МОДЕЛИ РАБОЧИХ ПОЗ СПОРТСМЕНА КАК ФАКТОР ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ

Ермаков С.С.

Харьковский государственный институт физической культуры

Аннотация. Формирование и дальнейшее совершенствование ударных движений может быть обеспечено за счет адаптации биокинематических характеристик спортсмена к окружающему оборудованию и снарядам, связанное с улучшением условий выполнения ударных движений и защитой спортсмена от негативных силовых воздействий внешней предметной среды.

Ключевые слова: спортивные игры, волейбол, удар, педагогика,

Summary. Yermakov S.S. Models of working postures of the sportsman as effiency factor of performance of motorial actions. The formation and further рerfection of stroke locomotions can be suррlied at the exрense of adaрtation of the characteristics of the sрortsman to environmental equiрment and shells connected to enriching of conditions of рerformance of stroke locomotions and рrotection of the sрortsman from negative force influences of choronomic subject medium.

Keywords: sрort games, volleyball, stroke, рedagogics.

Известно, что выполнение упражнения в стандартных условиях ведет к стабилизации пространственных характеристик, в том числе и рабочих поз спортсмена [2-4]. Это положение было использовано при разработке методики тренировки экспериментальных групп с использованием модельных характеристик поз спортсменов в фазе ударного движения. Покажем это на примере волейбола. Сущность разработанной методики тренировки заключается в следующем:

1. С помощью компьютерных программ определения оптимальной позы спортсмена в конце фазы ударного движения [1] выбираются оптимальные пространственные характеристики и условия выполнения упражнения (табл. 1). Они могут быть примерно следующими. Выполнение нападающего удара конкретным спортсменом из зоны 4 против двойного блока. Спортсмен должен выполнить такую задачу - произвести удар в обход или выше блока в направлении зон 1, 4, 5. Пространственные характеристики при выполнении такого задания следующие:

а) расстояние между мячом и сеткой, а так же мячом и боковой линией площадки;

б) высота подъема мяча над уровнем площадки;

в) расстояние между спортсменом и сеткой, спортсменом и боковой линией площадки, высота прыжка спортсмена;

г) угол между плечом и туловищем спортсмена.

Таблица 1

Оптимальные биомеханические характеристики поз спортсмена при нападающем ударе

NN L2 L3 L6 X Y Z V O S XD YD XK YK X7 Y7 XO YO Q
1 26 30 44 50 0 70 0 45 0 -101 29 -107 20 -98 14 -44 2 80
1 26 30 44 50 0 70 0 45 0 -101 29 -107 20 -98 14 -44 2 80
1 26 30 44 50 0 70 0 45 0 -102 24 -107 15 -99 10 -44 1 82
1 26 30 44 50 0 70 0 45 0 -102 24 -107 15 -99 10 -44 1 82
1 26 30 44 50 0 70 0 0 0 -103 20 -108 10 -99 6 -44 -3 77
2 26 30 44 50 0 70 0 0 0 -90 29 -94 19 -84 15 -40 -19 27
2 26 30 44 50 0 70 0 0 0 -91 25 -95 15 -85 11 -40 -21 28
1 26 30 44 50 0 70 0 0 8 -103 20 -108 10 -99 6 -44 -3 77
1 26 30 44 50 20 70 0 45 8 -101 29 -107 20 -98 14 -44 2 80
1 26 30 44 50 20 70 0 45 8 -101 29 -107 20 -98 14 -44 2 80
1 26 30 44 50 20 70 0 45 8 -102 24 -107 15 -99 10 -44 1 82
1 26 30 44 50 20 70 0 45 8 -102 24 -107 15 -99 10 -44 1 82
1 26 30 44 50 20 70 0 0 8 -103 20 -108 10 -99 6 -44 -3 77
2 26 30 44 50 20 70 0 0 8 -90 29 -94 19 -84 15 -40 -19 27
2 26 30 44 50 20 70 0 0 8 -91 25 -95 15 -85 11 -40 -21 28
1 26 30 44 50 20 70 0 0 7 -103 20 -108 10 -99 6 -44 -3 77
1 26 30 44 50 40 70 0 45 7 -101 29 -107 20 -98 14 -44 2 80
1 26 30 44 50 40 70 0 145 7 -101 29 -107 20 -98 14 -44 2 80
1 26 36 48 90 40 70 0 0 49 -97 60 -102 51 -92 46 -48 6 55

