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惯性测量单元结合机器学习预测纵跳时下肢关节力矩 被引量:1
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作者 李博 毛励芝 +2 位作者 柯余 高婧瑜 阮棉芳 《湖北体育科技》 2025年第2期54-59,共6页
目的 旨在利用惯性测量单元结合机器学习预测纵跳时的下肢关节力矩。方法 光学红外动作捕捉系统、三维测力台与惯性传感器同步完成数据采集。随后,在Visual 3D软件中进行建模,并运用逆向动力学算法计算下肢三关节力矩。ML模型在Matlab... 目的 旨在利用惯性测量单元结合机器学习预测纵跳时的下肢关节力矩。方法 光学红外动作捕捉系统、三维测力台与惯性传感器同步完成数据采集。随后,在Visual 3D软件中进行建模,并运用逆向动力学算法计算下肢三关节力矩。ML模型在Matlab中建立,以IMU获取的四元素、加速度和角度等信息为特征向量,下肢关节力矩数据为输出目标值进行训练与预测。结果下蹲跳下肢矢状面关节力矩预测结果为:髋关节CCF=0.960 4,RMSE=0.270 6,R^(2)=0.920 4;膝关节CCF=0.992 5,RMSE=0.181 7,R^(2)=0.979 4;踝关节:CCF=0.965 3,RMSE=0.151 0,R^(2)=0.910 9。蹲跳下肢矢状面关节力矩预测结果为:髋关节CCF=0.921 7,RMSE=0.310 9,R^(2)=0.825 1;膝关节CCF=0.984 6,RMSE=0.232 4,R^(2)=0.966 0;踝关节CCF=0.919 3,RMSE=0.211 2,R^(2)=0.825 7。结论 单枚惯性测量单元结合机器学习的方法能够准确地预测下蹲跳和蹲跳下肢矢状面关节力矩,为监测运动训练、优化技术动作及预防运动损伤提供新方法与新思路。 展开更多
关键词 惯性测量单元 机器学习 纵跳 动力学 关节力矩
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跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响研究
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作者 杨成 刘铁 安钰峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期928-939,共12页
目的探究不同跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响。方法选取15名某大学体育学院体育专业学生,借助跑台速度设定,将其均分为7 km/h(低速组)、11 km/h(常速组)、14 km/h(快速组),分别采用Footscan鞋垫系统、... 目的探究不同跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响。方法选取15名某大学体育学院体育专业学生,借助跑台速度设定,将其均分为7 km/h(低速组)、11 km/h(常速组)、14 km/h(快速组),分别采用Footscan鞋垫系统、Vicon运动捕捉系统和Bertec三维测力跑台精确测量每组运动员的下肢运动学参数(时空参数、关节角度)、下肢动力学参数(地面反作用力、关节屈伸峰值力矩、峰值功率、做功)以及足底压力指标(峰值压力、压力负荷率、压强峰值、压强负荷率),并对结果进行对比分析。结果快速组较常速组和低速组的步态周期显著缩短,触地时间显著减少,步幅和步频显著增加,对比均具有显著差异(P<0.05);膝关节最大屈曲角度随跑步速度的增加而增大,踝关节触地时刻背屈角度随速度增加则呈现先减后增的趋势(P<0.05)。随着跑步速度的增加,地面反作用力的冲击峰值、蹬伸峰值、平均负载率、最大负载率、最大推动力均呈现显著增长趋势(P<0.05),而膝关节峰值力矩、膝关节峰值功率对比差异不显著(P>0.05)。同时,3组运动员的足前中间区与足跟区的峰值压力、压力负荷率对比均具有显著性差异(P<0.05),且随速度增加而增加;常速组较低速组的足底压强峰值具显著性差异(P<0.05);3组运动员的足前外侧区、足中区的压强负荷率对比无显著性差异(P>0.05)。结论跑步速度的增加对男子运动员足底压力分布及下肢生物力学参数具有显著影响。因此,在跑步训练中应根据个体情况和训练目标合理调整速度,以优化跑步效率和减少运动损伤风险。 展开更多
关键词 跑步速度 运动员 足底压力 运动学 动力学
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快速伸缩训练对大学生男子篮球运动员下肢爆发力的影响研究
