Побудова біокінематичної схеми руху, рухової дії по кінограмі (відеограмі).

Мета роботи: одержати навики побудови біокінематичних схем руху на основі кіно- або відеограм в зовнішній і соматичній системах відліку.

Знання та практичні навики, які одержує студент при виконанні роботи:

-практичні навики роботи з кіно- та відеоапаратурою;

-вміння будувати кіно- або відеограми;

-вміння будувати біокінематичні схеми руху;

-вміння описувати механічні рухи використовуючи зовнішню та внутрішню системи відліку.

Короткі теоретичні відомості та методика експерименту:

Рухи тіла людини можна виміряти, тільки порівнюючи положення його матеріальних точок із положенням тіла відліку (тілом, обраним для порівняння). Сукупність тіла відліку і системи координат називають системою відліку. Зручною системою відліку при вивченні біокінематичних характеристик рухової дії по кінограмі являється прямокутна система координат на площині в якій точка перетину координатних осей співставляється з тілом відліку. У процесі біокінематичного дослідження нерухома координатна система може бути співставлена з будь-яким відносно нерухомим на кінограмі орієнтиром (лінія старту, фінішу при бігу спортсмена, нерухомі орієнтири навколишнього середовища і т.д.). Така система відліку називається зовнішньою і використовується при визначенні положення всього тіла людини в якійсь площині.

При вивченні рухів із складною координаційною структурою, а також при оцінці рухливості в суглобах, при руховій реабілітації після перенесених травм або хірургічних втручань, при протезуванні кінцівок перед дослідниками виникають задачі по вивченню відносного взаємного розташування окремих біоланок, біокінематичних пар або ланцюгів тіла людини. Для рішення таких проблем використовується система координат, що зв`язана з певною матеріальною точкою на тілі людини. Таку систему відліку називають соматичною.

Якщо є необхідність вивчити рух точок тіла як у соматичній, так і в зовнішній системах відліку, то необхідно додатково використовувати відносні взаємні переміщення самих систем. Це спостерігається, наприклад, у бігу або ходьбі, коли одночасно вивчаються махові рухи кінцівок щодо всього тіла і переміщення спортсмена по дистанції щодо лінії фінішу.

Для біомеханічного дослідження природних локомоцій, а також специфічних рухів людини щодо обраної системи відліку потрібно насамперед скласти характерну розрахункову схему (або план) її рухової системи, що визначає біокінематичну структуру того чи іншого конкретного досліджуваного руху або дії. На біокінематичній схемі повинні бути зображені тільки ті особливості рухового апарату, що необхідні для визначення шляху, швидкості і прискорення руху певних його частин. Тому локомоторний апарат зображається на схемі у вигляді системи біоланок біокінематичних пар.

Біокінематична схема, за допомогою якої вивчають біокінематичні характеристики, виготовляється безпосередньо за матеріалами кіно- або відеозйомок. Для цього, після вибору масштабу, зображення поз людини по кадрово переносять (замальовують) на папір з міліметровою сіткою за допомогою проектора або фотозбільшувача. У кожному кадрі обов`язково повинен бути орієнтир із яким зв`язана побудова зовнішньої системи координат і визначення масштабу зображення. В лабораторних умовах для цього використовують масштабну лінійку, а в польових умовах може бути обраним будь-який предмет. Якщо необхідно досліджувати відносний взаємний рух біоланок, то на кінограмі позначається ще і соматична система відліку. Після цього вимірюють координати основних точок тіла спортсмена по кінограмі в зовнішній і соматичній системах відліку і по отриманих координатах в обраному масштабі (в більшості випадків 1:5; 1:10) будують біокінематичні схеми.

Вибір площини для побудови біокінематичної схеми залежить від того, у якій площині

робилася кіно- або відеозйомка. Якщо предметом вивчення є рухи, найбільш значні амплітуди яких реалізуються в одній площині, застосовується одно площинна кінозйомка.

