Бiомеханiчний аналiз технiки веслування на байдарцi спортсменiв рiзноi квалiфiкацii

Днiпропетровський Державний РЖнститут Фiзичноi Культури i Спорту

Факультет олiмпiйского i професiйного спорту

Кафедра водних видiв спорту

КУРСОВА РОБОТА

Виконав: Студент гр. ОПС 07-1

Голубничий Д.Ю.

Науковий керiвник: старший викладач Борисов Е.В.

Днiпропетровськ 2010

Змiст

Вступ

Роздiл 1. Аналiз лiтератури з питання використання бiомеханiчного аналiзу рiзних видiв спорту для визначення просторових характеристик спортивного руху

1.1 Бiомеханiчний аналiз технiки спортивних вправ у циклiчних видах спорту

1.2 Бiомеханiка веслування на байдарках i каное

1.3 Бiомеханiчний аналiз технiки веслування веслярiв рiзноi квалiфiкацii

1.4 Вiдео комп'ютернi комплекси для бiомеханiки технiки веслування на байдарцi

Роздiл 2. Методи i органiзацiя дослiджень

2.1 Методи дослiджень

2.2 Органiзацiя дослiджень

2.3 Педагогiчний експеримент

Роздiл 3. Обговорення результатiв дослiджень

3.1 Аналiз даних спецiальноi лiтератури

3.2 Випробування (на прикладi веслування на байдарках) бiомеханiчноi вiдео комптАЩютерноi системи в природних умовах

3.3 застосування комптАЩютерноi програми визначення iндивiдуального рiвня спецiально-технiчноi пiдготовленостi

Висновки

Лiтература

Вступ

Актуальнiсть: Методика спортивного тренування охоплюi два аспекти. По - перших методика спортивного тренування i специфiчною iнфраструктурою в системi органiзацii тренувального процесу. У - других використання методики спортивного тренування забезпечуi достатню пiдготовленiсть спортсменiв, а також пiдвищення результативностi тренувального процесу. Тобто рацiональна методика спортивного тренування i основною, головною шляхом пiдвищення ефективностi тренувального процесу. Зростання результатiв вимагаi постiйного вдосконалення системи пiдготовки спортсменiв. На сучасному етапi основною проблемою слiд вважати перехiд вiд емпiричноi побудови тренувального процесу до його iндивiдуалiзацii i управлiння. Надiйнiсть управлiння залежить вiд кiлькостi i якостi iнформацii про функцiональний стан органiзму що займаються, рiвня розвитку рухових якостей i навикiв. Ця iнформацiя лежить в основi зворотних зв'язкiв мiж запланованим i дiйсним рiвнем пiдготовленостi. [3]

У сучасному спортi в умовах жорсткоi конкуренцii виступу на високому рiвнi на приклад в академiчному веслуваннi вимагають вiд спортсмена хорошоi тренованостi яка досягаiться лише шляхом впровадження в тренувальний процес найбiльш оптимальноi методики спортивного тренування. Сучасна стратегiя розвитку iнформатизацii суспiльства передбачаi впровадження новiтнiх комп'ютерних технологiй у систему фiзичного виховання, зокрема з метою оцiнки и аналiзу руховоi функцii людини. Найбiльш ефективними та перспективними для вирiшення цiiiзадачi i бiомеханiчнi вiдеоаналiзуючi системи. На даний час бiльш 15 вiдомих компанiй виробляють вiдео-комп'ютернi системи. Такi системи можуть виконувати спецiалiзованi функцii. Так, система "САРЖТ ЕМС" використовуiться з метою функцiонального оцiнювання ходьби, а також дiагностики нейром'язових патологiй нижнiх кiнцiвок. До складу системи входять: телеметричний електромiограф, набiр пiдошовних датчикiв, персональний комптАЩютер, принтер. Розроблена методика бiомеханiчного аналiзу спортивноi технiки з використанням комп'ютерних технологiй i вiдеотехнiки. Апробацiя методики проведена на спортсменах 15-18 рокiв, яки спецiалiзуються у веслуваннi на байдарках. Методика була упроваджена в учбовий процес студентiв iнституту фiзкультури для виконання розрахунково-графiчних робiт по курсу "Бiомеханiка". Простота i доступнiсть застосованих технiчних засобiв i програмного забезпечення дозволили рекомендувати даний методичний пiдхiд для використання в учбовому процесi. [2]

Сучасна стратегiя розвитку iнформатизацii суспiльства передбачаi впровадження новiтнiх комп'ютерних технологiй в систему фiзичного виховання, зокрема з метою оцiнки i аналiзу руховоi функцii людини. Найбiльш ефективними i перспективними для вирiшення цього завдання i бiомеханiчнi вiдеоаналiзуючi системи (2 i iн.). [3]

У Украiнi роботи iз створення подiбноi системи ведуться з 80-х рокiв минулого столiття в спецiалiзованих лабораторiях науково-дослiдних iнститутiв i окремими фахiвцями в областi фiзичноi культури i спорту.

