Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Состояние проблемы 11
1.1 Специальная силовая подготовленность и мастерство спортсмена 11
1.2 Средства, методы и методика специальной силовой подготовки 23
1.3 Влияние различных режимов сопротивления на силовые и скоростно-силовые показатели мышц 33
1.4 Проблемы адаптационных ресурсов организма в процессе спортивной подготовки 36
1.5 Технические средства спортивной тренировки 43
1.6 Применение различных технических устройства в армспорте 50
ГЛАВА II Методы и организация исследования 57
II. 1 Методы исследования 57
II.2 Организация исследования 59
ГЛАВА III Результаты исследования 65
III. 1 Предпосылки создания безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта 65
III.2 Конструкция безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта 68
III.3 Принцип работы безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта 71
III.3.1 Общие принципы работы тренажера 71
III.3.2 Механическая часть системы управления 74
III.3.3 Аппаратное обеспечение автоматизированной системы 75
III.3.4 Методическое обеспечение автоматической системы управления...79
III.3.5 Программное обеспечение автоматизированной системы управления 81
III.4 Проявление биомеханических характеристик рабочего движения у армрестлеров 89
III.4.1 Направление силы тяги способом "верхом" во время атаки у армрестлеров высшего уровня мастерства 89
III.4.2 Проявление силы тяги в проигрышном положении у армрестлеров различной квалификации 91
ІІІ.5 Технология тренировки армрестлеров высокого класса с применением "пролонгированного" метода максимальных усилий 92
Ш.6 Результаты сравнительного педагогического эксперимента 93
ГЛАВА IV Обсуждение результатов исследования 98
IV. 1 Безынерционный тренажер адаптивного управления для армспорта и принцип его работы 98
IV.2 Биомеханический анализ направления силы тяги способом "верхом" во время атаки у армрестлеров высшего уровня мастерства 100
IV.3 Биомеханический анализ проявления силы тяги в проигрышном положении 100
IV.4 Анализ технологии тренировки армрестлеров высокого класса на безынерционном тренажере адаптивного управления для армспорта с использованием "пролонгированного" метода максимальных усилий 102
IV. 5 Анализ результатов сравнительного педагогического эксперимента. 104
Выводы 106
Практические рекомендации 108
Литература 109
Приложения 136
- Средства, методы и методика специальной силовой подготовки
- Применение различных технических устройства в армспорте
- Принцип работы безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта
- Направление силы тяги способом "верхом" во время атаки у армрестлеров высшего уровня мастерства
Введение к работе
Актуальность. Неуклонное повышение уровня спортивных достижений вызывает необходимость поиска новых, более эффективных путей спортивной подготовки, требует еще более пристального внимания к возможностям оптимизации процессов обучения и тренировки спортсменов. Однако добиваться необходимых положительных сдвигов в спортивной подготовке спортсменов общепринятыми средствами становится все труднее. И связывают это со значительным увеличением объемов и интенсивности тренировочных нагрузок, которые входят в противоречие с адаптационными возможностями организма спортсмена и отрицательно сказываются на эффективности процесса специальной физической и технической подготовки [161].
Одним из наиболее перспективных направлений в решении этих проблем является использование методов повышения эффективности тренировочных занятий, основанных на применении разнообразных технических средств [11, 34, 46, 64, 76, 166, 176, 225, 241, 254 и др.].
Применение тренажерных устройств в спорте позволяет создать недостижимые в естественных условиях режимы и условия выполнения упражнений или их основных элементов. Конструктивные особенности таких тренажеров предполагают минимальные отклонения от рациональной техники выполнения запланированного двигательного действия. Это создает предпосылки для предотвращения ошибок и увеличивает вероятность достижения более высоких показателей по важнейшим биомеханическим характеристикам движений. Искусственно созданные при помощи тренажеров условия для достижения оптимальной координационной структуры движения позволяют определить пути более полной реализации
6 функциональных возможностей спортсмена, разработки модели техники, обеспечивающей выход на новый, более высокий (запланированный) результат.
