Привет, Хабр! В этой статье я расскажу о том, как мы пришли к идее создания собственных инновационных тренажеров, какие технические трудности встретили на пути создания нового уникального тренажерного зала и как их преодолевали.
Идея нашего стартапа родилась в голове одного из наших фаундеров достаточно давно, когда он впервые захотел сделать своё тело атлетичным с помощью стандартных методик, применяемых в тренажерных залах и по сей день. Он столкнулся с тем, что даже при достаточной мотивации, это требует огромных затрат времени, которое хотелось проводить более интересно, чем бесконечно поднимать железки. Глубокий критический анализ существующих методик и желание найти что-то более эффективное по соотношению: время на тренировку - результат, показал, что очень интересным вариантом является сверхинтенсивная силовая тренировка (HIT) [не путать с HIIT]. Средняя продолжительность такой тренировки может составлять менее 30 минут на все тело (5-10 минут на каждую группу мышц), а восстановление может занимать до 5-7 дней с последующей суперкомпенсацией. Получается, что можно, например, тратить 30 минут в неделю, в остальное время заниматься другими интересными для себя активностями и иметь реальные результаты в виде заметного прироста силовых показателей всего тела!
Почему же такая эффективная тренировка не имела ранее большого распространения? Ответ достаточно очевиден - это организационная сложность, а также высокая травмоопасность. Покажу на простом примере. Наши мышцы имеют разную силу в различных положениях, поэтому для того, чтобы реализовать их работу на пределе в каждый момент времени, нам бы потребовалась штанга с переменным весом. Причем ее вес должен был бы чудесным образом меняться, то в большую, то в меньшую сторону в процессе каждого повторения. В реальности можно только с помощью помощников "добавить блинов" после подъема штанги и опустить больший вес , реализовав тем самым проработку эксцентрической фазы мышцы. С другой стороны, подбирая вес, близкий к предельному, возрастает риск того, что штангу можно уронить и получить травму, поэтому желательно использовать страховку (механическую, либо с помощью тренера). В результате, ведущие специалисты, широко применяющие эту технику, как правило, имеют отношение к медицине.
Именно в этот момент родилась мысль - а что, если сделать систему, которая бы автоматизировала требуемый тренировочный процесс и обеспечивала безопасность тренировки?
Ответом на эти вопросы стала система адаптивной нагрузки на основе бесколлекторных серводвигателей. Что это такое и как оно работает?
Глобально, создать условия для напряжения мышц можно весьма ограниченным числом способов - гравитацией, трением, инерцией. Абсолютное большинство существующих тренажеров используют первый вариант, но существуют и отдельные эксперименты с трением и инерцией. Для поставленной задачи максимальной безопасности подходит только трение, т.к. оно не задаёт внешнюю нагрузку самостоятельно, а только сопротивляется, т.е. в системе никогда не возникает усилия большего, чем сама мышца может развить. Недостатком же является неудобство работы с трением в пограничных со статикой режимах, износ трущихся частей и сложность точной количественной регулировки величины трения.
А что, если обмануть наши ощущения (чем давно занимаются большинство окружающих нас технических устройств)? Допустим, человек давит в стену. Стена, согласно третьему закону Ньютона, давит на человека в ответ ровно также. А теперь добавим к этому тензодатчик и серводвигатель, работающие "на пропускание" (система движется тогда, и только тогда, когда на тензодатчике возникает определенная величина усилия; если усилие ниже порога - движение прекращается). Казалось бы, для человека ничего глобально измениться не должно, как давил на стену, так и давит....
НО ПРОИСХОДИТ СОВСЕМ ДРУГОЕ! Возникает интересная ошибка восприятия, в результате которой у человека создается полная иллюзия, что он сдвигает реальный вес (хотя на самом деле, движение создает только серводвигатель) и начинает работать соответствующая упражнению биомеханика. А если теперь вспомнить, что порог усилия, который в результате и мотивирует человека жать больше, мы устанавливаем программно, то открывается недостижимая ранее гибкость регулирования нагрузки. Мы изучили основные паттерны поведения мышц во время упражнения - геометрию, скорость выполнения повторения, процессы уставания и восстановления - и создали адаптивный алгоритм, который дополнительно совершенствуем с каждой следующей тренировкой, накапливая статистические данные.
В результате, мы получили то, чего добивались:
тренировка из 6 упражнений 1 раз в неделю длится 30-35 минут, после которой ощущения усталости как от 2-3 часов в зале;
новый уровень безопасности, благодаря изменению типа нагрузки - не требуется никакой дополнительной страховки;
полностью персональная геометрия в каждом упражнении;
адаптивная нагрузка позволяет проработать все фазы мышцы, включая негативную;
рост силовых показателей.
На графике (сила[кг] от времени [c]) выше показан типичный пример выполнения упражнения "жим ногами", где красным показано ожидание, формируемое алгоритмом 50 раз в секунду, а зеленым - реальное значение усилия, которое развивают мышцы. Здесь можно увидеть то как меняется сила мышцы как в рамках одного повторения, так и в процессе всего подхода, в течение которого происходит постепенное отключение мышечных волокон (подробнее опишу все эти процессы в следующих статьях).
Начав регулярно работать в режиме сверхинтенсивных тренировок, мы обнаружили, что такая тренировка имеет много дополнительных эффектов, например, подъема настроения на следующий день после тренировки или увеличения качества сна. Тренировка, разумеется, тяжелая, тяжелее любой привычной тренировки. Однако тело за 2-3 тренировки (для неподготовленного человека) полностью адаптируется к такому режиму и по-другому тренироваться становится как минимум неинтересно.
Все нюансы влияния сверхинтенсивной тренировки на организм еще в процессе изучения, каждый находит в этом что-то на свой вкус, поэтому лучше всего пережить этот опыт лично и составить собственное мнение!