У 1-м-кодi номерi журналу "Теорiя i методика фiзичного виховання i спорту" за 2003 рiк Максим Островський розповiв про впровадження в практику пiдготовки метальникiв збiрноi команди Украiни апаратно-програмного комплексу "Lumax" i розробленi алгоритми розрахунку бiомеханiчних характеристик контролю над становленням технiчноi майстерностi атлета [4].

У тому ж журналi в 2004 р. Хмельнiцкая РЖ.В. представила, розроблений пiд керiвництвом професора А.М. Лапутiна i В.О. Кашуби програмний комплекс (ПК) бiомеханiчного вiдеокомп'ютерного аналiзу, який призначений для здобуття кiнематичних i динамiчних характеристик рухових дiй людини пiсля вiдеограма. Там же додаткову програму зняття координат точок КООПО призначена для створення масиву координат точок тiла людини або iншого об'iкту (ласти для пiдводного плавання, велосипед, автомобiль, жердина для стрибка у висоту, весло i т.п.) в процесi його руху [5].

У 2-м-кодi номерi за 2006 рiк Жiрновим А. були представленi результати експериментального дослiдження кiнематичноi структури технiки гребкових рухiв у квалiфiкованих байдарочникiв у взаiмозв'язку iз змiною швидкостi човна в циклi гребка. Автором застосовувався вiдеокомп'ютерний аналiз, але конкретного опису даного методу немаi [16]

У 1-м-кодi номерi журналу "Спортивний вiсник Приднiпров'я" за 2008 рiк Собянiна Г.М. представила комп'ютерну програму за визначенням статичного положення тiла для бiомеханiчноi оцiнки робочоi позi школярiв. Програма включаi: визначення просторового розташування основних ланок тiла в системi координат, визначення положення ЗЦМ аналiтичним способом i оцiнку стiйкостi положення тiла в постiйноi статичноi пози з врахуванням впливу антропометричних даних (маса тiла випробовуваного) по результатам обробки фотограми [1].

Таким чином, бiльшiсть фахiвцiв для бiомеханiчноi оцiнки кiнематичних, динамiчних i статичних характеристик створюють авторськi спецiалiзованi комп'ютернi програми.

На жаль, iснуючi комплекси вiдеокомп'ютерного аналiзу i авторськi комп'ютернi програми використовуються невеликим числом фахiвцiв-практикiв або претендентами при проведеннi наукових дослiджень по темами дисертацiйних робiт.

Для виконання ж студентських розрахунково-графiчних, лабораторних i научно-iсследовательських робот вживання таких дуже коштовних технологiй практично неможливе. Технологiя проведення бiомеханiчного вiдеокомп'ютерного аналiзу включаi два основнi етапи: зйомку вiдеокамерою i обробку отриманих вiдеограм (фотограм) за допомогою спецiалiзованого програмного забезпечення на комп'ютерi. [1]

За допомогою аналоговоi вiдеокамери "JVC Gr-ax337e" проведена бiомеханiчна вiдеозйомка технiки гребли на байдарцi групи випробовуванi 12-14 рокiв, 1-3 розряди, загальна кiлькiсть 5 чоловiк. Вiдеозйомка проведена пiд час обласних змагань по веслуванню на байдарках i каное. [4]

Сегменти тiла спортсменiв маркiрували за допомогою контрастних мiток в мiсцях центрiв мас кистi, передплiччя, плеча i голови по стандартнiй методицi. Як тест-об'iкт використовували масштабну лiнiйку завдовжки 2м роздiлену по 5 см, нанесену на корпус човна маркером. Оператор знаходиться в катерi i вiв зйомку байдарки яка рухаiться паралельним курсом в однiй плоскостi, на висотi 0,8 м. вiд поверхнi води, вiдстань до об'iкту 3 м. [1]

Мета: Вивчити особливостi технiки веслування на байдарцi з використанням вiдеокомп'ютерного комплекса.

Для досягнення поставленоi мети вирiшувались наступнi задачi:

Задачi:

1. Провести аналiз даних спецiальноi лiтератури;

2. випробувати (на прикладi веслування на байдарках) бiомеханiчну вiдео комптАЩютерну систему з доступних технiчних засобiв i програмного забезпечення;

3. виявити ефект вiд застосування програм визначення iндивiдуального рiвня спецiально-технiчноi пiдготовленостi.