Для повышения спортивного мастерства и получения максимального результата в тренировочном процессе спортсменов наиважнейшее значение имеет адаптация и оптимальность задаваемой физической нагрузки.
Только оптимальная физическая нагрузка развивает и поддерживает функциональные резервы организма, способствующие дальнейшему стабильному росту спортивного мастерства. Определение оптимальных параметров нагрузки остаётся по-прежнему одной из наиболее сложных проблем в теории и практике физической культуры и спорта.
Основная сложность проблемы заключается в том, что оптимум необходимой физической нагрузки у каждого спортсмена сугубо индивидуальный и подвержен постоянному изменению (иногда с очень широким диапазоном) — в зависимости от степени восстановления после предыдущей тренировки, психоэмоционального состояния и т. д. Оптимальную величину нагрузки определяет всё, что имеет место во взаимодействии организма с окружающей средой во всём её многообразии. Поскольку степень воздействия всех факторов постоянно меняется, то для каждого организма индивидуально-адекватно должна меняться и нагрузка. Границами оптимальности нагрузки в каждом отдельном случае является узкий коридор, выход за пределы которого приобретает отрицательное значение как при избытке физической нагрузки (вызывающем переутомление, перенапряжение), так и при её недостатке.
Поэтому для контроля и адаптивного изменения нагрузки на опорно-двигательный аппарат спортсмена необходимы биомеханические критерии, определяющие их индивидуальную оптимальность.
Для решения этой сложной проблемы нами разработана автоматизированная среда адаптивного управления (Ю.Т.Черкесов, В.Г.
Свечкарёв, 2001) [241], получившая название "Машины адаптивного управления " (МАУ).
В последние годы стали появляться диссертационные работы, основанные на применении нового класса технических средств - тренажеров адаптивного управления [130, 245, 250] в различных видах физической культуры и спорта.
Однако поиск научной литературы не выявил диссертационных исследований, посвященных внедрению этих технологий в тренировочный процесс армрестлеров.
Вышеизложенное побудило нас к исследованию влияния технологии адаптивного управления на двигательную деятельность спортсменов высшего уровня мастерства в армспорте.
Целью исследования является теоретико-технологическое обоснование специальной физической и технической подготовки армрестлеров высшего уровня мастерства на основе применения искусственной управляемой среды адаптивного типа.
В исследовании автор исходит из гипотезы, что применение в тренировочном процессе армрестлеров высокого класса искусственной среды, позволяющей автоматически регулировать величину сопротивления по скорости движения, будет способствовать совершенствованию процесса специальной физической подготовки и повышению спортивного мастерства. Основанием для данного предположения являются известные научные законы и положения, изложенные в трудах Ю.Т. Черкесова, И.П. Ратова и др.
Для достижения цели настоящего исследования необходимо было решить ряд задач, суть которых состояла в следующем:
1. Модернизировать ранее предложенный тренировочно-исследовательский комплекс для армрестлингистов автоматизированной системой адаптивного управления и разработать технологию его применения.
Исследовать направление силы тяги атакующего движения способом "верхом" в армспорте у спортсменов высшего уровня мастерства.
Изучить проявление силы при различных углах сгибания в проигрышном положении у армрестлеров различного уровня мастерства.
Обосновать технологию тренировки армрестлеров высокого класса с применением "пролонгированного" метода максимальных усилий в условиях использования безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта.
Объектом исследования являлся процесс совершенствования двигательных действий армрестлеров высокого класса.
Предмет исследования - процесс совершенствования двигательных возможностей армрестлеров высокого класса в условиях использования искусственной среды с обратной связью.
На защиту выносятся:
Методика адаптивного силового управления взаимодействия армрестлера с внешней предметной средой, основанная на анализе скорости движения.
Проявление силы в проигрышном положении у армрестлеров различной квалификации.
Технология тренировки армрестлеров высокого класса на основе использования "пролонгированного" метода максимальных усилий в условиях тренажера адаптивного управления для армспорта как наиболее эффективная при подготовке спортсменов.