Примечание:

BL -Противодействие противника: двойной блок 2, одиночный 1, без блока 0; LS,LG,LB,G4 - соответственно длина стопы, голени, бедра, высота сетки в см;

L0,L2,L3 - соответственно длина кисти, предплечья, плеча в см;

L6,HP,RM - соответственно длина туловища, ширина плеч, диаметр мяча в см;

X=G3 - расстояние между спортсменом (о.ц.т.) и сеткой в см;

Y=NZ - расстояние между спортсменом и боковой линией площадки в см;

Z - высота прыжка спортсмена в см;

V=165 - удар выше блока в зоны 1,6,5;

V=0 - удар выше блока невозможен; O=0 - удар в обход блока невозможен;

O=145 - удар возможен в обход блока в зону 1,4,5;

O=45 - удар возможен в обход блока в зону 4,5;

V=0,O=0 - удар невозможен;

координаты суставов спортсмена в сагиттальной плоскости, см:

XD,YD - геометрического центра мяча;

XK,YK - точки контакта кисти с мячом;

X7,Y7 - лучезапястного сустава;

XO,YO - плечевого сустава;

Q - угол в плечевом суставе в градусах;

S - площадь поражения площадки противника, м2.

2. С помощью специальных средств обучения (например, подвесные мячи, видеокамера, специальные метки на площадке и сетке) устанавливаются заданные пространственные характеристики при выполнении спортсменом, например, нападающего удара. Приведем самый простой способ определения таких характеристик. Спортсмену предлагается выполнить следующее задание: из зоны 4 против двойного блока произвести нападающий удар в обход или выше блока. Как видим, задание такое же, как и в компьютерной программе.

Для выполнения задания спортсмен устанавливает в удобном, по его мнению, месте подвесной мяч и соответственно механический блок. Затем он выполняет нападающий удар. В момент удара по мячу тренер по меткам и месту отталкивания определяет положение тела спортсмена. После этого простым расчетом определяются пространственные характеристики. Если они отличаются от модельных (полученных с помощью компьютера), то необходима их коррекция.

Коррекцию можно выполнить следующим образом:

а) установить мяч в расчетном месте;

б) установить задание спортсмену, чтобы он выполнял отталкивание в указанном месте при той же высоте прыжка;

в) выполнить нападающий удар.

При выполнении нападающего удара тренер визуально по меткам определяет место отталкивания и в последующих попытках корректирует его. Многократное повторение нападающего удара при соблюдении модельных характеристик приведет к их стабилизации.

Аналогично корректируются характеристики ударного движения и для других технических приемов волейбола. Рассмотрим более подробно методику использования в тренировочном процессе модельных характеристик поз спортсмена для передачи мяча сверху двумя руками.

В результате экспериментальных исследований были определены модельные характеристики поз спортсмена в фазе ударного движения для передачи. Каждая из таблиц построена по следующему принципу: для различных сочетаний продольных размеров биозвеньев спортсмена определены характерные позы в пределах границ фазы ударного движения. Такие позы характеризуются координатами расположения биозвеньев в игровом пространстве. Одновременно приводятся и производные характеристики, например угол между сочленяющимися биозвеньями, скорость вылета мяча и другие.

В таблице приведены результаты экспериментальных исследований передачи мяча сверху без учета угла вылета мяча в сагиттальной плоскости, а таблице 3 - с учетом угла вылета мяча в трехмерном пространстве.

