Из графиков количества движения (импульса силы) на рис. 8, б и из таблицы видно, что проявляется четкое ранжирование спортсменов по их массе, скоростным и силовым параметрам ударной техники. Отсюда вытекает важный вывод, что соревнования по кумитэ (в поединках) необходимо проводить обязательно по весовым категориям.
Вариация скоростных и силовых характеристик для удара рукой атоси-учи в зависимости от веса спортсменов
|
№ спортсмена |
Вес спортсмена (кг) |
Разгон до максимальной скорости туловища (№ кадра) |
Начало ударного воздействия (№ кадра) |
Скорость ударной руки в момент удара (м/с) |
Величина ударного импульса в момент удара (кг-м/с) |
|
|
Спортсмен 1 |
53 |
16 |
33 |
8,0 |
60 |
|
|
Спортсмен 2 |
74 |
18 |
37 |
7,2 |
90 |
|
|
Спортсмен 3 |
83 |
24 |
43 |
6,4 |
114 |
В выпускной квалификационной работе Д.В. Кочнева (2019 г.) МПК "МБ" использовался для биомеханического анализа оздоровительного бега на беговом тренажере (рис. 9, а) [9]. биомеханика программный физический
Рис. 8. Графики импульса силы при выполнении различных ударных техник с оружием дзё (а) и без оружия (б)
Для проведения данного исследования в МПК "МБ" 14-звенная стержневая модель была заменена на 16-звенную (рис. 9.б). Анализ моторики оздоровительного бега проводился в начале и в конце эксперимента, с отслеживанием координат выделенных рабочих точек (рис. 9, а) и траекторий их движения, а также угловых межзвенных величин (рис. 9, б).
(а)
Рис. 9. МПК "МБ" при проведении биомеханического анализа моторики оздоровительного бега: а) видеозапись оздоровительного бега на беговом тренажере с выделенными рабочими точками; б) 16-звенная стержневая модель с показом межзвенной угловой характеристики
В результате исследования были выявлены характерные ошибки в моторике бега, дана их численная характеристика, сформирована база данных и определены методы коррекции этих ошибок.
Заключение и обобщение опыта
1. МПК "МБ" был разработан в 1998 г., и в этом же году были проведены первые биомеханические исследования ударной техники каратэ-до на основе видеозаписи со скоростью съемки 25 кадров в секунду. В комплексе используется одна видеокамера, поэтому МПК "МБ" эффективен в тех случаях, когда при проецировании реального трехмерного двигательного действия спортсмена на плоскость объектива видеокамеры возникает незначительная погрешность. Для повышения точности отображения действия в настоящее время используются видеокамеры со скоростью съемки 50-60 кадров в секунду.
2. Структурный анализ биомеханической системы в МПК "МБ" выполняется в полуавтоматическом режиме: в системе координат экрана монитора, вручную, производится выделение суставов и других характерных рабочих точек на всех кадрах видеозаписи двигательного действия. Для учебного процесса в этой процедуре проявляется междисциплинарная связь между анатомией и биомеханикой, что очень важно для осознания и понимания студентами механических основ движения биосистемы "человек".
3. Важной положительной стороной является то, что в зависимости от цели биомеханического исследования можно формировать различные стержневые модели: от 6-звенной до 16-звенной.
4. В МПК "МБ" не используются дорогие составляющие (скоростные видеокамеры, инерционные датчики, светоотражающие элементы и т. д.), т. е. комплекс недорог, но при этом многофункционален и обладает хорошей точностью определения численных характеристик движения.
5. Практика использования показала, что происходит постоянное увеличение количества видов спорта и двигательных действий, в которых применялся МПК "МБ": каратэ-до, кобудо, степ-аэробика, оздоровительный бег, учебные занятия. Повышаются сложность, актуальность и значимость практических исследований. МПК "МБ" является эффективным средством для проведения научно-исследовательской работы студентов и для выполнения лабораторных работ в учебном процессе.
