwiązaniem jest magnes neodymowy zalany w plastiku, montowany na szprychę oraz czujnik kontaktronowy, który zlicza przejścia magnesu przez strefę wykrywania, czyli ilość obrotów koła. Ta informacja przekazywana jest do komputera, który przelicza ją na różne wielkości i przekazuje użytkownikowi na wyświetlaczu cyfrowym. W celu dokonania tych obliczeń konieczne jest dodatkowo wprowadzenie obwodu koła przed rozpoczęciem pracy.

6 Pomiar prędkości Przykładowe wielkości podawane przez licznik: Droga Czas Prędkość średnia Prędkość chwilowa (odświeżana co 1s.) Prędkość maksymalna (w trakcie 1s.) Odniesienie prędkości chwilowej do średniej

7 Pomiar prędkości Licznik elektroniczny firmy Sigma foto:sigma.com

8 Pomiar kadencji Kadencja obrotów korby jest jedną z wielkości ważnych dla osób trenujących, gdyż ma bardzo duże znaczenia na prawidłowy rozkład sił w trakcie jazdy, a jednocześnie utrzymanie jej na prawidłowym poziomie staje się trudne, przy dużym zmęczeniu lub w momentach braku koncentracji. Prawidłowa jej wartość jej wielkością indywidualną, zależną od zawodnika, lecz ogólnie rzecz ujmując, powinna wynosić około 100 obrotów na minutę.

9 Pomiar kadencji Foto: sigma.com Licznik z pomiarem kadencji firmy Sigma Foto:pawelkepien.blogspot.com

10 Pomiar kadencji Zasada działania i budowa układu pomiarowego jest analogiczna do tego zastosowanego przy pomiarze prędkości. Na kręcącej się korbie zamontowany jest magnes, a na tylnym widelcu czujnik z wbudowanym kontaktronem. Wykrywa on pojawienie się magnesu w strefie wykrywania i przekazuje informacje do komputera

11 Przesył danych W licznikach przeznaczonych do jazdy rekreacyjnej połączenie pomiędzy czujnikiem a komputerem realizowane jest za pomocą przewodu. Rozwiązanie takie jest proste i skuteczne, gdyż zapobiega utracie łączności pomiędzy częściami. Jednak w przypadku zawodników, szczególnie kolarzy szosowych oraz triathlonistów rozwiązanie takie nie jest możliwe przez wzgląd na aerodynamikę rowerów, szczególnie czasowych. Maszyny te są tworzone z myślą o maksymalnej redukcji oporów powietrza, często badane w tunelach aerodynamicznych. Stosuje się w nich m.in. elektryczne przerzutki oraz wewnętrzne prowadzenie linek, a praktycznie każdy element od kasku po koła zapewnia maksymalną opływowość, więc umiejscowienie na zewnętrznej części ramy przewodów licznika nie jest możliwe.

12 Znaczenie aerodynamiki Foto: bikebug.com

13 Bezprzewodowy przesył danych Rozwiązaniem tego problemu stało się wyposażenie czujników w nadajniki a komputerów w odbiorniki i zastosowanie bezprzewodowego przesyłu danych między elementami. Taka technologia zmniejsza wagę i redukuje zmianę aerodynamiki, lecz zmniejsza precyzję pomiaru, zwiększa zużycie energii oraz jest droższa. Problemem z którym musieli zmierzyć się producenci był odbiór sygnału tylko z swojego czujnika (podczas jazdy w peletonie komputer mógł wykrywać sygnały wysyłane przez czujniki innych zawodników). Dlatego obecnie stosuje się kodowanie sygnału (systemy STS, ATS [Sigma], Gcoded [Geonaute]) lub parowanie urządzeń podczas konfiguracji (systemy Bluetooth [np. Garmin]).

14 Bezprzewodowy przesył danych Przykład prostego bezprzewodowego komputera marki Sigma Foto:

15 Parametry zawodnika Wymienione wcześniej funkcje i wielkości są przydatne, np. przy orientacji na trasie i analizie wyścigu, lecz nie dają informacji o poziomie wysiłku zawodnika. Średnia prędkości lub kadencja są parametrami zależnymi od wielu czynników (np. profil trasy, wiatr, grupa) i same mogą służyć tylko poglądowej analizie. Najważniejszych informacji o ogólnym i chwilowym wysiłku daje pomiar tętna (ilość uderzeń serca na minutę) oraz pomiar mocy generowanej przez kolarza lub triathlonistę w trakcie treningu lub zawodów.