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作者 朱学强 刘凤虎 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期712-722,共11页
目的探讨快速伸缩训练对大学生男子篮球运动员下肢生物力学及爆发力的影响,为优化篮球专项训练提供理论依据。方法选取18名大学生男子篮球运动员,随机分为实验组(接受快速伸缩训练)和对照组(接受传统抗阻力训练),每组9人。在训练前后,... 目的探讨快速伸缩训练对大学生男子篮球运动员下肢生物力学及爆发力的影响,为优化篮球专项训练提供理论依据。方法选取18名大学生男子篮球运动员,随机分为实验组(接受快速伸缩训练)和对照组(接受传统抗阻力训练),每组9人。在训练前后,分别对2组运动员下肢爆发力动力学指标(包括肌肉RMS(root mean square)值、贡献率、关节力矩和刚度)、运动学指标(踝关节、膝关节、髋关节的运动角度和角速度)以及训练学指标(跳跃性能和移动性能)进行测试与分析。结果快速伸缩训练后,下肢主要肌肉激活上,实验组股直肌、腓肠肌内侧头、腓肠肌外侧头的RMS值较传统抗阻力训练对比有非常显著性差异(P<0.01);股二头肌长头RMS值较对照组更低,差异显著(P<0.05),贡献率随之降低约3.72%。关节刚度层面,实验组下肢刚度显著提升(P<0.05),增量达6.4 BW/m;踝关节支撑期最大角度及最大角速度均显著提升(P<0.05)。实验组较对照组的爆发力表现突出,立定跳远、原地双脚起跳摸高及助跑单脚起跳摸高成绩均显著提升(P<0.05);移动性能方面,“T”字折返跑和“V”字运球折返上篮成绩分别提升1.09、2.68 s,均达显著差异(P<0.05);10码冲刺跑组间无显著差异(P>0.05)。结论此次研究证明了快速伸缩训练相较于传统抗阻力训练更能够提高大学生男子篮球运动员的下肢爆发力,值得在篮球专项训练中广泛推广。 展开更多
关键词 快速伸缩训练 传统抗阻力训练 运动员 下肢生物力学 爆发力
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排球运动员动静态平衡能力偏侧性研究
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作者 付光亮 鲍春雨 +3 位作者 孟庆华 周鲁星 孙嘉伟 张楠 《应用力学学报》 北大核心 2025年第5期1182-1190,共9页
目的分析排球运动员优势腿和非优势腿单脚站立和单腿下落的生物力学特征,探究优势腿和非优势腿动静态平衡能力的差异性,为排球运动员姿势控制训练方案设计提供理论方向。方法选取20名排球运动员优势腿和非优势腿进行30 s睁眼、闭眼单脚... 目的分析排球运动员优势腿和非优势腿单脚站立和单腿下落的生物力学特征,探究优势腿和非优势腿动静态平衡能力的差异性,为排球运动员姿势控制训练方案设计提供理论方向。方法选取20名排球运动员优势腿和非优势腿进行30 s睁眼、闭眼单脚站立和40 cm跳箱单腿下落稳定性测试,比较静态站立足底压力中心(center of pressure,COP)参数、触地瞬间关节角度和关节运动幅度、稳定性指数、载荷率、峰值地面反作用力和到达峰值地面反作用力时间的差异。结果(1)静态平衡能力:睁眼单脚站立非优势腿和优势腿COP指标无显著性差异(P>0.05);闭眼单脚站立时,优势腿COP前后方向最大偏移距离和COP前后方向的平均速度与非优势腿相比具有显著性差异(P<0.05)。(2)动态平衡能力:由非优势腿和优势腿单腿落地时GRF所计算的前后稳定性指数、左右稳定性指数、垂直稳定性指数和动态稳定时间具有显著性差异(P<0.05);落地缓冲过程中,非优势腿的膝关节、踝关节活动度与优势腿相比具有显著性差异(P<0.05);计算优势腿和非优势腿单腿落地时载荷率具有显著性差异(P<0.05),载荷率对称性指数显示存在偏侧性。结论排球运动员优势腿和非优势腿之间的平衡能力存在偏侧性。在静态平衡能力方面,睁眼状态下,双下肢的静态平衡能力相似,而闭眼状态下,优势腿在矢状面的静态平衡能力更好,非优势侧的视觉补偿较多。在动态平衡能力方面,非优势腿优于优势腿,双下肢之间存在偏侧性。在排球运动员体能训练计划中应重点关注并加强非优势腿的闭眼静态平衡能力和优势腿的动态姿势控制训练,从而降低落地损伤的风险和提升单腿支撑发力动作的运动表现。 展开更多
关键词 排球运动员 动静态平衡能力 偏侧性 运动损伤
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弹力带抗阻训练对改善老年肌少症患者身体机能的效果研究——系统评价与荟萃分析 被引量:1
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作者 韩潇 张一凡 +1 位作者 张丽霞 贾谊 《体育研究与教育》 2025年第2期89-96,I0002,共9页
