Результаты деятельности
Спроектирован программно-аппаратный комплекс для легкоатлетов, позволяющий измерять и контролировать вертикальное и боковое ускорение спортсмена во время марафонского, спринтерского бега или спортивной ходьбы, контролировать правильность соотношения частот шагов, дыхания и сердечных сокращений. Разработана автоматизированная исследовательская система управления силового воздействия на спортсмена. Построена одномускульная модель верхней конечности человека, поднимающей груз. Получены новые знания о функционировании мышечного волокна, позволяющие разрабатывать математические модели мышечной ткани, ее механических и сократительных свойств. Разработана математическая модель мышечного волокна, модель мышцы, прикрепленной к звеньям тела, модель биомеханической цепи с мышцей, суставом, звеньями. Изучено ее поведение при условиях, близких к реальным, проведено сравнительное исследование работы верхней конечности человека и проведены модельные расчеты. Разработан метод передачи данных об электрической активности мышцы в математическую модель. Разработана программа, реализующая модель упруго-вязкого взаимодействия биомеханической цепи (нижние конечности, туловище) со снарядом, позволяющая, варьируя упругие и вязкие характеристики биомеханической цепи и снаряда (например, грифа штанги), получать кинематические, динамические и энергетические характеристики двигательного действия.
Спроектирован программно-аппаратный комплекс для легкоатлетов, позволяющий измерять и контролировать вертикальное и боковое ускорение спортсмена во время марафонского, спринтерского бега или спортивной ходьбы, контролировать правильность соотношения частот шагов, дыхания и сердечных сокращений. По теме исследования опубликованы статьи.
Разработана структура тренажера для легкоатлетов, разработаны алгоритмы контроля вертикального и бокового ускорения спортсмена и соотношения частот шагов, дыхания и сердечных сокращений.
Произведена трехмерная регистрация 12 базовых приемов дзюдо, выполненных дзюдоистками низкой квалификации, с помощью системы видеоанализа Qualisys. Произведена первичная обработка полученных данных, построена скелетно-мышечная модель, позволяющая рассчитывать длины мышц и угловые показатели во время выполнения базовых приемов дзюдо. Полученные данные представлены в программах 3d-графики в виде трехмерного персонажа, выполняющего базовые приемы дзюдо.
Разработана программа оценки качества данных системы трехмерного видеоанализа двигательных нарушений Qualisys. Программа выполняет: 1) поиск минимального расстояния между датчиками (маркерами), 2) поиск траекторий маркеров, расположенных друг к другу ближе доверительного интервала, 3) определение количества маркеров в каждом кадре съемки и сопоставление с количеством маркеров на испытуемом, 4) находит соотношение продолжительности непрерывных траекторий и продолжительности видеоряда, 5) определяет количество маркеров, удаленных от общего облака маркеров испытуемого, 6) определяет отклонение скорости маркеров от заданных границ, 7) определяет количество разрывов траекторий маркеров.
Разработана программа расчёта длин 54 мышц в 15-звенной модели человека с визуализацией перемещения звеньев тела в 3D пространстве.
Создана программа анализа постановки стопы в спринтерском беге на основе данных, полученных с помощью системы оптической регистрации двигательных нарушений Qualisys.
Создана программа анализа кинематики броска дротика в дартсе на основе данных, полученных с помощью системы оптической регистрации двигательных нарушений Qualisys.
Создана программа биомеханического анализа кинематики прыжка вверх с места, определение синхронности работы ног и маха рук на основе данных, полученных с помощью системы оптической регистрации двигательных нарушений Qualisys..
Создана программа оценки качества первичной обработки данных видеоанализа на основе предположения о неразрывности биомеханической цепи в пятнадцатизвенной модели.
Создана программа покадрового совмещения и покадрового просмотра и документирования видеозаписей бытовых видеокамер с трёх позиций.
Разработана технология интеграции двигательной и познавательной деятельности детей на физкультурных занятиях в дошкольных образовательных учреждениях, позволяющая повысить как образовательную составляющую учебного процесса, так и физическую подготовленность и физическое состояние детей (показатели физического развития, его гармоничность). Дорониной Н.В. разработана и применена на практике методика подбора средств физического воспитания школьников 1-6 классов, основанных на учете половых и возрастных особенностей.
Разработана здоровье сберегающая технология проведения занятий физической культурой с детьми, имеющими нарушения в состоянии здоровья. Шевченко Л.Е. разработала программу физического воспитания дошкольников с задержкой психического развития и методические пособия по диагностике и коррекции отклонений в психомоторике детей с проблемами в развитии, она совместно с Дорониным А.М. и Дорониной Н.В. выпустила пособие для педагогов, студентов, родителей и воспитателей специальных дошкольных и учебных заведений, работающих с детьми с задержкой психического здоровья.
При участии доктора педагогических наук, зав. кафедрой биомеханики Виктора Ивановича Жукова коллектив лаборатории выиграл грант Российского фонда фундаментальных исследований и Министерства народного образования Российской Федерации.
Сотрудниками лаборатории была оказана помощь в исследованиях и подготовке 22 кандидатской и 5 докторских диссертаций по специальностям: 01.02.08 - Биомеханика и 13.00.04 - Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры.
В настоящее время в лаборатории проходят исследования биомеханических параметров точных движений, кинестетической чувствительности; изучается проявление силовых и скоростных качеств в различных видах спорта. Во всех исследованиях изучаются физиологические, психологические основы регуляции движений, их биомеханическая структура на примере высокоорганизованных спортивных двигательных действий. Расширение и совершенствование этих работ продолжается как в сторону конструкторских разработок и доработок тренажерных устройств (получено более 30 авторских свидетельств на изобретения), так и в сторону создания новых программных средств и математического обеспечения. Перспективным представляется изучение организации тренировочного процесса с использованием различных форм обратной связи тренирующегося при взаимодействии с внешней предметной средой.
Быстрые и точные движения изучаются Немцевым О.Б.; биомеханическая структура элементарных точностных движений в различных силовых полях (Коровянская Л.Г.); развитие скоростно-силовых способностей и формирование техники двигательных действий с помощью комплексного оперативного контроля (Поляков С.В.). Разработаны новые аппаратные и программные средства для комплексного изучения биомеханической структуры двигательного действия: 1) устройство для измерения кинематических характеристик движений при взаимодействии с внешними силами различной природы ; 2) многоцелевой кинематометр (рац.предложение № 39-05 от 25 января 2002 г. ); 3) устройство для измерения времени движений рукой и их фаз; 4) устройство для определения длительности движений кисти и предплечья; 5) устройство для измерения углового смещения в локтевом суставе (рац.предложение №. 43-05 от 6 марта 2003 г.).