СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ И ТОЧНОСТИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ СПОРТСМЕНА В ИГРОВЫХ ВИДАХ СПОРТА Российский патент 2014 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к спортивной медицине и предназначено для определения скорости и точности двигательных действий спортсмена в игровых видах спорта.

В игровых видах спорта от спортсмена требуется быстрая оценка соревновательных ситуаций, принятие адекватных решений и техническое мастерство при выполнении двигательных действий [1]. Эффективность двигательных действий зависит от моторных возможностей [2], обусловленных способностью совершать двигательные действия в пределах короткого времени, называемой быстротой [3], и точностью движений, под которой понимают качество двигательного акта, реализованного с соблюдением заранее установленной системы характеристик [4].

Известны способы оценки быстроты путем определения времени скрытого периода двигательной реакции, скорости одиночного движения, частоты движений в единицу времени и производной от этих показателей - скорости передвижения [5].

Недостатком способов является невозможность определения точности двигательных действий в игровых видах спорта.

Известен способ исследования оптимальной скорости двигательных действий путем написания цифр «2», «3» и «6», предъявляемых в случайном порядке. В ходе исследований оптимальное время двигательной реакции (время начала написания цифр) и оптимальный период выполнения действий (интервал предъявления цифр) принимаются равным их минимальным значениям, при которых каждое действие и деятельность в целом длительное время (200-300 с) выполняются безошибочно [6].

Недостатком способа является длительность исследования, зависимость его результатов от уровня навыка и способа написания цифр (карандашом, ручкой, мелом и т.д.).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, определяют максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки, оценку точности двигательных действий испытуемого принимают равной максимальному абсолютному значению ошибки не совпадения точечного объекта и метки [7].

В данном способе определяется максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки, которое характеризует вероятность ошибки в серии двигательных действиях, то есть вероятность технического брака, однако точность серии двигательных действиях не оценивается.

Технический результат предлагаемого способа заключается в определении максимальной скорости двигательных действий спортсмена в игровых видах спорта, при которой сохраняется их точность.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком - и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, причем новым является то, что период T оборота точечного объекта по окружности задают последовательно равным 2,0; 1,7; 1,5; 1,3; 1,1; 0,9 и 0,7 с, для каждого периода T вычисляют оценку времени реакции t испытуемого на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле

$$t={\displaystyle \sum _{i=1}^n{t}_i/n,\left(1\right)}$$

где t_i - i-e значение ошибки запаздывания или абсолютное значение ошибки упреждения, мс; n - число остановок точечного объекта в области положения метки; строят график функции t=f(T), на графике отмечают зону допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект, соответствующую значению времени реакции при периоде T оборота точечного объекта по окружности, равном 2,0 с; максимальную скорость двигательных действий испытуемого принимают соответствующей минимальному периоду T_min оборота точечного объекта по окружности, при котором значение времени реакции t испытуемого на движущийся объект, характеризующее точность его двигательных действий, находится в допустимой зоне; точность двигательных действий оценивают по величине зоны допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект.

Задача испытуемого, стремящегося остановить движущийся объект, точно совмещая его с меткой (фиг.1), состоит в нахождении некоторой величины упреждения своих двигательных действий с учетом скорости движения объекта, оставшегося расстояния и скорости своих двигательных действий [8]. Действия испытуемого в подобной ситуации соответствуют действиям спортсмена в игровых видах спорта, что позволяет определить максимальную скорость двигательных действий, при которой сохраняется их точность.

Для оценки времени реакции на движущийся объект вычисляется среднеарифметическое значение ошибок не совпадения точечного объекта и метки [9]. Однако оценка времени реакции на движущийся объект спортсмена игровых видов спорта, вычисленная как среднеарифметическое значение, не позволяет адекватно оценить точность его двигательных действий. Путь при тестированиия времени реакции на движущийся объект двух испытуемых получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки:

- для первого испытуемого +10, -10, +10, -10, +10, -10, +10, -10, +10, -10 мс, представленные на фиг.2;

- для второго испытуемого +5, -5, +5, -5, +5, -5, +5, -5, +5, -5 мс, представленные на фиг.3.