研究目的:探讨弹力带抗阻训练对改善老年肌少症患者身体机能的影响,通过亚组分析探究不同亚组之间的有效性关系。研究方法:采用R(4.3.2)软件进行统计分析;采用I 2统计量表示研究间异质性的大小。研究对象:总计657名肌少症患者,共纳入10... 研究目的:探讨弹力带抗阻训练对改善老年肌少症患者身体机能的影响,通过亚组分析探究不同亚组之间的有效性关系。研究方法:采用R(4.3.2)软件进行统计分析;采用I 2统计量表示研究间异质性的大小。研究对象:总计657名肌少症患者,共纳入10项随机对照试验(RCTs)。研究表明,弹力带抗阻训练在符合较新诊断标准(AWGS-2019)、60~70岁组、组合训练方式、频率在3次/周、持续时间在30~45分钟的肌少症患者的改善效果更好。本研究所有亚组间的差异均具有统计学意义(P<0.05)。研究结论:弹力带抗阻训练是改善老年肌少症患者身体机能的有效方式。其效果受到诊断标准、年龄、训练方式、周期、持续时间和频率因素的影响。 展开更多
关键词 弹力带抗阻训练 肌少症 身体成分 肌肉力量
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快速伸缩复合训练与排球运动员下肢专项素质的关联探究
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作者 刘明 陶重犇 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期950-962,共13页
目的探究快速伸缩复合训练对排球运动员下肢爆发力及灵敏素质等专项素质的影响,为排球训练提供科学方法。方法本研究随机选取了30名排球运动员,按照随机数组法将其分为试验组和对照组,每组15名,分别进行为期8周的快速伸缩复合训练(包括3... 目的探究快速伸缩复合训练对排球运动员下肢爆发力及灵敏素质等专项素质的影响,为排球训练提供科学方法。方法本研究随机选取了30名排球运动员,按照随机数组法将其分为试验组和对照组,每组15名,分别进行为期8周的快速伸缩复合训练(包括30~40 cm跳箱跳深、50~60 cm箱式跳等)和传统抗阻力训练(包括杠铃深蹲、卧推、硬拉等)。训练前后,借助原地立定跳远、原地纵跳摸高测试运动员跳跃能力,用30 m加速跑、“十”字变向跑评估移动能力;通过Nebraska测试、Illinois测试衡量迅速变向能力,以15 s立卧撑、钻跳过栏、15 s反复横跨步测试动作变换能力,通过“十”字象限跳、六边形跳、六角球抓取测试协调控制能力。对比分析两组运动员试验前后的下肢爆发力(跳跃能力、移动能力)和灵敏素质(迅速变向能力、动作变换能力、协调控制能力)的测试结果。结果训练前两组各项指标无显著差异(P>0.05);训练后,在下肢爆发力方面,实验组的跳跃性能和移动性能指标的提升幅度均显著高于对照组(P<0.05)。在灵敏素质方面,迅速变向能力测试中,实验组在Nebraska测试、Illinois测试等表现突出(P<0.05);动作变换能力测试中,15 s立卧撑、钻跳过栏测试两组效果相近(P>0.05),15 s反复横跨步测试中试验组优势明显(P<0.01);协调控制能力测试中,快速伸缩复合训练在“十”字象限跳、六边形跳和六角球抓取等测试成绩显著优于传统抗阻力训练(P<0.05)。结论快速伸缩复合训练对排球运动员下肢爆发力及灵敏素质的提升具有显著效果。且与传统抗阻力训练相比,快速伸缩复合训练在垂直跳跃、复杂变向和协调控制等排球专项素质上优势显著。该训练方式对于增强运动员的下肢肌肉力量,提高运动员的快速反应能力具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 快速伸缩复合训练 传统抗阻力训练 排球运动员 下肢爆发力 灵敏素质
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不同肌群同期有氧和抗阻训练对男大学生最大力量和有氧耐力的影响
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作者 史淑鋆 吴剑 +3 位作者 张熙 康栩烨 郝子嫣 韩潇 《体育研究与教育》 2025年第2期82-88,共7页
目的:探讨使用上肢有氧耐力训练的有氧与抗阻同期训练对男性大学生有氧耐力和最大力量的影响。方法:将44名普通男性大学生分为同期训练组(CT组)、最大力量组(S组)和有氧耐力组(E组)三组,分别进行为期8周,每周2次的同期、抗阻和有氧训练... 目的:探讨使用上肢有氧耐力训练的有氧与抗阻同期训练对男性大学生有氧耐力和最大力量的影响。方法:将44名普通男性大学生分为同期训练组(CT组)、最大力量组(S组)和有氧耐力组(E组)三组,分别进行为期8周,每周2次的同期、抗阻和有氧训练干预。在训练干预前、干预第4、第8周后测试被试者的有氧耐力、1RM值(深蹲和卧推)和表面肌电RMS值。使用双因素重复测量方差分析验证不同运动干预时长前后及不同组别间的差异。