РАЗРАБОТКА АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ГОТОВНОСТИ ВСАДНИКА И ЛОШАДИ К ИППОТЕРАПИИ

  • А. В. Леонова Южный федеральный университет
  • О. Ю. Шпаковская Южный федеральный университет
  • С.А. Синютин Южный федеральный университет
  • З.А. Коков Институт физики и математики
Ключевые слова: Аппаратно-программный комплекс, функциональное состояние, психофизиология, иппотерапия, верховая езда, инерциальный датчик, биомеханика, комплементарный фильтр, гироскоп, акселерометр, ограниченные возможности здоровья (ОВЗ), реабилитация, ошибки посадки всадника, вариабельность сердечного ритма (ВСР), термография, фотоплетизмограмма

Аннотация

Иппотерапия является уникальным методом для восстановления и активного психо-
физического и психомоторного развития. Однако эффективность метода иппотерапии не
доказана научно. Вследствие отсутствия объективных доказательств эффективности
иппотерапии, данный метод вызывает сомнения у врачей; родителей детей с ограничен-
ными возможностями здоровья (ОВЗ) из-за риска негативного влияния данного метода на
организм человека, связанного с возможной травмой физического и психологического характера. Поэтому во время занятия иппотерапией важно вести непрерывную оценку
функциональной готовности всадника и лошади участвовать в занятии иппотерапии, фик-
сируя скрытые психофизиологические (ПФ) реакции. Для того, чтобы сеанс иппотерапии
имел лечебный эффект с точки зрения биомеханического фактора, важно чтобы всадник и
лошадь двигались синхронно. В качестве инструмента для объективной оценки показате-
лей функционального состояния всадника и лошади, и для оценки взаимовлияния локомоций
всадника и лошади во время занятия иппотерапией было принято решение разработать
аппаратно-программный комплекс (АПК) Данное устройство позволит специалистам по
иппотерапии оценивать индивидуальные особенности всадника и подобрать оптимальный
уровень нагрузки в соответствии с психофизиологическим состоянием. С помощью аппа-
ратно-программного комплекса тренер по иппотерапии сможет отслеживать сохранение
правильного положения всадника на протяжении всего занятия, оценивать синхронность
изменения кинетических параметров лошади и всадника во время движения. Аппаратно-
программный комплекс позволит провести ряд исследований, направленных на оценку эф-
фективности метода иппотерапии для людей с ограниченными возможностями здоровья и
собрать научно-доказательную базу для подтверждения эффективности работы метода
иппотерапии.