Список литературы
1. Аксенов В.П. Компьютерная программа, имитирующая позы спортсмена с определением ОЦМТ и величины углов его устойчивости / В.П. Аксенов, А.В. Самсонова // Труды кафедры биомеханики: междисциплинарный сб. ст. / НГУ им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург. СПб.: Олимп, 2009. Вып. 2. С. 16-18.
2. Бегун П.И., Самсонова А.В. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека: монография. Сер. Биомеханика. СПб: Кинетика, 2020. 179 с.
3. Дмитриев О.Б., Ахмедзянов Э.Р., Калинина Е.А. База данных каратэ-до и комплекс "Мультимедиа биомеханика" для компьютерного класса (дидактическое и методическое обеспечение курса "Восточные единоборства") // Новые направления в системе подготовки специалистов физической культуры и спорта и оздоровительной работе с населением: тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию образования факультета физической культуры (ФФК). Ижевск: Изд. дом "Удмуртский университет", 1999. С. 133-134.
4. Дмитриев О.Б., Ахмедзянов Э.Р., Калинина Е.А. Методико-программный комплекс "Мультимедиа биомеханика" для исследования двигательных действий в восточных единоборствах // Восточные единоборства - воинское искусство, спорт и система оздоровления: сб. ст. по материалам междунар. науч.-практ. конф., 18-20 ноября 1998 г. / под ред. О.Б. Дмитриева Ижевск: Изд-во УдГУ, 1998. С. 48-55.
5. Дмитриев О.Б., Ахмедзянов Э.Р., Калинина Е.А. Совершенствование учебного процесса по курсу "Биомеханика" на основе применения компьютерных мультимедиа информационных технологий // Теория и практика физ. культ. 1999. № 10. С. 10-14.
6. Дмитриев О.Б., Ахмедзянов Э.Р., Чигвинцев А.В. Сравнительный анализ энергетических картин техник каратэ с помощью МПК "Мультимедиа Биомеханика" // Восточные единоборства и новые виды спорта в системе образования: Материалы Международной научно-практической конференции, 18-19 ноября 2000 г. / под ред. проф. П.К. Петрова и О.Б. Дмитриева. Ижевск: Изд-во УдГУ, 2000. С. 112-121.
7. Донской Д.Д. Биомеханика с основами спортивной техники. М.: Физкультура и спорт, 1971. 288 с.
8. Ефремова Т.Ф. Новый словарь русского языка. Толково-образовательный. М.: Рус. яз., 2000. В 2 т. 1209 с.
9. Кочнев Д.В., Ахмедзянов Э.Р. Методика корректировки моторики оздоровительного бега на беговом тренажере на основе применения информационных технологий // Сб. ст. XXV Междунар. науч.-практ. конф. "Advances in Science and Technology" (Москва, 15 декабря 2019 г.). Ч. 1. М.: Актуальность. РФ, 2019. С. 202-205.
10. Попов Г.И., Самсонова А.В. Биомеханика двигательной деятельности: Учеб. для студ. учреждений высш. проф. образования. М.: Академия, 2011. 320 с.
11. Самсонова А.В. Причины травм опорно-двигательного аппарата спортсменов с точки зрения биомеханики // Материалы VII Всерос. с междунар. участием науч.-практ. конф. М.-Малаховка, 2019. С. 191-197.
12. Anybody Modeling System [Electronic resource]. URL: http://www.anybodytech.com/software/ (дата обращения: 20.05.2020).
13. Eng. Alessandro Timmi, Prof. Ettore Pennestri, Prof. Pier Paolo Valentini and Prof. Pierluigi Aschieri. Biomechanical analysis of Karate techniques based on the evaluation of the body kinetic energy from 3D mocap data // 1st IMACSSS International Conference - "Game, Drama, Ritual in Martial Arts and Combat Sports". Genova (Genoa, Italy), 8-10 June 2012.
14. Vicon Products [Electronic resource]. URL: https://www.vicon.com/ (дата обращения: 20.05.2020).
15. Xsens. Mocap Tech. [Electronic resource]. URL: https://mocap-tech.ru/ (дата обращения: 20.05.2020).