Среднеарифметические значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки обоих испытуемых совпадают, но их вариационный размах и рассеяние у второго испытуемого меньше, чем у первого, следовательно, точность двигательных действий второго испытуемого выше.

На фиг.1 представлена окружность, предъявляемая испытуемому на экране видеомонитора, где 1 - метка, 2 - точечный объект, движущийся с заданной скоростью по окружности.

На фиг.2-3 представлены диаграммы значений ошибок запаздывания и упреждения двух испытуемых, на фиг.4-6 - графики зависимости времени реакции на движущийся объект от периода оборота движущегося объекта по окружности, построенные по результатам тестирования трех испытуемых.

Предлагаемый способ определения скорости и точности двигательных действий спортсмена в игровых видах спорта осуществляется следующим образом.

Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка 1 и точечный объект 2, движущийся по окружности (фиг.1). Период T движения точечного объекта 2 по окружности задают последовательно равным 2,0; 1,7; 1,5; 1,3; 1,1; 0,9 и 0,7 с.

При каждом периоде T оборота точечного объекта 2 по окружности в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта 2 с меткой 1 испытуемый заданное число раз нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта 2 по окружности. Затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта 2 и метки 1 - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком - и через заданное время возобновляют движение точечного объекта 2 по окружности.

Для каждого периода T оборота точечного объекта 2 по окружности вычисляют оценку времени реакции t испытуемого на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле (1). Затем строят график функции t=f(T), на графике отмечают зону допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект, соответствующую значению времени реакции при периоде T оборота точечного объекта 2 по окружности, равном 2,0 с.

Максимальную скорость двигательных действий испытуемого принимают соответствующей минимальному периоду T_min оборота точечного объекта 2 по окружности, при котором значение времени реакции t испытуемого на движущийся объект, характеризующее точность его двигательных действий, находится в допустимой зоне. Точность двигательных действий оценивают по величине зоны допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект.

Заявляемый способ позволяет, задавая различный период движения точечного объекта по окружности, определить максимальную скорость двигательных действий спортсмена в игровых видах спорта, при которой сохраняется их точность.

Таким образом, заявляемый способ определения скорости и точности двигательных действий в игровых видах спорта обладает новыми свойствами, обусловливающими получение технического результата.

Пример 1.

Испытуемому А., 17 лет, имеющему 1 разряд по волейболу, на экране видеомонитора персонального компьютера предъявили окружность, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся по часовой стрелке по окружности, совершая один оборот за 2,0 с (фиг.1)

Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения точечного объекта с положением метки нажимал клавишу клавиатуры компьютера «Пробел», выполняющую функцию кнопки «Стоп». Компьютер в момент нажатия клавиши «Пробел» останавливал движение точечного объекта по окружности, вычислял ошибку не совпадения положений точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, заносил значение времени ошибки в запоминающее устройство и через 1 с продолжал движение точечного объекта по окружности.

Испытуемый в соответствии с рекомендациями [8] выполнил 13 остановок движения точечного объекта в области положения метки, первые три из которых при оценке времени реакции на движущийся объект не учитывались. В результате тестирования получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки, мс: 9, 15, 19, 11, 6, 15, 20, 12, 22, 4. Оценка времени реакции испытуемого на движущийся объект, вычисленная по формуле (1), равна 13,3 мс.

Аналогичным образом испытуемый A. выполнил тест по оценке времени реакции на движущийся объект при периоде T оборота точечного объекта по окружности, последовательно равном 1,7; 1,5; 1,3; 1,1; 0,9 и 0,7 с. Оценки времени реакции испытуемого на движущийся объект, вычисленные по формуле (1), приведены в таблице 1, график функции t=f(T) - на фиг.4.

Таблица 1 Период T, с 2,0 1,7 1,5 1,3 1,1 0,9 0,7 Оценка t, мс 13,3 10,1 10,9 10,2 12,8 19,8 22,1

На графике функции t=f(T) отметили зону Δ=13,3 мс допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект, соответствующую значению времени реакции при периоде T оборота точечного объекта по окружности, равном 2,0 с. Максимальную скорость двигательных действий испытуемого, при которой сохраняется их точность, приняли соответствующей минимальному периоду T_min оборота точечного объекта по окружности, равному 1,08 с, при котором значение времени реакции t испытуемого на движущийся объект находится в допустимой зоне. Точность двигательных действий приняли соответствующей величине зоны допустимых значений Δ времени реакции t испытуемого на движущийся объект, равной 13,3 мс.