Таблица 2

Результаты расчета плоской модели передачи мяча сверху

NN
п.п		 NN
поз.		 L1 L2 L3 b1 b2 X5 Y5 X7 Y7 XK YK XD YD gam aln al1 zl zl1 zl,

%

 zl1,

%

1 1 54 26 30 60 60 -22 -15 -42 21 -47 35 -37 40 151 117 178 61 122 12 2
1 2 54 26 30 60 60 -2 17 -23 29 -28 34 -37 40 151 117 178 61 122 12 2
1 3 54 26 30 60 60 -7 -31 -27 16 -38 29 -37 40 151 117 178 61 122 12 2
2 1 55 26 30 60 90 -27 -1 -47 27 -48 40 -38 40 164 96 177 79 160 81 65
2 2 55 26 30 60 90 -4 32 -25 34 -28 38 -38 40 164 96 177 79 160 81 65
10 3 57 26 32 60 90 -8 -32 -30 18 -40 31 -39 42 164 96 175 81 160 88 65
15 3 58 26 33 90 60 -8 -33 -31 19 -41 32 -40 43 151 96 174 61 139 12 30
15 2 58 26 33 90 60 -3 15 -25 31 -31 36 -40 43 151 96 174 61 139 12 30
15 3 58 26 33 90 60 -8 -33 -31 19 -41 32 -40 43 151 96 174 61 139 12 30
196 3 67 32 36 90 90 -12 -32 -37 26 -47 39 -46 49 163 95 174 80 160 84 65

Примечание (L5=21 см):

NN поз спортсмена:

N1- промежуточная для al1;

N2- начальная для aln;

N3- конечная для alk;

aln - начальный угол alfa;

al1-начальный угол alfa при beta1(угол приведения кисти) равный нулю;

alk - конечный угол alfa;

L1 - расстояние между геометрическим центром мяча (г.ц.м.) и плечевым суставом в см;

L2 - длина плеча в см; L3 - длина предплечья в см;

L5 - длина кисти в см;

b1 - максимальный угол приведения кисти в град.;

b2 - максимальный угол отведения кисти в град.;

alfa - угол поворота кисти вокруг мяча в град.;

x, y, z - координаты звеньев: с индексом 5 -локтевой сустав, 7 - лучезапястный сустав, k - точки контакта кисти с мячом, d - г.ц.м.;

gam - угол в локтевом суставе в град.;

zl-функция цели для передачи - подвижность кисти по углу ее отведения;

zl1-функция цели общая равная сумме углов приведения и отведения кисти.

Таблица 3

Результаты расчета пространственной модели передачи мяча сверху

NN
п.п 		L1 L2 L3 B1 B2 dt alfa m lt x5 y5 z5 x7 y7 z7 xk yk zk xd yd
1 55 26 30 30 30 120 211 61 -1.4 -9 5 -3 -20 35 -9 -24 38 0 -27 48
2 55 26 30 30 33 120 214 53 -9.8 -11 8 -1 -18 34 -8 -24 38 0 -27 48
3 55 26 30 30 35 122 216 61 -4.2 -9 7 -4 -21 34 -9 -25 37 0 -30 47
4 55 26 30 30 38 150 219 42 -15.5 -16 4 1 -35 14 -7 -40 21 0 -48 27
5 55 26 30 30 40 142 221 64 -9.8 -15 8 -6 -33 23 -9 -36 27 0 -44 34
6 55 26 30 30 43 134 223 16 -9.8 -6 5 4 -24 25 -3 -31 32 0 -38 40
7 55 26 30 30 45 153 226 61 -9.8 -14 9 -7 -38 16 -9 -40 20 0 -49 25
8 55 26 30 30 48 156 228 61 -9.8 -14 9 -8 -39 14 -9 -41 19 0 -51 22
9 55 26 30 30 50 120 229 75 -19 -14 21 -13 -19 38 -10 -21 39 0 -27 48
10 55 26 30 30 53 134 232 61 -17 -13 20 -9 -27 30 -9 -30 33 0 -38 40
11 55 26 30 30 55 128 234 61 -1.4 -3 15 -13 -23 34 -9 -26 36 0 -34 44
12 55 26 30 30 58 165 235 39 -1.4 -13 8 -9 -42 6 -7 -43 14 0 -53 15
13 55 26 30 30 60 131 237 39 -17 -10 22 -3 -23 32 -7 -28 36 0 -36 42
14 55 26 30 30 63 134 239 39 -1.4 -4 18 -10 -25 30 -7 -29 34 0 -38 40
15 55 26 30 30 65 122 241 33 -1.4 1 20 -9 -16 37 -6 -22 40 0 -30 47
16 55 26 30 30 68 122 242 33 -1.4 1 21 -10 -16 37 -6 -22 40 0 -30 47
17 55 26 30 30 70 134 244 42 -1.4 -4 22 -13 -25 32 -7 -29 35 0 -38 40
18 55 26 30 30 73 134 246 30 -1.4 -4 24 -10 -25 32 -5 -29 36 0 -38 40
19 55 26 30 30 75 131 247 30 -1.4 -3 25 -10 -23 34 -5 -27 37 0 -36 42
167 55 26 30 48 78 131 249 30 -1.4 -3 27 -11 -23 34 -5 -27 37 0 -36 42

