CC BY
80
Теория и методика спорта высших достижений
12
К ВОПРОСУ ОБ АВТОМАТИЗАЦИИ УЧЕТА УДАРНЫХ ДЕЙСТВИЙ БОКСЕРОВ
Н.А. ХУДАДОВ, Г.Ф. ВАСИЛЬЕВ, А.А. НОВИКОВ,
ФГБУ ФНЦ ВНИИФК
Аннотация
Предлагается устройство, позволяющее отслеживать удары в боксе. Устройство состоит из 16-ти акселерометров, размещенных на теле спортсмена, запаянных на печатных платах вместе с радиопередающими модулями. Печатные платы с акселерометрами и радиопередающими модулями закреплены на макушке и затылке головы, на обеих лопатках, на поясе и на неударных частях перчаток.
Удар, нанесенный боксером во время боя, вызывает ускорения определенных частей тела его противника.
Противник имеет такой же измерительный комплект. Величина ускорений фиксируется акселерометрами, находящимися на разных частях тела. Выполнена модель данного устройства и произведены пилотные исследования скоростных и силовых компонентов ударов у членов молодежной сборной команды России по боксу, и произведена оценка количественных показателей работы боксеров.
Внедрение технического устройства в практику бокса позволит контролировать и учитывать различные формы боевых действий боксеров на основе современных компьютерных технологий, что полезно для тренеров, медицинских и научных работников.
Ключевые слова: бокс, удар, автоматизированная
система, судейство.
Abstract
Device for tracking punches in boxing has been offered. This device consists of 16 accelerometers placed on athlete body, and attached to circuit boards along with transceiver modules. Boards with accelerometers and transceivers are placed on back of the head, crown of the head, both acromions, girdle, and not-contact part of gloves.
Punch delivered by boxer during bout causes acceleration of some body parts of opponent which have the same set of sensors. Acceleration rater is fixed by accelerometers on different body parts. Model of this device has been made, and pilot testing has been performed using speed and power punches in young boxing team members. Estimation of quantitative parameters of boxers’ performance has been completed using these data. Implementation of this device in boxing practice allows to account and control different actions of boxers on base of modern computer technologies, what can be useful for coaches, doctors and scientists.
Key words: boxing, punch, automated system, refereeing.
Актуальность
Результаты обобщения опыта работы специалистов в области подготовки боксеров и в ходе проведения соревнований, а также научно-исследовательские разработки в процессе лабораторных испытаний позволили сформировать концепцию, отражающую необходимость более детального учета деятельности боксеров в тренировке (в виде получения информации по варианту обратной связи). Кроме того, возникает необходимость решать задачу объективизации судейства спарринговых боев при использовании предлагаемого устройства, что позволит исключить влияние человеческого фактора на спортивный результат в боксерском поединке.
Проведенные в лабораторных условиях исследования и результаты психолого-педагогических наблюдений в условиях тренировок и соревнований позволили выделить 11 факторов, не позволяющих боковым судьям объективно оценивать результаты боксерских поединков. Указанные факторы носят как объективный, так и субъективный характер, а совмещенные в едином комплексе, они просто исключают возможность объективного наблюдения за ходом тренировочных боев или судейства в ходе официальных соревнований, что превращает их в чрезвычайно необъективный процесс. Поэтому-то и возникла идея создания устройства контроля ударных
действий боксеров, которое было нами разработано, а затем и необходимость методической проработки его использования на всех этапах подготовки.
Цель работы
Разработка устройства по учету ударных действий боксеров в условиях тренировки и в ходе проведения спарринговых боев.
Гипотеза
В случае реализации возможностей соединения, в ходе тренировочной и соревновательной деятельности боксеров, мест нанесения ударов перчаткой с ее соударяемой поверхностью, определенных правилами соревнований, появится возможность объективного метода подсчета ударов, их силы и места нанесения, что кардинально меняет содержание тренировочного процесса и исключает влияние человеческого фактора на оценку спортивной результативности в ходе спарринговых боев.
Результаты
Устройство для фиксации удара и его характеристик на дистанции состоит из 16-ти акселерометров, размещенных на теле спортсмена, запаянных на печатных
Теория и методика спорта высших достижений
13
платах вместе с радиопередающими модулями. Печатные платы с акселерометрами и радиопередающими модулями переносятся спортсменом, перемещающимся по рингу. Они закреплены на макушке и затылке головы, на обеих лопатках, на поясе и на неударных частях перчаток. Удар, нанесенный боксером во время боя, вызывает ускорения определенных частей тела его противника. Противник имеет такой же измерительный комплект. Величина ускорений фиксируется акселерометрами, находящимися на макушке и затылке головы, на обеих лопатках, на поясе и на неударных частях перчаток.
В комбинации акселерометры дают следующие данные: устройства на макушке и затылке позволяют различить удары в голову по видам (например, боковой удар в висок или в подбородок снизу) и оценивать их силу. Устройства на лопатках и на поясе позволяют различить удары в корпус по видам (например, прямой удар в солнечное сплетение или в печень снизу) и оценивать их. Устройства на неударных частях перчаток позволяют определить точность и силу попаданий, количество попыток, количество попаданий по защите и оценить их силу.
Все данные передаются с помощью ZigBee-радиомодулей на компьютер. Радиоприемник преобразует протокол ZigBee в виртуальный COM-порт, что позволяет использовать стандартные компоненты NET для приема данных. Удар, прошедший по боксеру или нанесенный по защите, проявляется в диапазоне 100 мс по времени в каком-либо из каналов. Для каждого датчика, расположенного на теле человека либо в перчатках, вводится соответствующий порог, при превышении которого встает задача дальнейшей обработки данных. Затем выполняется первичная классификация удара:
- вероятно, прошел «чистый» удар;
- удар по защите;
- уклон или уход от удара. Уклон или уход от удара определяется следующим образом: наличие ускорения в перчатке боксера и запаздывающее на 0,1-0,2 с ускорение головы или корпуса его противника.
