Физических упражнений

6.8. Конструктивная математическая модель движений
спортсмена с программным управлением
на кинематическом уровне 
В процессе выполнения упражнений целенаправленная траек-
тория звеньев тела спортсмена формируется в результате выработ-
ки управляющих моментов мышечных сил. Динамика изменения 

---

210
величины управляющих моментов мышечных сил в суставах 
спортсмена внешне проявляется в изменении позы исполнителя. 
В исследованиях В.И. Загревского (1990, 1999); В.И. Загревско-
го, Д.А. Лавшука, О.И. Загревского (2000); В.И. Загревского, 
О.И. Загревского (2007) показано, что при одном и том же задан-
ном программном управлении на динамическом уровне поза 
спортсмена и его траектория определяются начальными условия-
ми движения биомеханической системы. Уже при изменении од-
ного из параметров начальных условий биомеханической системы 
(обобщенные координаты, обобщенные скорости биосистемы) 
происходит трансформация позы и траектории исполнителя. И так 
как в различных участках траектории биомеханической системы 
между наблюдаемыми изменениями суставных углов и величиной 
управляющих моментов мышечных сил в суставах спортсмена не 
существует прямой зависимости, то определить необходимое про-
граммное управление для формирования заданной позы методом 
эвристического подбора управляющих функций в вычислительном 
эксперименте на компьютере представляется делом безнадежным. 
Это один аспект проблемы. Второй заключается в том, что про-
цесс обучения технике соревновательных упражнений традицион-
но строится на кинематическом уровне задания программного 
управления, с указанием достижения той или иной позы в опреде-
ленных фазах упражнения. На это ориентированы и все использу-
емые в учебно-тренировочных занятиях средства обучения, реали-
зующие принцип наглядности (кинограммы упражнений, видео-
граммы, натурное исполнение, макетное моделирование и т.п.). 
И такой методический подход вполне правомерен и оправдан, так 
как его практическое использование обосновывается, во-первых, 
отсутствием необходимой информации о численных значениях 
программного управления (управляющие моменты мышечных 
сил). Во-вторых, геометрико-логическая трактовка техники 
упражнений для спортсмена является более удобной формой пред-
ставления об управляющих функциях, чем ее реализация в про-
граммном управлении динамического уровня: в форме динамики 
изменения управляющих моментов мышечных сил на всей траек-

---

211
тории биомеханической системы. Иначе говоря, образное пред-
ставление о технике соревновательных упражнений формируется у 
занимающихся первоначально на кинематическом уровне постро-
ения программного управления. И лишь в дальнейшем, по мере 
освоения и совершенствования техники изучаемого упражнения у 
спортсмена создаются необходимые предпосылки для анализа 
двигательных ощущений программного управления на динамиче-
ском уровне. 
Таким образом, в процессе обучения двигательным действиям, 
спортсменом осуществляется эмпирический подбор тех управля-
ющих воздействий со стороны опорно-двигательного аппарата и 
мышечной системы, которые бы обеспечивали реализацию кине-
матического рисунка движения, сформированного в сознании за-
нимающегося на основе демонстрации эталонной техники спортс-
менами экстракласса или другими средствами. 
Следовательно, при формировании управляющих функций 
движения биомеханической системы на компьютере кинематиче-
ский уровень построения программного управления является бо-
лее предпочтительным, чем динамический. Анализ классификаци-
онной схемы математических моделей синтеза движений биоме-
ханических систем (см. рис. 6.6) показывает, что наиболее удоб-
ным в этом случае является задание управляющих воздействий в 
виде программного изменения суставных углов по времени 
(mod
1,1
).