Теоретико-методологическую базу исследования составили научные положения В. М. Зациорского об "автоматическом управлении тренировочным процессом" и "развитии двигательных качеств спортсменов"; учение И. П. Ратова об "искусственно управляющей среде"; концепции Ю. Т. Черкесова о "непрерывном регулировании взаимодействия спортсмена
и предметной среды" и В. Г. Свечкарёва об "автоматизированных системах адаптивного управления тренировочным процессом".
Научная новизна. Впервые в армспорте:
разработан и внедрен в тренировочный процесс армрестлеров высшего уровня мастерства оригинальный безынерционный тренажер адаптивного управления величиной нагрузки;
выявлены ранее неизвестные возможности индивидуального автоматического управления сопротивлением на основе информации, поступающей по линии обратной связи по скорости движения в условиях безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта на основе модельных характеристик тренируемого;
определена специфика проявления силы в проигрышном положении в связи с квалификацией армрестлеров;
доказана эффективность инновационной технологии применения автоматизированного управления адаптивного типа в тренировки армрестлеров на основе "пролонгированного" метода максимальных усилий в условиях безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта.
Теоретическая значимость. Результаты, полученные в данной работе, углубляют знания:
о технологии адаптивного управления тренировочным процессом на основе использования обратной связи по биомеханическим показателям;
о закономерностях развития спортивного мастерства армрестлеров.
Практическая значимость. Разработана и внедрена технология тренировки армрестлеров высокого класса на основе использования безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта, позволяющая регулировать нагрузку в автоматическом режиме на основе обратной связи по биомеханическим параметрам движения.
Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались
на кафедре научных основ физической культуры и спорта Кабардино-
^ Балкарского государственного университета и опубликованы в ряде изданий
различного уровня.
Достоверность результатов исследования обеспечивается достаточным объемом выборки испытуемых, применением методов математической статистики, использованием высокоинформативных устройств объективной информации и компьютерной обработки данных.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, содержит 4 таблицы, 25 рисунков, 4 приложения, список литературы, включающий 291 источник, в том числе 21 - на иностранном языке, 12 авторских свидетельств и патентов. Общий объем работы — 139 страниц компьютерного набора текста.
Средства, методы и методика специальной силовой подготовки
Как указывает В.В.Кузнецов [116, 119], при выборе средств специальной силовой подготовки необходимо в первую очередь учитывать возможности развития силы мышц, несущих основную нагрузку, в синтезе с другим ведущим двигательным качеством согласно структуре спортивного упражнения. Само спортивное упражнение, в котором специализируется спортсмен, является эффективным средством специального силового развития в любом виде спорта, причем в процессе выполнения упражнения создаются условия для развития мышечной силы сообразно двигательной специфике данного вида спорта. Однако даже в таких видах спорта, где спортивные упражнения характеризуются большей мощностью или большими силовыми проявлениями (тяжелая атлетика, легкоатлетические метания, спортивная гимнастика и др.), по мере роста квалификации невозможно достигнуть необходимого уровня специального силового развития, если выполнять только это упражнение. Объясняется это тем, что по мере приближения к высшей фазе спортивного мастерства, когда спортивное упражнение уже становится хорошо двигательно и качественно освоенным, оно перестает в достаточной мере стимулировать дальнейший рост уровня силового развития. Спортивная практика, проведенные ранее [59, 136 и др.) исследования позволяют говорить, что наиболее эффективным средством специальной силовой подготовки на всем протяжении становления спортивного мастерства в любой специализации являются специальные упражнения, выполняемые как с внешним сопротивлением (вес предметов, сопротивление партнера или внешней среды), так и с отягощенным весом собственного тела спортсмена. В. В. Кузнецов к средствам специальной силовой подготовки относит следующие группы упражнений: спортивные упражнения, специальные и специально-вспомогательные упражнения. Спортивное упражнение — это упражнение, выполненное с соблюдением всех правил соревнования. Специальные упражнения - это физические упражнения, позволяющие развивать мышечную силу в синтезе с другим ведущим двигательным качеством в соответствии с внешней и внутренней структурой основного спортивного упражнения. Это соответствие может касаться как структуры всего движения, так и структуры его отдельных фаз и элементов. Специально-вспомогательные упражнения - это физические упражнения, позволяющие локально развивать силу отдельных мышечных групп в синтезе с другим ведущим двигательным качеством согласно структуре спортивного упражнения, когда выдержать внешнюю структуру методически невозможно.