Для вивчення рухів із складним просторовим переміщенням біоланок і всього тіла людини (метання молота, диска, вправи на коні в гімнастиці і т.д.) використовують трьох площинну кіно- або відеозйомки. Три кіноапарати розташовуються на визначеній

віддалі один від одного так, щоб їх оптичні осі були взаємно перпендикулярні. Зйомка робиться збоку (у сагітальній площині), спереду або позаду (у фронтальній площині) і зенітна кінозйомка (у горизонтальній площині). При використанні трьох площинної кінозйомки будують три біокінематичні схеми, що представляють рух у кожній окремій площині. Якщо предметом вивчення являються рухи, найбільше значення амплітуди яких реалізується в одній площині то застосовується одно площинна кінозйомка.

При побудові кінограми і біокінематичної схеми руху або рухової дії на її основі рекомендується такий хід роботи:

- спроектувати перший кадр на лист паперу, установити масштаб зображення, викреслити по зображенню орієнтири (предмети нерухомо зв`язані з землею);

- позначити порядковий номер кадру (відповідно до порядкового номера цього кадру на кіноплівці), нанести досліджувані точки і замалювати контури першої фігури; плівку пересунути на наступний кадр до суміщення орієнтирів на кіноплівці і на папері, відзначити досліджувані точки і замалювати контури другої фігури і т.д. Таким чином, на міліметровому папері щодо орієнтирів розташовується схематичне зображення всіх положень тіла людини в

Рис.1. Кінограма рухової дії спортсмена, виготовлена по даним кінозйомки в сагітальній площині з частотою 16 кадрів.за секунду. (Масштаб: 1поділка на осях X і Y відповідає 0,5м.). Зовнішня система відліку.

різні моменти часу (дивись Рис.1). У залежності від цілей дослідження на схему проектують необхідну кількість поз людини.

- центри суглобів і центр тяжіння голови відзначити точками (антропометричні точки) і відповідно промаркірувати;

-у випадку вивчення відносних переміщень біоланок визначити центр соматичної системи відліку (дивись Рис 2);

- визначити координати точок тіла в зовнішній і соматичній системах відліку;

- перенести координати точок на міліметровий папір і з`єднати точки прямими лініями.

Завдання:

1.Провести кіно- або відеозйомку рухової дії і побудувати його кінограму.

2.На кінограмі (у випадку відсутності кіно- або відеообладнання запропонованій

Рис.2. Кінограма рухової дії спортсмена, виготовлена по даним кінозйомки в сагітальній площині з частотою 16 кадрів за секунду. Соматична система відліку. (Масштаб: 1 поділка на осях відповідає 1м).

викладачем) позначити антропометричні точки, необхідні для побудови біокінематичної схеми;

3.Визначити координати позначених точок, а отримані результати записати в таблицю:

№ кадрів

Центр тяжіння голови, м

Суглоб кисті, м

Плечевий суглоб, м

Тазостегн-овий суглоб, м

Колінний суглоб, м

Суглоб стопи, м

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

4.Зобразити на міліметровому папері зовнішню систему відліку, перенести на нього отримані координати антропометричних точок і з`єднати їх покадрово.

5.Отримані в процесі роботи результати оформити у вигляді звіту, який повинен включати:

- точну назву, мету і завдання роботи;

-короткі теоретичні відомості та порядок виконання роботи;

-таблицю координат антропометричних точок;

-біокінематичну схему рухової дії спортсмена.

Контрольні питання:

1.Що таке тіло відліку, система відліку?

2.Яка система координат називається зовнішньою?

3.Яка система координат називається соматичною (внутрішньою)?

4.В яких випадках використовують соматичну систему відліку?

5.Що являє собою біокінематична схема?

6.Опишіть хід виконання робіт при побудові біокінематичної схеми руху або рухової дії.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Дата добавления: 2015-07-11