16 Pulsometr Informacja o aktualnym tętnie jest bardzo ważna dla zawodników na dwa różne sposoby. Podczas zawodów dostarcza informacji o aktualnym poziomie wysiłku i pozwala ocenić, czy jeszcze przyspieszyć, czy można zaatakować, lub o zbyt dużym wysiłku. Podczas treningów pozwala dokładniej spełniać założenia, trenując i przebywając w wyznaczonych strefach tlenowych. Jest to szczególnie ważne np. podczas interwałów lub regeneracji oraz w decydujących momentach wyścigu, gdy ciężko obiektywnie ocenić własne zmęczenie, a nadmierne obciążenie może szybko zniweczyć szanse na sukces, a podczas treningu doprowadzić do nadmiernego zmęczenia organizmu, wydłużając tym samym czas regeneracji

17 Wykorzystanie pulsometru Aby poprawnie wykorzystać to urządzenie konieczne jest wcześniejsze wykonanie testów, w celu wyznaczenia tętna maksymalnego oraz tętna spoczynkowego. Tylko w odniesieniu do nich informacja o aktualnym tętnie jest przydatna i może być użyta do analizy wysiłku. Komputery treningowe umożliwiają wprowadzenie takich parametrów i mogą automatycznie odnosić do nich parametr mierzony, informując zawodnika o tym w jakiej strefie się obecnie znajduje, lub jaki procent tętna maksymalnego w danej chwili osiąga.

18 Pulsometr Foto:roadcyclinguk.com

19 Pulsometr zasada działania Każdemu uderzeniu serca towarzyszą różne zjawiska fizjologiczne w organizmie, które są wykorzystywane w pulsometrach. Najbardziej rozpowszechnione są urządzenia wykorzystujące chwilowe zmiany potencjału towarzyszące pracy serca, występujące na również na powierzchni ciała. Do ich rejestracji używa paska zakładanego na klatkę piersiową, w którym zabudowany jest układ elektroniczny składający się z dwóch elektrod do rejestracji zmian potencjału, elementów wzmacniających oraz filtrujących sygnał, oraz nadajnika, który przekazuje informację do komputera (lub zegarka w przypadku triathlonistów).

20 Pulsometr Budowa paska pulsometru Foto: Foto: Wygląd triathlonowego pulsometru

21 Pulsometr Zaletami urządzeń w takiej technologii są niska cena, prostota, mała waga i rozmiary. Wśród wad należy wymienić możliwą niedokładność (dochodzącą do 5 uderzeń na minutę taka niedokładność nie jest istotna dla zawodnika w trakcie treningu lub zawodów, lecz powoduje, że nie używa się jej do wykonywania testów wydolnościowych), możliwe zakłócenie przez inne urządzenia elektroniczne np. telefon komórkowy oraz konieczności przesyłania i kodowania sygnału pomiędzy paskiem a komputerem.

22 Pulsometry optyczne Część pulsometrów używa innego zjawiska, a mianowicie zmiany przepływu krwi w naczyniach podczas skurczu komór serca. W tym celu wykorzystuje się diody LED skierowane na skórę i czujnik analizujący zmiany w ilości odbitego światła i na tej podstawie rejestrujący aktualne tętno. Zaletami takiego rozwiązania jest jednoczęściowa budowa, a co z tym idzie wygoda. Dokładność pomiaru jest porównywalna z pulsometrami elektromagnetycznymi, chociaż sportowcy częściej stosują paskowe. Wadą jest znacznie wyższa cena i krótsza żywotność baterii.

23 Pulsometr optyczny Foto:

24 Chociaż pomiar tętna jest informacją całkowicie wystarczającą nawet ambitnym amatorom, to dla zawodowych kolarzy czy triathlonistów nie stanowi on pełnej wiedzy o aktualnym wysiłku. Tętno jest wielkością zależną od wielu czynników, np.. wypita rano kawa może je zwiększyć o 5-10 uderzeń, a jajecznica przed zawodami obniżyć o analogiczną wartość. Również zmęczenie, warunki atmosferyczne oraz tzw. forma dnia ma duży wpływ na jego wartość. To powoduje, że w niektórych przypadkach informacja o tętnie może nie być wystarczająca. Dodatkowo porównanie dwóch zawodników na podstawie ich tętna w danym fragmencie trasy jest kompletnie niemiarodajne, ponieważ jest to bardzo indywidualna cecha, i u sportowców na podobnym poziomie, przy porównywalnym wysiłku różnice w tętnie mogą być bardzo duże. Dlatego prawdziwą rewolucją w kolarstwie w ostatnich latach było wprowadzenie systemy pomiaru mocy.

