
运动生物力学是将体育运动中人体(或器械)运动规律结合力学和生物学的原理进行研究的一门学科,它主要涉及动作技术的分析与诊断、运动损伤的预防、运动训练规律的探索、运动器材装备的设计和改进以及神经、肌肉和骨骼对运动的适应性等问题。
一级学科
本方案介绍了五个运动生物力学实验:包括运动捕捉采集分析实验,测力实验,足底压力实验,肌电实验,涉及4种核心设备。
运动捕捉采集系统、测力台、足底压力分布系统、肌电采集系统
对慢跑运动中下肢动作的运动学指标、动力学指标、足底指标压力指标和肌电指标进行全面研究。
主要分为两个部分:(1)运动学测试;(2)动力学测试
1.1 对六个镜头的高度、俯仰角度和焦距进行调整,使坐标框架在每个镜头中的位置在中间靠下,且光点大小合适,并用一台摄像机与其同步。
1.2 对测试空间进行标定。测定时,实验人员在受试者技术动作可能会达到的空间内不断晃动手中标定。系统自动计算六个镜头的标定参数,并对是否通过标定进行判断。
1.4 贴好反射标志点,为减少系统误差,所有测试受试者的反射标志点设置匀由一人完成,共25个红外发射标志点固定在受试者身上, 每一受试者先以站立位拍摄全部点的位置标定过程,之后再进行实际动作的拍摄。
1.5 测试过程中,首先让受试者在拍摄中心以标准解剖学姿势站立,让所有的标志点都被拍摄到。
1.6 为了使受试者的右腿,正好落在测力台上,要求受试者尽可能按照要求的步频和步幅来完成技术动作,需有光脚跑和穿鞋跑。
1.7 多机同步测试时,各台仪器的操作员均按照指挥人员的口令统一行动。
2.1 首先做好无线肌电测试系统与摄像机的同步连接,然后再把足底压力测试系统和同步器相连。
2.2 在实验跑道的正右侧面距离跑道米左右放置一台摄像机,主光轴和跑道高度以及摄像机主光轴距地面的高度均为0.8米。
2.3 肌电电极粘贴部位统一编号,从臀部位开始,向下顺延,贴电极时,注意尽量减少对受试者技术动作的影响,在贴电极前先用酒精棉消毒贴点位置,然后贴好电极。
2.4 电极发射盒及与发射盒连接的导线要固定在受试者的腰带上或不影响动作的服装表面。
2.5 在测试前要求受试者充分做好准备活动,测试过程中,为了使受试者的右腿,正好落在平板上,要求受试者按照要求的步频和步幅来完成技术动作。每名受试者共测光脚组和穿鞋组。
2.6 多机测试时,各台仪器的操作员均按照指挥人员的口令统一行动,并安排专人按事先准备的“测试记录表”进行记录。测试完毕,将受试者电极片取下,并把贴电极部位擦干净。
(1)用途:能精确捕捉高速运动物体的轨迹,并进行相关技术参数分析。在人体运动科学研究、康复医疗、体育教育和运动训练等多个领域得到广泛应用。
(3)选择考虑因素:需要注意拍摄速度,相机芯片,体积,无线传播数据距离,软件与肌电系统等的兼容性。
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