结果:最大肌力方面,经过8周的训练干预,CT组和S组在1RM值(深蹲与卧推)较干预前显著增加(P<0.05);CT组深蹲1RM值较E组显著增加(P<0.05),卧推1RM值与E组无显著性差异(P>0.05);S组的深蹲、卧推1RM值均显著高于E组,卧推1RM值显著高于CT组(P<0.05)。RMS方面,经过8周的训练干预,CT组和S组下肢所有目标肌肉和肱三头肌RMS值较干预前均显著增加(P<0.05),上肢其余目标肌肉仅S组RMS值显著增加(P<0.05);CT组在股直肌、股内侧肌、股外侧肌RMS值较E组表现出显著性差异(P<0.05),胸大肌、肱三头肌和三角肌前束较E组未表现出显著差异(P>0.05);S组所有目标肌肉RMS值均高于E组被试且与CT组无显著差异(P>0.05)。有氧耐力方面,8周运动干预后,CT组和E组VO 2max值均显著增加(P<0.05),但组间对比均未表现出显著性差异(P>0.05)。结论:使用上肢进行有氧耐力训练时,有氧和抗阻同期训练可以有效兼顾下肢最大力量和有氧耐力素质的发展,但会抑制上肢最大力量素质的发展。 展开更多
关键词 同期训练 肌肉力量 有氧耐力 表面肌电
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空竹运动对小学生灵敏素质和平衡能力的影响
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作者 查宇喆 刘怡然 +1 位作者 韩旭 孙一格 《四川体育科学》 2025年第2期103-108,共6页
目的 观察12周空竹运动对小学生灵敏素质和平衡能力的影响。方法 选取29名小学生,进行12周空竹运动干预,实验前后对受试者灵敏素质、平衡能力相关指标进行测试。结果 与实验前相比,实验组十字象限跳次数增加显著(P<0.05);闭眼单脚站... 目的 观察12周空竹运动对小学生灵敏素质和平衡能力的影响。方法 选取29名小学生,进行12周空竹运动干预,实验前后对受试者灵敏素质、平衡能力相关指标进行测试。结果 与实验前相比,实验组十字象限跳次数增加显著(P<0.05);闭眼单脚站立、睁眼单位面积轨迹长度、闭眼重心轨迹外周面积变化显著(P<0.05)。实验后,与对照组相比,实验组睁眼重心轨迹移动速度、睁眼右前足百分比、睁眼右足跟百分比、右足比重、闭眼右前足百分比变化显著(P<0.05)。结论 12周空竹运动对提高小学生的灵敏素质和平衡能力具有一定的作用,主要体现在静态平衡能力和睁眼时姿势控制能力的提高。 展开更多
关键词 空竹 小学生 灵敏素质 平衡能力
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不同速度运动状态中竞走运动员下肢动力学特征研究 被引量:1
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作者 张明军 蒋秋艳 +1 位作者 汪红祥 潘玮敏 《西安体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2024年第4期533-543,共11页
目的通过对中国竞走学校优秀运动员不同速度运动状态中下肢动力学特征的分析,为优化专项技术动作,减少运动损伤发生,强化竞走后备人才训练及竞技水平提高提供参考依据。方法选取中国竞走学校男、女一级及以上重点运动员各8名。依据目前... 目的通过对中国竞走学校优秀运动员不同速度运动状态中下肢动力学特征的分析,为优化专项技术动作,减少运动损伤发生,强化竞走后备人才训练及竞技水平提高提供参考依据。方法选取中国竞走学校男、女一级及以上重点运动员各8名。依据目前青少年竞走运动员不同速度区间的划分,应用SONY DSC-RX10M4高速摄像机和Kistler三维测力台同步采集运动员中、高速时下肢的地面反作用力、峰值力和下肢各关节反作用力等动力学数据,应用SIMI运动解析软件和Matlab软件进行计算,采用单因素方差分析对不同速度下的数据进行比较。结果男运动员高速和中速相比,足外侧地面反作用力峰值高速大于中速,且具有显著性差异(P<0.05),足内侧、水平方向和垂直方向的峰值力,均无显著性差异(P>0.05),髋、膝、踝关节水平和垂直方向峰值力均增加,其中髋、膝、踝关节水平方向峰值力增加幅度分别为22.9%、17.5%、20%,垂直方向峰值力增加幅度分别为2.0%、8.2%、2.7%;女运动员高速与中速相比,足外侧和水平前方向地面反作用力峰值高速大于中速,且具有显著性差异(P<0.05),足内侧、水平后和垂直方向峰值力均无显著性差异(P>0.05),髋、膝、踝关节水平和垂直方向峰值力均增加,其中髋、膝、踝关节水平方向峰值力增加幅度分别为31.6%、26.8%、41.7%,垂直方向峰值力增加幅度分别为7.9%、12.8%、7.4%。结论竞走运动员不同速度运动状态下,男、女运动员在一个步态周期中的地面反作用力在不同方向均为高速大于中速,且均表现为垂直方向分力值最大,内外方向的分力最小,而水平方向制动力峰值均大于加速力峰值,此结果为日常训练加强足跟着地动作技术规范性,同时增加蹬地力量训练,提高下肢肌肉用力水平提供了有力证据;另一方面,男、女运动员髋、膝、踝各关节水平和垂直方向峰值力高速均大于中速,在足跟着地时膝关节和踝关节垂直方向受力较大,髋关节受力较小,而前脚掌蹬离地面时,髋部水平方向转动明显大于垂直方向摆动力度,因而青少年竞走运动员日常训练中需加强髋、膝、踝关节运动链的协同和补偿作用,准确掌握竞走技术动作的用力特点和顺序,对于提高其技术动作合理性和科学性,减少下肢损伤,提高运动表现和比赛成绩具有重要意义。 展开更多