Новизна: Вперше пропонуiться використовувати систему вiдео комптАЩютерного аналiзу при вивченнi технiки веслування початкiвцiв веслувальникiв i квалiфiкованих спортсменiв, вiком вiд 12-14 рокiв i 15-18 рокiв. Вчення початкових веслувальникiв i квалiфiкованих.

Об'iкт дослiджень: спецiально-технiчна пiдготовка веслярiв рiзноi квалiфiкацii - КМС, 2разряд,1разряд, спортсмени вiком вiд 15-18 рокiв.

Предмет дослiдження: методика вiдеокомп'ютерного аналiзу технiки веслування на байдарцi.

Теоретична значущiсть: Дана робота узагальнюi сучаснi науковi вiдомостi в областi теорii i методики спортивного навчально-тренувального процесу, вiдомостi про застосування сучасних технологiй i засобiв вдосконалення тренувального процесу веслярiв-байдарочникiв.

Практична значущiсть: У роботi представленi засоби вдосконалення технiчноi майстерностi спортсменiв для досягнення вищих показникiв у веслуваннi, та вдосконалення навчально-тренувального процесу у цiлому.

Роздiл 1. Аналiз лiтератури з питання використання бiомеханiчного аналiзу рiзних видiв спорту для визначення просторових характеристик спортивного руху
1.1 Бiомеханiчний аналiз технiки спортивних вправ у циклiчних видах спорту

Для розвтАЩязання ряду конкретних завдань у бiомеханiцi використовують рiзнi методи. Сьогоднi у бiомеханiцi як синтетичнiй науцi сформувався власний специфiчний бiомеханiчний метод дослiдження, основою якого i бiомеханiчний аналiзi. Практично без попереднього бiомеханiчного аналiзу неможливо розробити жодноi ефективноi програми пiдготовки людини до розвтАЩязання будь-яких координацiйна складних рухових завдань. При вивченнi рухiв тiло людини часто умовно беруть за так звану матерiальну точку. Це припустимо тiльки у тому випадку, якщо його розмiри настiльки малi порiвняно з вiдстанню, на котру воно перемiщуiться,що ними можна знехтувати. У випадках, коли з будь - яких практичних мiркувань розмiрами тiла знехтувати неможливо, за матерiальнi точки беруть окремi його частини, ланки i розглядають у цьому разi як систему матерiальних точок. Якщо вiдстань мiж окремими точками системи не змiнюiться, ii називають матерiальною системою, що не змiнюiться, або абсолютно твердим тiлом [19].

Бiомеханiчний аналiз являi собою один iз способiв вивчення руховоi дiяльностi людини. Це ефективний логiчний прийом вивчення складних i багатомiрних систем, за допомогою котрого рухи людини нiби розчленовуються на складовi частини, що потiм дослiджуються диференцiйовано для бiльш глибокого iх пiзнання як iдиного цiлого. Разом з тим бiомеханiчний аналiз не зводиться до простого розчленування складних обтАЩiктiв, котрi вивчаються, на ixнi складовi елементи. [2]

бiомеханiчний аналiз технiка веслування

Бiомеханiчний аналiз - це тiльки початок обтАЩiктивного дослiдження руху. За ним iде слiдом бiомеханiчний синтез - моделювання складних систем рухiв з метою використання и у рiзних напрямах медицини, ергономiки та прикладноi дидактики руховоi дiяльностi людини. Починаiться 6iомеханiчний аналiз iз вимiрювання систем бiомеханiчних характеристик руху. Потiм встановлюються закономiрностi iхнiх взаiмозв'язкiв та системо утворюючi елементи руху. Далi у разi необхiдностi, визначаiться внесок кожного елемента у реалiзацiю його цiльовоi функцii. У процесi аналiзу використовуiться цiлий ряд фундаментальних вiдомостей з механiки. До найважливiших iз них вiдносять насамперед поняття про механiчний рух. [19]

Механiчним рухом людини називаiться змiна ii положення у просторi щодо iнших тiл (вибраноi системи вiдлiку) з плином часу. Положення будь-якоi точки тiл на будь-якiй лiнii, площинi та у просторi визначають вiдповiдно одним, двома й трьома числами - координатами. У зв'язку з тим, що положення тiла людини у будь-який момент часу можна визначити за координатами його точок, то найважливiше завдання бiомеханiчного аналiзу у даному випадку зводиться до того, щоб знайти координати точок тiла у будь-який момент часу. [19]

Роздiл бiомеханiчного аналiзу - бiокiнематика (вiд. грецьк. Bios - життя, kinematos - рух) вивчаi рух живих тiл та бiологiчних систем.