25 Pomiar mocy Foto: velonews.com

26 Pomiar mocy Zmierzenie mocy generowanej przez zawodnika jest najbardziej miarodajną informacją o jego wysiłku jaką obecnie można uzyskać w trakcie treningu lub zawodów. Jeśli przeliczymy generowaną moc na kilogram masy ciała sportowca to uzyskamy wielkość za pomocą której możemy w sposób obiektywny i rzetelny porównywać różnych kolarzy czy triathlonistów (oczywiście tylko w zakresie laboratoryjnym gdyż obydwa te sporty wymagają znacznie więcej niż tylko siły w nogach i wytrzymałości).

27 Pomiar mocy sposób działania Podstawową zależnością wykorzystywaną przy konstrukcji pomiarów mocy jest fakt, że moc to siła przemnożona przez przemieszczenie. Można zatem jako pewne uproszczenie przyjąć, że moc to siła pomnożona przez prędkość. Konieczne zatem jest zmierzenie dwóch tych dwóch czynników pomiar prędkości dokonywany jest w sposób analogiczny do opisanego we wcześniejszej części prezentacji. Z kolei pomiar siły tworzonej przez kolarza odbywa się przy pomocy czujników tensometrycznych zamontowanych (najczęściej) w pedałach lub na korbie roweru. Mierzą one odkształcenie danego elementu, które następnie, dzięki znajomości stanu obciążenia i geometrii jest przeliczane na siłę a ta pomnożona przez prędkość jest pokazywana na wyświetlaczu jako moc Pomiar mocy jest technologią na tyle nowoczesną, że wciąż pojawiają się nowe rozwiązania takie jak: pomiar prędkości i naprężenia łańcucha, pomiar odkształceń karbonowej podeszwy buta itd.

28 Pomiar mocy System firmy Polar oraz Look oferuje pedały SPD z wbudowanymi 8 tensometrami, które pozwalają po na ustalenie siły wywieranej przez kolarza i wykorzystując pomiar prędkości na ekranie komputera otrzymuje się informację o generowanej mocy w czasie rzeczywistym Foto: polar.com

29 Pomiar mocy Miernik tensometryczny firmy 4iii montowany na korbie składający się z czterech tensometrów jest najprostszym i najtańszym urządzeniem na rynku. Zakłada on jednakową siłę prawej i lewej nogi i dodatkowo wymaga samodzielnej kalibracji, lecz jest zdecydowanie najłatwiej dostępny dla zwykłego użytkownika Foto: elkapitano.pl

30 Pomiar mocy Innym rozwiązaniem jest montaż czujników tensometrycznych wewnątrz korby. Ze względu na skomplikowaną budową producenci oferują od razu całą korbę z zamontowanymi czujnikami jest to najstarsze i najmniej dokładne rozwiązanie, lecz wciąż obecne w zawodowym peletonie Foto:elkapitano.pl

31 Pomiar mocy swoje początki miał już w latach osiemdziesiątych, lecz postęp w elektronice i udoskonalenie oraz miniaturyzacja urządzeń pozwoliły na jego sukcesywne wprowadzenie na rynek dopiero w ostatnich 7 latach. Jest to potężne źródło informacji, którego w 100% nie potrafią wykorzystać nawet zawodowcy, lecz stanowi ono niezwykle ważny krok w nauce o sporcie i poprawianiu oraz rozumieniu treningu. W odróżnieniu od wcześniej wymienionych technologii pomiar mocy jest bardzo drogim elementem komputera treningowego. Najprostsze urządzenia kosztują ok zł, a te najlepsze nawet zł. Można się jednak spodziewać, że podobnie jak miało to miejsce chociażby w przypadku pulsometrów wraz z postępem techniki będzie się on stawał coraz bardziej dostępny.

32 Podsumowanie Dzisiejsze liczniki rowerowe będące tak naprawdę komputerami treningowymi są skomplikowanymi urządzeniami, dającymi zawodnikom oraz trenerom ogrom informacji o osiągach sportowca. Dane o generowanym tętnie i mocy (średniej, chwilowej, maksymalnej, odcinkowej) zestawione z odczytami kadencji, prędkości średniej i odcinkowej pozwalają na doskonalenie treningów w sposób nie dostępny nigdy wcześniej. Dodatkowo każdy komputer wyposażony jest w system GPS dający informację o trasie, nachyleniu (wzniosie), przewyższeniach itd. Sprawia to, że kolarze, dzięki technice systemów pomiarowych, dysponują w każdej chwili kopalnią wiedzy na temat aktualnej sytuacji organizmu i mogą znacznie lepiej organizować, planować i rozgrywać zarówno wyścigi jak i treningi.

33 Literatura: er-meters-everything-you-need-to-know ki-mocy/