Такие упражнения занимают значительное место в силовой подготовке спортсмена и широко применяются в скоростно-силовой группе видов спорта. Исследования В. М. Дьячкова [59], В. В. Кузнецова [116, 119, 120] и др. показали, что, если одна мышца или группа мышц отстает в развитии, то это может отрицательно сказаться на динамике выполнения всего спортивного упражнения. Для того чтобы данная группа специально-вспомогательных упражнений являлась средством специальной силовой подготовки, необходимо сохранять структурный принцип выполнения упражнений. В тех случаях, когда методически невозможно сохранить внешнюю структуру спортивного упражнения, следует сохранять внутреннюю его структуру. Методика воспитания силы, как и любого другого физического качества, включает в себя следующие методические компоненты: средства, методы, режимы работы мышц, величину преодолеваемого сопротивления, интенсивность выполнения упражнения, максимальное число его повторений, максимальное число повторений в одном подходе, характер и длительность отдыха между подходами. При этом все перечисленные компоненты методики находятся в тесной взаимосвязи и взаимообусловлены. Многовековая эволюция методики силовой подготовки исходила из задач повышения максимальной силы и увеличения объема мышц. В наши дни эти задачи в полной мере присущи методике бодибилдинга. Что же касается оптимальных скоростно-силовых видов спорта, то здесь силовые упражнения являются не столько средством развития силы мышц и скоростно-силовой подготовки, сколько способом интенсификации режима работы опорно-двигательного аппарата спортсмена (и обусловливающих его физиологических систем организма) в соответствии с условиями соревновательной деятельности. В масштабе многолетней тренировки такая интенсификация связана с активизацией процесса морфофункциональной специализации, т. е. избирательно направленной адаптации организма к специфическому двигательному режиму, присущему конкретной деятельности, а также с повышением моторного потенциала спортсмена и рабочей эффективности движений как необходимого условия для совершенствования технико-тактического мастерства и скорости выполнения спортивных действий. В масштабах годичного цикла такая интенсификация обеспечивает, кроме того, планомерное выведение функциональных возможностей организма на тот уровень специальной работоспособности, который необходим для успешного выступления в соревнованиях. Упражнения с отягощениями или другим внешним сопротивлением эффективно способствуют повышению скорости движений и перемещений спортсмена за счет совершенствования сократительных свойств (увеличение мощности рабочих усилий) и усиления окислительных способностей (развитие локальной мышечной выносливости) мышц. Вместе с тем, по мнению Ю. В. Верхошанского, упражнения с отягощениями могут обеспечивать повышение максимальной анаэробной мощности,
Применение различных технических устройства в армспорте
В армрестлинге, как и в других видах спорта, также используются тренажерные устройства [266, 268, 269]. Известно устройство [269] для тренировки мышц рук (arm wrestling exerciser), содержащее установленную на основании опору, к которой прикреплена резиновая лента, имеющая на свободном конце рукоятку. Другое устройство [266] для развития силы мышц рук (arm wrestling unit) состоит из основания и закрепленных на его поверхности двух угловых кронштейнов. Между кронштейнами установлен трубчатый рукав, который является тугим посадочным местом для винтовой пружины. К внешнему концу пружины приварен хвостовик рукоятки с эластичным покрытием. Устройство [268] для тренировки рук и плечевого пояса (torsion ture arm axercising apparatus) состоит из корпуса с выемкой для локтя и Г-образным рычагом, за который берется спортсмен. В корпусе находится крутящееся устройство, оказывающее противодействие силе, прилагаемой к рычагу при движении его в каком -либо направлении. Крутящееся устройство представляет собой спиральную пружину, закрепленную одним концом во внутренней части корпуса. Внутри спиральной пружины имеется вал, к которому прикреплен другой конец пружины. Вал опирается на подшипники и может вращаться в корпусе. Для контроля силы, приложенной к рукоятке, в корпусе установлено механическое устройство со стрелкой. Недостатком этих устройств является низкая эффективность тренировки, поскольку они не обеспечивают создание всевозможных переменных режимов сопротивления (единственный режим — возрастающее сопротивление), а также невозможность регулирования нагрузки. К более совершенным устройствам можно отнести настольное тренировочное устройство для армрестлинга [266], которое содержит прямоугольное основание, фиксируемое на плоской поверхности стола посредством регулировочных зажимов. На основании жестко закреплена конструкция, внутри которой проходит цилиндрический шток, шарнирно соединенный с подвижным рычагом. С противоположного конца шток переходит в Г-образную стойку, связанную с подвижным элементом натяжения посредством пружин.