Литература

1. Federal'naya sluzhba gosudarstvennoy statistiki [Federal State Statistics Service]. Available at:
https://rosstat.gov.ru/folder/13964 (accessed 15 May 2023).
2. Panachev V.D. Upravlyayushchee vozdeystvie adaptivnoy fizicheskoy kul'tury i sporta v
sotsializatsii lichnosti detey s ogranichennymi zhiznennymi vozmozhnostyami [Controlling influence
of adaptive physical culture and sports in the socialization of the personality of children
with limited life opportunities], Lechebnaya fizicheskaya kul'tura [Therapeutic physical
culture], 2004, No. 4, pp. 32-36.
3. Shaydkhaker M., Fridrikh D., Bender V. O lechenii rasstroystv na pochve strakha s
pomoshch'yu psikhoterapevticheskoy verkhovoy [On the treatment of disorders based on fear
with the help of psychotherapeutic riding], Adaptivnaya fizicheskaya kul'tura [Adaptive physical
culture], 2003, No. 1, pp. 18-19.
4. Materialy 8 Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii: Metody abilitatsii i reablitatsii
s pomoshch'yu loshadi v sisteme kompleksnoy reabilitatsii [Materials of the 8th All-Russian
Scientific and Practical Conference: Methods of habilitation and rehabilitation with the help of
a horse in the system of complex rehabilitation], NF IAKS [NF IACS]. Rostov-on-Don, 2022.
5. Zo M'o Nain, Shchagin A.V., Le Vin' Tkhang, Khtin Linn U. Komplementarnyy fil'tr dlya
otsenki ugla s ispol'zovaniem mikroelektromekhanicheskoy sistemy giroskopa i akselerometra.
[Complementary filter for angle estimation using microelectromechanical gyroscope and accelerometer
system], Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering Bulletin of the Don], 2020, No.
3. Available at: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2020/6380.
6. Myuzeler V. Uchebnik verkhovoy ezdy [Horse riding textbook]. Available at: https://horseway.
ru/informatsiya/informatsiya2/knigi/kniga-2-uchebnik-verhovoj-ezdy-v-myuzeler/ (accessed
4 September 2022).
7. Adaptivnye fil'try [Adaptive filters], pod red. K.F.N. Kouena i P.M. Granta. Moscow: Mir,
1988, 392 p.
8. Sinyutin S.A. Analiz RR interval'nogo ryada voditelya v usloviyakh sil'nykh pomekh s
pomoshch'yu Wavelet preobrazovaniya [Analysis of RR interval series of the driver in conditions
of strong interference using Wavelet transformation], Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering
Bulletin of the Don], 2012, No. 3. Available at: http://ivdon.ru/magazine/archive/
n3y2012/919 (free access).
9. Sinyutin S.A., Kokov Z.A., Karmov M.A. Adaptivnoe podavlenie artefaktov dvizheniya pri
zapisi EKG loshadi [Adaptive suppression of motion artifacts in equine ECG recordings],
Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering Bulletin of the Don], 2013, No. 3 (26), pp. 81.
10. Sinyutin S.A., Sakharov V.L. Opredelenie moshchnosti, razvivaemoy chelovekom pri khod'be
po izmereniyu uskoreniy [Determination of the power developed by a person when walking by
measuring acceleration], Rasseyanie elektromagnitnykh voln. Mezhved. sb. nauch.-tekhn.
statey [Scattering of electromagnetic waves. Interdepartmental collection of scientific and
technical articles], Issue 16, ed. by Yu.V. Yukhanova. Taganrog: TTI YuFU, 229 p.
11. Sinyutin S.A. Teoriya i konstruktsiya poligrafa dlya registratsii moshchnosti, razvivaemoy
chelovekom pri khod'be [Theory and design of a polygraph for recording the power developed
by a person when walking], Tezisy dokladov III Mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konf. (1–4
oktyabrya 2009, g. Rostov-na-Donu) [Abstracts of reports of the III International Scientific and
Practical Conference (October 1–4, 2009, Rostov-on-Don)]. Rostov-on-Don, 2009, 277 p.
12. Tarasova I.A, Leonova A.V., Sinyutin S.A. Algoritmy fil'tratsii signalov bioelektricheskoy
prirody [Algorithms for filtering signals of bioelectric nature], Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering
Bulletin of the Don], 2012, No. 4 (Part' 2). Available at: http://ivdon.ru/magazine/
archive/n4p2y2012/1481 (free access).
13. Semenistaya E.S., Leonova A.V. Eksperimental'noe issledovanie zavisimosti vremeni pul'sovoy
volny ot sistolicheskogo arterial'nogo davleniya [Experimental study of the dependence of
pulse wave time on systolic blood pressure], Aktual'nye voprosy issledovaniya
obshchestvennykh i tekhnicheskikh sistem: Mater. Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii [Current
issues in the study of social and technical systems: Proceedings of the All-Russian Scientific
Conference]. Part 2. Taganrog: Izd-vo TTI YuFU, 2011. Available at:
http://fre.tti.sfedu.ru/ru/conferences/132-aviots.html.
14. Leonova A.V., Zinovkin P.K., Boldyrev E.B. Apparatno-programmnyy kompleks registratsii
nagruzki dlya funktsional'noy diagnostiki [Hardware and software complex for load recording
for functional diagnostics], Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering Bulletin of the Don], 2012,
No. 4 (Part' 1). Available at: http://ivdon.ru/ magazine/archive/n4p1y2012/1130 (free access).
15. Dembo A.G., Zemtsovskiy E.V. Sportivnaya kardiologiya [Sports cardiology]. Leningrad:
Meditsina, 1989, 464 p.
16. Baevskiy R.M., Kirillov O.I., Kletskin S.Z. Matematicheskiy analiz izmeneniy serdechnogo
ritma pri stresse [Mathematical analysis of changes in heart rate under stress]. Moscow:
Nauka, 1984, 220 p.
17. Glentis G.O., Berberidis K., Theodoridis S. Efficient Least Squares Adaptive Algorithms for
FIR Transversal Filtering, IEEE Signal Processing Magazine, 1999, Vol. 16, No. 4, pp. 13-41.
18. Haykin S. Adaptive Filter Theory. 4th ed. Prentice Hall, 2002, 936 p. ISBN 0-13-048434-2. 1
19. Farhang-Boroujeny B. Adaptive Filters. Theory and Applications. John Wiley & Sons. ISBN:
0471983373.
20. Euston M., Coote P., Mahony R., Kim J., Hamel. A Complementary Filter for Attitude Estimation
of a Fixed wing UAV, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,
France, September, 22-26, 2008, pp. 340-345.
Опубликован
2023-10-23
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ III. ЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЕