Построение техники гимнастических упражнений на основе математического моделирования на ЭВМ

• Автор: Загревский, Олег Иннокентьевич
• Шифр специальности: 13.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 352 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОСТРОЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ СПОРТСМЕНОВ

1.1. Системный подход в исследовании явлений и процессов,

основной понятийный аппарат.

1.1.1 Элементы, связи, система

1.1.2 Системный подход к анализу построения техники двигательных действий.

1.2. Внутренние и внешние силы, обеспечивающие решение

двигательной задачи.

1.2.1. Роль и значение мышечных сил в построении двигательных действий спортсменов

1.2.2. Особенности проявления мышечных сил в различных условиях
1.3. Проблемы поиска, обоснования и прогнозирования оптимальной биомеханической структуры спортивных
упражнений
ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ И ОРГАНИЗАЦИОННОМЕТОДИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МОМЕНТОВ МЫШЕЧНЫХ СИЛ В ПЛЕЧЕВЫХ И ТАЗОБЕДРЕННЫХ СУСТАВАХ У ГИМНАСТОВ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА.
3.1. Характеристика моментов мышечных сил в статическом и динамическом режимах работы мышц в плечевых и тазобедренных суставах у гимнастов 7 лет.
3.2. Характеристика моментов мышечных сил в статическом
и динамическом режимах работы мышц в плечевых и тазобедренных суставах у гимнастов лет
3.3. Силовые показатели мышцсгибателей и разгибателей плеч и бедер у юных 7 лет и взрослых лет
гимнастов.
ГЛАВА 4. МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНИКИ
ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ ГИМНАСТОВ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.1. Коридор варьирования управляющих функций
4.2. Экспериментальная проверка эффективности различных
методов оптимизации техники спортивных упражнений в вычислительном эксперименте на ПЭВМ.
4.3. Задание первоначальной траектории программного
управления в вычислительных экспериментах построения оптимальной техники спортивных упражнений
ГЛАВА 5. ТРАНСФОРМАЦИЯ ТРАЕКТОРИИ БИОМЕХАНИЧЕС
КОЙ СИСТЕМЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ МАССИНЕРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛИРУЕМОЙ БИОСИСТЕМЫ.
5.1. Величины управляющих моментов мышечных сил в суставах спортсмена, формирующих траекторию движения движение с сохранением динамической
ф осанки на фоне различных МИХ звеньев
биомеханической системы.
5.2. Влияние различных МИХ звеньев тела спортсмена на траекторию биомеханической системы в условиях отсутствия сгибательноразгибательных движений в
суставах
5.3. Траектория биомеханической системы с константным
программным управлением кинематического уровня
5.3.1. Закономерности построения траектории движения
трехзвенной системы на модели стержней с изменением МИХ и константным программным управлением кинематического уровня
5.3.2. Закономерности построения траектории движения
трехзвенной модели гимнаста с изменением МИХ и константным программным управлением
кинематического уровня
5.3.3. Закономерности построения траектории движения
трехзвенной модели гимнаста с изменением МИХ антропометрических показателей звеньев тела спортсмена и константным программным управлением
кинематического уровня.
5.4. Влияние изменения уровня силового потенциала
спортсмена на построение техники движения
ГЛАВА 6. ТРАНСФОРМАЦИЯ ТРАЕКТОРИИ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В ОБОРОТОВЫХ УПРАЖНЕНИЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СКОРОСТИ.
6.1. Оборотовое движение с динамической осанкой при разных скоростях вращения биомеханической системы
6.2. Трансформация траектории биомеханической системы в зависимости от начальной скорости вращательного движения
ГЛАВА 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ И КОРРЕКТИРУЮЩИХ УПРАВЛЯЮЩИХ ДВИЖЕНИЙ МЕТОДОМ ЛОКАЛЬ
НОГЛОБАЛЬНЫХ ВАРИАЦИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ УПРАВЛЕНИЙ
7.1. Синтез движения при эквивалентных раздельных и совместных сгибательноразгибательных движениях в суставах
7.1.1. Построение оптимального управления при сгибательных движениях в плечевых суставах.
7.1.2. Синтез движения с эквивалентным сгибанием ног в тазобедренных суставах
7.1.3. Синтез движения при эквивалентных совместных сгибательноразгибательных движениях в суставах
7.2. Эффективность коррекции движения управляющих
воздействий в различных суставах
7.2.1. Оптимальная траектория и оптимальное управление при совместных сгибательноразгибательных движениях с заданными ограничениями на динамические ресурсы исполнителя без ограничений на кинематическую структуру управления
7.2.2. Оптимальная траектория и оптимальное управление при совместных сгибательноразгибательных движениях в условиях недостаточности динамических ресурсов исполнителя без ограничений на кинематическую структуру управления
ГЛАВА 8. БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАХОВЫХ ДВИЖЕНИЙ ГИМНАСТА В УПОРЕ.
8.1. Биомеханика сгибательноразгибательных движений спортсмена в суставах в условиях отсутствия действия силы тяжести
8.2. Математическое моделирование движений гимнаста на ЭВМ в условиях действия силы тяжести.
8.2.1. Траектория ОЦМ гимнаста в зависимости от скорости разгибания рук в плечевых суставах.