Основным недостатком данного устройства является низкая эффективность его применения (его использование позволяет создать всего лишь один режим сопротивления - возрастающий). В практике армспорта наиболее часто пользуются тренажером, представленным на рис. 1 [271]. Он имеет много недостатков из-за своей большой инерционности и большого шага в дозировке нагрузки. Тренажер предназначен для тренировки борцов на руках в различных режимах сопротивления (постоянном, возрастающем, убывающем, возрастающем с переходом на убывающий) и управления работой мышц спортсмена с целью повышения их результативности и спортивного мастерства. Легкость в регулировании нагрузки и смене режимов сопротивления, безынерционность действия и универсальность, компактность и простота конструкции, а также возможность формировать технику движения отличают данное техническое устройство от других тренажеров для армспорта. Данное устройство впоследствии было модернизовано Ю. Т. Черкесовым, М. М. Эбзеевым с соавторами механической рукой (рис. 5 и 6, патент №2128539) [265] и подробно описано в кандидатской диссертации М. М. Эбзеева [252]. На рис. 6. представлен внешний вид "Модернизированной машины безынерционного управляющего воздействия". Модернизация тренировочно-исследовательского комплекса для армрестлингистов преследовала основную цель - создание возможности акцентированного развития мышц - сгибателей кисти. Благодаря этому тяговое сопротивление устройства руке тренирующегося атлета создается через механическую руку, имитирующую руку противника (раньше оно создавалось непосредственно руке тренирующегося). Более того, в механической руке предусмотрена рукоятка, позволяющая акцентировать воздействие на мышцы-сгибатели кисти.
Все эти действия по модернизации комплекса направлены на то, чтобы эффективные переменные режимы сопротивления реализовывались с максимальным комфортом в искусственных условиях выполнения соревновательного упражнения. 1. Анализ и обобщение научно-методической литературы по проблеме исследования. Для выяснения состояния исследуемой проблемы, ее значимости в современном спорте высших достижений проведен анализ научной, научно педагогической, учебно-педагогической, технической, медико биологической и спортивной отечественной и зарубежной литературы. В процессе работы изучались и обогащались сведения о системе подготовки армрестлеров различного уровня мастерства [51, 71, 73, 74, 71, 139, 183, 184, 187, 235, 236, 252 и др.]. Были выявлены подходы и разработки по оптимизации управления физической нагрузки с учётом индивидуальных особенностей организма человека [17, 39, 79, 108, 247, 248 и др.]. Изучены рекомендации ведущих тренеров и лучших армрестлеров мира. Проведен анализ публикаций по тренажеростроению с обратной связью и
Принцип работы безынерционного тренажера адаптивного управления для армспорта
Эффективность применения тренажеров в спорте и физической культуре доказана многими авторами [8, 12, 36, 37, 38, 42, 43, 54, 60, 64, 104, 113, 121, 122, 123, 124, 134, 160, 166, 168, 170, 177, 181, 187, 208, 209, 219, 227, 230, 238, 246, 249, 254, 265 и др.]. Идея управления тренировочным процессом на основе использования тренажерных устройств с переменными режимами сопротивления нашла свое отражение в научных трудах ряда исследователей [4, 9, 57, 91, 106, 138, 184, 190, 194, 225,234, 239, 223, 252, 253, 259, 261, 264 и др.]