Кiнематика - це роздiл механiки,що вивчаi механiчнi рухи усiх матерiальних тiл у природi. Рухи тiл у кiнематицi вивчаються без урахування iхньоi iнертностi та дiючих сил. Тому кiнематику iнодi називають геометрiiю рухiв. Поняття кiнематики рухiв включають в основному способи вимiрювання положення тiла у просторi щодо iнших тiл з плином часу. Кiнематика ставить за мету аналiзувати рiзнi види руху та виявляти закони, котрi вiдображають звтАЩязки мiж величинами, що характеризують цi рухи. Основним чинником кiнематики та бiокiнематики i поняття про рух. Бiокiнематика вивчаi все про рухи тiла людини, окрiм механiчних причин, котрi iх викликають. [16]

Змiна руху вiдбуваiться у просторi, а простiр описуiться у тих чи iнших системах вiдлiку. Наприклад, спортсмен перемiщуiться по дистанцii вiд старту до фiнiшу. Суддiвська колегiя виконуi вiдлiк його руху вiд старту до фiнiшу. Для того щоб упорядкувати уявлення про довколишнiй простiр, вводяться певнi системи просторових координат. Умовний простiр подiляють на частини - квадранти. РЖснують рiзнi системи координат: прямокутнi, косокутнi, сферичнi та iн. Розрiзняють плоскi та просторовi координати: плоскi дають змогу фiксувати положення точки на площинi, а просторовi - у просторi. Вивчення рухiв бiомеханiчноi системи тiла людини надзвичайно утруднене через складне просторове розташування ii численних частин у рiзнi моменти часу. Можна описати ii рухи тiльки для однiii площинi (наприклад, сагiтальноi), але у цьому разi багато рухових механiзмiв бiльшостi локомоторних актiв залишаться не вивченими, а загальна картина рухiв буде викривленою. [16]

Рух будь-якоi точки тiла людини тiльки тодi слiд вважати за встановлене, коли спосiб визначення ii положення у будь-який момент часу, у будь-якiй площинi просторi вiдомий. Для обтАЩiктивного вивчення характеристики рухiв людини необхiдно якимось чином моделювати ii тiло. У бiомеханiцi iснують два способи моделювання тiла людини: перший - уявити ii тiло як матерiальну точку i другий - уявити тiло людини як систему матерiальних точок. Тiло людини можна уявити як матерiальну точку, якщо при дослiдженнi його розмiрами можна знехтувати, припускаючи одночасно,що у матерiальнiй точцi сконцентровано вся маса ii тiла. Якщо при вивченнi рухiв розмiрами тiла не можна знехтувати, то воно приймаiться як система матерiальних точок i може бути графiчно зображене у виглядi бiокiнематичноi схеми. РЖснують три способи визначення рухiв тiла людини як матерiальноi точки: природний, координатний та векторний. При цьому використовують такi кiнематичнi характеристики руху, як траiкторiя, швидкiсть, прискорення, форма руху точки (прямолiнiйна,i криволiнiйна). Якщо ж аналiзуiться рух тiла як системи матерiальних точок, то використовують такi ii характеристики: форма рухiв (за формою рух може бути поступальним, обертальним, або складним), швидкiсть, прискорення (розглядаються та спiв ставляться характеристики рухiв рiзних точок системи). Другий спосiб моделювання дозволяi отримати бiльш повне уявлення про рух тiла людини. Визначити положення тiла людини у просторi, застосовуючи цей спосiб, означаi встановити мiсце його точок у просторi вiдносно обраноi системи координат з урахуванням часу. Однак ця проблема ускладнюiться тим, що бiоланки його руховоi системи перемiщуються за власними траiкторiями i займають у просторi певне мiсце вiдносно усього тiла. При вивченнi спортивноi технiки, трудових процесiв та управлiння часто виникаi необхiднiсть визначити не стiльки положення усього тiла людини у просторi, скiльки вiдносне взаiморозташування окремих його елементiв та бiоланок. Щоб визначити просторове розташування матерiальних точок тiла людини необхiдно прийняти певну систему вiдлiку для вимiрювання кiнематичних характеристик складних рухiв. Така система вiдлiку маi базуватися на цiлком визначенiй системi координат, обтАЩiктивно вiдображати кiнематику як окремих бiоланок, так i усього тiла людини. При ii практичному застосуваннi необхiдно урахувати правило антропометрii та матерiали бiомеханiчноi класифiкацii рухового апарату людини. [25]

1.2 Бiомеханiка веслування на байдарках i каное

За допомогою бiомеханiчних дослiджень можна визначити сили, що виникають в результатi весiльного гребка, i сили, протидiючi поступальнiй ходi човни, якi входять в управлiння, описують рухи веслувальноi системи в цiлому. На основi цих рiвнянь i експериментально отриманих бiомеханiчних характеристик руху весла i човна можна моделювати рiзнi варiанти технiки.