Примечание:(расчеты выполнены с точностью 2.50)

L2 - длина плеча в см;

L3 - длина предплечья в см;

L5 - длина кисти в см;

b1 - максимальный угол приведения кисти в град.;

b2 - максимальный угол отведения кисти в град.;

L1 - расстояние между г.ц.м. и плечевым суставом в см;

p - угол отклонения г.ц.м. от плечевого сустава по горизонтали в град.;

dt - угол отклонения г.ц.м. от плечевого сустава по вертикали в град.;

alfa - угол поворота кисти вокруг мяча в град.;

m - угол поворота кисти вокруг точки контакта ее с мячом в град.;

x, y, z - координаты звеньев: с индексом 5 -локтевой сустав, 7 - лучезапястный сустав, k - точки контакта кисти с мячом, d - г.ц.м.

Методика использования данных, приведенных в этих таблицах следующая:

1. Измерить продольные размеры звеньев руки спортсмена и записать их в метрах: L5 - кисти, L2 - плеча, L3 - предплечья;

2. Измерить углы отведения - b1 и приведения - b2 кисти и записать их в градусах;

3. По таблице 2 для этих исходных данных найти оптимальный вариант рабочей позы. Оптимальным считается вариант при максимальном значении величин zl и zl1. Величины zl и zl1 показывают насколько данные спортсмена близки к идеальному варианту. Изменить величины L2, L3 и L5 мы не можем, но можем изменить значения углов отведения (b1) и приведения кисти (b2);

4. Оптимальный вариант позы спортсмена в фазе ударного движения описывается соответствующими координатами его суставов, мяча и углом между предплечьем и плечом. По координатам построить контур позы спортсмена. Это будет поза спортсмена в сагиттальной плоскости без учета угла вылета мяча;

5. В таблице 3 по исходным данным L5, L2, L3, b1 и b2 определить угол вылета мяча и координаты расположения кисти, предплечья и плеча спортсмена, а также мяча в игровом пространстве по отношению к плечевому суставу;

6. По пространственным координатам построить контур оптимальной позы спортсмена;

7. Далее с помощью технических средств измерения (например, видеокамера) или визуально, определить насколько поза спортсмена в фазе ударного движения отличается от оптимальной. После этого, если есть такая необходимость, внести соответствующие коррективы и вновь проверить результат.

Значительно упростить вышеописанные процедуры можно с помощью персонального компьютера. Для этого необходимо воспользоваться специальной программой [1]. Тогда методика определения оптимальной позы спортсмена значительно упрощается:

1. Измерить исходные данные спортсмена L5, L2, L3, b1 и b2;

2. Запустить программу. Программа составлена в диалоговом режиме и необходимо только ответить на следующие вопросы:

-Введите имя файла для записи результатов:.

Необходимо набрать на клавиатуре имя файла (не более 8 символов);

-Для ускорения расчетов нажмите 1, ошибки нет.

Укажите точность расчетов в градусах, например 10.

Ввод данных - 1, проба - 2.

Если нажать цифру 2, то вы увидите демонстрационную программу. Если нажать цифру 1, то необходимо на запрос ввести данные:

-Длина плеча, м; например 0.28.

-Длина предплечья, м; например 0.30.

-угол приведения кисти, град.; например 60.

-угол отведения кисти, град.; например 60.

3. Результаты расчета будут выводиться в текстовый файл, имя которому вы дали вначале. Этот файл можно посмотреть после выхода из программы. Его вид приведен в таблицах 4 и 5. Практически программа определяет оптимальные варианты рабочих поз плоской (табл. 4) и пространственной (табл. 5) модели для определенных значений исходных данных спортсмена.

4. Далее с помощью технических средств измерения (например, видеокамера, метки) или визуально определить насколько поза спортсмена в фазе ударного движения отличается от оптимальной. После этого, если есть такая необходимость, внести соответствующие коррективы и вновь проверить результат.