Пример 2.

Испытуемый Л., 18 лет, имеющий 1 разряд по баскетболу, аналогично испытуемому А., выполнил тест по оценке времени реакции на движущийся объект при периоде T оборота точечного объекта по окружности, последовательно равным 2,0; 1,7; 1,5; 1,3; 1,1; 0,9 и 0,7 с.

Оценки времени реакции испытуемого на движущийся объект, вычисленные по формуле (1), приведены в таблице 2, график функции t=f(T) - на фиг.5.

Таблица 2 Период T, с 2,0 1,7 1,5 1,3 1,1 0,9 0,7 Оценка t, мс 16,4 13,3 14,2 10,2 10,7 17,3 21,6

На графике функции t=f(T) отметили зону Δ=16,4 мс допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект, соответствующую значению времени реакции при периоде T оборота точечного объекта по окружности, равном 2,0 с. Максимальную скорость двигательных действий испытуемого, при которой сохраняется их точность, приняли соответствующей минимальному периоду T_min оборота точечного объекта по окружности, равному 0,93 с, при котором значение времени реакции t испытуемого на движущийся объект находится в допустимой зоне. Точность двигательных действий приняли соответствующей величине зоны допустимых значений Δ времени реакции t испытуемого на движущийся объект, равной 16,4 мс.

Пример 3.

Испытуемый В., 18 лет, имеющий 1 разряд по бадминтону, аналогично испытуемому А., выполнил тест по оценке времени реакции на движущийся объект при периоде T оборота точечного объекта по окружности, последовательно равным 2,0; 1,7; 1,5; 1,3; 1,1; 0,9 и 0,7 с.

Оценки времени реакции испытуемого на движущийся объект, вычисленные по формуле (1), приведены в таблице 3, график функции t=f(T) - на фиг.6.

Таблица 3 Период T, с 2,0 1,7 1,5 1,3 1,1 0,9 0,7 Оценка t, мс 17,7 14,8 13,9 15,2 13,7 15,9 19,0

На графике функции t=f(T) отметили зону Δ=17,7 мс допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект, соответствующую значению времени реакции при периоде T оборота точечного объекта по окружности, равном 2,0 с. Максимальную скорость двигательных действий испытуемого, при которой сохраняется их точность, приняли соответствующей минимальному периоду T_min оборота точечного объекта по окружности, равному 0,8 с, при котором значение времени реакции t испытуемого на движущийся объект находится в допустимой зоне. Точность двигательных действий приняли соответствующей величине зоны допустимых значений Δ времени реакции t испытуемого на движущийся объект, равной 17,7 мс.

Анализ результатов тестирования свидетельствует, что минимальный период оборота точечного объекта по окружности, при котором значение времени реакции испытуемого на движущийся объект находится в допустимой зоне, у испытуемого В. (1 разряд по бадминтону) меньше, чем у испытуемых Л. (1 разряд по баскетболу) и А. (1 разряд по волейболу). Следовательно, максимальная скорость двигательных действий испытуемого В., при которой сохраняется их точность выше, чем у испытуемых Л. и А.

Зона допустимых значений времени реакции испытуемого А. (1 разряд по волейболу) на движущийся объект, соответствующая значению времени реакции при периоде оборота точечного объекта по окружности, равном 2,0 с, меньше, чем у испытуемых Л. (1 разряд по баскетболу) и В. (1 разряд по бадминтону). Следовательно, точность двигательных действий испытуемого А. выше, чем у испытуемых Л. и В.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить скорость и точность двигательных действий спортсмена в игровых видах путем тестирования реакции на движущийся объект за счет изменения скорости движения точечного объекта по окружности.

Источники информации

1. Радчич И.Ю. Подходы к углубленной индивидуализации и технологии мониторинга подготовки игроков в связи с проблемой олимпийского отбора // Теория и практика физической культуры. - 2003. - №11. - С.16-19.