关键词 不同速度 竞走运动员 动作技术 下肢动力学
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高水平太极拳运动员下肢功能不对称与蹬脚动作表现关联性研究 被引量:1
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作者 吕福祥 张泽根 +1 位作者 黄雪晴 马勇 《武汉体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2024年第6期89-96,共8页
目的:探究高水平太极拳运动员下肢功能不对称与蹬脚动作表现的关联性。方法:采用Vicon三维运动捕捉系统和Kistler三维测力台,测试单脚纵跳(Single-Leg Countermovement Jump,SLCMJ)、前跳(Single-Leg Broad Jump,SLBJ)、侧跳(Single-Leg... 目的:探究高水平太极拳运动员下肢功能不对称与蹬脚动作表现的关联性。方法:采用Vicon三维运动捕捉系统和Kistler三维测力台,测试单脚纵跳(Single-Leg Countermovement Jump,SLCMJ)、前跳(Single-Leg Broad Jump,SLBJ)、侧跳(Single-Leg Lateral Jump,SLLJ)和蹬脚动作,对下肢关节角度、关节活动度(Range of Motion,ROM)和重心位移量与不对称指数进行了Pearson相关性分析。结果:(1)不对称指数为SLCMJ(5.64)>SLBJ(4.2)>SLLJ(3.44);(2)优势侧与非优势蹬伸腿在提膝时刻的髋关节屈曲和膝关节旋内角度、在蹬伸时刻的髋关节屈曲和旋内角度、在蹬伸时段的膝关节屈伸、旋转ROM存在高度显著性差异(P<0.01);(3)优势侧与非优势蹬伸腿在提膝时刻的髋关节旋内角度、在蹬伸时刻的膝关节屈曲角度、在提膝时段的膝关节旋转ROM、在屈收时段的膝关节屈伸和旋转ROM存在显著性差异(P<0.05);(4)优势侧与非优势支撑腿在屈收时刻的膝关节屈曲角度、在落脚时段的踝关节旋转ROM和重心位移量在蹬伸时段的左右方向呈显著性差异(p<0.05);(5)下肢不对称指数与蹬伸腿和支撑腿的髋关节和膝关节旋内角度、非优势侧重心位移量左右方向呈极显著中度正相关;下肢不对称指数与蹬伸腿的髋关节屈曲角度、支撑腿髋关节屈曲角度、优势侧重心位移量前后方向呈极显著中度负相关。结论:高水平太极拳运动员优势侧相较于非优势侧支撑腿在蹬脚过程中具有较好的稳定性和平衡控制能力,非优势侧相较于优势侧蹬伸腿在提膝与蹬伸阶段髋、膝关节技术表现更好。因此,高水平太极拳运动员下肢功能不对称与蹬脚动作表现具有关联性。 展开更多
关键词 优势侧 非优势侧 重心 关节活动度 关联性
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不同鞋底厚度的运动鞋对高中生步态参数和爆发力的影响 被引量:3
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作者 常先坤 张建新 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期719-728,共10页
目的 对比受试者在平地常速行走过程中,不同鞋底厚度的运动鞋对高中生的步态参数产生的影响,受试者穿着不同鞋底厚度的运动鞋进行训练,探究鞋底厚度对高中生下肢爆发力的影响。方法 以24名在校的男性高中生为研究对象,随机分成4组,穿着... 目的 对比受试者在平地常速行走过程中,不同鞋底厚度的运动鞋对高中生的步态参数产生的影响,受试者穿着不同鞋底厚度的运动鞋进行训练,探究鞋底厚度对高中生下肢爆发力的影响。方法 以24名在校的男性高中生为研究对象,随机分成4组,穿着鞋底厚度为0、1、2、3 cm的运动鞋在平地上行走并测试步态参数,穿着上述4种不同鞋底厚度的运动鞋经过为期8周的体育专项课训练后测试立定跳远和下蹲跳的动力学指标,并对步态参数和下蹲跳的动力学指标采用单因素方差分析进行统计分析。结果 运动鞋鞋底厚度在1~3 cm区内受试者的步态周期更大,步长、步周长、步速和步频均小于穿着鞋底厚度0 cm的运动鞋的受试者,鞋底厚度0 cm组的步速和步频均最快分别为(1.42±0.08) m/s、(1.75±0.03) m, 3 cm鞋底的运动鞋的步速和步频均最慢分别为(1.13±0.02) m/s、(1.49±0.04) m,过8周训练后,穿3 cm厚度的运动鞋实验后对立定跳远成绩的增幅达到0.14 m,增幅最大,下蹲跳的动力学指标的提升效果显著高于鞋底厚度0 cm组。结论 运动员穿着平底运动鞋在平地行走时更为稳定,能够降低运动中的风险,穿着厚底运动鞋在训练过程中激活了更多的肌肉纤维,对提升运动员下肢爆发力的效果更为显著,穿着鞋底厚度0 cm的运动鞋对运动员的提升效果无明显优势。 展开更多