Удар по защите характеризуется наличием столкновения рук боксеров, причем у защищающегося ускорение в перчатке перпендикулярно линии предплечья, у бьющего боксера - вдоль линии предплечья. А также импульсы ускорений должны быть синхронны. Остальные случаи («вероятно, прошел чистый удар») подвергаются дальнейшей обработке.
Существует проблема различия силы удара и определения его типа. Для решения этой задачи привлекаются статистические методы анализа. Сначала уменьшается пространство вектора состояния. Заведомо известные места расположения датчиков позволяют определить следующие параметры ударов, нанесенных в корпус и по голове боксера:
- угловая скорость по каждой из координат;
- амплитуда ускорения центра масс;
- ускорение в перчатке при столкновении с телом.
Затем производится классификация ударов методом
обучения - с тренером и специалистами, т.е. проводится большое количество тренировочных боев. После каждого пропущенного удара бой останавливается, и боксер, пропустивший удар, классифицирует его вместе с тренером. Строятся ограничивающие оболочки в многомерном пространстве для каждого типа ударов. Чем больше статистика, тем выше вероятность правильной классификации удара. Затем информация обрабатывается программными модулями «Модель состояния боксера», «Тренер», «Судья». Модуль отчетов и статистический модуль выводятся на экран компьютера в виде звуковых оповещений, а также на печать в виде отчета о количестве ударов различного вида.
В настоящее время выполнена модель данного устройства и произведены пилотные исследования скоростных и силовых компонентов ударов у членов молодежной сборной команды России по боксу и произведена оценка количественных показателей работы боксеров на снарядах, в парах (совершенствование технико-тактического мастерства), а также в спарринговых боях.
Внедрение технического устройства в практику бокса имеет насущную необходимость, поскольку оно позволит контролировать и учитывать различные формы боевых действий боксеров на основе современных компьютерных технологий.
Тренеры сборных команд получат объективную и своевременную информацию о проводимом ими тренировочном процессе, массу сведений не только об одной тренировке, но и о многочисленных компонентах тренировочного процесса в годичном цикле подготовки. Многочисленная информация об ударах и защитах, о методических особенностях тренировочного процесса выявит невидимые до настоящего момента особенности тактической подготовки боксеров и наметит реальные контуры стратегического поиска.
Научный сотрудник, занимающийся научнометодическим обеспечением сборных команд, будет иметь возможность самого тщательного анализа успешности тренировочной и соревновательной деятельности членов сборной команды России по боксу.
Медицинский работник, обслуживающий проведение соревнований по боксу, получит очень важную для него информацию - какой боксер и сколько ударов пропустил в ту или иную область тела или головы, своевременно предоставит медицинские рекомендации для боксеров, приближающихся к критическим значениям ударов нокаутирующего уровня, или ударов, имеющих возможность оказывать подобное воздействие и значительно травмировать центральную нервную систему.
Литература
1. Васильев Г.Ф., Худадов Н.А. Актуальные проблемы организации соревнований в боксе // Бокс. Альманах-2005. - М., 2006. - С. 22-25.
2. Васильев Г.Ф., Худадов Н.А. Использование средств обратной связи для совершенствования техники в тре-
нировке и на соревнованиях в боксе // Материалы международной научной конференции психологов физической культуры 11-14 июня 2007 г. - М., РГУФК.-C. 5-9.
14
Теория и методика спорта высших достижений
3. Васильев Г.Ф., Худадов Н.А. Об использовании срочной и отставленной информации в управлении тренировочной и соревновательной деятельностью в боксе // Спортивный психолог. - 2007. - № 2 (11). -С. 27-30.
4. Ратов И.П., Попов Г.И., Логинов А.А., Шмонин Б.В. Биомеханические технологии подготовки спортсменов. - М.: ФиС, 2007. - 120 с.
5. Худадов Н.А., Васильев Г.Ф. О перспективах применения объективного метода подсчета ударных дей-
ствий боксеров в тренировке и на соревнованиях // Теория и практика физической культуры. - 2008. -№ 9. - С. 44-46.
6. Худадов Н.А., Васильев Г.Ф. К вопросу об объективизации информации об ударных действиях боксеров в процессе тренировки и соревнований // Труды Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 75-летию ВНИИФК. - М., 2008. -С. 75-76.
References
1. Vasil’ev G.F., Khudadov N.A. Actual problems of contest organization in boxing // Box. Almanakh-2005. - M., 2006. - P. 22-25.
2. Vasilev G.F., Khudadov N.A. Use of feedback devices for technics improvement in boxing during training and contests // Materialy mezhdunarodnoi nauchnoi konferencii psikhologov fizicheskoi kultury 11-14 July 2007. - M., RGUFK. - P. 5-9.
3. Vasilev G.F., Khudadov N.A. About use of express and delayed information in boxing training and competition management // Sportivnyi psikholog. - 2007. - № 2. -P. 27-30.
4. Ratov I.P, Popov G.I. et al. Biomechanical trechnologies for athletic training. - M.: FiS, 2007. - 120 p.
5. Khudadov N.A., Vasil’ev G.F. About perspectives for use of objective method for punch accounting in boxers in training and competition // Teoriya i praktika fizicheskoi kultury. - 2008. -№ 9. - P. 44-46.
6. Khudadov N.A., Vasil’ev G.F. About objectification of boxers punch information in training and competition // Trudy Vserossijskoi nauchno-prakticheskoi konferencii, posvyaschennoi 75-letiju VNIIFK. - M., 2008. -P. 75-76.