. Используя этот огромный научный потенциал, мы разработали и апробировали безынерционный тренажер адаптивного управления для армспорта. Тренажер предназначен для тренировки борцов на руках в различных режимах сопротивления: постоянном, возрастающем, убывающем, — и управления работой мышц спортсмена с целью повышения их результативности и спортивного мастерства. На основе проведенного литературного обзора, и исходя из требований к системе управления, была разработана автоматизированная система управления (АСУ) тренировочным процессом армрестлеров. Ее функциональная блок-схема приведена на рис. 8. Достоинством данной АСУ является ее универсальность. Внеся небольшие изменения, можно перестроить систему для работы с другими тренажерами, в других видах спорта. Это достигается тем, что и аппаратное, и программное обеспечение не "привязаны" к какому-то конкретному виду спорта. Разработанная автоматизированная система управления состоит из двух частей: адаптивной автоматической системы дуального управления, контур управления которой состоит из четырех линий обратной связи, автоматизированной системы контроля тренировочным процессом, представленной в виде разветвленной структуры базы данных и СУБД, реализующей функции учета спортивных результатов и ведения журнала тренировок. Так как результаты каждого выполненного упражнения в подходе сохраняются в базе данных и используются в дальнейшем для управления нагрузкой, то эту систему можно отнести к адаптивным автоматическим системам управления дуального класса. С помощью данной АСУ решается одна из задач по разработке адаптивной автоматизированной системы управления тренировочным процессом с индивидуальным дозированием нагрузки на основе измерения скорости движений спортсмена и расчета его модельных характеристик. Для изменения величины нагрузки изготовлено и апробировано исполнительное устройство, совмещенное с безынерционным нагрузочным устройством пружинного типа, позволяющим задавать характер формирования нагрузки при выполнении упражнения.
Таким образом, данный метод управления тренировочной нагрузкой предполагает работу системы управления, отличающуюся главным образом тем, что изменение нагрузки происходит с учетом индивидуальных возможностей тренируемого. В процессе тренировки данная АСУ не допускает губительного для здоровья спортсмена превышения нагрузки, приводящего к "перетренировке", и, соответственно, к падению спортивных результатов. С переходом в армспорте борьбы из положения «сидя» в положение «стоя» сильно изменилась техника выполнения атакующих движений. Это связано с увеличившейся подвижностью (изменения положения) и перемещения корпуса армрестлера в вертикальной и горизонтальной плоскости, использовании нового упора для ног. Наиболее популярным техническим действием у армрестлеров высшего уровня мастерства стал приём в борьбе "верхом" (этим способом пользуются, по исследованиям П. В. Живоры [71], 69,78% высококвалифицированных армрестлеров). Отличительной особенностью этого приема является тяговое движение рукой на себя и дальнейшее прижатие руки соперника к столу активным движением руки и корпуса атакующего. Исходя из изменения направляющей силы не в сторону валика, а на себя, мы считаем, что для сохранения и формирования правильной техники движения способом "верхом" целесообразно закреплять тренажёр на противоположной стороне стола (на месте соперника) в тренировочном процессе армрестлеров, а не со стороны рабочей руки. Рассмотрим сначала проявления силы тяги в проигрышном положении при борьбе правой рукой. Биомеханический анализ проявления силы тяги в проигрышном положении выявил проявления максимальной силы, развиваемой армрестлерами, при угле в локтевом суставе, равном 90, как у спортсменов высшего уровня мастерства, так и у спортсменов II и III разрядов. По ходу увеличения этого угла в локтевом суставе у армрестлеров II и III разрядов зафиксировано уменьшение в проявлении силы до угла 135, сила в этом положении составила 75,4 % от максимальной. По ходу увеличения угла в локтевом суставе у армрестлеров высшего уровня мастерства происходит уменьшение в проявлении силы до угла 115 (сила в этом положении уменьшилась на 15 %). После чего зафиксировано увеличение силы до 95,5 % от