Способ измерения параметров вращательного и поступательного движения фигуристов в парном катании

Изобретение относится к области систем для обучения фигуристов сложнокоординационым двигательным действиям. Технический результат заключается в создании способа, позволяющего измерять параметры вращательного движения фигуристов в парном катании. Согласно изобретению этот результат достигается тем, что на спортсмена устанавливают гироскопический датчик угловой скорости и акселерометр и с их помощью измеряют параметры его вращательного и поступательного движений. Гироскопический датчик угловой скорости и акселерометр устанавливают на пояс обоих спортсменов, синхронизируют генераторы времени датчиков угловой скорости обоих фигуристов. Измеряют текущую угловую скорость обоих фигуристов при выполнении параллельных прыжков и вращений на одном и том же интервале времени. Рассчитывают среднюю угловую скорость вращения обоих фигуристов за этот же интервал времени, рассчитывают асинхронность средних угловых скоростей вращения фигуристов, по которой определяют угол рассогласования между двумя фигуристами.

 

Изобретение относится к области систем для обучения спортсменов сложнокоординационым двигательным действиям и может быть использовано в тренировочном процессе фигуристов.

В настоящее время имеется ряд способов и устройств, предназначенных для совершенствования техники фигуристов. К их числу относится «Система обучения и измерения параметров движения фигуриста при выполнении сложнокоординационных двигательных действий вращательного характера» по патенту №2319531 авторов А.Н. Мишина и В.А. Шапиро, принятая в качестве аналога изобретения.

Также известен способ для измерения параметров движения фигуриста, описанный в патенте №2399403 авторов А.Н. Мишина и В.А. Шапиро, выбранный в качестве прототипа настоящего изобретения.

В этих изобретениях на фигуристе устанавливаются: на поясе - датчик угловой скорости (гироскоп), а на ногах, рядом с коньком - датчики ускорений (акселерометры). Этими приборами измеряют угловую скорость вращения фигуриста и ускорения, действующие на него при толчке в прыжке и приземлении.

В парном фигурном катании необходимо измерять параметры вращательного и поступательного движения не только партнера, но и параметры движения партнерши при выбросах и подкрутках.

Кроме того, в парном катании совершаются параллельные движения партнеров, такие как параллельные прыжки и вращения. Качество выполнения таких движений зависит от их синхронности, поэтому важным моментом для парного катания является измерение синхронности (асинхронности) движений фигуристов и ее коррекция в процессе тренировочного процесса.

Способы измерения, описанные в аналоге и прототипе не позволяют производить важные для парного фигурного катания измерения параметров движения партнерши. В этом заключается их основной недостаток.

Кроме того, в аналоге и прототипе акселерометр устанавливают на ноге фигуриста. Как показала практика, в этом случае, полезный сигнал акселерометра в момент отрыва фигуриста ото льда зашумлен помехами - сигналами от движения ног фигуриста в момент взлета. В связи с этим, полезный сигнал на фоне помех достаточно сложно выделить. Это также является недостатком способов аналога и прототипа.

Целью изобретения является устранение этих недостатков.

Согласно изобретению, эта цель достигается тем, что устанавливают на пояс фигуристки-партнерши гироскопический датчик угловой скорости и акселерометр так, чтобы их оси чувствительности были параллельны продольной оси тела партнерши и измеряют датчиком угловой скорости и акселерометром параметры вращательного и поступательного движения партнерши соответственно, а также синхронизируют генераторы времени датчиков угловой скорости обоих фигуристов, измеряют текущую угловую скорость обоих фигуристов при выполнении параллельных прыжков и вращений на одном и том же интервале времени, рассчитывают среднюю угловую скорость вращения обоих фигуристов за этот же интервал времени, рассчитывают асинхронность средних угловых скоростей вращения фигуристов, по которой определяют угол рассогласования между двумя фигуристами.

Сущность способа по п.1. заключается в следующем.

Для того чтобы измерить параметры вращательного и поступательного движения партнерши при выполнении выбросов и подкруток и исключить помехи в сигналах акселерометра необходимо:

- установить на поясе фигуристки-партнерши датчик угловой скорости так, чтобы его ось чувствительности была параллельна продольной оси тела фигуристки

- установить на поясе фигуристки-партнерши акселерометр так, чтобы его ось чувствительности была параллельна продольной оси тела фигуристки

- измерить датчиком угловой скорости угловую скорость полета фигуристки при выполнении выброса или подкрутки

- измерить акселерометром ускорение, которое придает фигуристке партнер при выбросе или подкрутке

- измерить акселерометром ускорение, которое действует на фигуристку в момент приземлении. Полученные числовые параметры об угловой скорости ω и ускорении W позволят тренеру объективно определить характер ошибок фигуристки при выполнении столь сложных элементов и внести коррективы в тренировочный процесс.

Сущность способа по п.2 заключается в следующем.

Для того чтобы оценить синхронность выполнения совместных двигательных действий фигуристов при выполнении параллельных прыжков и вращений необходимо:

- для обеспечения точности измерений синхронизировать генераторы времени датчиков угловой скорости и акселерометров обоих фигуристов

- измерить текущую угловую скорость вращения фигуриста-партнера ω_{п тек.} и текущую угловую скорость фигуристки-партнерши ω_пш.тек на одном и том же интервале времени Т

- рассчитать среднюю угловую скорость вращения фигуриста-партнера ω_{п ср.} за время Т по формуле:

ω_{п ср.}=∑ω_{п тек.}/Т

- рассчитать среднюю угловую скорость вращения фигуристки-партнерши ω_{пш. ср.} за время Т по формуле:

ω_пш.ср.=∑ω_пш.тек./Т

- рассчитать асинхронность вращений Δω по формуле:

Δω=ω_п.ср.-ω_пш.ср.

- определить угол рассогласования α между двумя фигуристами как интеграл от величины асинхронности Δω за время измерения Т по формуле: α=∫Δω∂t

Полученные числовые параметры об угле рассогласования фигуристов α позволят тренеру объективно определить характер ошибок фигуристов при выполнении синхронных вращений и прыжков и внести коррективы в тренировочный процесс.

Таким образом, способы по п.1 и п.2. решают задачу оценки параметров двигательных действий вращательного и поступательного характеров фигуристов специализации парное катание.

Техническая реализация предлагаемого способа не вызовет затруднений, так как для реализации способа может быть использована электронная система контроля техники фигуриста-одиночника, успешно испытанная в рамках выполненной авторами НИР «Экспериментальные исследования по оценке эффективности электронной системы контроля выполнения техники сложнокоординационных быстрых движений фигуриста в группе спортсменов - членов сборной команды России по фигурному катанию». В данной заявке предлагается способ ее использования в интересах парного катания.

Способ измерения параметров вращательного и поступательного движения фигуристов в парном катании, заключающийся в том, что на спортсмена устанавливают гироскопический датчик угловой скорости и акселерометр и с их помощью измеряют параметры его вращательного и поступательного движения, отличающийся тем, что гироскопический датчик угловой скорости и акселерометр устанавливают на пояс обоих спортсменов, синхронизируют генераторы времени датчиков угловой скорости обоих фигуристов, измеряют текущую угловую скорость обоих фигуристов при выполнении параллельных прыжков и вращений на одном и том же интервале времени, рассчитывают среднюю угловую скорость вращения обоих фигуристов за этот же интервал времени, рассчитывают асинхронность средних угловых скоростей вращения фигуристов, по которой определяют угол рассогласования между двумя фигуристами.