Моделирование пространственного движения элементов биомеханической системы с вращением вокруг произвольной оси

Фотографии: 

ˑ: 

Доктор педагогических наук, профессор В.И. Загревский1, 2
Доктор педагогических наук, профессор О.И. Загревский2
1Могилевский государственный университет им. А.А. Кулешова, Могилев, Беларусь
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск

Цель исследования – разработка технологической базы математического и программного обеспечения, реализующей задачу компьютерной визуализации пространственного положения и ориентации биомеханической системы. В исследовании рассматриваются математический аппарат и компьютерное решение для произвольного расположения оси вращения, обеспечивающие реализацию всех возможных форм вращательных движений твердого тела. Разработана оригинальная программа компьютерной визуализации пространственной ориентации и вращательного движения моделируемых объектов с заданными координатами оси вращения. Программа реализована на алгоритмическом языке Visual Basic 2010 Express в интегрированной среде разработки Visual Studio 2013. Основу программы составляет матричный метод описания пространственного положения и ориентации моделируемого тела визуализации. Пространственное положение и ориентацию звеньев биомеханической системы можно задавать не только с помощью композиции элементарных матриц поворота, но и методом задания декартовых компонентов единичного вектора, как произвольной оси вращения. Рассматриваемый подход является особенно эффективным для биомеханического анализа видеоматериалов техники спортивных упражнений.

Ключевые слова: спортивные упражнения, модель, матрица поворота, вычислительный эксперимент, биомеханическая система.

Литература

  1. Гавердовский Ю.К. Обучение спортивным упражнениям. Биомеханика. Методология. Дидактика / Ю.К. Гавердовский. – М.: Физическая культура, 2007. – 912 с.
  2. Загревский В.И. Геометрические преобразования пространственной модели биомеханической системы / В.И. Загревский, О.И. Загревский // Теория и практика физ. культуры. – 2016. – № 8. – С. 83-85.
  3. Роджерс Д. Математические основы машинной графики: Пер. с англ. / Д. Роджерс, Дж. Адамс. – М.: Мир, 2001. – 604 с.
  4. Фу К. Робототехника: Пер. с англ. / К. Фу, Р. Гонсалес, К. Ли. – М.: Мир, 1989. – 624 с.