8.2.2. Траектория ОЦМ гимнаста в зависимости от скорости сгибания ног в тазобедренных суставах
8.2.3. Траектория ОЦМ гимнаста в зависимости от скорости вращения рук.
8.2.4. Моменты мышечных сил в плечевых и тазобедренных суставах в зависимости от скорости изменения углов в суставах.
ГЛАВА 9. АНАЛИЗ ТЕХНИКИ ДВИЖЕНИЙ ВЫПОЛНЯЕМЫХ МАХОМ ВПЕРЕД В УПОРЕ НА БРУСЬЯХ
9.1. Техника схода
9.2. Техника второй опорной фазы сальтовых упражнений .
9.3. Оборот назад под жердями в стойку на руках с прямыми руками и подъем дугой в упор.
9.3.1. Первая опорная фаза.
9.3.2. Вторая опорная фаза.
ГЛАВА . ГЛАВА 9. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИКИ
ГИМНАСТИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ В СВЯЗИ С ИХ БИОМЕХАНИЧЕСКИМИ ОСОБЕННОСТЯМИ.
.1. Содержание и методика исследования эффективности различных режимов мышечной деятельности в структуре специальной физической подготовки гимнастов
.2. Методика обучения гимнастов обороту назад под жердями в стойку на руках
.2.1. Содержание и методика специальной силовой
9
подготовки гимнастов.
.2.2. Содержание и последовательность применения
подводящих упражнений
ОБСУЖДЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, на этом уровне рассматривается принципиальная сторона строения и функционирования машины человеческого тела. На втором ярусе состав системы включает диады из элементарных движений первого уровня, которые имеются в системе движений. Второй ярус системы, в отличие от первого, включает наименьшие целостные проявления целенаправленного взаимодействия человека и окружающей среды. Возникающие при этом единицы являются наименьшими составными частями конкретных видов двигательной деятельности. Они строятся из различных комбинаций однозвенных движений, но, кроме того, в их состав входят еще различные компоненты окружающей среды, что и принципиально отличает их от единиц системы элементарных движений. Биомеханическая особенность моторного компонента комбинаций однозвенных движений заключается в следующем. Вопервых, рассматриваемые на этом уровне единицы включают в себя проявления движения всех звеньев тела. В том же примере с подниманием прямой руки в сторону мы уже обязаны рассматривать характер функционирования движения руки как кинематической цепи. Вовторых, в состав единиц этого уровня входят еще различные компоненты и окружающей среды. В нашем примере это а фиксация позы, скажем стоя лежа, сидя и т. Тогда это будет уже совеем другая единица. Третий этаж построения двигательного действия в гимнастике представлен соответственно фазными триадными объединениями движений подготовительная, основная и завершающая фазы гимнастических упражнений. Состав четвертого уровня состоит из фаз имеющих общие особенности и объединенных в периоды опорный, безопорный периоды, под которым понимается последовательность одновременных движений и или последовательных, ограниченная сменами фаз двигательного действия. Шестой и седьмой ярусы образуют соответственно диады и триады объединений из однократного двигательного действия гимнастического упражнения. Восьмой уровень состоит из объединенных в гимнастическую комбинацию двигательных действий. И наконец, девятый уровень состава системы двигательных действий в гимнастике представлен полными обязательными и произвольными композициями на каждом виде гимнастического многоборья. Следовательно, система движений имеет многоступенчатое иерархическое строение, характерное для сложных систем рис. Система
ГГ I Г И . Рис 6. I первый уровень, II второй уровень, III третий уровень. Как уже отмечалось, понятие системы и структуры следует различать. Рассмотрим более подробно структуру системы двигательных действий. Третьим, последним фактором из группы системообразующих выступает структура, которая, как и система, является довольно сложным понятием. В основе осознания сущности структуры спортивного упражнения лежит двигательная связь по кинематической и динамической структуре. Кроме этого рассматриваются структуры опорнодвигательного аппарата тела человека разветвленные и неразветвленные, многозвенные биомеханические системы, информационная структура и т. В дидактике имеются работы, в которых принимается во внимание различие между структурой и системой , , ,1. Структура системы движений это организованная совокупность основных закономерностей, определяющих взаимосвязи между подсистемами различног о ранга, между элементами внутри подсистем 1. Автор отмечает, что структура системы тоже система, но только иного рода, а именно система основных отношений, взаимосвязей. Он дает и более простое определение структура системы это схема способа взаимосвязи между составляющими ее частями и элементами. Устойчивые изменения состава и структуры систем движений определяют ее развитие. Различают анатомическую, механическую и информационную структуры двигательного действия . Первая это система пространственных и временных отношений, связывающих функции различных звеньев и участков тела в данном действии имеется ввиду лишь сам факт и общий характер этого участия, а не его механические характеристики, система согласования участия различных частей, звеньев и участков тела как анатомических объектов в решении двигательной задачи.