максимума, которое приходится на угол в локтевом суставе, равный 130. С отметки в 130 сила, проявляемая армрестлерами высшего уровня мастерства, уменьшается до угла в 135 (при котором рука спортсмена обычно пересекает уровень высоты валика или касается его, после чего схватка прекращается) и составляет 91,5 % от максимума. Биомеханический анализ проявления силы тяги в проигрышном положении при борьбе левой рукой выявил проявления максимальной силы, развиваемой армрестлером при угле в локтевом суставе, равном 90, как у спортсменов высшего уровня мастерства, так и у спортсменов II и III разрядов. По ходу увеличения этого угла в локтевом суставе у армрестлеров II и III разрядов зафиксировано уменьшение в проявлении силы до угла 135, сила в этом положении составила 69,1 % от максимальной. По ходу увеличения угла в локтевом суставе у армрестлеров высшего уровня мастерства происходит уменьшение в проявлении силы до угла 120. Сила в этом положении составила 85 %, после чего зафиксировано ее увеличение до 90,2 % от максимума, которое приходится на угол в локтевом суставе, равный 130 . С этой отметки сила, проявляемая армрестл ерами высшего уровня мастерства, уменьшалась до угла в 135 и составила 87 % от максимума. Анализ движения в проигрышном положении у спортсменов II и III разрядов выявил биомеханическое сходство в проявления силы тяги при борьбе левой и правой рукой с той лишь разницей, что сила левой руки
Направление силы тяги способом "верхом" во время атаки у армрестлеров высшего уровня мастерства
Краткое заключение. В качестве основных компонентов автоматизированных систем сбора, обработки информации и управления исполнительными устройствами должны выступать датчики физических величин, аналого-цифровые преобразователи, электро-механические приводы и сочетание системных и прикладных программных средств, составляющих единый технологический цикл измерения, обработки и выдачи управляющих воздействий. Для наиболее эффективного решения поставленных задач представляется целесообразным применение АСУ адаптивного типа, т.к. объект управления подвержен заведомо неизвестным воздействиям. Биомеханический анализ движения в армспорте у армрестлеров высшего уровня мастерства выявил изменения в технике выполнения атакующего движения, связанные с переходом борьбы из положения «сидя» (рис.14 — так боролись в России в 90 - х годах прошлого века) в положение «стоя» (рисЛ 5) - по правилам WAF (World Armwrestling Federation -Всемирной федерацией армспорта), которые используются Российской ассоциацией армспорта в настоящее время. Данные в изменениях силы тяги представлены нарис. 14, 15, 16и 17. Нами исследованы значения силы (в изометрическом режиме) тяги правой и левой руки при различных углах в локтевом суставе у мастеров спорта международного класса и армрестлеров II -III разрядов. Результаты исследования представлены нарис. 18 и 19. Разработанная нами технология тренировки армрестлеров высокого класса на безынерционном тренажере адаптивного управления для армспорта на основе использования "пролонгированного" метода максимальных усилий состоит в следующем: Тренером (или спортсменом - армрестлером) устанавливается на безынерционном тренажере адаптивного управления с помощью АСУ сопротивление, равное 95 % (или необходимое другое) от максимального (за выбранный промежуток времени или на данный момент). С таким сопротивлением армрестлер высокого класса может выполнить рабочее движение около трёх раз. Однако физиологическая нагрузка на организм спортсмена будет равна 95 % только при первом выполнении. При повторном выполнении движения физиологическая нагрузка составит уже 97-98 %, причем скорость выполнения упражнения несколько уменьшится. В третьем повторении физиологическая нагрузка будет равна 100 %, причем скорость выполнения упражнения ещё уменьшится.