Таблица 4

Результаты расчета плоской модели передачи мяча сверху

L1, м Угол в локтевом суставе, град. ALPHA.gif (845 bytes)n,
град.		 ALPHA.gif (845 bytes)1,
град.		 ALPHA.gif (845 bytes)k,
град.		 Угол приведения кисти, град. Угол отведения кисти, град. Функция цели, град.

для броска

общая

58

154

100

176

236

0

61

60

137

57

152

96

178

237

-1

60

59

141

Оптимальный вариант

57

152

96

178

237

-1

60

59

141

Примечание:

L1 - расстояние между г.ц.м. и плечевым суставом;

ALPHA.gif (845 bytes)n - начальный угол ALPHA.gif (845 bytes);

ALPHA.gif (845 bytes)1 - начальный угол ALPHA.gif (845 bytes) при b =0 (угол приведения кисти);

ALPHA.gif (845 bytes)k - конечный угол ALPHA.gif (845 bytes).

Таблица 5

Результаты расчета пространственной модели передачи мяча сверху L2=28 см, L3=30 см, L5=21 см, b1 = 600, b2 = 600.

РАСЧЕТНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

КООРДИНАТЫ ЗВЕНЬЕВ, СМ
L1 Р dt Alpha.jpg (845 bytes) Mu.jpg (1951 bytes) lt x5 y5 z5 x7 y7 z7 xk yk zk xd yd zd
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
57 0 90 237 67 -18.3 0 19 -14 6 48 -10 2 47 0 0 57 0
57 0 135 237 39 -17.2 -13 24 -3 -27 30 -7 -32 35 0 -41 41 0
57 0 113 237 61 -19.7 -9 24 -12 -12 43 -9 -16 44 0 -22 53 0
57 0 124 237 67 -1.4 -3 20 -15 -21 39 -10 -24 40 0 -32 48 0
57 0 118 237 61 -16.9 -9 24 -12 -16 41 -9 -20 43 0 -27 51 0
57 0 121 237 67 -1.4 -2 20 -15 -19 40 -10 -22 41 0 -29 49 0
57 0 120 237 67 -1.4 -1 20 -15 -18 41 -10 -21 42 0 -28 50 0
57 0 120 237 67 -1.4 -1 20 -15 -18 41 -10 -21 42 0 -28 50 0

Примечание: (расчеты выполнены с точностью 2.50).

L2 - длина плеча, см;

L3 - длина предплечья, см;

L5 - длина кисти, см;

b1 - максимальный угол приведения кисти, град.;

b2 - максимальный угол отведения кисти, град.;

L1 - расстояние между г.ц.м. и плечевым суставом, см; р - угол отклонения г.ц.м. от плечевого сустава по горизонтали, град.;

dt - угол отклонения г.ц.м. от плечевого сустава по вертикали, град.;

Alpha.jpg (845 bytes) - угол поворота кисти вокруг мяча в град.;

Mu.jpg (1951 bytes) - угол поворота кисти вокруг точки контакта ее с мячом, град.;

x, y, z - координаты звеньев: с индексом 5 -локтевой сустав, 7 - лучезапястный сустав, k - точки контакта кисти с мячом, d - г.ц.м.

Выводы. В целом обучение и совершенствование ударных движений на основе модельных характеристик рабочих поз спортсмена позволяет строить тренировочный процесс на совершенно новой и перспективной базе.

Литература

1. Ермаков С.С. Компьютерные программы в спортивных играх. - Харьков: ХХПИ, 1996. - 140 с.

2. Ермаков С.С. Техника ударов лучших волейболистов России / уч. пособие. Харьков, ХХПИ. - 2000. - 64с.

3. Зайцева Л.С. Исследование биодинамических структур ударного действия и морфофункциональных предпосылок индивидуализации техники выполнения его: Автореф. дис. ... канд. пед. наук. - М., 1974. - 23 с.

4. Топышев О.П. Исследование соотношений стабильности и вариативности в структуре некоторых технических приемов волейбола: Автореф. дис. ... канд. пед. наук. - М., 1971. - 22 с.

Поступила в редакцию 27.07.2001г.

 Home На главную   Library В библиотеку   Forum Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!