关键词 鞋底厚度 运动能力 运动学 立定跳远 下蹲跳 爆发力
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长距离场地自行车运动员骑行中的迎风面积研究
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作者 齐华 李赛 +2 位作者 马文勇 柴建中 刘阳 《浙江体育科学》 2024年第1期102-107,共6页
研究目的:在长距离场地自行车比赛中,当运动员输出功率相近时,空气阻力是影响成绩的主要因素,而运动员迎风面积的测定是空气阻力研究中的关键因素。为精确测定不同形态运动员在不同骑行姿态时的迎风面积,研究采用平面测量法进行测试。... 研究目的:在长距离场地自行车比赛中,当运动员输出功率相近时,空气阻力是影响成绩的主要因素,而运动员迎风面积的测定是空气阻力研究中的关键因素。为精确测定不同形态运动员在不同骑行姿态时的迎风面积,研究采用平面测量法进行测试。研究方法:使用数码相机采集运动员的正面图像信息,利用CAD网格矫正图像畸变,得到了4名运动员不同躯干角度的迎风面积结果。研究结果:(1)迎风面积值在0.32~0.35 m~2之间,其中运动员2在8°和16°时值最大,躯干特征参数占比最大;(2)迎风面积在躯干面积较大时对骑行姿态变化较为敏感,并分析得到了迎风面积的估算模型,可为教练员和运动员的训练与比赛提供较为准确的数据参考。 展开更多
关键词 迎风面积测量 场地自行车 空气阻力 平面测量法 迎风面积估算模型
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体育运动中膝关节力的机器学习评估方法研究
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作者 朱珊珊 《兰州文理学院学报(自然科学版)》 2024年第3期100-104,共5页
膝关节力(knee joint forces,KJF)是用于推断膝关节结构所受载荷的生物力学指标,利用可穿戴传感器获得的数据,可估计运动过程中的KJF.在14名参与者的右腿上安装两个惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU),并按要求执行各种运动动... 膝关节力(knee joint forces,KJF)是用于推断膝关节结构所受载荷的生物力学指标,利用可穿戴传感器获得的数据,可估计运动过程中的KJF.在14名参与者的右腿上安装两个惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU),并按要求执行各种运动动作,包括直线、变向和跳跃运动,采用生物力学模拟方法确定KJF,用训练神经网络对IMU信号和KJF时间序列之间的关联进行建模.神经网络预测的垂直KJF的相关系数为0.61~0.93,前后KJF的相关系数为0.63~0.91,内外侧KJF的相关系数为0.26~0.61.中度跑垂直KJF的相关性最高(0.93±0.32).垂直KJF值和前后KJF值表明,在大多数运动中,人工神经网络(artificial neural network,ANN)的预测结果与KJF参考值之间具有良好的一致性. 展开更多
关键词 体育运动 膝关节力 人工神经网络 可穿戴传感器
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随机生物力学模型分析篮球运动员和普通大学生ACL损伤危险因素的差异 被引量:24
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作者 张美珍 刘卉 +4 位作者 刘万将 郭鑫 秦宁宁 李翰君 于冰 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2016年第10期40-47,共8页