При цьому реалiзуються найбiльш iстотнi, вузловi моменти технiки, другоряднi ЕОМ при проведеннi розрахункiв дозволяi зiставити i оцiнити все рiзноманiття технiчних рiшень. Вдосконалення технiки рухiв i рухових можливостей - невiд'iмний i важливий роздiл пiдготовки веслярiв. [2]

Основними показниками технiчноi майстерностi спортсменiв i оптимальна - форма, структура i надiйнiсть дiй при виконаннi вправи змагання. В той же час, високий рiвень технiчноi пiдготовленостi вiдрiзняi велика мiра автоматизацii рухового навику, його стабiльнiсть. Пiд стабiльнiстю технiки слiд розумiти не жорстко закрiплений руховий навик, як це часто розумiiться в практицi грiбного спорту, а навик виключно лабiльний, швидко i що ефективно змiнюiться iз змiною рiвня тренованостi, "пристосовуiться" до стану i функцiональних можливостей спортсмена в кожен конкретний момент проходження дистанцii змагання. [16] Результати iх використання узагальнюi бiомеханiчний контроль, який i складовою частиною педагогiчного. У лiтературi по грiбному спорту досить детальний розглядаються питання органiзацii i вмiсту оперативного, поточного i етапного бiомеханiчного контролю, iх методи i критерii [1]. У них, як правило, оцiнюються: iндивiдуальна i групова динамiка зусиль, що розвиваються на веслi, i швидкостi човна; перебудова динамiчноi структури гребка; змiна темпових i ритмових характеристик; стабiльнiсть технiки впродовж контрольного випробування. [19] В той же час, певна складнiсть здiйснення бiомеханiчного контролю полягаi в тому, що для проведення тестування доводяться знiмати спортсменiв з тренування або використовувати проходження основноi дистанцii змагання. Проте поглибленою аналiз технiки виконання рухiв дозволяi видiлити елементи, дii весляру, якi можуть, з одного боку, характеризувати його технiчну пiдготовленiсть, а з iншоi - визначати стан i функцiональнi можливостi спортсмена.

Процедура випробування передбачала виконання стандартною 2-х хвилинного навантаження субмаксимальноi iнтенсивностi на тренажерно-вимiрювальному комплексi [19] Т-подiбним веслом з площею лопатi 50% вiд звичайноi, в робочому положеннi весляру. Реiстрацiя тривалостi безопорного перiоду здiйснювалася розробленим приладом (iнтервалографом) i самописцем Н 320-1 (стацiонарний варiант). Всього фiксувалося 130 - 200 перiодiв веслувального циклу Автор умовно всiх випробовуваних роздiляi на три квалiфiкацiйнi групи - майстри, кандидати i спортсмени масових розрядiв.

1.3 Бiомеханiчний аналiз технiки веслування веслярiв рiзноi квалiфiкацii

Сучасна стратегiя розвитку iнформатизацii суспiльства передбачаi впровадження новiтнiх комп'ютерних технологiй у систему фiзичного виховання, зокрема з метою оцiнки и аналiзу руховоi функцii людини. Найбiльш ефективними та перспективними для вирiшення цiiiзадачi i бiомеханiчнi вiдеоаналiзуючi системи. [1] На даний час бiльш 15 вiдомих компанiй виробляють вiдео-комп'ютернi системи. Такi системи можуть виконувати спецiалiзованi функцii. Так, система "САРЖТ ЕМС" використовуiться з метою функцiонального оцiнювання ходьби, а також дiагностики нейром'язових патологiй нижнiх кiнцiвок. До складу системи входять: телеметричний електромiограф, набiр пiдошовних датчикiв, персональний комптАЩютер, принтер.

Система "Кiр Тгак" виконуi тривимiрний аналiз за допомогою чотирьох вiдеокамер. За бажанням замовника може поставлятися аналого-цифрова пiдсистема, що включаi до 32 каналiв з аналоговими датчиками, тензоплатформами та iн.

Система "Рго Тгак" вимiрюi кiнематику колiнного суглоба (змiни при хiрургiчному лiкуваннi, також можна одержати динамiку розподiлу тиску стопи). [1]

В Украiнi роботи з створення подiбноi системи ведуться з 80-х рокiв минулого столiття.

