Детально проанализирована технология математического моделирования биомеханического движения спортсмена, включая анализ подходов к моделированию и методов сбора исходных данных, аналитический обзор и выбор удобных и адекватных программных средств и адаптацию технологии моделирования в среде Life Modeler к моделированию собственного движения человека, состоящего из движения скелетной части и мышечной ткани. Такие компьютерные модели полезны для моделирования спортивных движений и упражнений, а также спортивных игр и единоборств.
Возможности использования этих моделей для программирования более сложных биомеханических движений и систем с оптимизацией параметров движения составных частей человеческого тела и механических составляющих продемонстрирована на конкретных примерах. В отчете представлены полное решение задач программирования биомеханических систем «гребец-весла-лодка» и «человек на шагающем тренажере», а также результаты экспериментального исследования в графическом и анимационном видах. Кроме того, рассмотрена задача создания новых тренировочных упражнений и возможности ее решения с помощью инструментальной системы CATIA.
Для решения задач создания новых технических тренировочных средств и средств силовой подготовки в отчете проведен анализ существующих методов измерения кинематических характеристик составных частей человеческого организма при выполнении им сложных и экстремальных упражнений.
В качестве инструмента таких измерений в системах и упражнениях, содержащих фазы толкания, удара и силового давления, предложена силоизмерительная платформа фирмы Kistler, возможность и эффективность применения которой подтверждена результатами эксперимента.
Предложена информационная модель силовой физической подготовки, содержащая обратную биологическую связь между спортсменом и техническим средством (тренажером), использование которой позволяет сформулировать принципы построения нового класса интеллектуальных тренажеров с автоматическим изменением нагрузки в зависимости от степени усталости человека.
Реализация обратной биологической связи потребовала исследования физиологических особенностей мышц человека и механизма взаимодействия мышечных тканей, включая строение и основные биомеханические параметров волокон скелетных мышц, их двигательные единицы, внутримышечную и межмышечную координацию и энергетическое обеспечение мышечной деятельности, а также разработку адекватных математических моделей мышц и их экспериментальное исследование с целью определения набора информационных показателей мышц, отражающих степень усталости организма. Полученные результаты в свою очередь позволили разработать алгоритмы оценки степени усталости, пригодные для использования в различных тренажерных системах. Приведена методика физической подготовки учащихся ВУЗов в зависимости от закономерности развития полезной мышечной массы и степени усталости организма, апробированная в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Возможности использования этих моделей для программирования более сложных биомеханических движений и систем с оптимизацией параметров движения составных частей человеческого тела и механических составляющих продемонстрирована на конкретных примерах. В отчете представлены полное решение задач программирования биомеханических систем «гребец-весла-лодка» и «человек на шагающем тренажере», а также результаты экспериментального исследования в графическом и анимационном видах. Кроме того, рассмотрена задача создания новых тренировочных упражнений и возможности ее решения с помощью инструментальной системы CATIA.
Для решения задач создания новых технических тренировочных средств и средств силовой подготовки в отчете проведен анализ существующих методов измерения кинематических характеристик составных частей человеческого организма при выполнении им сложных и экстремальных упражнений.
В качестве инструмента таких измерений в системах и упражнениях, содержащих фазы толкания, удара и силового давления, предложена силоизмерительная платформа фирмы Kistler, возможность и эффективность применения которой подтверждена результатами эксперимента.
Предложена информационная модель силовой физической подготовки, содержащая обратную биологическую связь между спортсменом и техническим средством (тренажером), использование которой позволяет сформулировать принципы построения нового класса интеллектуальных тренажеров с автоматическим изменением нагрузки в зависимости от степени усталости человека.
Реализация обратной биологической связи потребовала исследования физиологических особенностей мышц человека и механизма взаимодействия мышечных тканей, включая строение и основные биомеханические параметров волокон скелетных мышц, их двигательные единицы, внутримышечную и межмышечную координацию и энергетическое обеспечение мышечной деятельности, а также разработку адекватных математических моделей мышц и их экспериментальное исследование с целью определения набора информационных показателей мышц, отражающих степень усталости организма. Полученные результаты в свою очередь позволили разработать алгоритмы оценки степени усталости, пригодные для использования в различных тренажерных системах. Приведена методика физической подготовки учащихся ВУЗов в зависимости от закономерности развития полезной мышечной массы и степени усталости организма, апробированная в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
