Кинематика и динамика выполнения упражнений на стационарных силовых тренажерах

Abstract

Статья посвящена актуальной теме, связанной с созданием новой технологии взаимодействия человека с тренажерными средствами при развитии силовых качеств, важных как для спортивных достижений, так и в повседневной жизни. Цель исследования – установление кинематических и динамических особенностей работы суставных сочленений при взаимодействии тренирующегося со стационарными тренажерами в ходе выполнения силовых упражнений. В качестве основного метода исследования использован оригинальный способ определения и численного представления позы человека, основанный на установлении закономерностей изменения суставных углов с учетом всех анатомически возможных степеней свободы сочленений опорно-двигательного аппарата. В ходе исследования были проанализированы тренировочные упражнения с использованием типичных современных силовых тренажеров, использующих для создания нагрузки гравитационные, упругие и диссипативные силы. В результате исследования показано, что основной проблемой применения стационарных тренировочных систем является отсутствие возможности создания нагрузки одновременно для нескольких степеней свободы суставных движений, характерных для естественных пространственных движений человека. Другие проблемы связаны с жесткой предопределенностью траекторий звеньев человека, снижающей требования к координации мышечных усилий, с наличием неконтролируемых инерционных силовых добавок, возникающих при ускоренном движении грузов, используемых для создания нагрузки, и необходимостью рассеивания механической энергии в ходе выполнения упражнений. На основании исследования сформулировано перспективное направление дальнейшего развития тренажерных технологий, связанных с силовой и оздоровительной тренировкой, – создание тренажеров, обеспечивающих нагрузку одновременно нескольких степеней свободы опорно-двигательного аппарата человека при минимальной инерционности с возможностью эффективного рассеивания энергии.