目的:通过建立前交叉韧带(ACL)负荷的生物力学模型分析运动水平和性别对完成侧切动作时ACL损伤概率和危险因素的影响。方法:采集男女大学生篮球运动员和普通大学生完成侧切动作时的运动学、动力学和肌电学数据,运用蒙特卡罗方法获得模拟... 目的:通过建立前交叉韧带(ACL)负荷的生物力学模型分析运动水平和性别对完成侧切动作时ACL损伤概率和危险因素的影响。方法:采集男女大学生篮球运动员和普通大学生完成侧切动作时的运动学、动力学和肌电学数据,运用蒙特卡罗方法获得模拟的ACL损伤试跳数据。通过t检验确定模拟得到的损伤和未损伤动作各指标之间的差异,分析发生损伤的危险因素。采用双因素方差分析确定运动水平和性别对与ACL负荷相关指标的影响。结果:篮球运动员和普通大学生损伤概率女、男之比分别为18.36和13.04。模拟得到的损伤与非损伤试跳相比,男性篮球运动员和普通男大学生腓肠肌肌力(P=0.553,P=0.773)、女性篮球运动员膝关节旋内力矩(P=0.981)和普通男大学生垂直地面反作用力(P=0.810)均无显著性差异。其余篮球运动员和普通大学生的各项指标在损伤与非损伤试跳间均具有显著性差异(P<0.05)。另外,除压力中心到踝关节水平距离(P=0.114)、矢状面(P=0.061)和非矢状面负荷(P=0.58)在性别和运动水平间无交互作用外,其余指标均表现为显著性交互作用(P<0.01)。结论:运动水平和性别都会影响ACL损伤危险因素,且性别对危险因素的影响受运动水平的影响。整体而言,女性比男性,专业篮球运动员比无训练经验的同龄大学生产生ACL损伤的危险性更大。 展开更多
关键词 前交叉韧带 损伤 随机生物力学模型 篮球 运动员 普通大学生 性别
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振动与非振动力量练习时肌电图变化的比较研究 被引量:35
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作者 许以诚 高炳宏 +1 位作者 刘文海 米卫国 《西安体育学院学报》 北大核心 2004年第4期54-55,61,共3页
采用芬兰的MuscleTesterME3000P8肌电图仪和MegaWin软件系统,让受试者在振动和非振动条件下,分别以动力性和静力性两种不同方式的进行屈肘练习,练习时施加不同的负荷,通过对受试者的肱二头肌、屈腕肌和对抗肌肱三头肌、伸腕肌的肌电图... 采用芬兰的MuscleTesterME3000P8肌电图仪和MegaWin软件系统,让受试者在振动和非振动条件下,分别以动力性和静力性两种不同方式的进行屈肘练习,练习时施加不同的负荷,通过对受试者的肱二头肌、屈腕肌和对抗肌肱三头肌、伸腕肌的肌电图测试。结果表明,当负荷与肌肉收缩的方式相同时,振动条件下主动肌的肌电IEMG/s值都比非振动时大,而动力性收缩时,振动轻负荷与非振动重负荷时IEMG/s值相差不大。这说明,在振动条件下进行力量训练,能够募集更多的运动单位参与收缩,提高肌肉的兴奋水平。 展开更多
关键词 振动力量训练 非振动力量练习 肌电图 运动单位 动力性 静力性 肱二头肌 屈腕肌 伸腕肌
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我国优秀武术运动员旋风脚720°三维图像特征分析 被引量:21
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作者 李玉刚 严发本 +1 位作者 肖红征 梅汉超 《武汉体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2006年第2期39-42,共4页
利用三维图像解析系统对我国优秀武术运动员旋风脚720°运动时间特征、身体重心位移特征、身体重心的速度变化特征以及身体主要环节夹角的特征等进行分析与评价,旨在揭示其动作过程的运动学特点与规律,建立整个动作的时间、位移、... 利用三维图像解析系统对我国优秀武术运动员旋风脚720°运动时间特征、身体重心位移特征、身体重心的速度变化特征以及身体主要环节夹角的特征等进行分析与评价,旨在揭示其动作过程的运动学特点与规律,建立整个动作的时间、位移、速度、以及相关环节间夹角等量化指标,从而为教学与训练提供客观的理论依据。 展开更多
关键词 旋风脚 转体720° 三维图像 优秀武术运动员 中国 身体重心位移 运动时间
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振动力量训练即时效应与结构性效应的研究进展 被引量:31
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作者 任满迎 赵焕彬 +1 位作者 刘颖 王海涛 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2006年第7期63-66,共4页
振动力量训练是一种新兴的力量训练方法,以其能够用较小的负荷有效地提高肌肉力量及爆发力而受到越来越多国内、外专家的关注。根据振动刺激时间的不同,将振动训练所产生的效应分为即时效应和结构性效应,对影响振动力量训练即时效应和... 振动力量训练是一种新兴的力量训练方法,以其能够用较小的负荷有效地提高肌肉力量及爆发力而受到越来越多国内、外专家的关注。根据振动刺激时间的不同,将振动训练所产生的效应分为即时效应和结构性效应,对影响振动力量训练即时效应和结构性效应的因素进行综述,并对这两种效应的研究趋势进行了探讨。 展开更多
关键词 振动力量 训练 效应 频率 进展
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举重抓举和下蹲翻运动学比较与用力特征分析 被引量:21
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作者 艾康伟 李方祥 +1 位作者 郝卫亚 苑廷刚 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2005年第7期39-42,共4页
运用三维运动学的研究方法对参加2003年全国女子举重锦标赛的10名运动员的抓举和下蹲翻进行运动学分析并对力量的特点进行比较分析;运用逆向动力学方法对两种技术动作的主要关节的净力矩进行比较分析。结果表明,膝关节角度在提铃离地时... 运用三维运动学的研究方法对参加2003年全国女子举重锦标赛的10名运动员的抓举和下蹲翻进行运动学分析并对力量的特点进行比较分析;运用逆向动力学方法对两种技术动作的主要关节的净力矩进行比较分析。结果表明,膝关节角度在提铃离地时刻有显著性的差异;对力量参数回归分析表明,运动员抓举杠铃重量的能力很大程度上取决于运动员所能够输出的最大功率,而运动员下蹲翻杠铃重量的能力很大程度上取决于运动员对杠铃的作用力的积累过程;对于抓举和下蹲翻动作髋关节净力矩分析表明,对于抓举,髋关节最大净力矩与对应此时刻的髋关节角度呈负相关,而对于下蹲翻,髋关节最大净力矩则与所试举的杠铃重量呈正相关。 展开更多
关键词 举重 抓举 下蹲翻 运动学 特征 分析
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正常青壮年膝屈伸肌等速肌力测试研究 被引量:22
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作者 谢光柏 陶新民 +2 位作者 姚文均 曹曼林 董贺玲 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 1997年第4期158-162,共5页
应用Cybex-330型等速肌力测试系统对34名正常青壮年膝屈伸肌进行等速肌力测试评定。测试结果表明,正常膝屈伸肌的峰力矩值、单次做功量在不同运动速度(60°/s、120°/s、180°/s)时随测试速度... 应用Cybex-330型等速肌力测试系统对34名正常青壮年膝屈伸肌进行等速肌力测试评定。测试结果表明,正常膝屈伸肌的峰力矩值、单次做功量在不同运动速度(60°/s、120°/s、180°/s)时随测试速度的增加而降低,其测试结果为膝伸肌大于屈肌,慢速测试大于快速测试,优势膝大于非优势膝,男性高于女性;膝屈伸肌的平均功率随测试速度增高而增加。左右侧膝测试结果比较相差无显著性(P>005)。在相同测试速度时,不同性别之间相同侧膝同名肌峰力矩值比较有显著性差异(P<001)。认为正常青壮年左右膝屈伸肌等速肌力测试结果之间的正常相差为15%左右,膝屈肌力矩值/膝伸肌力矩值的比值为50%~70%。 展开更多
关键词 等速测试 膝关节 正常值 肌力测试
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不同坐姿下腰部负荷及竖脊肌活动的生物力学研究 被引量:20
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作者 王琨 白爱利 +1 位作者 李小生 姜涛 《西安体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2008年第1期67-72,共6页
运用生物力学实验法(包括影像学分析、三维侧力和sEMG肌电测量)、人体形态学测量法和统计学方法结合静态力学原理及郑秀媛人体基本参数,对10名男性(年龄21.4±0.69岁,身高172.9±2.72 cm,体重62.9±4.95 kg)进行研究,获得... 运用生物力学实验法(包括影像学分析、三维侧力和sEMG肌电测量)、人体形态学测量法和统计学方法结合静态力学原理及郑秀媛人体基本参数,对10名男性(年龄21.4±0.69岁,身高172.9±2.72 cm,体重62.9±4.95 kg)进行研究,获得四种不同坐姿下各腰椎节段负荷(肌力矩)和10种坐姿下的腰部竖脊肌肌电图结果。研究表明:不同坐姿下,身体姿势的改变对腰部负荷影响较大,不同坐姿腰部负荷均大于站立位;同一腰椎节段肌力矩因坐姿的变化而存在较大差异,其中放松位大于挺直位,伏案支撑位大于无支撑位;不同的姿势,背部竖脊肌肌电图变化情况不尽相同,其活动强度的变化主要由脊柱前屈的程度决定。因此,建议坐时尽量使脊柱挺直。 展开更多
关键词 坐姿 肌力矩 腰部负荷 肌电图
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