Розроблена пiд керiвництвом професора А.М. Лапутiна (Нацiональний унiверситет фiзичного виховання i спорту Украiни) автоматизована система обробки вiдеограм "АСОВ", даi можливiсть не тiльки аналiзувати перемiщення бiоланок тiла людини в одноплосковiй руховiй дii, як у бiльшостi зарубiжних аналогах, але i виконувати на базi спецiальних програмних продуктiв широкий спектр математико-статистичних процедур.

Вже у 2-му номерi журналу "Теорiя i методика фiзичного виховання i спорту за 2004 рiк Хмельницька РЖ.В. презентуi розроблений пiд керiвництвом професора А.М. Лапутiна та В.О. Кашуби програмний комплекс (ПК) бiомеханiчного вiдео комп'ютерного аналiзу, який призначений для одержання кiнематичних iдинамiчних характеристик рухових дiй людини за вiдеограмою. [22]

Алгоритм роботи ПК мiстить такi етапи:

В· побудова графiчноi моделi схеми руху обтАЩiктiв "людина-людина", "людина-технiка", "спортсмен-знаряддя", за якою буде проводитися подальший бiомеханiчний аналiз;

В· визначення координат точок дослiджуваних обтАЩiктiв;

В· обчислення бiомеханiчних характеристик рухових дiй людини чи знаряддя;

Залежно вiд мети дослiдження моделi схем дослiджуваних обтАЩiктiв можуть складатися з рiзного числа точок. Додаткову програму зняття координат точок КООПО призначено для створення масиву координат точок тiла людини чи iншого обтАЩiкта (ласти для пiдводного плавання, велосипед, автомобiль, жердина для стрибка у висоту, весло i т.п.) у процесi його руху.

Таким чином, технологiя проведення бiомеханiчного вiдео комп'ютерного аналiзу включаi два основнi етапи: зйомку вiдеокамерою (аматорською чи професiйною, аналоговою чи цифровою) i обробку отриманих вiдеограм за допомогою спецiалiзованого програмного забезпечення. Залежно вiд числа використовуваних камер бiомеханiчний аналiз можна здiйснювати як в однiй, так i в двох, трьох площинах.

Для досягнення поставленоi мети вирiшувались наступнi завдання:

1. Провести аналiз даних спецiальноi лiтератури за проблемою;

2. Розробити та експериментально випробувати систему бiомеханiчного вiдео комптАЩютерного аналiзу (на прикладi веслування на байдарках);

3. Розробити iнструкцii та методичнi рекомендацii дослiдження бiомеханiчних параметрiв спортивноi технiки для подальшого використання у НДР i НДРС;

За допомогою аматорськоi аналоговоi вiдеокамери "JVC GR-AX337E" проведена бiомеханiчна вiдео зйомка технiки веслування на байдарцi (виробництво фiрми "Дзiнтарс" - Латвiя); групи випробовуваних 12-14 рокiв, 1-го-2-го року навчання, загальна кiлькiсть 15 чол. В яких пройшли обласнi змагання.

Сегменти тiла спортсменiв маркiрували за допомогою контрастних мiток у мiсцях центрiв мас кистi, передплiччя, плеча i голови за стандартною методикою. [23]

Як тест-об'iкт використовували масштабну лiнiйку довжиною 2м подiлену по 5см, нанесену на корпус човна маркером. Оператор, що знаходиться на катерi, вiв зйомку байдарки у однiй площинi, що рухаiться паралельним курсом, у весловому каналi (мiста Днiпропетровська) на висотi 0,8 м. вiд поверхнi води, вiдстань вiд об'iкту 3м.

У якостi тесту веслярам було запропоновано:

1. рiвномiрне проходження 200 метровоi дистанцii з контролем технiки веслування;

2. проходження 200 метровоi дистанцii у середньому темпi з 50-метровим прискоренням у серединi вiдрiзку.

Так як, нами використовувався аналоговий вiдеозапис, то для одержання вiдеокадрiв у комп'ютерi було необхiдно використовувати спецiальний пристрiй - загарбник кадрiв Aver Media EZ Maker (при цифровому вiдеозапису не потрiбен)

Перелiк програмного забезпечення для поетапноi обробки вiдеограм у таблицi 1.

1.4 Вiдео комп'ютернi комплекси для бiомеханiки технiки веслування на байдарцi

Розроблена методика бiомеханiчного аналiзу спортивноi технiки з використанням комп'ютерних технологiй i вiдеотехнiки. Апробацiя методики проведена на спортсменах 12-14 рокiв, якi спецiалiзуються у веслуваннi на байдарках. Методика була упроваджена в учбовий процес студентiв iнституту фiзкультури для виконання розрахунково-графiчних робiт по курсу "Бiомеханiка". Простота i доступнiсть застосованих технiчних засобiв i програмного забезпечення дозволили рекомендувати даний методичний пiдхiд для використання в учбовому процесi. Сучасна стратегiя розвитку iнформатизацii суспiльства передбачаi впровадження новiтнiх комп'ютерних технологiй у систему фiзичного виховання, зокрема з метою оцiнки и аналiзу руховоi функцii людини. Найбiльш ефективними та перспективними для вирiшення цiiiзадачi i бiомеханiчнi вiдеоаналiзуючi системи. [2]

На даний час бiльш 15 вiдомих компанiй виробляють вiдео-комп'ютернi системи. Такi системи можуть виконувати спецiалiзованi функцii. Так, система "САРЖТ ЕМС" використовуiться з метою функцiонального оцiнювання ходьби, а також дiагностики нейром'язових патологiй нижнiх кiнцiвок. До складу системи входять: телеметричний електромiограф, набiр пiдошовних датчикiв, персональний комптАЩютер, принтер.

Система "Рго Тгак" вимiрюi кiнематику колiнного суглоба (змiни при хiрургiчному лiкуваннi, також можна одержати динамiку розподiлу тиску стопи). [23]

Алгоритм роботи ПК мiстить такi етапи:

В· визначення координат точок дослiджуваних обтАЩiктiв;

В· обчислення бiомеханiчних характеристик рухових дiй людини чи знаряддя;

Таким чином, технологiя проведення бiомеханiчного вiдео комптАЩютерного аналiзу включаi два основнi етапи: зйомку вiдеокамерою (аматорською чи професiйною, аналоговою чи цифровою) i обробку отриманих вiдеограм за допомогою спецiалiзованого програмного забезпечення. Залежно вiд числа використовуваних камер бiомеханiчний аналiз можна здiйснювати як в однiй, так i в двох, трьох площинах.

Роздiл 2. Методи i органiзацiя дослiджень
2.1
Методи дослiджень

У данiй роботi використовують наступнi методи

1) Теоретичний аналiз та узагальнення лiтературний джерел.

2) педагогiчний метод.

У роботi був проведений аналiз, i огляд лiтературних джерел по технiцi веслування, педагогiки, бiомеханiки, фiзiологii, гiдродинамiки й гiдростатики в роботi були використанi 25 джерела лiтератури.

Спостереження.

Педагогiчне спостереження в процесi учбових тренувальних занять з веслування здiйснюiться з метою визначення iнтенсивностi змiсту тренувального процесу, характеру i величин навантаження по обсязi й iнтенсивностi, методiв виконаних вправ, змiсту й тривалостi вiдпочинку, мiж тренувальними заняттями й в окремому заняттi, технiки виконання рухiв, змiст тактичних прийомiв.

Педагогiчний експеримент i методом наукового пiзнання, за допомогою якого виявляiться ефективнiсть методiв, прийомiв i форм тренування. У ходi педагогiчного експерименту дослiджуiться ефект уведення в тренувальний процес методичних рекомендацiй, шляхом порiвняння технiки академiчного веслування протягом пiдготовчого перiоду. Технiку греблi оцiнювали за допомогою кiнозйомки, Проводили з наступних позицiй: у профiль (збоку), фронтально (попереду або позаду) зверху.

При зйомцi збоку кiнокамеру встановлювали строго перпендикулярно до весляра. При русi човна з такою самою швидкiстю повинна перемiщатися i камера.

Для пiдвищення ефективностi керування технiчною пiдготовкою веслярiв ми багаторазово протягом сезону прибiгали до кiнозйомки. Аналiз отриманого матерiалу проводили рiзними методами: при переглядi кiноплiвок через кiнопроектор iз звичайною й уповiльненою швидкiстю, шляхом розрахунку тимчасових i просторових характеристик гребка. Для пiдрахунку тимчасових характеристик гребка необхiдно спроектувати по кадрам плiвку на екран i пiдрахувати число кадрiв, на яких зафiксовано виконання того або iншого елемента технiки гребка.

Знаючи швидкiсть зйомки, визначаiмо часовий параметр кожного елемента по формулi.

Наприклад, зйомка проводилася зi швидкiстю 3 кадр/сек. На проводку витрачено 13 кадрiв. Пiдставляiмо до формули й одержуiмо час проводки - 0,42 сек.

Оцiнка технiки веслування проводиться за наступними критерiями: вiдповiдностi окремих фаз гребка модельним характеристикам, вiдповiдностi змiн зусиль i швидкостi човна; наявностi силового акценту в першiй половинi опорного перiоду гребка; рiвномiрностi ходу човна в циклi гребкового руху; вiдсутностi зломiв у динамограмi лопастi, що свiдчать про рiзке зниження зусилля, весла, по окремих фазах циклу гребка. На пiдставi оцiнки технiки даються iндивiдуальнi рекомендацii з ii удосконалювання й усунення виявлених дефектiв.

тестування; оснований на стандартних рухових завданнях

педагогiчний експеримент, за допомогою якого виявляiться ефективнiсть методiв, прийомiв i форм виховання, вивчення i тренування.

Вiдео зйомка

Хронометраж

Метод "вiдео зйомка" характеризуiться тим, що на вiдео дослiджуiться бiомеханiчний аналiз технiки веслування на байдарцi спортсменiв рiзноi квалiфiкацii.

Метод "хронометрii" характеризуiться тим, що за певний час, який пройшов спортсмен дистанцiю.

3) педагогiчний експеримент.

Бiомеханiчний аналiз технiки веслування за тестами

равномерное прохождение 200 метровой дистанции с контролем техники гребли;

прохождение 200 метровой дистанции в среднем темпе с 50-метровым ускорением в середине отрезка.

моделювання бiомеханiчних характеристик;

4) Методи математичноi статистики.

метод середнiх величин;

Дозволяi порiвняти один розмiрнi величини декiлькох однотипних груп випробовуваних. Використовуючи цей метод можна порiвняти експериментальну i контрольну групу i з'ясувати, наскiльки дослiджувана на порiвняннi якiсть бiльше /менше/ в експериментальнiй групi, чим в контрольнiй. В результатi, може бути отримуiмо корисну iнформацiю i вмiстi або практичному значеннi тiii ознаки, яка складала предмет експерименту.

Робота методом середнiх величин передбачаi три основнi етапи: утворення варiацiйного ряду; знаходження характеристик варiацiйного ряду; практичну реалiзацiю отриманих характеристик.

2.2 Органiзацiя дослiджень

1-й етап. На першому етапi (липень-вересень 2008) дослiдження була поставлена задача: оглянути науково-методичну лiтературу. На цьому етапi проводився попереднiй педагогiчний експеримент, звтАЩязаний з розробкою ефективноi структури тренувальних навантажень у рiчному циклi пiдготовки юних веслувальникiв на початкових етапах навчання без урахування iндивiдуалiзацii.

2-й етап. На другому (липень - червень 2008-2009) етапi дослiдження проводився головний педагогiчний експеримент, звтАЩязаний з зйомкою вiдеокамерою i рiшенням виявити ефективнiсть програм для веслувальникiв на байдарках при рiзному спiввiдношеннi параметрiв тренувального навантаження у рiчному циклi.

3-й етап. На третьому (листопад - грудень 2010) етапi проводився аналiз здобутих результатiв, i обробка здобутих вiдеограм (фотограм) по засобам спецiалiзованого програмного забезпечення на комптАЩютерi, написання висновкiв, оформлення роботи (таблиць, додаткiв)

2.3 Педагогiчний експеримент

У ходi педагогiчного експерименту дослiджуiться ефект введення в тренувальний процес методичних рекомендацiй, шляхом порiвняння технiки веслування на байдарках протягом пiдготовчого перiоду. Технiку веслування оцiнювали за допомогою вiдео зйомки, проводили з наступних позицiй: у профiль (збоку), фронтально (попереду або позаду).

При зйомцi з боку кiнокамеру встановлювали строго перпендикулярно до весляра. При русi човна з такою самою швидкiстю повинна перемiщатись i камера.

Для пiдвищення ефективностi керування технiчною пiдготовкою веслярiв ми багаторазово прибiгали до вiдео зйомки, протягом сезону. Аналiз отриманого матерiалу проводили рiзними методами: при переглядi кiноплiвок через кiнопроектор iз звичайною й уповiльненою швидкiстю, шляхом розрахунку тимчасових i просторових характеристик гребка необхiдно спроектувати по кадрам плiвку на екран i пiдрахувати число кадрiв, на яких зафiксовано виконання того або iншого елемента технiки гребка.

Устаткування i програмне забезпечення для системи бiомеханiчного вiдео аналiзу

Технологiя

Обладнання

Програмне забеспечення

Зйомка

видеокамерой.

Вiдеокамера

(аналоговая или цифровая).

Захват

зображения в компьютер.

Плата захвата;

TV - тюнер;