Такой вид нагрузки не всегда оправдан. Организм очень быстро к нему привыкает. При использовании безынерционного тренажера адаптивного управления картина выполнения подхода меняется за счёт подбора АСУ оптимальной (изменяющейся плавно по ходу выполнения движения) величины сопротивления мышцам спортсмена на основе зарегистрированной скорости движения. Таким образом получается, что армрестлер выполняет последующие повторения с физиологической нагрузкой, равной также 95 %, за счёт изменения (как правило, - уменьшения) нагрузки по ходу выполнения подхода. Повторений в подходе может быть любое количество (три, десять, двадцать, тридцать и др.). Оно определяется тренером и заносится в АСУ. После выполнения заданного количества повторений АСУ подаёт звуковой сигнал о прекращении выполнения движений, что освобождает спортсмена от необходимости их считать. Нами рекомендуется выполнять при использовании "пролонгированного" метода максимальных усилий от 6 до 8 повторений в 8 -10 подходах. Перед началом и после завершения сравнительного педагогического эксперимента было проведено тестирование армрестлеров по специальной физической подготовленности. Эти данные, а также достоверность их различия приведены в таблице 4. Для наглядности изменения в показателях отображены на рисунках 20-25. улучшение результатов произошли по всем параметрам нашего исследования, однако статистически достоверную значимость этих результатов мы не обнаружили. В экспериментальной же группе выявлен существенный прирост результатов (от 3,248 до 27,05 %) по всем параметрам проведенного исследования. Статистически достоверную значимость результатов мы обнаружили во всех тестах за исключением последнего теста "подтягивание на одной руке", хотя прирост там составил 5,035 %. По нашему мнению, отсутствие достоверно значимого прироста результата в тесте "подтягивание на одной руке" связано с тем, что при работе на тренажере рабочее (атакующее) движение у армрестлеров начинается при угле в локтевом суставе около 90, а в подтягивании на одной руке исходное положение составляет около 180. Эффективность применения тренажеров в спорте и физической культуре доказана многими авторами [8, 12, 36, 37, 38, 42, 43, 54, 60, 64, 104, 113, 121, 122, 123, 124, 134, 160, 166, 168, 170, 177, 181, 187, 208, 209, 219, 227, 230, 238, 246, 249, 254, 265 и др.]. Идея управления тренировочным процессом на основе использования тренажерных устройств с переменными режимами сопротивления нашла свое отражение в научных трудах ряда исследователей [4, 9, 57, 91, 106, 138, 184, 190, 194, 225,234, 239, 223, 252, 253, 259, 261, 264 и др.]. Используя этот огромный научный потенциал, мы разработали и апробировали безынерционный тренажер адаптивного управления для армспорта. Тренажер предназначен для тренировки борцов на руках в различных режимах сопротивления: постоянном, возрастающем, убывающем, — и управления работой мышц спортсмена с целью повышения их результативности и спортивного мастерства. На основе проведенного литературного обзора, и исходя из требований к системе управления, была разработана автоматизированная система управления (АСУ) тренировочным процессом армрестлеров.
Ее функциональная блок-схема приведена на рис. 8. Достоинством данной АСУ является ее универсальность. Внеся небольшие изменения, можно перестроить систему для работы с другими тренажерами, в других видах спорта. Это достигается тем, что и аппаратное, и программное обеспечение не "привязаны" к какому-то конкретному виду спорта. Разработанная автоматизированная система управления состоит из двух частей: адаптивной автоматической системы дуального управления, контур управления которой состоит из четырех линий обратной связи, автоматизированной системы контроля тренировочным процессом, представленной в виде разветвленной структуры базы данных и СУБД, реализующей функции учета спортивных результатов и ведения журнала тренировок. Так как результаты каждого выполненного упражнения в подходе сохраняются в базе данных и используются в дальнейшем для управления нагрузкой, то эту систему можно отнести к адаптивным автоматическим системам управления дуального класса. С помощью данной АСУ решается одна из задач по разработке адаптивной автоматизированной системы управления тренировочным процессом с индивидуальным дозированием нагрузки на основе измерения скорости движений спортсмена и расчета его модельных характеристик. Для изменения величины нагрузки изготовлено и апробировано исполнительное устройство, совмещенное с безынерционным нагрузочным устройством пружинного типа, позволяющим задавать характер формирования нагрузки при выполнении упражнения. Таким образом, данный метод управления тренировочной нагрузкой предполагает работу системы управления, отличающуюся главным образом тем, что изменение нагрузки происходит с учетом индивидуальных возможностей тренируемого. В процессе тренировки данная АСУ не допускает губительного для здоровья спортсмена превышения нагрузки, приводящего к "перетренировке", и, соответственно, к падению спортивных результатов.
