биомеханика. Современные программно аппаратные системы пространственной регистрации движения биомеханика Введение
 Скачать 18.54 Kb.
|
|
современные программно аппаратные системы пространственной регистрации движения биомеханика Введение. Результат в спорте при прочих равных условиях в конечном итоге является следствием реализации спортсменом той или иной техники, характеризующейся определенным перемещением тела и/или его звеньев во времени и пространстве. На обеспечение этого биомеханического процесса фактически направлены все процессы, задействованные в спортивно-двигательной деятельности (физиологические, психические, педагогические и др.). С естественнонаучной и педагогической точек зрения выходными параметрами системы "спортсмен" являются биомеханические характеристики его движений. Для анализа техники с целью повышения эффективности процесса ее формирования и совершенствования эти параметры необходимо зарегистрировать, измерить, проанализировать и подать на вход обучающей системы. С этой целью в настоящее время применяются различные методы, среди которых наибольшее распространение получили бесконтактные оптико-электронные компьютеризированные системы (стереофотограмметрические, кинематографические, видеографические). С их помощью определяются координаты опорных точек тела спортсмена и на их основе рассчитываются кинематические характеристики движения. Точность измерений таких систем определяется в результате метрологического тестирования с использованием различных тест-объектов с калиброванными параметрами. Полученные в результате последующих экспериментов данные используются в основном для количественного биомеханического анализа спортивной техники. Методология и методика ее качественного анализа с педагогико-биомеханичес-ких позиций (который целесообразно предпослать количественному) в настоящее время разработаны недостаточно. Объектом настоящего исследования является техническая структура упражнений прогрессирующей сложности, а предметом исследования - методика педагогико-биомеханического анализа спортивной техники с использованием программно-аппаратного видеокомплекса. Модель исследования - спортивная гимнастика высших достижений. БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В биомеханических исследованиях, в том числе и при исследова нии рациональных форм техники спортивных упражнений, условно различают три этапа: 1 Регистрация данных (биомеханических характеристик). 2 Обработка результатов регистрации. 3 Биомеханический анализ. Регистрация характеристик движений человека и движимых им тел выполняется с целью получения количественных характеристик ис следуемого двигательного действия. Обработка данных (результатов регистрации) позволяет получить новые данные, которые не были непосредственно зарегистрированы. Например, по данным перемещения звеньев тела спортсмена (прой денного пути) и времени, затраченного на этот путь, вычисляют ско Биомеханический анализ направлен на установление биомеханичес ких закономерностей построения техники исследуемых спортивных упражнений, на обоснование выводов и рекомендаций. В биомеханике выделяют две большие группы биомеханических методов регистрации двигательных действий: 1 Оптические методы регистрации движений. 2 Инструментальные методы регистрации движений. К основным оптическим методам регистрации движений относятся: 1 Кинорегистрация (киносъемка). 2 Фоторегистрация (фотоциклосъемка). 3 Светодиодная фотоциклосъемка. 4 Стробоскопическая фотоциклосъемка. 5 Видеомагнитофонная запись движений. К основным инструментальным методам регистрации движений 1 Электротензометрия. 2 Вектординамография. 3 Электромиография. 4 Электрогониография. 5 Спидография, акселерография. 2.1. Оптические методы регистрации движений 2.1.1. Киносъемка Кинорегистрация (киносъемка) производится путем экспозиции на последовательные участки кинопленки (кинокадры), перемещающейся в кинокамере. В дальнейшем кинопленка может быть использована: 1 Для демонстрации на экране отснятых спортивных упражнений. 2 Для выполнения промера упражнения с целью получения чис ленных значений биомеханических характеристик двигательного дей ствия. На каждом кинокадре фиксируется лишь одно положение, по ко торому можно определить: • Позу спортсмена и координаты избранных точек (суставы) тела. • Момент времени, к которому соотносится тот или иной кинокадр. Для определения позы и координат точек тела спортсмена пред варительно выполняется промер упражнения. Технология выполнения промера заключается в следующем. К Кинопленку вставляют в фотоувеличитель, устанавливают на чальный кинокадр выполнения упражнения и проецируют его на лист миллиметровой бумаги, расположенный на столе перпендикулярно фотопроекции кинокадра. 2 Н а листе миллиметровой бумаги отмечают перпендикулярны ми линиями расположение внешней системы отсчета (неподвижное тело - оконный проем, спортивный снаряд в гимнастике, растяжки и торец грифа перекладины и т.п.). 3 Передвижением кинопленки в фотоувеличителе совмещают из бранную внешнюю систему отсчета с системой отсчета на листе мил лиметровой бумаги. 4 Отмечают крупными точками каждый сустав звеньев тела спорт смена на листе миллиметровой бумаги (для одного кинокадра). 5 Соединяют линиями отмеченные на листе бумаги точки (суста вы) и место контакта опорного звена с опорой (если упражнение вы полнялось в условиях опоры). 6 Перемещают в фотоувеличителе кинопленку упражнения на один следующий кинокадр и совмещают избранную внешнюю систе- |