2. Коренберг В.Б. Спортивные возможности и способности // Теория и практика физической культуры и спорта. - 2009. - №3. - С.3-9.

3. Карпенко Л.А. Ключевые аспекты успешной учебно-тренировочной работы по художественной гимнастике // Культура физическая и здоровье. - 2007. - №4. - С.45-49.

4. Белокопытова Ж., Лаврентьева В., Кожевникова Л. Содержание и структура программы развития координационных способностей у девочек 10-13 лет, занимающихся художественной гимнастикой // Физическое воспитание студентов. - 2010. - №3. - С.3-8.

5. Губа В.П. Основы распознавания раннего спортивного таланта: Учебное пособие для высших учебных заведений физической культуры. - М.: Тера-Спорт, 2003. - 208 с.

6. Маршинин Б.А. Оптимальный темп сенсомоторной деятельности // Теория и практика физической культуры и спорта. - 2009. - №1. - С.71-74.

7. Патент РФ 2457785, МПК A61B 5/16. Способ оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта / Закамский А.В., Полевщиков М.М. Роженцов В.В. - №2011122491/14; заявл. 02.06.2011; опубл. 10.08.2012.

8. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М. Пейсахов, А.П. Кашин, Г.Г. Баранов, Р.Г. Вагапов; Под ред. В.М. Шадрина. - Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1976. - 238 с.

9. Патент РФ 2326595, МПК A61B 5/16. Способ оценки времени реакции человека на движущийся объект / Песошин А.В., Петухов И.В., Роженцов В.В. - №2326595/14; заявл. 04.06.2007; опубл. 20.06.2008.

Изобретение относится к спортивной медицине и предназначено для определения скорости и точности двигательных действий спортсмена в игровых видах спорта. Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся по окружности. Период движения точечного объекта по окружности задают последовательно равным 2,0; 1,7; 1,5; 1,3; 1,1; 0,9 и 0,7 с. При каждом периоде оборота точечного объекта по окружности в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый заданное число раз нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности. Затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности. Для каждого периода оборота точечного объекта по окружности вычисляют оценку времени реакции t испытуемого на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле $$t={\displaystyle \sum _{i=1}^n{t}_i/n}$$ , где t_i - i-e значение ошибки запаздывания или абсолютное значение ошибки упреждения, мс; n - число остановок точечного объекта в области положения метки. Затем строят график функции t=f(T), на графике отмечают зону допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект, соответствующую значению времени реакции при периоде оборота точечного объекта по окружности, равном 2,0 с. Максимальную скорость двигательных действий испытуемого принимают соответствующей минимальному периоду оборота точечного объекта по окружности, при котором значение времени реакции испытуемого на движущийся объект, характеризующее точность его двигательных действий, находится в допустимой зоне. Точность двигательных действий оценивают по величине зоны допустимых значений времени реакции испытуемого на движущийся объект. Способ позволяет, задавая различный период движения точечного объекта по окружности, определить максимальную скорость двигательных действий спортсмена в игровых видах спорта, при которой сохраняется их точность за счет инструментальных измерений. 6 ил., 3 табл., 3 пр.

Способ определения скорости и точности двигательных действий спортсмена в игровых видах спорта, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком - и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, отличающийся тем, что период T оборота точечного объекта по окружности задают последовательно равным 2,0; 1,7; 1,5; 1,3; 1,1; 0,9 и 0,7 с, для каждого периода T вычисляют оценку времени реакции t испытуемого на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле
$$t={\displaystyle \sum _{i=1}^n{t}_i/n}$$ ,
где t_i - i-e значение ошибки запаздывания или абсолютное значение ошибки упреждения, мс; n - число остановок точечного объекта в области положения метки; строят график функции t=f(T), на графике отмечают зону допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект, соответствующую значению времени реакции при периоде T оборота точечного объекта по окружности, равном 2,0 с; максимальную скорость двигательных действий испытуемого принимают соответствующей минимальному периоду T_min оборота точечного объекта по окружности, при котором значение времени реакции t испытуемого на движущийся объект, характеризующее точность его двигательных действий, находится в допустимой зоне; точность двигательных действий оценивают по величине зоны допустимых значений времени реакции t испытуемого на движущийся объект.